Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ МЕЛАНОМЫ В16/F10 НА СОДЕРЖАНИЕ КАЛЬЦИЯ В МИТОХОНДРИЯХ РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНОВ САМОК МЫШЕЙ'

ВЛИЯНИЕ ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ МЕЛАНОМЫ В16/F10 НА СОДЕРЖАНИЕ КАЛЬЦИЯ В МИТОХОНДРИЯХ РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНОВ САМОК МЫШЕЙ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
81
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Research'n Practical Medicine Journal
ВАК
RSCI
Ключевые слова
МИТОХОНДРИИ / КАЛЬЦИЙ / ХРОНИЧЕСКАЯ НЕЙРОГЕННАЯ БОЛЬ / ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕЛАНОМА В16/F10 / МЫШИ-САМКИ / ВНУТРЕННИЕ ОРГАНЫ / MITOCHONDRIA / CALCIUM / CHRONIC NEUROGENIC PAIN / EXPERIMENTAL B16/F10 MELANOMA / FEMALE MICE / INTERNAL ORGANS

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Кит О. И., Франциянц Е. М., Нескубина И. В., Сурикова Е. И., Каплиева И. В.

Цель исследования. Изучить уровень кальция в митохондриях клеток различных органов при стандартном и стимулированном росте экспериментальной меланомы В16/F10. Материалы и методы. Работа выполнена на самках мышей линии С57ВL/6 (n=168). Экспериментальные группы: интактная (n=21), группа с воспроизведением модели хронической нейрогенной боли (ХНБ) (n=21), группа М - меланома B16/F10 (n=63), группа М+ХНБ - мыши (n=63), которым меланому В16/F10 трансплантировали через 3 недели после создания модели ХНБ. В митохондриальных образцах биохимическим методом определяли концентрацию кальция с арсеназо III (Абрис+, Россия). Статистический анализ результатов проводили с помощью пакета программ Statistica 10.0. Результаты. Установлено, что ХНБ вызывает снижение уровня кальция в митохондриях клеток мозга в 1,4 раза (р=0,00153), печени в 2,6 раза, сердца в 3,2 раза и повышение в коже в 97,1 раза. При стандартном росте меланомы В16/F10 уровень кальция в митохондриях клеток большей части исследуемых органов на начальном этапе роста меланомы увеличивался, а к терминальному этапу опухолевого роста снижался до интактных величин и ниже. В митохондриях клеток опухоли на всех этапах стандартного роста меланомы уровень кальция был стабильно высоким. На начальном этапе стимулированного опухолевого роста по средствам ХНБ фиксировали снижение кальция в митохондриях кожи в 5,7 раза и накопление его в митохондриях мозга в 6,6 раза, сердца в 5,5 раза, почек в 1,5 раза. На терминальном этапе стимулированного роста меланомы в митохондриях абсолютно всех органов зафиксировали предельно низкие значения кальция. В митохондриях клеток опухоли на всех этапах стимулированного роста меланомы отмечали стабильно низкий уровень кальция. Заключение. Рост меланомы B16/F10 у самок мышей сопровождается нарушением содержания кальция, что является проявлением митохондриальной дисфункции, затрагивающей большинство органов. Стимуляция роста меланомы посредством ХНБ в отличие от стандартного варианта роста вносит определенные изменения по накоплению кальция в митохондриях клеток не только органов, но и в самой опухоли. Хронический болевой синдром, который сопровождает злокачественный процесс, способен влиять на его течение с вовлечением митохондрий и модификацией их функций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Кит О. И., Франциянц Е. М., Нескубина И. В., Сурикова Е. И., Каплиева И. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF B16/F10 MELANOMA GROWTH VARIANT ON CALCIUM LEVELS IN MITOCHONDRIA IN VARIOUS ORGANS OF FEMALE MICE

Purpose of the study. To analyze the calcium levels in mitochondria of cells in different organs in standard and stimulated growth of experimental В16/F10 melanoma. Materials and Methods. The study included female С57ВL/6 mice (n=168). Experimental groups: intact group (n=21), group with a model of chronic neurogenic pain (CNP) (n=21), group M - B16/F10 melanoma (n=63), group M+CNP - mice (n=63) with transplantation of B16/F10 melanoma 3 weeks after CNP model creation. The concentration of calcium in mitochondrial samples was determined by a biochemical method (Abris+, Russia). Results were statistically analyzed using the Statistica 10.0 program. Results. CNP decreased calcium levels in mitochondria of cells in the brain by 1,4 (р=0.00153) times, liver by 2.6 times and heart by 3.2 times and increased the levels in the skin by 97.1 times. In standard growth of experimental melanoma, levels of calcium in cell mitochondria in most of the studied organs increased at the initial stage of the melanoma growth, and decreased to intact values and lower by the terminal stage. In the mitochondria of tumor cells, calcium levels were stably high at all stages of standard tumor growth. At the initial stage of CNP-stimulated tumor growth, a decrease in calcium in the mitochondria of the skin by 5.7 times and its accumulation in the mitochondria of the brain by 6.6 times, heart, and kidneys were recorded by 1.5 times. At the terminal stage of stimulated melanoma growth, extremely low calcium values were recorded in the mitochondria of all organs. A stably low level of calcium was registered in the mitochondria of tumor cells at all stages of stimulated melanoma growth. Conclusions. The growth of experimental B16/F10 melanoma in female mice is accompanied by mitochondrial dysfunction affecting most organs. Stimulation of the growth of experimental melanoma with chronic neurogenic pain, unlike the standard growth variant, changes accumulation of calcium in the mitochondria of cells both in organs and in the tumor itself. The chronic pain syndrome accompanying a malignant process can influence its course with the involvement of mitochondria and the modification of their functions.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ МЕЛАНОМЫ В16/F10 НА СОДЕРЖАНИЕ КАЛЬЦИЯ В МИТОХОНДРИЯХ РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНОВ САМОК МЫШЕЙ»

г ^РЕЦЕНЗИРУЕМЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНА/

I ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИКА В МЕДИЦИНЕ

RESEARCH AND PRACTICAL MEDICINE JOURNAL

Исследования и практика в медицине 2021, т.8, N4, с. 20-29 | (сс)

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ. ОНКОЛОГИЯ

https://d0i.0rg/10.17709/2Д09-2231-2021-8-1-2

ВЛИЯНИЕ ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ МЕЛАНОМЫ B16/F10 НА СОДЕРЖАНИЕ КАЛЬЦИЯ В МИТОХОНДРИЯХ РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНОВ САМОК МЫШЕЙ

О.И.Кит, Е.М.Франциянц, И.В.Нескубина, Е.И.Сурикова*, И.В.Каплиева, В.А.Бандовкина

ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России,

344037, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, д. 63

Резюме

Цель исследования. Изучить уровень кальция в митохондриях клеток различных органов при стандартном и стимулированном росте экспериментальной меланомы B16/F10.

Материалы и методы. Работа выполнена на самках мышей линии C57BL/6 (п=168). Экспериментальные группы: интактная (п=21), группа с воспроизведением модели хронической нейрогенной боли (ХНБ) (п=21), группа М -меланома B16/F10 (п=63), группа М+ХНБ-мыши (п=63), которым меланому B16/F10 трансплантировали через 3 недели после создания модели ХНБ. В митохондриальных образцах биохимическим методом определяли концентрацию кальция с арсеназо III (Абрис+, Россия). Статистический анализ результатов проводили с помощью пакета программ Statistics 10.0.

