Preview

Морфологические ведомости

Расширенный поиск

БИОХИМИЧЕСКАЯ И МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КУЛЬТУРЫ ДЕРМАЛЬНЫХ ФИБРОБЛАСТОВ КРЫС ПРИ ГИПОКСИИ

https://doi.org/10.20340/mv-mn.2022.30(4).720

Полный текст:

Аннотация

Культура клеток дермальных фибробластов является удобной моделью для исследования различных воздействий на клетки, включая гипоксию. Фибробласты, кроме продукции коллагена, способны синтезировать биогенные амины, гормоны, нейропептиды и нейротрансмиттеры, идентичные таковым в центральной нервной и эндокринной системе, что позволяет использовать их для исследования клеточных нарушений при различных заболеваниях. Цель исследования - с помощью биохимических и молекулярно-биологических методов оценить функциональные изменения культуры дермальных фибробластов в условиях гипоксии. В клетках культуры фибробластов при нормоксии (воздух и 5% СО2 в условиях инкубатора) и гипоксическом воздействии (смесь газов – 95% N2 и 5% СО2) продолжительностью 1 и 3 часа с помощью биохимических методов определяли активность аспартатаминотрансферазы (АсАТ), аланинаминотрансферазы (АлАT), гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), уровень глюкозы, концентрации АТФ, АДФ, АМФ, а также методом полимеразной цепной реакции уровень экспрессии мРНК фактора индуцируемого гипоксией Hif-1a и нуклеарного фактора Nf-κb. Показано, что при гипоксическом воздействии в течение 1 часа в культуре фибробластов снижаются жизнеспособность клеток, уровень глюкозы и активность ЛДГ, АлАТ, АсАТ, уменьшается количество АТФ, через 3 часа отмечается тенденция к нормализации всех показателей. Адаптационные механизмы позволяют нормализовать функционирование клеток в условиях гипоксии от 1 до 3 часов. Результаты, полученные при оценке метаболических изменений в разные сроки гипоксического воздействия (1 и 3 часа) в культуре фибробластов крыс, свидетельствуют о высоких адаптационных возможностях клеток соединительной ткани - фибробластов при недостатке кислорода. Исследование внутриклеточных показателей при гипоксии, определение критических точек в зависимости от времени воздействия позволит определить направления дальнейшего изучения механизмов адаптации клеток, что, возможно, дополнит тактику компенсаторных воздействий при ишемии тканей различного генеза. Выявленные изменения отражают адаптивную реакцию культуры фибробластов в ответ на гипоксическое воздействие.Культура клеток дермальных фибробластов является удобной моделью для исследования различных воздействий на клетки, включая гипоксию. Фибробласты, кроме продукции коллагена, способны синтезировать биогенные амины, гормоны, нейропептиды и нейротрансмиттеры, идентичные таковым в центральной нервной и эндокринной системе, что позволяет использовать их для исследования клеточных нарушений при различных заболеваниях. Цель исследования - с помощью биохимических и молекулярно-биологических методов оценить функциональные изменения культуры дермальных фибробластов в условиях гипоксии. В клетках культуры фибробластов при нормоксии (воздух и 5% СО2 в условиях инкубатора) и гипоксическом воздействии (смесь газов – 95% N2 и 5% СО2) продолжительностью 1 и 3 часа с помощью биохимических методов определяли активность аспартатаминотрансферазы (АсАТ), аланинаминотрансферазы (АлАT), гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), уровень глюкозы, концентрации АТФ, АДФ, АМФ, а также методом полимеразной цепной реакции уровень экспрессии мРНК фактора индуцируемого гипоксией Hif-1a и нуклеарного фактора Nf-κb. Показано, что при гипоксическом воздействии в течение 1 часа в культуре фибробластов снижаются жизнеспособность клеток, уровень глюкозы и активность ЛДГ, АлАТ, АсАТ, уменьшается количество АТФ, через 3 часа отмечается тенденция к нормализации всех показателей. Адаптационные механизмы позволяют нормализовать функционирование клеток в условиях гипоксии от 1 до 3 часов. Результаты, полученные при оценке метаболических изменений в разные сроки гипоксического воздействия (1 и 3 часа) в культуре фибробластов крыс, свидетельствуют о высоких адаптационных возможностях клеток соединительной ткани - фибробластов при недостатке кислорода. Исследование внутриклеточных показателей при гипоксии, определение критических точек в зависимости от времени воздействия позволит определить направления дальнейшего изучения механизмов адаптации клеток, что, возможно, дополнит тактику компенсаторных воздействий при ишемии тканей различного генеза. Выявленные изменения отражают адаптивную реакцию культуры фибробластов в ответ на гипоксическое воздействие.

