CC BY
10
2. Андреева Т. И. Спектрофотометрическое определение сапонинов в траве княжика сибирского / Т. И. Андреева, М. С. Колосовская // Фармацевтическая наука и практика в новых социально-экономических условиях, 1997. Т. 36, ч. 2. С. 73-78.
3. Бокова В. С. Стероидные гликозиды Atragene sibirica Ь. / В. С. Бокова, Е. А. Краснов, Р. П. Вагнер // Раст. Ресурсы, 1982. Т. 18, вып. 3. С. 374-377.
4. Камелин Р. В., Овеснов С. А., Шилова С. И. Неморальные элементы во флорах Урала и Сибири: Пермь: Издательство Пермского университета, 1999. 83 с.
5. Крапивкина Э. Д. Неморальные реликты во флоре черневой тайги Горной Шории / Э. Д. Крапивкина. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2009. 229 с.
6. КрасноборовИ. М. Высокогорная флора Западного Саяна. Новосибирск: Наука, 1976. 380 с.
7. Краснов Е. А. Алкалоиды Atragene sibirica Ь. / Е. А. Краснов, В. С. Бокова // Хим. природ. соед., 1981. № 6. С. 806.
8. Некратова Н. А., Некратов Н. Ф. Лекарственные растения Алтае-Саянской горной области, Ресурсы, экология, ценокомплесы, популяционная биология, рациональной использование / Н. А. Некратова, Н. Ф. Некратов. Томск: Изд-во ТГУ, 2005. 228 с.
9. Определитель растений Томской области / А. Л. Эбель и др. Томск: Издательство Томского университета, 2014. 464 с.
10. Ревушкин А. С. Высокогорная флора Алтая. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1988. 320 с.
11. Сдобникова Л. А. Содержание микроэлементов в княжике сибирском, произрастающем в Казахстане / Л. А. Сдобникова, Н. В. Ковалевич // Некоторые проблемы фармацевтической науки и практики. Алма-ата, 1975. С. 118-119.
12. Тимохина С. А. Atragene Ь. - княжик // Флора Сибири. Новосибирск: ВО: Наука, 1993. Т. 6. С. 155-156.
13. Шилова И. В., Самылина И. А., Суслов Н. И. Разработка ноотропных средств на основе растений Сибири. Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 2013. 268 с.
14. Шилова И. В., Суслов Н. И., Самытина И. А. Химический состав и ноотропная активность растений Сибири. Томск: Изд-во ТГУ, 2010. 236 с.
Комплексное действие биологически активных веществ и гипертермии на патогенные адипоциты жировой ткани человека Черкасова О. А.
Черкасова Ольга Алексеевна / Cherkasova Olga Alekseevna — кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра компьютерной физики и метаматериалов на базе Саратовского филиала Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, физический факультет,
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского,
г. Саратов
Аннотация: изучено действие лектина, фукозы и галактозы на клетки патогенной жировой ткани человека с избыточной массой тела. В процессе исследования показана способность чистого лектина и комплекса лектин-галактоза, ускоряющего процесс гибели клеток патогенной жировой ткани. Приведены результаты воздействия моносахаридов на патогенные адипоциты и обнаружено различие в характере гибели клеток.
Ключевые слова: адипоциты, лектин, L-фукоза, D-галактоза, нагрев.
УДК53.098.: 576.385.: 577.35.: 579.222.: 612
В последнее время проблема ожирения стоит очень остро, согласно данным РАМН около 60 % населения России страдает избыточным весом, в том числе 15 % детей. Отсюда у данной категории граждан резко возрастает риск сахарного диабета, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, метаболического синдрома, стеаноза печени. Следовательно, возникает интерес к возможности регулировать патогенез жировой ткани. На сегодняшний момент нет унифицированных критериев ожирения, но наиболее важным критерием считается индекс массы тела (ИМТ). Нормальным или идеальным весом принято считать показания ИМТ=18,5-24,99 кг/м2, избыточным или, как говорят медики, предожирение с ИМТ=25-29,99 кг/м2, а вот все что выше это есть разные степени ожирения [1]. Согласно исследованиям [2-4] при ожирении имеется недостаток гормона лептина и для того чтобы иметь возможность регулировать жировую ткань необходимо возместить его. Известно, что лептин - это высокомолекулярный полипептид, продукт ob-гена, синтезируемый в белой жировой ткани. Следовательно, именно лептин является тем самым ингибитором, который
регулирует адипоцитарно-гипоталамические нейро-гормональные связи, и при его отсутствии ничто не мешает адипоцитам накапливать триглицириды, что ведет к увеличению их числа [5]. Однако подкожные инъекции рекомбинантного лептина эффективно снижаю массу тела лишь в первых двух случаях, после чего эффект снижается. Поэтому необходимо выявить дополнительные биологические вещества или факторы, способные к ингибированию роста адипоцитов.