Результаты. Установлено, что ХНБ вызывает снижение уровня кальция в митохондриях клеток мозга в 1,4 раза (р=0,00153), печени в 2,6 раза, сердца в 3,2 раза и повышение в коже в 97,1 раза. При стандартном росте меланомы B16/F10 уровень кальция в митохондриях клеток большей части исследуемых органов на начальном этапе роста меланомы увеличивался, а к терминальному этапу опухолевого роста снижался до интактных величин и ниже. В митохондриях клеток опухоли на всех этапах стандартного роста меланомы уровень кальция был стабильно высоким. На начальном этапе стимулированного опухолевого роста по средствам ХНБ фиксировали снижение кальция в митохондриях кожи в 5,7 раза и накопление его в митохондриях мозга в 6,6 раза, сердца в 5,5 раза, почек в 1,5 раза. На терминальном этапе стимулированного роста меланомы в митохондриях абсолютно всех органов зафиксировали предельно низкие значения кальция. В митохондриях клеток опухоли на всех этапах стимулированного роста меланомы отмечали стабильно низкий уровень кальция.

Заключение. Рост меланомы B16/F10 у самок мышей сопровождается нарушением содержания кальция, что является проявлением митохондриальной дисфункции, затрагивающей большинство органов. Стимуляция роста меланомы посредством ХНБ в отличие от стандартного варианта роста вносит определенные изменения по накоплению кальция в митохондриях клеток не только органов, но и в самой опухоли. Хронический болевой синдром, который сопровождает злокачественный процесс, способен влиять на его течение с вовлечением митохондрий и модификацией их функций.

Ключевые слова:

митохондрии, кальций, хроническая нейрогенная боль, экспериментальная меланома В16/Р10, мыши-самки, внутренние органы.

Для цитирования

Кит О.И., Франциянц Е.М., Нескубина И.В., Сурикова Е.И., Каплиева И.В., Бандовкина В.А. Влияние варианта развития меланомы B16/F10 на содержание кальция в митохондриях различных органов самок мышей. Исследования и практика в медицине. 2021; 8(1): 20-29. https://doi.org/10.17709/2409-2231-2021-8-1-2

Для корреспонденции

Сурикова Екатерина Игоревна - к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей, ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация. Адрес: 344037, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, д. 63 E-mail: [email protected] 0RCID: http://orcid.org/0000-0002-4318-7587 SPIN: 2401-41 15, AuthorlD: 301537

Информация о финансировании. Финансирование данной работы не проводилось. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Получено 05.06.2020, Рецензия (1) 22.06.2020, Рецензия (2) 25.06.2020, Принята к печати 10.03.2021

Research and Practical Medicine Journal. 202 1, v.8, №1, p. 20-29

ORIGINAL ARTICLEORIGINAL ARTICLE. ONCOLOGY

https://doi.org/10.17709/2409-2231-2021-8-1-2

INFLUENCE OF B16/F10 MELANOMA GROWTH VARIANT ON CALCIUM LEVELS IN MITOCHONDRIA IN VARIOUS ORGANS OF FEMALE MICE

O.I.Kit, E.M.Frantsiyants, I.V.Neskubina, E.I.Surikova*, I.V.Kaplieva, V.A.Bandovkina

National Medical Research Centre for Oncology of the Ministry of Health of Russia, 63 14 line str., Rostov-on-Don 344037, Russian Federation

Abstract

Purpose of the study. To analyze the calcium levels in mitochondria of cells in different organs in standard and stimulated growth of experimental B16/F10 melanoma.

Materials and Methods. The study included female C57BL/6 mice (n=168). Experimental groups: intact group (n=21), group with a model of chronic neurogenic pain (CNP) (n=21), group M - B16/F10 melanoma (n=63), group M+CNP -mice (n=63) with transplantation of B16/F10 melanoma 3 weeks after CNP model creation. The concentration of calcium in mitochondrial samples was determined by a biochemical method (Abris+, Russia). Results were statistically analyzed using the Statistica 10.0 program.

Results. CNP decreased calcium levels in mitochondria of cells in the brain by 1.4 (p=0.00153) times, liver by 2.6 times and heart by 3.2 times and increased the levels in the skin by 97.1 times. In standard growth of experimental melanoma, levels of calcium in cell mitochondria in most of the studied organs increased at the initial stage of the melanoma growth, and decreased to intact values and lower by the terminal stage. In the mitochondria of tumor cells, calcium levels were stably high at all stages of standard tumor growth. At the initial stage of CNP-stimulated tumor growth, a decrease in calcium in the mitochondria of the skin by 5.7 times and its accumulation in the mitochondria of the brain by 6.6 times, heart, and kidneys were recorded by 1.5 times. At the terminal stage of stimulated melanoma growth, extremely low calcium values were recorded in the mitochondria of all organs. A stably low level of calcium was registered in the mitochondria of tumor cells at all stages of stimulated melanoma growth.

Conclusions. The growth of experimental B16/F10 melanoma in female mice is accompanied by mitochondrial dysfunction affecting most organs. Stimulation of the growth of experimental melanoma with chronic neurogenic pain, unlike the standard growth variant, changes accumulation of calcium in the mitochondria of cells both in organs and in the tumor itself. The chronic pain syndrome accompanying a malignant process can influence its course with the involvement of mitochondria and the modification of their functions.

Keywords:

mitochondria, calcium, chronic neurogenic pain, experimental B16/F10 melanoma, female mice, internal organs.

For citation

Kit O.I., Frantsiyants E.M., Neskubina I.V., Surikova E.I., Kaplieva I.V., Bandovkina V.A. Influence of B16/F10 melanoma growth variant on calcium levels in mitochondria in various organs of female mice. Research and Practical Medicine Journal (Issled. prakt. med.). 2021; 8(1): 20-29. https://doi.org/10.17709/2409-2231-2021-8-1-2

For correspondence

Ekaterina I. Surikova - Cand. Sci. (Biol.), senior researcher of the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors of National Medical Research

Centre for Oncology, Rostov-on-Don, Russian Federation.

Address: 63 14 line str., Rostov-on-Don 344037, Russian Federation

E-mail: [email protected]

ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4318-7587

SPIN: 2401-41 15, AuthorID: 301537

Information about funding. No funding of this work has been held. Conflict of interest. Authors report no conflict of interest.