Об авторах

Елена Алексеевна Пономаренко
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского, Москва
Россия

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории иммуноморфологии воспаления Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии каких-либо конфликтов интересов при планировании, выполнении, финансировании и использовании результатов настоящего исследования



Марина Анатольевна Диатроптова
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского, Москва
Россия

научный сотрудник лаборатории иммуноморфологии воспаления Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии каких-либо конфликтов интересов при планировании, выполнении, финансировании и использовании результатов настоящего исследования



Владимир Аршакович Мхитаров
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского, Москва
Россия

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммуноморфологии воспаления Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии каких-либо конфликтов интересов при планировании, выполнении, финансировании и использовании результатов настоящего исследования



Наталья Александровна Золотова
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского, Москва
Россия

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории иммуноморфологии воспаления Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии каких-либо конфликтов интересов при планировании, выполнении, финансировании и использовании результатов настоящего исследования



Лилия Петровна Михайлова
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского, Москва
Россия

доктор медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории иммуноморфологии воспаления Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии каких-либо конфликтов интересов при планировании, выполнении, финансировании и использовании результатов настоящего исследования



Ксения Александровна Артемьева
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского, Москва
Россия

кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории патологии репродукции Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии каких-либо конфликтов интересов при планировании, выполнении, финансировании и использовании результатов настоящего исследования



Ирина Марковна Богданова
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского, Москва
Россия

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории патологии репродукции Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии каких-либо конфликтов интересов при планировании, выполнении, финансировании и использовании результатов настоящего исследования



Ольга Васильевна Макарова
Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва
Россия

доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией иммуноморфологии воспаления Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына Российского научного центра хирургии имени академика Б.В. Петровского; профессор кафедры клеточной биологии и гистологии Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии каких-либо конфликтов интересов при планировании, выполнении, финансировании и использовании результатов настоящего исследования



Список литературы

1. Kuz'micheva VI, Volova LT, Gil'miyarova FN i dr. Fibroblasty kak ob'ekt izucheniya proliferativnoy aktivnosti in vitro. Nauka i innovatsii v meditsine. 2020;5(3):210-215. In Russian. DOI:10.35693/2500-1388-2020-5-3-210-215

2. Zuev VA, Dyatlova AS, Lin'kova NS et al. Skin fibroblasts as the object for clinical diagnosis of Parkinson's disease in persons of different ages. Bull Exp Biol Med. 2019;167(1):177-181. DOI: 10.1007/s10517-019-04485-1

3. Werner S, Krieg T, Smola H. Keratinocyte-fibroblast interactions in wound healing. J Invest Dermatol. 2007;127(5):998-1008. DOI: 10.1038/sj.jid.5700786

4. Stunova A, Vistejnova L. Dermal fibroblasts-A heterogeneous population with regulatory function in wound healing. Cytokine Growth Factor Rev. 2018;39:137-150. DOI:10.1016/j.cytogfr.2018.01.003