В работе [6] были проведены исследования по воздействию биологически активных веществ и повышенной температуре на здоровые клетки жировой ткани и доказано ингибирующее действие отдельных веществ и их комплексов. В связи с этим, целью данных исследований явилось изучение комплексного влияния аналогичных веществ и температуры на состояние клеток патогенной жировой ткани человека.
Материалы и методы. Биопсия бралась у пациентов больных сахарным диабетом с избыточной массой тела из области брюшной полости и ягодиц. Возраст пациентов составлял 37-40 лет. Эксперименты проводились на гистологических препаратах, изготовленных по стандартной методике. Детальное описание метода исследования и экспериментальной установки приведено в работах [6-8].
В качестве биологически активных веществ, предоставленные Институтом биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН (Россия, г. Саратов), использовали: L-фукозоспецифичный лектин бактерий рода Azospirillum brasilense Sp7 в концентрации 35 мкг/мл; моносахариды L-фукозу (или 6-дезоксигалактоза) и D-галактозу в концентрациях 0,3 М. В ходе наблюдений рабочая температура образцов поддерживалась постоянной в пределах физиологической гипертермии (43,5 + 0,5)°C. Экспериментальные данные подвергали статистической обработке (0,02<р<0,05). Все эксперименты in vitro проводились при комнатной температуре.
Результаты и их обсуждение. При сравнении комплексного воздействия температуры и биоактивных веществ на динамику гибели адипоцитов патогенной жировой тканью человека, было установлено, что время гибели клеток, обработанных чистым лектином составило примерно 145±5 мин., что совпадает со временем гибели адипоцитов, обработанных неактивным лектином [8], однако при обработке раствором фукозы клетки гибли за 105±5 мин. В итоге было установлено, что чистая фукоза более активна, по сравнению с результатами, полученными на здоровых адипоцитах тучного человека [6], т.к. ускоряет процесс примерно на 45±5 мин., что в 1,8 раза больше.
Однако кроме фукозы лектин бактерий рода Azospirillum brasilense Sp7 проявляет специфичность к D-галактозе, что позволяет говорить о «расширенном» связывающем центре, способном взаимодействовать не с одним, а с несколькими углеводными остатками, что доказывает существование двух субцентров связывания углеводов. Если в случае с фукозой ожидалось подтверждение активации гибели клеток за счёт специфичности, то с D-галактозой предугадать реакцию невозможно. Проведём дополнительное исследование и попытаемся объяснить данный феномен, чтобы снять возможные противоречия. В качестве контроля служили образцы жировых клеток здорового человека с избыточной массой тела, обработанные лектином с заблокированным D-галактозой центром, либо чистым раствором галактозы и находившиеся под действием температуры. Время инкубации в среде лектин-галактоза составляло 30 мин.
При сравнении результатов полученных измерением среднестатистических геометрических характеристик здоровых и патогенных адипоцитов человека с избыточным весом, обработанных лектином с заблокированным D-галактозой центром и подвергнутых нагреву установили, что время гибели здоровых адипоцитов (60±5 мин) и патогенных (145±5 мин), обработанные лектином с заблокированным D-галактозой центром, различаются в 2,5 раза, что совпадает с результатами, полученными на адипоцитах тучного человека, обработанных активным лектинами [7]. Приведенные результаты позволяют сделать вывод, что углеводсвязывающий центр лектина, заблокированный D-галактозой, также оказывает влияния на гибель клеток, запуская процесс самоуничтожения клетки. Следовательно, активные центры, на которые садятся галактоза и фукоза, не смотря на различие в изомерии самих моносахаридов, склонны к изменению пространственной ориентации и, как следствие, увеличению активности. Вновь образованный комплекс лектин-фукоза /лектин-галактоза способен прикрепится к мембране патогенного адипоцита, после чего изменяет его клеточную поверхность, позволяя увеличить степень межклеточного взаимодействия, что влечёт за собой изменения внутриклеточного обмена и возможность запустить процесс самоуничтожения.
