CC BY
5
Для определения уровня адгезии и пролиферации клеток использовалась флуоресцентная и растровая электронная микроскопия в режиме естественной среды. Исследования показали, что на обоих губчатых ма-триксах клетки прикрепились в большем количестве, но с низким процентом живых клеток, пролиферация в промежутке между двумя и пятью сутками была низкой. Максимальной пролиферация была на губчатом неориентированном матриксе. Лучше всего клетки делились на плёночном матриксе. Выживаемость клеток падала на всех матриксах, меньше всего она упала у клеток на нетканом неориентированном матриксе.
Работа была проведена при финансовой поддержке РНФ (грант № 21-13-00321 «Деформационное поведение биоразлагаемых матриксов различного типа при механических нагрузках»).
Литература:
1. Cortizo M.S. Biodegradable Polymers for Bone Tissue Engineering. Industrial Applications of Renewable Biomass Products. — 2017. — p. 47-74.
ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДНЫХ ИМИДАЗОЛИНА В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРОВ MDM2
Н.В. Первушин1, Д.Р. Базанов2, В.Ю. Савицкая2, Е.В. Савин1, Н.А. Лозинская2, Г.С. Копеина1
1 Факультет фундаментальной медицины, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Химический факультет, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: rhododendron.nick@mail.ru
Ключевые слова: онкология, таргетная терапия, р53, MDM2, апоптоз, производные имидазолина.
По данным ВОЗ, онкологические заболевания являются одной из ведущих причин смертности в мире. Важную роль в процессе опухолевого перерождения играет транскрипционный фактор р53. Этот белок выполняет функцию онкосупрессора и регулирует различные процессы, включая клеточное деление, клеточное старение, запуск программируемой гибели клеток (ПГК). Мутации в гене TP53, встречающиеся примерно в 50% опухолей, приводят в большинстве случаев к потере функциональной активности белка р53 и прогресси-рованию онкологического заболевания. Главным регулятором белка р53 является убиквитин-лигаза MDM2, которая за счет различных механизмов обеспечивает низкий уровень р53 в клетках в норме. Нарушение взаимодействия MDM2 с р53 ведет к накоплению последнего, что впоследствии приводит в раковых клетках к р53-индуцибельной активации транскрипции генов проапоптотических белков и запуску ПГК по типу апопто-за. В настоящее время несколько препаратов из группы нутлинов — таргетных ингибиторов MDM2, относящихся к производным имидазолина, — являются перспективным направлением в лечении опухолей, содержащих р53 дикого типа, и проходят клинические испытания.
В настоящей работе была изучена биологическая активность различных производных имидазолина в сравнении с Нутлином-3а и его модификациями — RG7112 и RG7388. Компьютерное моделирование показало, что исследуемые соединения способны эффективно связываться с MDM2 в сайте, отвечающим за его взаимодействие с р53 [1-3]. Кроме того, полученные
соединения обладали более высокой растворимостью в отличие от референсных препаратов [2]. В ходе дальнейшего анализа было выявлено, что наибольшей биологической эффективностью в различных опухолевых моделях in vitro (колоректальный рак, нейробластома, остеосар-кома и др.] обладают орто- и пара-производные имидазолина (2,4 — diMeO] [1], а также их модификации [3], в том числе сульфопроизводные [2]. Данные соединения вели к эффективной стабилизации р53 [1-3] и р53-индуцибельных белков (p21, Puma] в указанных моделях рака [2,3] и в наномолярных концентрациях обладали эффективностью, сравнимой с Нутлином-3а [2,3]. Анализ клеточной гибели продемонстрировал, что полученные вещества практически не приводили к запуску клеточной гибели в широком диапазоне концентраций, что аналогично действию Нутлина-3а и его производных [1-3]. Таким образом, исследуемые производные имидазолина могут быть рассмотрены в качестве новых ингибиторов MDM2. Работа была поддержана грантами РНФ (17-7520102] и Минобрнауки (075-15-2020-789].
