Тезисы докладов

Вид материала

Наследственная радиочувствительность и преждевременное старение в семьях больных атаксией-телеангиэктазией и немедуллярным раком
В.М.Михельсон, Е.А.Полуботко, А.Н.Шатрова, Н.В.Смирнова, Н.М.Плескач, И.М.Спивак
Исследование комплексного воздействия ионизирующей и ультрафиолетовой радиации на хрусталик глаза мыши. морфологические изменени

Подобный материал:

1 ... 57 58 59 60 61 62 63 64 ... 78

НАСЛЕДСТВЕННАЯ РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ СТАРЕНИЕ В СЕМЬЯХ БОЛЬНЫХ АТАКСИЕЙ-ТЕЛЕАНГИЭКТАЗИЕЙ И НЕМЕДУЛЛЯРНЫМ РАКОМ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

В.М.Михельсон, Е.А.Полуботко, А.Н.Шатрова, Н.В.Смирнова, Н.М.Плескач, И.М.Спивак

Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург

Повышенная радиочувствительность у человека обычно сопровож-дается фенотипическими проявлениями преждевременого старения – в первую очередь, более ранним развитием болезней пожилого возраста. С применением методов проточной цитометрии, электрофореза отдельно взятых клеток (метод комет) и непрямой иммунофлюоресценции нами были изучены клеточные штаммы от нескольких больных атаксией-телеангиэктазией (АТ) и их кровных родственников и от больных немедуллярным раком щитовидной железы и их кровных родственников. По всем изученным признакам – наличие маркеров старения в интактных клетках, процесс проявления и элиминации повреждений ДНК и изменения динамики клеточного цикла после облучения мы наблюдали достоверные различия между клетками здорового донора и всеми изученными клеточными линиями как от самих больных, так и от их кровных родственников – гетерозиготных носителей заболевания. Данные различия были ярко выражены у самих больных и более сглажено – у гетерозиготных носителей АТ и лиц с семейной предрасположенностью к немедуллярному раку щитовидной железы. Среди исследованных маркеров старения – фосфорилированная форма гистона Н2АХ, белок гетерохроматина НР-1г, 53ВР1 и Р21. Маркеры были изучены как в интактных клетках, так и после облучения в дозах 2 и 5 Гр.

При изучении изменения параметров клеточного цикла при АТ мы наблюдали характерную для данного заболевания радиорезистентность, т.е. неспособность формировать G₁ и G₂-М блоки после облучения, а у гетерозиготных носителей блоки формировались с задержкой и сохранялись дольше, чем в клетках здорового донора. При немедуллярном раке щитовидной железы G₂-М-блок сохраняется в течение нескольких суток после облучения, причем в клетках здорового донора распределение по фазам клеточного цикла восстанавливается в течение 4-6 ч, а для гетерозиготных носителей характерно промежуточное состояние, то есть более медленное, чем в контроле, обращение блоков клеточного цикла.

Способность к закрытию разрывов ДНК после облучения в дозе 5 Гр также достоверно снижена в клетках больных и гетерозиготных носителей заболевания по сравнению с клетками здорового донора, но репаративный потенциал гетерозигот в обоих случаях существенно выше, чем у больных. Если клетки здорового донора способны ликвидировать за 2 ч не менее 90 % разрывов ДНК, больного – 30 %, то в клетках члена той же семьи – гетерозиготного носителя – 50 %. Изучение динамики воссоединения двунитевых разрывов различными методами (метод комет, иммнофлюоресцентное окршивание клеток для выявления маркеров двунитевых разрывов г-Н2АХ и 53ВР1 и маркера апоптоза Р21 строго коррелировали между собой.

Были изучены и другие маркеры старения – состояние ядерной ламины, структура актинового цитоскелета клеток и наличие триметилированых форм гистона Н3 – 3Ме-Н3-К9 и 3Ме-Н3-К27. Показано, что состояние ядерной ламины и структура актинового цитоскелета являются надежными маркерами старения для всех изученных штаммов, а 3Ме-Н3-К9 и 3Ме-Н3-К27 – нет, т.к. в клетках больных АТ их выявляемое количество резко повышено по сравнению с контролем (в стареющих клетках их количество, напротив, резко падает, а в опухолевых – растет). Исследование синдромов повышенной радиочувствительности клеток человека открывает новые возможности для изучения молекулярных механизмов старения и предупреждения проявления признаков преждевременного старения у людей с наследственно повышенной радиочувствительностью.

ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ РАДИАЦИИ НА ХРУСТАЛИК ГЛАЗА МЫШИ. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

К.О. Муранов¹⁾, Н.Б. Полянский¹⁾, А.А.Федоров²⁾, К.И.Банник ³⁾,

М.А.Островский ¹⁾

¹⁾Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН

²⁾ГУ НИИ глазных болезней

³⁾ Международный университет «Дубна»

Ранее мы показали, что комбинированное действие ионизирующей и ультрафиолетовой радиации на глаз мыши вызывает существенно большее повреждающее действие на прозрачность хрусталика, чем каждый фактор в отдельности (Муранов К.О. и др., 2007). Целью настоящего исследования было изучить морфологические изменения в хрусталике на уровне тканевом, клеточном и субклеточном уровне. Мышей-самцов (гибрид F1 C57bl и CBA) облучали однократно гамма-лучами в дозе 2 и 4 Gy, затем часть мышей получала ежедневную дозу ультрафиолета (250-350 нм) в специальной клетке. Мощность ультрафиолетового излучения на уровне пола составляла 5.5+0.8 Вт/м², время облучения – 15 мин. На 7 месяц после начала облучения животных забивали. Для изготовления полутонких срезов, глаза фиксировали в глютаровом альдегиде и монтировали в эпон. Сагиттальные срезы окрашивали полихромным красителем и заключали в синтетическую смолу Mount Quick. Для изготовления распластанного препарата эпителиальных клеток, глаза фиксировали в жидкости Карнуа, а затем переводили в 70 % спирт. Капсулу с эпителиальными клетками снимали с хрусталика, инкубируя его в 4 % уксусной кислоте, затем капсулу под стереомикроскопом распластывали на предметном стекле. Препараты окрашивали гематоксилин эозином по стандартной методике и заключали в синтетическую смолу Biomon. При исследовании препаратов во всех экспериментальных группах обнаружены неспецифические изменения, связанные со старением животных. Это, прежде всего, набухание клеток кортикальных слоев, появление в их цитоплазме микровакуолей, ослабление связей между клетками, которые проявляются в образовании разрывов между поверхностными и более глубоколежащими слоями. В эпителии обнаруживается появление мелких вакуолей, как в цитоплазме, так и в клеточном ядре. В группе животных получавших ультрафиолетовое облучение обнаружено истончение передней капсулы, отложение на ней гранул меланина, свидетельствующее о повреждении радужной оболочки. В группе облученных гамма-лучами мышей наблюдали уплощение клеток эпителия и дефрагментацию их ядер. Плотность клеточного монослоя была снижена при дозе 2 Gy и существенно снижена при действии дозы в 4 Gy. На поверхности эпителиального слоя наблюдали отдельные десквамированные клетки. При действии двух повреждающих факторов – гамма- и ультрафиолетового излучения – наблюдали комбинацию отмеченных повреждений, но при этом были отмечены участки перерождения кубического эпителия в плоский с образованием двух слоев клеток, участки отслойки капсулы от клеточной массы хрусталика. В случае комбинации дозы радиации 4 Gy и ультрафиолета были выявлено существенное снижение плотности эпителиальных клеток, сопровождаемое появлением клеток с очень крупными ядрами, а также участки перерождения клеток эпителия в фибробласто-подобные клетки, которые образовывали многослойные структуры. Обнаружена положительная корреляция между макро изменениями хрусталика, обнаруживаемыми при исследовании хрусталика при жизни с данными микроскопического исследования. Таким образом, на микроскопическом уровне подтвержден, обнаруженный нами ранее на макро уровне, факт того, что комбинация действия двух повреждающих факторов – радиации и ультрафиолета, вызывает более существенное повреждение хрусталика, чем каждый фактор в отдельности.

Blog