Received 05.06.2020, Review (1) 22.06.2020, Review (2) 25.06.2020, Accepted 10.03.2021

Research and Practical Medicine Journal 202 1, v.8, №1, p. 20-29

O.I.Kit, E.M.Frantsiyants, I.V.Neskubina, E.I.Surikova*, I.V.Kaplieva, V.A.Bandovkina / Influence of B16/F10 melanoma growth variant on calcium levels in mitochondria in various organs of female mice

АКТУАЛЬНОСТЬ

Рак характеризуется неконтролируемой скоростью пролиферации клеток даже при низкой доступности питательных веществ, что поддерживается метаболическим перепрограммированием, которое в настоящее время признано одним из ведущих признаков рака [1]. Митохондрии являются динамическими органеллами, участвующими в многочисленных физиологических функциях. Помимо своей функции в производстве аденозинтри-фосфата (АТФ), митохондрии регулируют процесс гибели клеток, образование активных форм кислорода (АФК), участвуют в активации иммунитета и обмене веществ. Митохондрии также играют ключевую роль в буферизации цитозольного кальция, а кальций, транспортируемый в матрикс, регулирует метаболизм митохондрий. Недавно идентификация митохондриального кальциевого унипортера (МСи) и связанных с ним регуляторов позволила охарактеризовать новые физиологические роли кальция как в митохондриальном, так и в клеточном гомеостазе [2]. Отто Варбург был первым, кто установил связь между раком и митохондриями; однако он интерпретировал усиленный аэробный гликолиз как митохондриальную дисфункцию. Сегодня принято считать, что многие типы раковых клеток для поддержания своего гомеостаза нуждаются в полностью функциональных митохондриях. Кальций (Са2+) - ключевой регулятор нескольких клеточных процессов - доказал свою важность для митохондриального метаболизма. Для поддержания митохондриальной функции и клеточного энергетического баланса необходим инозитол-1,4,5-трифос-фатный рецептор (IP3R) - опосредованный перенос Са2+ из эндоплазматического ретикулума в митохондрии через МСи. Как IP3R, так и МСи сверхэкс-прессируются в нескольких типах раковых клеток, и ингибирование связи Са2+ между этими двумя переносчиками вызывает остановку пролиферации, уменьшение миграции и гибель клеток через механизмы, которые не до конца понятны [1].

Накопление Са2+ в митохондриальном матриксе имеет важные последствия для нескольких процессов, включая аутофагию, метаболизм и апо-птоз [3, 4]. Во многих типах клеток для поддержания многоклеточных ответов используется повсеместный сигнальный механизм Са2+, представленный динамическим изменением концентрации свободного цитозольного Са2+, что обычно называют «Са2+ колебания». Эти внутриклеточные переходные и локальные повышения Са2+ генерируются каналами его высвобождения, расположенными в эндо-плазматическом ретикулуме Кальций может

распространяться внутри клетки с помощью сложной сети высвобождающих Ca2+ эффекторов (таких как IP3, cADPR и NAADP), которые по отдельности или в комбинации управляют преобразованием локальных сигналов для достижения четко определенной пространственно-временной картины передачи сигналов [5]. В то время как колебания Ca2+ имеют решающее значение для стимулирования митохондриального метаболизма, постоянное увеличение митохондриального Ca2+ вызывает гибель клеток, например, через открытые поры перехода проницаемости митохондрий (mPTP) [3, 4]. Другая важная находка касается белка GPX8, глутатионпероксидазы, в наружной митохондри-альной мембране (MAM), где он избирательно регулирует накопление и поток Ca2+ через свой трансмембранный домен [6]. MAM также играет роль в митохондриальной биоэнергетике, митохондри-альной морфологии и подвижности митохондрий, а непосредственная близость органелл регулирует механизм, ответственный за митохондриальную динамику [7]. Сообщалось, что митохондриальный белок - Miro-1, который прикреплен к внутренней митохондриальной мембране (OMM) своим трансмембранным доменом и выступает в цитозоль,-взаимодействует с некоторыми белками и организует движение митохондрий вдоль микротрубочек в зависимости от уровня кальция [8].

Взаимодействие между ER и митохондриями при раке было описано во многих исследованиях, обсуждающих функцию онкогенов и онкосупрес-соров в модуляции переноса Ca2+ и активных форм кислорода (ROS) в MAMs [9, 10]. В частности, доклад Sassano et al. [11] обрисовывает в общих чертах роль MAMs в росте рака. Таким образом, МАМ и Ca2+ играют ключевую роль в клеточной адаптации и путях гибели клеток, влияя на функцию раковых клеток [12].

Цель исследования: изучить уровень кальция в митохондриях клеток различных органов при стандартном и стимулированном росте экспериментальной меланомы B16/F10.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Эксперимент выполнен на мышах-самках линии С57ВL/6 (п=168), 8-недельного возраста с начальной массой 21-22 г. Животные были распределены методом случайной выборки на следующие экспериментальные группы: интактная группа (п=21), группа с воспроизведением модели хронической нейрогенной боли (ХНБ) (п=21), группа М меланома В16^10 - мыши (п=63) со стандартной подкожной трансплантацией меланомы В16^10,

Исследования и практика в медицине 2021, т.8, №1, с. 20-29 О.И.Кит, Е.М.Франциянц, И.В.Нескубина, Е.И.Сурикова*, И.В.Каплиева, В.А.Бандовкина / Влияние варианта развития меланомы В16^10 на содержание кальция

в митохондриях различных органов самок мышей

группа ХНБ+М - мыши (п=63), которым меланому В16^10 трансплантировали через 3 недели после создания модели хронической нейрогенной боли. В исследовании были использованы животные, полученные из ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА» (филиал «Андреевка», Московская область). В работе использовали штамм мышиной меланомы В16^10, полученный из ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н.Блохина» Минздрава России.

Работа с животными проводилась в соответствии с правилами «Европейской конвенции о защите животных, используемых в экспериментах» (Директива 86/609/ЕЕС), а также в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» и приказом Минздрава России от 19.06.2003 г. № 267 «Об утверждении правил лабораторной практики». Животные содержались при естественном режиме освещения со свободным доступом к воде и пище. Манипуляции с животными производили в боксе с соблюдением общепринятых правил асептики и антисептики. Комиссией по биоэтике ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России от 31.05.2018 г. был одобрен протокол исследования (протокол этического комитета № 2).

Трансплантация меланомы В16^10 животным осуществлялась путем стандартного подкожного введения опухолевой взвеси под правую лопатку в объеме по 0,5 мл взвеси клеток в разведении 1:10 в физиологическом растворе. При стандартной трансплантации опухоль появляется в 100% случаев, достаточно быстро растёт и на 12-16 сутки роста метастазирует преимущественно гематогенно в легкие (60-90%), реже - в печень и селезенку.

Модель хронической нейрогенной боли (ХНБ) воспроизводили наложением лигатуры на седалищный нерв с двух сторон под ксила-золетиловым наркозом [13]. Наркоз: ксила-золетиловый, за 10 минут до основного наркоза; премедикация: ксилазин (препарат Ксила) внутримышечно, в дозе 0,05 мл/ кг массы тела (по инструкции), затем через 10 минут вводили Золетил-50 в дозе 10 мг на 100 г массы.

Декапитацию животных производили на гильотине, в группе М и в группе М+ХНБ после трансплантации меланомы В16^10 в сроки: 1-я неделя -7 день роста меланомы, 2-я неделя - 14 день роста меланомы и 3-я неделя - 21 день роста меланомы. Животных группы ХНБ выводили из эксперимента через 3 недели после воспроизведения модели ХНБ, одновременно декапитировались интактные животные. У животных после декапитации быстро иссекали кожу, опухоль, а также извлекали мозг, печень, почки и сердце. Условно здоровую кожу

иссекали на максимально удаленном расстоянии от опухолевого узла. Митохондрии выделяли по методу Егоровой М.В., Афанасьева С.А. [14] (с применением хладагентов и дифференциального центрифугирования на высокоскоростной рефрижераторной центрифуге Avanti J-E, BECMAN COULTER USA). Полученные митохондриальные образцы (концентрация белка 4-6 г/л) до анализа хранили при -80°С в среде выделения. Биохимическим методом определяли концентрацию кальция (Ca2+) с арсеназо III (Абрис+, Россия), белка - биуретовым методом (Ольвекс Диа-гностикум, Россия) на автоматическом анализаторе ChemWell (Awareness Technology INC, USA).