Литература:
1. Bazanov D.R., Pervushin N.V. et al. Bioorg Med Chem Lett.
2019. V. 29. P. 2364-2368
2. Bazanov D.R., Pervushin N.V. et al. Medicinal Chem. Res. 2021.
V. 30. P. 2216-2227
3. Bazanov D.R., Pervushin N.V. et al. Pharmaceuticals. 2022.
V.15. P. 444.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛАМИН-АССОЦИИРОВАННОЙ КАРДИОМИОПАТИИ НА МОДЕЛИ ИНДУЦИРОВАННЫХ ПЛЮРИПОТЕНТНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
К.И. Перепелина1, 2, А.К. Зайцева1, 3, А.А. Худяков1, И.Э. Неганова2, А.А. Костарева1, А.Б. Малашичева1, 2
1 ФГБУ НМИЦ им. В.А. Алмазова Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
2 ФГБУН институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия
3 ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург, Россия
e-mail: perepelina.kseniYa93@gmail.com
Ключевые слова: Ламин А/C, мутации в гене LMNA, лами-нопатии, кардиомиопатии, дифференцировка клеток, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, сердечный натриевый канал Nav 1.5.
Ламинопатии представляют собой широкую группу заболеваний, ассоциированных с мутациями в гене ла-мина А/С [LMNA). Клинические фенотипы ламинопа-тий крайне разнообразны и включают кардиомиопатии, миопатии и миодистрофии, нарушения ритма, поражение центральной и периферической нервной системы. Понимание механизмов функционирования ламинов, а также их роли при развитии сердечных патологий при мутации в гене LMNA представляется крайне актуальным в связи распространенностью данной группы заболеваний. Несмотря на большую актуальность данных исследований, механизмы, посредством которых ядерные ламины вызывают развитие ламин-ассоциирован-ных кардиомиопатий остаются нераскрытыми. Не изученными являются основы дисфункции ионных каналов при ламинопатиях.
Предлагаемый проект направлен на изучение экс-прессионного профиля и функционирования сердечного натриевого канала Nav1.5 в кардиомиоцитах, полученных путем направленной дифференцировки индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) от пациента с LMNA R249Q мутацией. Изменение свойств кардиомиоцитов с мутацией изучали с помощью метода ПЦР в режиме реального времени на основные кардио-специфичные маркеры. Функционирование сердечного натриевого канала Nav 1.5 исследовали методом локальной фиксации потенциала (patch-clamp).
Мы продемонстрировали, что мутация LMNA R249Q приводит к дисрегуляции экспрессии генов в кардиоми-оциах, полученных из ИПСК: наблюлось повышение экспрессии генов, кодирующих структурные белки в карди-омиоцитах с LMNA R249; в то же время мутация LMNA R249Q приводила к подавлению экспрессии генов, кодирующих белки десмосом. Кроме того, мы показали, что кардиомиоциты, полученные из ИПСК с LMNA R249Q мутацией, характеризуются изменениями в функционировании потенциал-зависимого натриевого канала Nav1.5, что может рассматриваться как вероятный механизм развития аритмии.
Таким образом, изучение эффекта ламиновых мутаций на экспрессионный профиль и электрофизиологические свойства кардиомиоцитов представляется весьма актуальным как с точки зрения фундаментальной биологии, так и с точки зрения практического применения. Исследование поддержано грантом Президента поддержки научных школ № НШ-4664.2022.1.4.
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫХ
КЛЕТОК НА ПРОЦЕССЫ ОСТЕОГЕННОЙ
ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ
Д.А. Переплетчикова1, Д.А. Костина1,
И.А. Хворова1, В.В. Карелкин2,
А.А. Лобов1, А.Б. Малашичева1
1 Институт Цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия
2 РНИИТО им. Вредена, Санкт-Петербург, Россия
e-mail: dasha_perepletch@mail.ru
Ключевые слова: эндотелий, мезенхимные стволовые клетки, остеогенная дифференцировка, Notch.
Известно, что процессы ангиогенеза и остеогенеза неразрывно связаны, а взаимодействие эндотелия и мезенхимы необходимо для нормальной оссификации. Однако до сих пор относительно мало известно о непосредственной роли эндотелия в процессах остеогенной дифферен-цировки и о конкретных механизмах, лежащих в ее основе.
