http://disszakaz.com/catalog_ukr/rolmz_ ... ludka.htmlРоль белков теплового шока в патогенезе заболеваний желудкаДиссертация
Автор: Мандрик Сергей Ярославович
Выходные данные: , 2008
Cодержание:
Актуальность темы. Хронический гастрит и язва желудка принадлежат к одним из самых распространенных заболеваний желудочно-кишечного тракта. На сегодняшний день достаточно хорошо установлены факторы экзо - и эндогенного происхождения, воздействие которых приводит к появлению симптомов, характерных для выше указанных патологий. В частности, свыше 80 % случаев хронических гастритов принадлежат к Helicobacter pylorі - ассоциированных [Аруин Л.И., 1993; Konturek J.W., 2003; Fox J.G., 2007]. К наиболее распространенных этиологических факторов язвенного заболевания желудка и двенадцатиперстной кишки принадлежат длительные нервно-эмоциональное перенапряжение, повышение кислотности желудочного сока и др. [Григорьев П.Я., 2000]. При этом, следует отметить, что молекулярные механизмы цитопротекції и, в общем, поддержание нормального гомеостаза и регенерации тканей оболочки желудочно-кишечного тракта на ранних стадиях и во время прогрессирования этих заболеваний исследованы недостаточно. Одним из звеньев защиты клеток в условиях развития патологических процессов в слизистой оболочке желудка является активизация механизмов, которые направлены на стабилизацию клеточных биополимеров, в частности, белков и нуклеиновых кислот [Rokutan K., 2000]. Известно, что в процессах стабилизации, фолдинга, рефолдингу и деградации многих полипептидов важную роль играют белки теплового шока (шапероны, стрессовые белки). Основными молекулярными шаперонами в клетках как про-, так и эукариот выступают белки семей Hsp40, Hsp60, Hsp70, Hsp90, Hsp100 [Welch W.J., 1995; Fink A.L., 1999; horwich по A.L., 2001].
Повышение уровней экспрессии белков теплового шока в тканях продемонстрировано в условиях развития ряда заболеваний [Hightower L.E., 1999; Вильяр J., 2000; Grover A., 2002; Henderson B., 2002; Gotoh T., 2004]. Участие белков теплового шока в защите клеток слизистой оболочки желудка было подтверждено в многочисленных исследованиях на культурах клеток желудка [Hirakawa T., 1996; Rokutan K., 2000; Okabe S., 2001]. Однако, роль этих белков в цитопротекції тканей желудочно-кишечного тракта по условий протекания воспалительных процессов при различных формах хронического гастрита, язвы желудка и 12-перстной кишки сегодня не выяснена.
Хронический атрофический гастрит через ряд морфологических стадий может переходить в различные формы рака желудка [Соггеа P., 2005; Fox J.G., 2007]. Динамику уровней экспрессии, а, соответственно, участие белков теплового шока в блокировании патологических процессов во время развития хронического гастрита и его перехода в рак желудка исследованы недостаточно. Итак, детальное изучение молекулярных механизмов цитопротекції тканей пищеварительного тракта по условий развития хронического гастрита, язвы и рака должно включать изучение участия молекулярных шаперонов в поддержании нормального состояния тканей слизистой оболочки желудка на всех этапах прогрессирования этих заболеваний.
Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнена в лаборатории физико-химической биологии биологического факультета Киевского национального университета имени Тараса Шевченко в рамках научно-исследовательской темы,Определение биохимических, генетических, иммунологических и цитологических маркеров развития патологических состояний организма с целью разработки средств направленной коррекции и профилактики’ (№ д. г. 0106U005750) и в лаборатории исследований молекулярных механизмов аутоиммунных процессов Института молекулярной биологии и генетики НАН Украины, как часть бюджетной темы ”Исследование роли молекулярных шаперонов в развитии апоптоза кардиомиоцитов”, (№ д. г. 0105U005343).
Цель и задачи исследования. Выяснить возможную роль цитоплазматических белков теплового шока Hsp70 и Hsp90, а также митохондриального белка теплового шока Hsp60 в защите клеток слизистой оболочки желудка в условиях развития хронического атрофического гастрита, стресс-индуцированной язвы желудка и рака желудка.
Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
1. На разных этапах развития экспериментального хронического атрофического гастрита и стресс-индуцированной язвы желудка в гомогенаті слизистой оболочки желудка крыс определить:
- содержание белков теплового шока Hsp60, Hsp70 и Hsp90;
- содержимое проапоптотичного белка Вах и маркера пролиферации белка Ки-67;
- активность ферментов антиоксидантной защиты супероксиддисмутазы и каталазы, а также содержимое ТБК-активных продуктов.