Статистический анализ результатов проводили с помощью пакета программ Statistica 10.0. Полученные данные подвергали анализу на соответствие распределения признаков нормальному закону распределения с использованием критерия Шапиро-Уилка (для малых выборок). Сравнение количественных данных в группах (независимые выборки) проводили с использованием критерия Краскела-Уоллиса (множественные сравнения). Данные таблиц представлены в виде M±m, где M -среднее арифметическое значение, m - стандартная ошибка среднего, за уровень достоверности или статистической значимости принимали р<0,05. При статистической обработке, полученных результатов соблюдались общие рекомендации для медицинских исследований.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Прежде всего, обращает внимание различное содержание кальция в митохондриях клеток исследуемых органов у интактных животных (табл. 1). Так минимальный уровень обнаружен в коже мышей, после этого следуют митохондрии сердца и мозга -в 19 раз и 26 раз выше относительно митохондрий кожи, затем почки - в 41 раз выше и печень - в 79 раз. Механизмы этих эффектов не ясны, хотя предположительно они должны зависеть от вида и возраста животного, а также от типа ткани.

В качестве фактора, стимулирующего рост меланомы, выбрали воздействие хронической нейрогенной боли - ХНБ [13]. Установлено, что у самок мышей линии С57ВL/6 ХНБ вызывала разнонаправленные изменения уровня кальция в митохондриях изученных органов относительно митохондрий органов интактных животных: он снизился в мозге в 1,4 раза, в печени - в 2,6 раза, в сердце - в 3,2 раза, не изменился в почках и повысился в коже в 97 раз.

Далее изучили уровень кальция в митохондриях клеток указанных органов в динамике стандартного роста экспериментальной меланомы (М). Обна-

Research and Practical Medicine Journal 202 1, v.8, №1, p. 20-29

O.I.Kit, E.M.Frantsiyants, I.V.Neskubina, E.I.Surikova*, I.V.Kaplieva, V.A.Bandovkina / Influence of B16/F10 melanoma growth variant on calcium levels in mitochondria in various organs of female mice

ружено, что в мозге животных на протяжении 1-2 недель уровень кальция превосходил контрольные значения в соответствующем органе в 3,1 раза, снижаясь в 2,1 раза через 3 недели, но оставаясь в 1,5 раза выше контрольных величин. В митохондриях клеток печени через 1 и 2 недели роста меланомы уровень кальция не имел статистически значимых отличий от показателя в соответствующем органе интактных животных, а через 3 недели снижался в 4,6 раза. В митохондриях клеток сердца уровень кальция через 1 неделю снизился в 2,7 раза относительно показателя в митохондриях сердца интактных мышей, через 2 недели - в 6,3 раза, через 3 недели - в 9,5 раза. В митохондриях клеток почек через 1 неделю роста меланомы уровень кальция был выше показателя в митохондриях почек интактных мышей в 1,9 раза, через 2 недели снизился относительно предыдущего срока исследования в 2,8 раза и был в 1,5 раза ниже контрольных величин,

а через 3 недели снизился в 28 раз относительно предыдущего срока исследования и стал в 41 раз ниже контрольных показателей. В митохондриях клеток кожи, непораженной злокачественным процессом, уровень кальция через 1 неделю роста экспериментальной меланомы был в 84 раза выше показателя в митохондриях кожи интактных животных, через 2 недели показатель снизился в 1,9 раза относительно предыдущего срока и был в 45 раз выше контроля, а через 3 недели уровень кальция в митохондриях непораженной кожи был в пределах нормы. В ткани меланомы на протяжении всех трех недель ее роста уровень кальция вне зависимости от этапа исследования был выше контрольных величин в среднем в 60 раз.

Иная динамика уровня кальция в митохондриях клеток органов зарегистрирована у мышей с ростом меланомы на фоне ХНБ. Найдено, что в митохондриях мозга животных с меланомой на фоне ХНБ че-

Таблица 1. Динамика кальция в митохондриях органов при стандартном и стимулированном росте меланомы В16/Р10 у самок линии С57ВL/6

Table 1. The dynamics of calcium in organ mitochondria in standard and stimulated B16/F10 melanoma growth in C57BL/6 females

Группы ,

Животных / мозг / brain печень / liver сердце / heart почки / kidneys кожа / skin °пух°ль /

... tumor

Animal groups

Интактные / Intact

0,263±0,0144

0,79±0,031

0,194±0,010

0,409±0,030

0,01±0,001

ХНБ / CNP 0,192±0,00971 р'=0,00153 0,295±0,0191 р1=0,00000 0,061±0,00331 р1=0,00000 0,441±0,023 0,967±0,011 р1=0,00000 -

М 1 неделя / 0,868±0,03992 0,761±0,027 0,067±0,01532 0,776±0,0272 0,837±0,1622 0,575±0,0182

M 1st week р2=0,00000 р2=0,00000 р2=0,00000 р2=0,00000 р2=0,00000

М 2 неделя / M 2nd week 0,801±0,05222 р2=0,00000 1,014±0,03523 р2=0,00042 р3=0,00017 0,0294±0,00 2523 р2=0,00000 р3=0,03037 0,283±0,02 223 р2=0,00640 р3=0,00000 0,453±0,11323 р2=0,00000 р3=0,00000 0,675±0,0522 р2=0,00000

М 3 неделя / M 3rd week 0,377±0,019523 р2=0,00051 р3=0,00000 0,167±0,013623 р2=0,00000 р3=0,00000 0,024±0,00192 р2=0,00000 0,009±0,000623 р2=0,00000 р3=0,00000 0,01±0,00123 р2=0,00000 р3=0,00000 0,561±0,0462 р2=0,00000

ХНБ+М 1 неделя / CNP + M 1st week 1,248±0,03892 р2=0,00000 0,335±0,017 0,326±0,01572 р2=0,00000 0,645±0,0312 р2=0,00021 0,173±0,0342 р2=0,00000 0,026±0,0022 р2=0,00000

ХНБ+М 2 0,010±0,000923 0,010±0,000423 0,010±0,000623 0,01±0,000923 0,01±0,00123 0,01±0,00123

неделя / CNP р2=0,0000 р2=0,00000 р2=0,00000 р2=0,00000 р2=0,00000 р2=0,00000

+M 2nd week р3=0,00000 р3=0,00000 р3=0,00000 р3=0,00000 р3=0,00000 р3=0,00000

ХНБ+М 3 неделя / CNP + M 3rd week 0,010±0,000902 р2=0,00000 0,009±0,00092 р2=0,00000 0,010±0,00072 р2=0,00000 0,013±0,00092 р2=0,00000 0,01±0,0012 р2=0,00000 0,01±0,0012 р2=0,00000

Примечание: 1 - статистически значимо по отношению к показателю в интактной группе; 2 - статистически значимо по отношению к показателю в соответствующей контрольной группе; 3 - статистически значимо по отношению к показателю на предыдущем сроке исследования. Note: 1 - statistically significant in relation to the indicator in the intact group; 2 - statistically significant in relation to the corresponding control group indicator; 3 - statistically significant in relation to the indicator during the previous period of the study.