Для изучения клеточных и молекулярных механизмов остеоиндуктивных и/или остеосупрессивных свойств эндотелия, мы провели эксперименты в остеогенных условиях в системе бесконтактного сокультивирования и при непосредственном контакте двух типов клеток: первичной культуры остеобластов и эндотелиальных клеток пупочного канатика человека. После контактного сокуль-тивирования смешанную культуру разделяли методом магнитного сортинга по эндотелиальному маркеру CD31. Далее проводили комплексный анализ изменений проте-омного и транскриптомного профилей отдельно для остеобластов и эндотелиальных клеток (ЭК) при различных условиях культивирования. Методом РВ-ПЦР, оценивали уровень экспрессии генов интереса. Эффективность остеогенной дифференцировки оценивали по уровню минерализации внеклеточного матрикса.
Было выявлено, что эндотелий одновременно обладает как остеоиндуктивными, так и остесупрессивными свойствами. Условия сокультивирования оказывали противоположные эффекты на остеогенную дифференци-ровку остеобластов — контактное культивирование усиливало, а бесконтактное подавляло. Для статистического анализа протеомных данных использовали 3073 белка для ЭК и 2966 для остеобластов. В ходе транскриптом-ного анализа получили количественную информацию о транскриптах, соответствующих 38552 генам. По результатам анализов мы выявили слабые изменения в физиологии остеобластов, но определили существенные изменения в физиологии ЭК. Так, при сравнении контрольных и экспериментальных ЭК нам удалось выявить значительные различия в экспрессии белков и транс-криптов, связанных с фокальными контактами и организацией внеклеточного матрикса. При помощи РВ-ПЦР было установлено, что при контактном и бесконтактном сокультивировании наблюдается активация экспрессии Notch-зависимых генов: HEY1, DLL4, JAG, SNAIL, SLUG и маркера остеогенной дифференцировки RUNX2.
Суммируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что эндотелий оказывает двойственное влияние на процессы остеогенной дифференцировки. Остеоиндуктивные свойства эндотелия опосредованы сигнальным путем Notch и реализуются только при наличии физического контакта с остеобластами, а остеосу-прессивные свойства связаны с действием паракринных факторов, секретируемых ЭК. При этом, сокультивирова-ние с остеобластами оказывает существенное влияние на сам эндотелий и, вероятно, на его секретомный профиль. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ в рамках научного проекта № 18-14-00152.
РЕГЕНЕРАЦИЯ КОЖНЫХ ПОКРОВОВ ПОСЛЕ
ОЖОГОВЫХ ТРАВМ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ
ГИПЕРБАРИЧЕСКОЙ ОКСИГЕНАЦИИ
П.В. Перетягин, А.Г. Соловьева, Н.Л. Короткова,
Н.В. Диденко, К.Л. Беляева, В.И. Загреков
1 ФГБОУ ВО ПИМУ Минздрава России, Нижний Новгород, Россия
e-mail: peretyaginpv@gmail.com
Ключевые слова: гипербарическая оксигенация, микроциркуляция, ожоги.
Известно, что при обширных ожогах в качестве одного из основных методов лечения последствий ожогов является использование местной кожной пластики. Одним из основных условий успешного приживления трансплантата является его кровоснабжением по микрососудам [1]. Оно может быть успешно стимулировано различными физическими факторами, в том числе проведением курса гипербарической оксигенации (ГБО) [2].
Целью исследования — изучение динамики показателей микроциркуляции в кожных лоскутах при проведении процедур ГБО.
Материалы и методы. В исследование было включено 15 пациентов (38 кожных лоскутов). После операции с использованием рубцовых лоскутов оценивали состояние микроциркуляции методом лазерной допплеровской флуометрии. Всем пациентам с учетом показаний были назначены сеансы ГБО в режиме 1,3 АТА (7 процедур, время изопрессии -40 мин).
Результаты. Показано, что прирост показателя микроциркуляции в ответ на процедуру ГБО-терапии