2. Определить содержание цитозольных белков теплового шока Hsp70 и Hsp90 в лизате париетальных клеток желудка крыс в условиях развития экспериментального хронического атрофического гастрита.
3. Исследовать содержание белков теплового шока Hsp70 и Hsp90 в цитозоле ядрах и общем лизате клеток опухоли рака желудка человека.
4. Определить содержание цитозольных белков теплового шока Hsp70 и Hsp90 в культуре клеток AGS рака желудка человека в условиях действия сублетальных доз натрия салицилата и натрия сниженных дозах.
Объект исследования - биохимические и молекулярные основы патогенеза хронического атрофического гастрита, стресс-индуцированной язвы и рака желудка.
Предмет исследования - цитозольные белки теплового шока семейства Hsp70 и Hsp90 и митохондриальный белок теплового шока Hsp60 в клетках слизистой оболочки желудка в условиях развития хронического гастрита и язвы желудка крыс, а также при аденокарциноме желудка человека.
Методы исследования - ультрацентрифугирование (выделение клеточных фракций), спектрофотометрические (определение активностей антиоксидантиних ферментов и содержания ТБК-активных продуктов), молекулярно-биологические (методы электрофореза белков в денатурирующих условиях и иммуноблотинга) и методы математической статистики.
Научная новизна полученных результатов. Впервые исследовано содержание белков теплового шока в слизистой оболочке желудка, в частности, в париетальных клетках на разных этапах развития экспериментального хронического атрофического гастрита. При исследовании уровней данных белков в париетальных клетках продемонстрировано повышение содержания Hsp70 и Hsp90 на ранних этапах (1-ый неделю) развития гастрита с дальнейшим ростом уровня экспрессии Hsp70 в течение последующих 6-ти недель развития заболевания. Установлено повышение уровней белков Hsp60 и Hsp70 в гомогенаті слизистой желудка на начальных (1-й, 2-й недели) и конечных этапах (5-й, 6-й недели) развития атрофического гастрита. Исследованы также временную динамику содержания данных белков теплового шока в течение первых трех часов развитии стресс-индуцированной язвы желудка крыс. Показано, что уровни белков Hsp90 и Hsp60 в гомогенаті слизистой росли через 2 и 3 часа развития язвы. Впервые было проведено исследование распределения белков Hsp70 и Hsp90 в цитозольній и ядерной фракциях клеток аденокарциномы желудка человека. Продемонстрировано, что в раковых клетках происходит изменение локализации Hsp70 и Hsp90. Так, в клетках условно нормальной слизистой оболочки желудка содержание белка Hsp70 в ядерной фракции выше, чем в цитозольній, белок Hsp90, наоборот, сосредоточен преимущественно в цитоплазме. Исследование клеток рака желудка продемонстровали, что содержимое Hsp70 в цитозоле выше в сравнении с ядерной фракцией, белок Hsp90 равномерно распределен между ядерным и цитозольною фракциями.
Практическое значение полученных результатов. Результаты исследований имеют фундаментальное значение для понимания биохимических и молекулярно-биологических аспектов участия белков теплового шока в процессах развития хронического гастрита, язвы, а также рака желудка. Полученные результаты расширяют понимание процессов фолдинга, стабилизации и нарушение пространственной организации клеточных белков при данных заболеваниях. Разработка и внедрение в медицинскую практику нетоксичных специфических индукторов транскрипции генов, которые кодируют белки теплового шока, может быть одним из направлений в профилактике и лечении заболеваний желудка.
Личный вклад соискателя. Поиск и анализ литературных источников, проведение эксперимента, обработка и теоретическое обоснование результатов исследований выполнены диссертантом лично. Планирование эксперимента, разработка методических подходов выполнения исследований, обобщение результатов и редактирования материалов, подготовленных к печати, а также разделов диссертации осуществлен совместно с научным руководителем.
Апробация результатов диссертации. Основные теоретические положения и результаты исследований были представлены на 2-в съезде Украинского общества клеточной биологии (Киев, 2007), 6-th ПАРНАС conference “Molecular mechanisms of cellular signaling” (Кrakow, 2007), IV международной конференции студентов и аспирантов “Молодежь и прогресс в биологии” (Киев, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ: 4 - статьи в профессиональных изданиях утвержденных ВАК Украины, 3 - тезисы в материалах международных и всеукраинских конференций, съездов.
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