Исследования и практика в медицине 2021, т.8, №1, с. 20-29 О.И.Кит, Е.М.Франциянц, И.В.Нескубина, Е.И.Сурикова*, И.В.Каплиева, В.А.Бандовкина / Влияние варианта развития меланомы ß16/F10 на содержание кальция

в митохондриях различных органов самок мышей

рез 1 неделю уровень кальция возрос относительно соответствующих контрольных значений в 6,6 раза, снижаясь со 2-й недели, и оставаясь в этот и последующий сроки в 19 раз ниже контрольных величин. В митохондриях клеток печени через 1 неделю не найдено статистически значимых изменений уровня кальция, а через 2 и 3 недели показатель резко снижался и оставался в 30 раз ниже значений в митохондриях печени у интактных мышей с ХНБ. В митохондриях клеток сердца уровень кальция через 1 неделю повысился в 5,5 раза относительно показателя в митохондриях сердца интактных мышей, через 2 и 3 недели снизился в 33 раза относительно предыдущего срока и оставался в 6 раз ниже контрольных величин. В митохондриях клеток почек животных с меланомой на фоне ХНБ через 1 неделю роста меланомы уровень кальция был выше показателя в митохондриях почек интактных мышей в 1,5 раза, через 2-3 недели снизился относительно предыдущего срока исследования в 65 раз, и был в 44 раза ниже контрольных величин. В митохондриях клеток кожи, непораженной злокачественным процессом, уровень кальция через 1 неделю роста экспериментальной меланомы на фоне ХНБ был в 5,7 раза ниже показателя в соответствующем контроле, снизившись через 2-3 недели в 17 раз относительно предыдущего срока и оставаясь в 97 раз ниже контроля. В ткани меланомы, растущей на фоне ХНБ, на протяжении всех трех недель ее роста уровень кальция вне зависимости от этапа исследования был ниже контрольных величин в коже с ХНБ в среднем в 57,1 раза.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Контроль митохондриальной концентрации Са2+ имеет важное значение для функционирования клеток организма. Многие митохондриальные функции напрямую регулируются уровнем ионов Са2+ внутри органелл. Существует концепция, в которой говорится о том, что его дисрегуляция имеет первостепенное значение в возникновении патологических состояний. Приток Са2+ в митохондрии необходим для активации митохондрий и почти всегда свидетельствует о повышенном потреблении энергии в клетках [15].

Обнаруженное в настоящем исследовании различное содержание кальция в митохондриях органов интактных мышей свидетельствует об их различной потребности в энергии в физиологических условиях. ХНБ воздействует на организм мышей как возмущающий фактор, приводящий к изменению функциональной способности митохондрий ряда органов. Падение уровня кальция в мозге, печени и сердце свидетельствует о снижении активации митохондрий и уменьшении потребления энергии в этих клетках. Напротив, увеличение уровня каль-

ция в митохондриях кожи указывает на то, что ХНБ вызвала активацию этих органелл и усиление энергетических процессов. ХНБ не оказала влияние на метаболизм кальция в почках. Выявленная дисфункция митохондрий согласуется и с гипотезой этиопа-тогенеза хронической нейрогенной боли [16].

Одна неделя стандартного развития меланомы привела к значимому повышению уровня кальция в митохондриях мозга, почек и кожи. В митохондриях мозга такая ситуация сохранялась и через 2 недели, снижение найдено только через 3 недели, но при этом уровень кальция все равно не достиг интактных значений. В митохондриях печени повышение уровня кальция происходит через 2 недели развития меланомы и отмечено падение ниже интактных значений через 3 недели. В митохондриях сердца, почек и кожи падение уровня кальция начинается со второй недели и через 3 недели определяются лишь его следы. Вместе с тем в митохондриях самой меланомы, начиная с первой недели и на протяжении всего срока исследования, отмечалась значительная его концентрация.

Другая динамика уровня кальция наблюдается в митохондриях органов при стимулированном ХНБ росте меланомы. Через 1 неделю ее развития уровень кальция в митохондриях мозга, сердца и почек резко возрос, это не коснулось митохондрий печени, а в органеллах кожи его уровень снизился относительно соответствующего контроля с ХНБ. Начиная со 2 недели роста меланомы уровень кальция в митохондриях всех исследованных органов, резко упал до следовых количеств. В ткани опухоли, растущей на фоне ХНБ, через 1 неделю уровень кальция был значительно ниже показателя в соответствующей интактной коже с ХНБ, начиная со второй недели его уровень упал во всех других исследуемых образцах до следовых значений.

В различных исследованиях диабета I типа у животных сообщалось, что как поглощение Са2+ клетками и митохондриями, так и открытие поры МРТ (митохондриальная проницаемость переходной поры) либо стимулируются, либо подавляются [17, 18]. Механизмы этих эффектов часто не ясны, хотя предположительно они должны зависеть от вида и возраста животного, а также от типа ткани.

Поглощение Са2+ органеллами в первую очередь достигается за счет митохондриального унипортер-ного комплекса Са2+ МСи, основным компонентом которого является порообразующий белок МСи. Переходные поры МСи представляют собой высокоселективный Са2+ канал, который переносит Са2+ через внутреннюю митохондриальную мембрану и связан с другими субъединицами, как структурными, так и регуляторными: МСиЬ, М1Си1-2, EMRE

Research and Practical Medicine Journal 202 1, v.8, №1, p. 20-29

O.I.Kit, E.M.Frantsiyants, I.V.Neskubina, E.I.Surikova*, I.V.Kaplieva, V.A.Bandovkina / Influence of B16/F10 melanoma growth variant on calcium levels in mitochondria in various organs of female mice

и MCUR1 [19]. Предполагают, что изменения в мито-хондриальном транспорте Са2+ происходят преимущественно на уровне поровых, а не регуляторных субъединиц унипортерного комплекса. Кроме того, структурно-функциональные изменения в унипортер-ном комплексе Са2+, по-видимому, зависят от ткани.

Известно, что избыточное накопление Ca2+ в митохондриях способствует открытию Са2+-зависи-мых митохондриальных пор, что является ключевым этапом в механизме запрограммированной гибели клеток. Митохондриальная проницаемость переходной поры (MPT pore) рассматривается как белковый мега канал, включающий в себя белки внутренней и внешней мембран митохондрий. Не совсем ясно, какие именно белки формируют пору, но в настоящее время считается, что они являются либо митохондриальной АТФ-синтазой, либо аде-нилатным транслокатором. Также установлено, что поры MPT включают циклофилин D, регуляторный белок, нацеленный на ингибитор пор циклоспорин А (CsA) [19, 20].

Как уже упоминалось выше, избыточное накопление Са2+ в митохондриях приводит к открытию пор в мембране органелл [19]. В результате трансмембранные градиенты ионов и мембранный потенциал (йтт) разрушаются, а митохондрии набухают, что приводит к разрыву их наружной мембраны и высвобождению проапоптических белков из органелл. Одним из факторов, способствующих открытию пор в митохондриях, является окислительный стресс [19]. Продукты перекисного окисления липи-дов могут изменять упаковку мембраны и увеличивать ее микровязкость. Образование липидных пор в мембране зависит от физико-химических свойств и структуры ее липидного бислоя. Было показано, что изменения липидного состава и микровязкости мембраны (индуцированные ненасыщенным кардиолипином или ненасыщенными свободными жирными кислотами) приводят к стимуляции образования липидных пор как в липосомах, так и в митохондриях [21]. Следует отметить, что, как и липидные поры, индуцированные пальмитатом/ Ca2+ поры имеют тенденцию самопроизвольно закрываться, что может привести к восстановлению Amm. Восстановление Amm было продемонстрировано в работе, в которой также предположили, что эти поры могут быть неспецифической системой для высвобождения Са2+ из органелл [22]. Образование липидных пор можно рассматривать как экстренный вариант быстрого высвобождения Са2+ из митохондрий, который, в отличие от CsA- и повреждению органелл.