Остаётся выяснить, оказывает ли какое-либо действие на физиологию жировых клеток чистый раствор D-галактозы. Согласно эксперименту было установлено, что здоровые клетки человека с избыточной массой тела гибнут за 120±5 мин., а адипоциты патогенной ткани за 210±5 мин., данные результаты совпадают с ранее полученными результатами на адипоцитах в условиях гипертермии [9]. Известно, что фукоза является моносахаридом генетического ряда дезоксигексоз, в то время как галактоза относиться к ряду гексоз. Отсюда можно предположить, что изомерия самих моносахаридов играет не последнюю роль в процессе связывания с поверхностью жировых клеток. Скорей всего, на
поверхности адипоцитов оказалось меньше активных центров способных к взаимодействию с молекулами галактозы, что не позволило ей хорошо закрепиться на мембране клеток, либо они полностью отсутствуют, но опять же, это лишь предположение, для подтверждения или опровержения данного утверждения необходимо провести ряд молекулярных исследований. Другое предположение, что D-галактоза не имеет активных концов, которые бы могли как-то закрепиться на мембране адипоцита. Так как после инкубации в среде D-галактозы образец промывается раствором PBS, то вполне возможет ее смыв с поверхности клеток. В итоге имеем точно такой же образец как в случае простого нагрева. Это лишний раз подтверждает достоверность полученных результатов.
Заключение. Таким образом, лектин, фукоза и лектин, заблокированный L-фукозой или D-галактозой, оказывает активирующее действие на скорость гибели адипоцитов патогенной жировой ткани. Следовательно, данные концентрации растворов могут использоваться для ингибирования роста адипоцитов и регулирования числа жировых клеток в целом. Однако для окончательного вердикта необходимо провести эксперименты in vivo, которые снимут ряд возможных возражений в отношении количества подкожных инъекций, их интенсивность, продолжительность, а также общего самочувствия пациентов, имеющих патогенные физиологические процессы, такие например, как метаболический синдром или сахарный диабет.
Литература
1. Григорьев К. И., Князев Ю. А. Ожирение - теория и практика. Тактика медицинского работника // Медицинская сестра, 2006. № 8. С. 2-7.
2. Инюшкина Е. М. Лептин - анорексигенный регуляторный полипептид с респираторной активностью // Вестник СамГУ - Естественнонаучная серия, 2006. № 2 (42). С. 168-177.
3. Кучер А. Г., Смирнов А. В., Каюков И. Г., Добронравов В. А., Яковенко А. А. Лептин - новый гормон жировой ткани: значение в развитии ожирения, патологии сердечнососудистой системы и почек // Нефрология, 2005. Т. 9. № 1. С. 9-19.
4. Фильченков А. А., Залесский В. Н. Лептин, адипоциты и ожирение организма // Российский биотерапевтический журнал, 2007. Т. 6. № 3. С. 30-37.
5. Sarmiento U., Benson B., Kaufman S. et al. Morphologic and molecular changes induced by recombinant human leptin in the white and brown adipose tissues of C57BL/6 mice // Lab. Invest, 1997. Vol. 77. P. 243-256.
6. Черкасова О. А. Воздействие биологически активных веществ и повышенной температуры на здоровые адипоциты // Путь науки, 2016. № 2 (24). С. 29-32.
7. Черкасова О. А., Пономарева Е. Г., Симоненко Г. В., Тучин В. В., Никитина В. Е. Воздействие бактериального лектина и повышенной температуры на адипоциты // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2012 Т. 14. № 1. С. 283-287.
8. Черкасова О. А., Тучин В. В., Пономарёва Е. Г., Никитина В. Е. Влияние бактериального лектина и роль его углеводсвязывающего центра при воздействии на адипоциты при повышенной температуре // Биофизика, 2007. Т. 52. Вып. 4. С. 687-692.
9. Cherkasova O. A., Simonenko G. V., Tuchin V. V. Study of a fatty tissue at temperature action // Problems of Optical Physics, 2003. P. 32-38.
Изучение жизнеспособности кератиноцитов линии HaCaT на композитных пленках из фиброина и желатина Орлова А. А.
Орлова Алина Александровна / Orlova Alina Aleksandrovna — аспирант, кафедра биоинженерии, биологический факультет, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, г. Москва
Аннотация: были изготовлены композитные пленки из фиброина шелка и желатина. Было продемонстрировано, что при культивировании на композитных пленках кератиноциты HaCaT сохраняют высокую жизнеспособность. Полученные пленки могут быть использованы при создании биоискуственных аналогов кожи.
Ключевые слова: фиброин, желатин, жизнеспособность, композитные пленки.
