Исследование механизмов объем-зависимой регуляции "кислородного взрыва" в нейтрофилах человека Кучкина, Наталия Владимировна

Введение к работе

Актуальность проблеми. Необходимым условием участия нейтрофилов в иммунной реакции является активация этих клеток, сопровождающаяся перестройкой окислительного метаболизма. При этом наблюдается "кислородный взрыв", то есть резкое возрастание потребления клеткой кислорода и образование его высокореактивных метаболитов. Образование активных форм кислорода опосредуется активацией NADPH-оксидазы и играет главную роль в бактерицидном действии нейтрофИЛОВ (Thelen et al.,1993).

В последнее время получен ряд данных, свидетельствующих, ЧТО изменение объема клетки, происходящее в анизотонических условиях среды, играет существенную роль в регуляции некоторых клеточных функций, в том числе синтеза и метаболизма белков, пролиферации и програмируемой смерти клеток (Orlov et al.,1992; Lang et al., 1993). В етой связи оказывается интересным вопрос о влиянии изменения клеточного объема на "кислородный взрыв" в нейтрофилах. Этот аспект важен прежде всего с патофизиологической точки зрения, поскольку в местах локализации нейтрофилов in vivo может происходить изменение осмотичности внеклеточной среды, связанное с протеканием воспалительной реакции (Hoffmann, Sirnonsen, 1989; Matsumoto et al.,1989; Widdioombe, Wine,1991).

В литературе тлеются единичные сведения, указывающие на возможность осмотической регуляции "кислородного взрыва" в нейтрофилах и практически отсутствуют работы, посвященные исследованию механизмов такой регуляции. Учитывая вышеизлонешюе, были сформулированы цель ы задачи настоящего исследования.

Цель и задачи исследования. Целью работы явилось изучение

-2-объем-зависимой регуляции "кислородного взрыва" в нейтрофилах человека и возможных механизмов, лежащих в ее основе. Реализация цели предусматривала решение следующих задач:

1. Исследовать влияние сред различной осмотичности на
формирование реакции "кислородного взрыва" в нейтрофилах
человека, индуцированной соединениями с различным механизмом
действия.

1. Исходя из ключевой роли одновалентных ионов в формировании содержания внутриклеточной воды и объема клеток, оценить вовлеченность систем транспорта одновалентных ионов в объем-зависимую регуляцию "кислородного взрыва".

2. Исследовать роль Са²⁺ и Са²⁺-связывающего белка кальмодулина, а также фосфолипазы А%, 5-липоксигеназы и циклооксигвназы как основных сигнальных систем, опосредующих проведение активирующего сигнала на NADPH-оксидазу, в механизме объем-зависимой регуляции "кислородного взрыва".

ІШу^шаТ~новйаіа-иссл9дований_г^^_^^Шіврвне проведено систематическое исследование влияния как гипоосмотйчёскгаГ^гак-и^ гиперосмотических условий среды на "кислородный взрыв" в нейтрофилах человека при использовании широкого спектра активаторов различной природы и механизма действия.

Впервые исследована роль систем транспорта одновалентных ионов, Са и кальмодулина, а также фосфолипазы А₂, б-липоксигеназы и циклооксигвназы в механизме объем-зависимой регуляции "кислородного взрыва".

Практическая значимость работы. Обнаруженная модификация реакции "кислородного взрыва" в анизотонических условиях среды, а также исследование молекулярных механизмов этого явления может

служить основой для более полного понимания регуляции функциональной активности нейтрофилов In vivo.

Исследование влияния различной осмотичности среды на функциональную активность нейтрофилов может привести к выяснению роли этих клеток в некоторых патологических процессах (например, в случае бронхиальной астмы, воспалительной реакции, отечных состояний).

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на сессиях НИИ пульмонологии МЗ РФ ( Москва, 1992, 1993 ), на 12 Интернациональном конгрессе по нефрологии (Иерусалим, 1993), на конгрессе Европейского респираторного общества (Флоренция, 1993), на 4 Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Москва, 1994), на заседании кафедры биохимии МГУ ( Москва, 1994 ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, обзора литературы, описаїшя материалов и методов, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включающего 235 ссылок. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста и содержит 6 таблиц и 23 рисунка.