Митохондрии сердца имеют низкий порог активации для транспорта Са2+ и более низкую емкость Са2+ по сравнению с печенью, что объясняется низким уровнем экспрессии М1СЫ1 в сердце [23]. Кальций, высвобождаемый из саркоплазматического ретику-лума (SR), особо ценен для связи возбуждения-сокращения (E-С) сердечной мышцы. Митохондрии, главный источник энергии, в виде АТФ, необходимых для сердечной сократимости, тесно связаны с SR, и Са2+ имеет большое значение для оптимальной функции этих органелл. Однако накопление Ca2+ может ухудшать митохондриальную функцию, приводя к снижению выработки АТФ и увеличению высвобождения активных форм кислорода. Santulli G. et а1. [24] впервые показали, что диастолическая утечка Са2+ вызывает перегрузку митохондрий Са2+ и дисфункцию в мышечной модели постмиокарди-ального инфаркта миокарда. Существуют две формы каналов высвобождения Са2+ в сердечной мышце: рецепторы типа 1 ^nodine (RyR2s) и рецепторы типа 2 inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3R2s). Авторы обнаружили, что каналы RyR2 приводят к митохондриальной перегрузке Са2+, дисморфологии и дисфункции. В отличие от этого, кардиоспецифическая блокировка IP3R2 не оказывала существенного влияния на адаптацию митохондрии к сердечной недостаточности. Кроме того, генетически обусловленное усиление антиоксидантной активности митохондрий улучшило митохондриальную функцию и уменьшило посттрансляционные модификации макромолекулярного комплекса RyR2. Эти данные показали, что комплекс RyR2, но не рецептор IP3R2, вызывает перегрузку митохондрий Са2+ и их дисфункцию [24].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Очевидно, что рост экспериментальной меланомы B16/F10 у самок мышей сопровождается нарушением содержания кальция, что является проявлением митохондриальной дисфункции, затрагивающей большинство органов. Стимуляция роста экспериментальной меланомы посредством хронической нейрогенной боли, в отличие от стандартного варианта роста, вносит определенные изменения в накопление кальция в митохондриях клеток не только органов, но и непосредственно самой опухоли. Хронический болевой синдром, который сопровождает злокачественный процесс, способен влиять на его течение с вовлечением митохондрий и модификацией их функций.

Исследования и практика в медицине 2021, т.8, №1, с. 20-29 О.И.Кит, Е.М.Франциянц, И.В.Нескубина, Е.И.Сурикова*, И.В.Каплиева, В.А.Бандовкина / Влияние варианта развития меланомы В16^10 на содержание кальция

в митохондриях различных органов самок мышей

Участие авторов:

Кит О.И. - научное редактирование.

Франциянц Е.М. - концепция и дизайн исследования, написание текста, анализ и интерпретация данных.

Нескубина И.В. - анализ и интерпретация данных, техническое редактирование, оформление библиографии.

Сурикова Е.И. - техническое редактирование, обработка материала. Каплиева И.В. - ассистенция на операциях, подготовка статьи. Бандовкина В.А. - ассистенция на операциях, подготовка статьи.

Список литературы

1. Bustos G, Cruz P, Lovy A, Cárdenas C. Endoplasmic Reticu-lum-Mitochondria Calcium Communication and the Regulation of Mitochondrial Metabolism in Cancer: A Novel Potential Target. Front Oncol. 2017;7:199. https://doi.org/10.3389/fonc.2017.00199

2. Paupe V, Prudent J. New insights into the role of mitochondrial calcium homeostasis in cell migration. Biochemical and biophysical research communications. 2018 May 27;500(1):75-86. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.05.039

3. Bonora M, Morganti C, Morciano G, Pedriali G, Lebiedzins-ka-Arciszewska M, Aquila G, et al. Mitochondrial permeability transition involves dissociation of F1FO ATP synthase dimers and C-ring conformation. EMBO Rep. 2017 Jul;18(7):1077-1089. https://doi.org/10.15252/embr.201643602

4. Morciano G, Marchi S, Morganti C, Sbano L, Bittremieux M, Kerkhofs M, et al. Role of Mitochondria-Associated ER Membranes in Calcium Regulation in Cancer-Specific Settings. Neoplasia. 2018 May;20(5):510-523. https://doi.org/10.1016/j.neo.2018.03.005

5. Wu W, Lin C, Wu K, Jiang L, Wang X, Li W, et al. FUNDC1 regulates mitochondrial dynamics at the ER-mitochondrial contact site under hypoxic conditions. EMBO J. 2016 Jul 1;35(13):1368-1384. https://doi.org/10.15252/embj.201593102

6. Yoboue ED, Rimessi A, Anelli T, Pinton P, Sitia R. Regulation of Calcium Fluxes by GPX8, a Type-II Transmembrane Peroxidase Enriched at the Mitochondria-Associated Endoplasmic Reticulum Membrane. Antioxid Redox Signal. 2017 Sep 20;27(9):583-595. https://doi.org/10.1089/ars.2016.6866

7. Rowland AA, Voeltz GK. Endoplasmic reticulum-mitochondria contacts: function of the junction. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012 Oct;13(10):607-625. https://doi.org/10.1038/nrm3440

8. Wang X, Schwarz TL. The mechanism of Ca2+ -dependent regu -lation of kinesin-mediated mitochondrial motility. Cell. 2009 Jan 9;136(1):163-174. https://doi.org/10.1016/j.cell.2008.11.046

9. Booth DM, Enyedi B, Geiszt M, Várnai P, Hajnóczky G. Redox Nanodomains Are Induced by and Control Calcium Signaling at the ER-Mitochondrial Interface. Mol Cell. 2016 Jul 21;63(2):240-248. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2016.05.040

10. Gutierrez T, Simmen T. Endoplasmic reticulum chaperones tweak the mitochondrial calcium rheostat to control metabolism and cell death. Cell Calcium. 2018 Mar;70:64-75. https://doi.org/10.1016/jxeca.2017.05.015

11. Sassano ML, van Vliet AR, Agostinis P. Mitochondria-Associated Membranes As Networking Platforms and Regulators of

Authors contribution:

Kit O.I. - scientific editing

Frantsiyants E.M. - research concept and design, text writing, data analysis and interpretation.

Neskubina I.V. - data analysis and interpretation, technical editing, bibliography design.

Surikova E.I. - technical editing, processing of the material.

Kaplieva I.V. - assistance during the surgeries, preparation of an article.

Bandovkina V.A. - assistance during the surgeries, preparation of an article.

Cancer Cell Fate. Front Oncol. 2017;7:174. https://doi.org/10.3389/fonc.2017.00174

12. Ivanova H, Kerkhofs M, La Rovere RM, Bultynck G. Endoplasmic Reticulum-Mitochondrial Ca2+ Fluxes Underlying Cancer Cell Survival. Front Oncol. 2017;7:70. https://doi.org/10.3389/fonc.2017.00070

13. Кит О.И., Франциянц Е.М., Котиева И.М., Каплиева И.В., Трепитаки Л.К., Бандовкина В.А. и др. Некоторые механизмы повышения злокачественности меланомы на фоне хронической боли у самок мышей. Российский журнал боли. 2017;2(53):14—20.