5. Hong KH, Yoo SA, Kang SS et al. Hypoxia induces expression of connective tissue growth factor in scleroderma skin fibroblasts. Clin Exp Immunol. 2006;14(2):362-70. DOI:10.1111/j.1365-2249.2006.03199.x

6. Luk'yanova LD. Signal'nye mekhanizmy gipoksii. Moskva: RAN, 2019.- 215s. In Russian

7. Bozo IYa, Deev RV, Pinaev GP. «Fibroblast” - spetsializirovannaya kletka ili funktsional'noe sostoyanie kletok mezenkhimal'nogo proishozhdeniya? Tsitologija. 2010;52(2):99-109. In Russian

8. Aptekar' IA, Kostolomova EG, Suhovey YuG. Izmenenie funktsional'noy aktivnosti fibroblastov v protsesse modelirovaniya kompressii, giperkapnii i gipoksii. Rossiysky osteopatichesky zhurnal. 2019;1-2:72-84. In Russian. DOI: 10.32885/2220-0975-2019-1-2-72

9. Rittié L, Fisher GJ. Isolation and culture of skin fibroblasts. Methods Mol Med. 2005;117:83-98. DOI: 10.1385/1-59259-940-0:083

10. Ponomarenko EA, Diatroptova MA, Artem'eva KA, Shelkov AYu. Optimizatsiya protokola polucheniya kul'tury dermal'nykh fibroblastov krys. Klinicheskaya i eksperimental’naya morfologiya. 2021;10(2):62-69. In Russian. DOI: 10.31088/CEM2021.10.2.62-69

11. Dzhalilova DS, Diatroptov ME, Tsvetkov IS et al. Expression of Hif-1α, Nf-κb, and Vegf Genes in the Liver and Blood Serum Levels of HIF-1α, Erythropoietin, VEGF, TGF-β, 8-Isoprostane, and Corticosterone in Wistar Rats with High and Low Resistance to Hypoxia. Bull Exp Biol Med. 2018;165(6):742-747. DOI: 10.1007/s10517-018-4264-x

12. Menegollo M, Tessari I, Bubacco L, Szabadkai G. Determination of ATP, ADP, and AMP Levels by Reversed-Phase High-Performance Liquid Chromatography in Cultured Cells. Methods Mol Biol. 2019;1925:23-232. DOI: 10.1007/978-1-4939-9018-4_19

13. Zarubina IV. Sovremennye predstavleniya o patogeneze gipoksii i ee farmakologicheskoy korrektsii. Obzory po klinicheskoy farmakologii i lekarstvennoy terapii. 2011;9(3):31-48. In Russian


Дополнительные файлы

С помощью биохимических и молекулярно-биологических методов произведена оценка культуры дермальных фибробластов крысы в условиях гипоксии и установлены критические временные точки адаптивных изменений

Рецензия

Для цитирования:


Пономаренко Е.А., Диатроптова М.А., Мхитаров В.А., Золотова Н.А., Михайлова Л.П., Артемьева К.А., Богданова И.М., Макарова О.В. БИОХИМИЧЕСКАЯ И МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КУЛЬТУРЫ ДЕРМАЛЬНЫХ ФИБРОБЛАСТОВ КРЫС ПРИ ГИПОКСИИ. Морфологические ведомости. 2022;30(4):60-66. https://doi.org/10.20340/mv-mn.2022.30(4).720

For citation:


Ponomarenko E.A., Diatroptova M.A., Mkhitarov V.A., Zolotova N.A., Mikhaylova L.P., Artem'eva K.A., Bogdanova I.M., Makarova O.V. BIOCHEMICAL AND MOLECULAR BIOLOGICAL CHARACTERIZATION OF RAT'S DERMAL FIBROBLAST CULTURE IN HYPOXIA. Morphological newsletter. 2022;30(4):60-66. (In Russ.) https://doi.org/10.20340/mv-mn.2022.30(4).720

Просмотров: 192


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1812-3171 (Print)
ISSN 2686-8741 (Online)