Тезисы докладов

Вид материала

Содержание

Анализ механизмов регуляции кислотно-щелочного равновесия в животной модели некомпенсированного алкалоза
Идентификация биомаркеров псориаза для разработки методов персонифицированного лечения и моделей заболевания
Epha2, fcer1g, ephb2, s100a9, s100a8, pbef, lilrb2, plaur1, ltb, wnt5a)

Подобный материал:

1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 96

АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ В ЖИВОТНОЙ МОДЕЛИ НЕКОМПЕНСИРОВАННОГО АЛКАЛОЗА

А.Г.Петренко, И.Е.Деев, О.В.Серова, Н.В.Попова, Д.И.Ржевский, А.А.Берчатова, А.Н.Мурашев

Институт биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Москва

Ключевой функцией живых организмов является поддержание постоянства гомеостаза, в частности кислотно-щелочного равно-весия. Изменения рН крови и внеклеточной жидкости как в сторону снижения (ацидоз), так и в сторону увеличения (алкалоз) происходят вследствие различных патологических процессов либо в результате особой диеты и прежде всего связаны с развитием почечной или легочной недостаточности. Нарушение правильной физиологической компенсации сдвигов кислотно-щелочного балан-са представляет непосредственную угрозу жизни. Нами ранее было открыто свойство сиротского тирозинкиназного рецептора ИРР (рецептор, подобный рецептору инсулина) активироваться слабощелочной внеклеточной средой. ИРР экспрессируется в отдельных популяциях клеток тканей, способных секретировать основания, в частности бета-вставочных клеток почек, выстилающих дистальные канальцы нефронов. Для анализа потенциальной роли ИРР в регуляции кислотно-щелочного равновесия была получена линия мышей с генетически инактивированным геном ИРР. Мы провели определение 11 параметров крови мышей дикого типа и мышей с нокаутом гена ИРР (по восемь животных в группе), содержавшихся в обычных условиях. Оказалось, что у нокаутных мышей были выше, чем у животных дикого типа, концентрация бикарбоната в крови (22.9 ± 1.0 мМ против 19.9 ± 0.6, p < 0.05), а также рН (7.29 ± 0.03 против 7.21 ± 0.02, p < 0.05) и гематокрит (54 ± 1.1 против 50 ± 1.0, p < 0.05). Остальные параметры крови практически не отличались. Во второй серии опытов у двух групп животных (10 мышей дикого типа и 12 нокаутных) индуцировали метаболический алкалоз внутривенным введением 1.3 % раствора NaHCO₃ (200 мкл/10 г веса мыши). Параметры крови определяли в начале опыта, через 5 и 15 мин после щелочной нагрузки. Через 5 мин после инъекции щелочного раствора динамика изменения концентрации бикарбо-ната и рН крови у мышей с нокаутом ИРР была такой же, как и у мышей дикого типа, т.е. наблюдалось повышение рН (от 7.24 ± 0.03 до 7.34 ± 0.02, p < 0.05 у мышей дикого типа и от 7.33 ± 0.01 до 7.36 ± 0.02, p < 0.2 при нокауте ИРР), а также содержания бикарбоната (в диком типе от 19.25 ± 0.98 до 23.47 ± 1.06, p < 0.05 у мышей дикого типа и от 23.64 ± 0.63 до 26.43 ± 0.53, p < 0.05 при нокауте). У мышей обеих групп через 15 мин после индукции алкалоза рН крови стал несколько ниже, чем через 5 мин (7.33 ± 0.03 у мышей дикого типа и 7.35 ± 0.02 при нокауте). Однако у нокаутных мышей через 15 мин снижение рН проходило наряду с существенным повышением концентрации бикарбоната наряду с увеличением парциального давления СО₂ в крови в отличие от мышей дикого типа, у которых нормализация рН крови происходила за счет удаления избыточного бикарбоната. Таким образом, животные дикого типа и нокаутные по ИРР по-разному реагировали на острый экспериментальный алкалоз, вызванный введением бикарбоната в кровь. Можно заключить, что существуют как минимум два физиологических механизма компенсации алкалоза, один из которых связан с функцией бета-вставочных клеток почек экскретировать основания в виде бикарбоната, а второй с регуляцией функции легких удерживать кислоты в виде СО₂.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ БИОМАРКЕРОВ ПСОРИАЗА

ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ ПЕРСОНИФИЦИРОВАННОГО ЛЕЧЕНИЯ И МОДЕЛЕЙ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Э.С.Пирузян, С.А.Брускин, В.В.Соболев, А.Г.Соболева, А.А.Николаев, Л.В.Волкова, М.В.Мокрякова, А.Д.Золотаренко, М.В.Филимонова

Учреждение Российской академии наук Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН, Москва

Проблемы псориаза продолжают оставаться весьма актуальными и волнуют мировое дерматологическое сообщество и близких к нему специалистов в высочайшей степени, свидетельством чему являются ежегодные Всемирные конференции по псориазу и псориатическому артриту. Так, в 2008 году на ежегодном совещании GRAPPA (Group for Research and Assessment of Psoriasis and Psoriatic Arthritis (Группа по изучению и оценке псориаза и псориатического артрита)) был установлен курс на развитие биомаркеров при псориазе.

Биомаркер (биологический маркер) – это, как правило, субстанция, используемая в качестве индикатора биологического состояния. Биомаркеры могут быть генетическими, клеточными, цитокиновыми и физиологическими.

Целью данной работы явилась идентификация генов и белков, перспективных в качестве биомаркеров, определяющих персонифи-цированные методы лечения и необходимых для создания клее-точных и животных моделей сложных многофакторных заболева-ний на примере псориаза. В связи с этим необходимо было решить следующие задачи: 1) Провести комплексный биоинформационный анализ транскриптомных и протеомных данных, выявить биомар-керы и механизмы регуляции их экспрессии; 2) Верифицировать выявленные маркеры и сигнальные пути на клиническом материале – биопсиях пораженной псориазом кожи; 3) Создать тест-систему на основе выявленных маркеров для разработки методов персонифицированной терапии и создания клеточных и животных моделей псориаза. Разработать критерии индивидуализированной терапии псориаза на основании созданной тест-системы.

В своих биоинформационных исследованиях мы использовали базу данных GEO DataSets (nlm.nih.gov/geo/), в которой в виде электронных таблиц собраны результаты экспериментов оценки уровня экспрессии генов на биочипах. В результате мы построили сеть, показывающую пути передачи сигнала от лигандов и их рецепторов через транскрипционные факторы к регулируемым ими генам-мишеням, экспрессия которых была повышена при псориазе. Кроме того, мы определили более 20 рецепторов и лигандов, которые ранее никогда не связывали с псориазом. Часть выявленных маркеров, на следующем этапе нашей работы, была верифицирована на клиническом материале.

Используя метод полимеразной цепной реакции в реальном времени, был проведен анализ уровня экспрессии 10 генов в пораженной псориазом коже по сравнению с непораженной у 18 больных. В результате проведенного эксперимента было выявлено, что экспрессия всех 10 генов ( EPHA2, FCER1G, EPHB2, S100A9, S100A8, PBEF, LILRB2, PLAUR1, LTB, WNT5A) повышена по отношению к контролю в образцах кожи, пораженной псориатическим воспалением. Так же было изучено изменение экспрессии данных генов до и после PUVA-терапии. После лечения уровень экспрессии всех исследуемых генов значительно снизился. В целом, повышенная экспрессия изученных генов у всех обследованных пациентов до лечения и снижение экспрессии этих генов после лечения позволяют сделать вывод о возможной ключевой роли их в патогенезе псориаза.

На основании теоретического анализа и проведенных экспери-ментальных данных нами была разработана тест-система на основе праймеров и зондов для количественной ПЦР с целью оценки ха-рактера экспрессии биомаркеров псориаза и ключевых регуляторов сигнальных путей, определяющих экспрессию данных маркеров.