14. Егорова М.В., Афанасьев С.А. Выделение митохондрий из клеток и тканей животных и человека: современные методические приемы. Сибирский медицинский журнал. 2011;26(1-1):22—28.

15. Umemoto T, Hashimoto M, Matsumura T, Nakamura-Ishizu A, Suda T. Ca2+-mitochondria axis drives cell division in hematopoietic stem cells. J Exp Med. 2018 Aug 6;215(8):2097-2113. https:// doi.org/10.1084/jem.20180421

16. Favero G, Bonomini F, Franco C, Rezzani R. Mitochondrial Dysfunction in Skeletal Muscle of a Fibromyalgia Model: The Potential Benefits of Melatonin. Int J Mol Sci. 2019 Feb 11;20(3):765. https://doi.org/10.3390/ijms20030765

17. Da Silva MF, Natali AJ, da Silva E, Gomes GJ, Teodoro BG, Cunha DNQ, et al. Attenuation of Ca2+ homeostasis, oxidative stress, and mitochondrial dysfunctions in diabetic rat heart: insulin therapy or aerobic exercise? J Appl Physiol (1985). 2015 Jul 15;119(2):148—156.

https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00915.2014

18. Diaz-Juarez J, Suarez J, Cividini F, Scott BT, Diemer T, Dai A, et al. Expression of the mitochondrial calcium uniporter in cardi -ac myocytes improves impaired mitochondrial calcium handling and metabolism in simulated hyperglycemia. Am J Physiol Cell Physiol. 2016 Dec 1;311(6):C1005-1013. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00236.2016

19. Belosludtsev KN, Dubinin MV, Belosludtseva NV, Mironova GD. MitochondrialCa2+Transport:Mechanisms,MolecularStructures, and Role in Cells. Biochemistry (Mosc). 2019 Jun;84(6):593-607. https://doi.org/10.1134/S0006297919060026

20. Briston T, Selwood DL, Szabadkai G, Duchen MR. Mitochondrial Permeability Transition: A Molecular Lesion with Multiple Drug Targets. Trends Pharmacol Sci. 2019 Jan;40(1):50-70. https://doi.org/10.1016/j.tips.2018.11.004

21. Belosludtsev KN, Belosludtseva NV, Agafonov AV, Asta-

Research and Practical Medicine Journal 202 1, v.8, №1, p. 20-29

O.I.Kit, E.M.Frantsiyants, I.V.Neskubina, E.I.Surikova*, I.V.Kaplieva, V.A.Bandovkina / Influence of B16/F10 melanoma growth variant on calcium levels in mitochondria in various organs of female mice

shev ME, Kazakov AS, Saris N-EL, et al. Ca(2+)-dependent

permeabilization of mitochondria and liposomes by palmitic

and oleic acids: a comparative study. Biochim Biophys Acta. 2014

0ct;1838(10):2600—2606.

https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2014.06.017

22. Mironova GD, Saris N-EL, Belosludtseva NV, Agafonov AV,

Elantsev AB, Belosludtsev KN. Involvement of palmitate/Ca2+(S-

r2+)-induced pore in the cycling of ions across the mitochondrial

membrane. Biochim Biophys Acta. 2015 Feb;1848(2):488-495.

https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2014.10.027

23. Paillard M, Csordas G, Szanda G, Golenar T, Debattisti V, Bartok A, et al. Tissue-Specific Mitochondrial Decoding of Cytoplasmic Ca2+ Signals Is Controlled by the Stoichiometry of MICU1/2 and MCU. Cell Rep. 2017 Mar 7;18(10):2291-2300. https://doi.org/10.1016/jxelrep.2017.02.032

24. Santulli G, Xie W, Reiken SR, Marks AR. Mitochondrial calcium overload is a key determinant in heart failure. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Sep 8;112(36):11389-11394. https://doi.org/10.1073/pnas.1513047112

References

1. Bustos G, Cruz P, Lovy A, Cárdenas C. Endoplasmic Reticu-lum-Mitochondria Calcium Communication and the Regulation of Mitochondrial Metabolism in Cancer: A Novel Potential Target. Front Oncol. 2017;7:199. https://doi.org/10.3389/fonc.2017.00199

2. Paupe V, Prudent J. New insights into the role of mitochondrial calcium homeostasis in cell migration. Biochemical and biophys -ical research communications. 2018 May 27;500(1):75-86. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.05.039

3. Bonora M, Morganti C, Morciano G, Pedriali G, Lebiedzins-ka-Arciszewska M, Aquila G, et al. Mitochondrial permeability transition involves dissociation of F1FO ATP synthase dimers and C-ring conformation. EMBO Rep. 2017 Jul;18(7):1077-1089. https://doi.org/10.15252/embr.201643602

4. Morciano G, Marchi S, Morganti C, Sbano L, Bittremieux M, Kerkhofs M, et al. Role of Mitochondria-Associated ER Membranes in Calcium Regulation in Cancer-Specific Settings. Neoplasia. 2018 May;20(5):510-523. https://doi.org/10.1016Zj.neo.2018.03.005

5. Wu W, Lin C, Wu K, Jiang L, Wang X, Li W, et al. FUNDC1 regulates mitochondrial dynamics at the ER-mitochondrial contact site under hypoxic conditions. EMBO J. 2016 Jul 1;35(13):1368-1384. https://doi.org/10.15252/embj.201593102

6. Yoboue ED, Rimessi A, Anelli T, Pinton P, Sitia R. Regulation of Calcium Fluxes by GPX8, a Type-II Transmembrane Peroxidase Enriched at the Mitochondria-Associated Endoplasmic Reticulum Membrane. Antioxid Redox Signal. 2017 Sep 20;27(9):583-595. https://doi.org/10.1089/ars.2016.6866

7. Rowland AA, Voeltz GK. Endoplasmic reticulum-mitochondria contacts: function of the junction. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012 Oct;13(10):607-625. https://doi.org/10.1038/nrm3440

8. Wang X, Schwarz TL. The mechanism of Ca2+ -dependent regu -lation of kinesin-mediated mitochondrial motility. Cell. 2009 Jan 9;136(1):163-174. https://doi.org/10.1016/j.cell.2008.11.046

9. Booth DM, Enyedi B, Geiszt M, Várnai P, Hajnóczky G. Redox Nanodomains Are Induced by and Control Calcium Signaling at the ER-Mitochondrial Interface. Mol Cell. 2016 Jul 21;63(2):240-248. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2016.05.040

10. Gutierrez T, Simmen T. Endoplasmic reticulum chaperones tweak the mitochondrial calcium rheostat to control metabolism and cell death. Cell Calcium. 2018 Mar;70:64-75. https://doi.org/10.1016/j.ceca.2017.05.015

11. Sassano ML, van Vliet AR, Agostinis P. Mitochondria-Associated Membranes As Networking Platforms and Regulators of Cancer Cell Fate. Front Oncol. 2017;7:174. https://doi.org/10.3389/fonc.2017.00174

12. Ivanova H, Kerkhofs M, La Rovere RM, Bultynck G. Endoplasmic Reticulum-Mitochondrial Ca2+ Fluxes Underlying Cancer Cell Survival. Front Oncol. 2017;7:70. https://doi.org/10.3389/fonc.2017.00070

13. Kit OI, Frantsiyants EM, Kotieva IM, Kaplieva IV, Trepitaki LK, Bandovkina VA, et al. Some mechanisms of increasing malignancy of B16/F10 melanoma in female mice with chronic pain. Russian Journal of Pain. 2017;2(53):14-20. (In Russian).

14. Egorova MV, Afanasiev SA. Isolation of mitochondria from cells and tissues of animals and human: modern methodical approaches. Siberian Medical Journal. 2011;26(1-1):22-28. (In Russian).

15. Umemoto T, Hashimoto M, Matsumura T, Nakamura-Ishizu A, Suda T. Ca2+-mitochondria axis drives cell division in hematopoietic stem cells. J Exp Med. 2018 Aug 6;215(8):2097-2113. https://doi.org/10.1084/jem.20180421

16. Favero G, Bonomini F, Franco C, Rezzani R. Mitochondrial Dysfunction in Skeletal Muscle of a Fibromyalgia Model: The Potential Benefits of Melatonin. Int J Mol Sci. 2019 Feb 11;20(3):765. https://doi.org/10.3390/ijms20030765

17. Da Silva MF, Natali AJ, da Silva E, Gomes GJ, Teodoro BG, Cunha DNQ, et al. Attenuation of Ca2+ homeostasis, oxidative stress, and mitochondrial dysfunctions in diabetic rat heart: insulin therapy or aerobic exercise? J Appl Physiol (1985). 2015 Jul 15;119(2):148-156.

https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00915.2014

18. Diaz-Juarez J, Suarez J, Cividini F, Scott BT, Diemer T, Dai A, et al. Expression of the mitochondrial calcium uniporter in cardiac myocytes improves impaired mitochondrial calcium handling and metabolism in simulated hyperglycemia. Am J Physiol Cell Physiol. 2016 Dec 1;311(6):C1005-1013. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00236.2016

19. Belosludtsev KN, Dubinin MV, Belosludtseva NV, Mironova GD. MitochondrialCa2+Transport:Mechanisms,MolecularStructures, and Role in Cells. Biochemistry (Mosc). 2019 Jun;84(6):593-607. https://doi.org/10.1134/S0006297919060026

20. Briston T, Selwood DL, Szabadkai G, Duchen MR. Mito-chondrial Permeability Transition: A Molecular Lesion with

Исследования и практика в медицине 2021, т.8, №1, с. 20-29 О.И.Кит, Е.М.Франциянц, И.В.Нескубина, Е.И.Сурикова*, И.В.Каплиева, В.А.Бандовкина / Влияние варианта развития меланомы ß16/F10 на содержание кальция

в митохондриях различных органов самок мышей

Multiple Drug Targets. Trends Pharmacol Sci. 2019 Jan;40(1):50-70. https://doi.Org/10.1016/j.tips.2018.11.004

21. Belosludtsev KN, Belosludtseva NV, Agafonov AV, Asta-shev ME, Kazakov AS, Saris N-EL, et al. Ca(2+)-dependent permeabilization of mitochondria and liposomes by palmitic and oleic acids: a comparative study. Biochim Biophys Acta. 2014 0ct;1838(10):2600—2606. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2014.06.017

22. Mironova GD, Saris N-EL, Belosludtseva NV, Agafonov AV, Elantsev AB, Belosludtsev KN. Involvement of palmitate/Ca2+(S-r2+)-induced pore in the cycling of ions across the mitochondrial

membrane. Biochim Biophys Acta. 2015 Feb;1848(2):488-495. https://doi.Org/10.1016/j.bbamem.2014.10.027

23. Paillard M, Csordas G, Szanda G, Golenar T, Debattisti V, Bartok A, et al. Tissue-Specific Mitochondrial Decoding of Cytoplasmic Ca2+ Signals Is Controlled by the Stoichiometry of MICU1/2 and MCU. Cell Rep. 2017 Mar 7;18(10):2291-2300. https://doi.org/10.1016/jxelrep.2017.02.032

24. Santulli G, Xie W, Reiken SR, Marks AR. Mitochondrial calcium overload is a key determinant in heart failure. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Sep 8;112(36):11389-11394. https://doi.org/10.1073/pnas.1513047112

Информация об авторах:

Кит Олег Иванович - чл.-корр. РАН, д.м.н., профессор, генеральный директор ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3061-6108, SPIN: 1728-0329, AuthorlD: 343182, Scopus AuthorlD: 55994103100, ResearcherlD: U-2241-2017 Франциянц Елена Михайловна - д.б.н., профессор, заместитель генерального директора по науке, руководитель лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация. ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3618-6890, SPIN: 9427-9928, AuthorlD: 462868, Scopus AuthorlD: 55890047700, ResearcherlD: Y-1491-2018

Нескубина Ирина Валерьевна - к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация. ORClD: https://orcid.org/0000-0002-7395-3086, SPlN: 3581-8531, AuthorlD: 794688 Сурикова Екатерина Игоревна* - к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация. ORClD: http://orcid.org/0000-0002-4318-7587, SPlN: 2401-41 15, AuthorlD: 301537 Каплиева Ирина Викторовна - д.м.н., старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация. ORClD: http://orcid.org/0000-0002-3972-2452, SPlN: 5047-1541, AuthorlD: 7341 16 Бандовкина Валерия Ахтямовна - к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России, г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация. ORClD: http://orcid.org/0000-0002-2302-8271, SPlN: 8806-2641, AuthorlD: 696989

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Information about authors:

Oleg l. Kit - corresponding member of Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Med.), professor, general director of National Medical Research Centre of Oncology of the Russian Ministry of Health, Rostov-on-Don, Russian Federation. ORClD: https://orcid.org/0000-0003-3061-6108, SPlN: 1728-0329, Scopus AuthorlD: 55994103100, ResearcherlD: U-2241-2017

Elena M. Frantsiyants - Dr. Sci. (Biol.), professor, deputy director general for science, head of the laboratory for the study of the pathogenesis of malignant tumors of National Medical Research Centre for Oncology, Rostov-on-Don, Russian Federation. ORClD: http://orcid.org/0000-0003-3618-6890, SPlN: 9427-9928, AuthorlD: 462868, Scopus AuthorlD: 55890047700, ResearcherlD: Y-1491-2018

lrina V. Neskubina - Cand. Sci. (Biol.), senior researcher at the laboratory for the study of the pathogenesis of malignant tumors of National Medical Research Centre for Oncology, Rostov-on-Don, Russian Federation. ORClD: https://orcid.org/0000-0002-7395-3086, SPlN: 3581-8531, AuthorlD: 794688 Ekaterina l. Surikova* - Cand. Sci. (Biol.), senior researcher of the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors of National Medical Research Centre for Oncology, Rostov-on-Don, Russian Federation. ORClD: http://orcid.org/0000-0002-4318-7587, SPlN: 2401-41 15, AuthorlD: 301537

lrina V. Kaplieva - Dr. Sci. (Med.), senior researcher of the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors of National Medical Research Centre for Oncology, Rostov-on-Don, Russian Federation. ORClD: http://orcid.org/0000-0002-3972-2452, SPlN: 5047-1541, AuthorlD: 7341 16

Valeriya A. Bandovkina - Cand. Sci. (Biol.), senior researcher of the laboratory for the study of pathogenesis of malignant tumors of National Medical Research Centre for Oncology, Rostov-on-Don, Russian Federation. ORClD: http://orcid.org/0000-0002-2302-8271, SPlN: 8806-2641, AuthorlD: 696989

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.