Состояние протеолиза в процессах пролиферации клеток тимуса и опухолей Копылова, Ольга Евгеньевна

Введение к работе

'^:* ?

' -;'"..* І

Л .:.:'-:^--->'АКТУАЛЬНХТЬ ПРОБЛЕМЫ. Изучение механизмов контроля пролиферации иммунокомпетентных и опухолевых клеток является одной из проблем современной биохимии. Особое значение в этом плана имеет исследование ограниченного протеолиза с участием протео-литических ферментов, их активаторов и ингибиторов, продуктов, протеолиза. Протеолитические ферменты выполняют самые разнообразные функции в организме. Катализируя процессы распада белка в клетке, протеинаэы участвуют в необратимых катаболических реакциях. В результате ограниченного протеолиза образуются нейропептиды, ангиотензины, брадикйнин, факторы роста, гормоны тимуса, представляющие собой биологически активные вещества -регуляторы метаболических и физиологических функций [В.В.Мосолов, 1971; О.А.Гомаэков, 1988; В.Н.Орехович, Л.А.Локшина.ШЦ].

Протеолитические ферменты, как известно, способны стимулировать синтез ДНК и ускорять вступление клеток в митоз [Н.Н. Иаянская,1977; Л.Г.Прокопенко, 1987; а.Ь.Ьхооп^ 1974] . В меньшей степени исследована роль плазменного протеолиза, взаимосвязь плазменного и тканевого протеолиза в регуляции процессов метаболизма.и деления клеток. Между тем, изучение этих процес-' сов является актуальным для направленного воздействия на мито-генез лидфоцитов и трансформацию опухолевых клеток.

Установлено, что в регуляции митотической активности клеток тимуса - центрального органа иммунитета, принимает участив брадикйнин, известный вазооктивнай пептид, образующийся в результате активации кининовой системы плазмы крови. Являясь биологически активным веществом, брадикйнин увеличивает синтез ДНК в тимоцитах, клетках костного мозга, фибробластах [J.F. WbU.fte&, G.R.MacMatxus_fD,J.GLlan, ^І970ї Г.Л.Суханова, Т.К.

Климонтьева, Г.А.Докшшш, 1977; F. ГЛагсеаи, І98б] - Изуче-іше участия брадикинина как продукта плазменного протєолиза в регуляции активности лимфоцитов и клеток опухоли необходимо для понимания взаимосвязи процессов тканевого и плазменного протєолиза с пролиферацией нормальных и неопластически трансформированных клеток,

Протеолитические системы плазмы крови, как известно, действуют по каскадному принципу с чередованием неактивных, активирующих и тормозящих активность компонентов, что позволяет в случае необходимости существенно ускорять физиологические процессы в организме, а также тонко регулировать их на каждом етапе [ Л.А.Локшина,1977; A.M.Чернух, О.А.Гомаэков, І976І . Контроль каскадных протеолитических систем осуществляется благодаря мощной системо ингибиторов, которые полностью или частично литят ферменты каталитической активности. Ингибиторы протєолиза способны модифицировать протиферативную,активность клеток: A.j -Протеинаэный ингибитор, Aj. -макроглобулин подавляют ответ лимфоцитов крови на ФГА а Иов А [Ф.С-Барвнова, 1980; S.tf.fcxetl, 1983; V. James , I960] , контгрикал снижает прививаемость я меїаетйзяроеакие опухолевых клеток [ О.Б.Мишин,1982j Исследование антипролиферативного аффекта ингибиторов протеинаэ имеет теоретическое и практическое значение.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель работы оаклвчается в изучении внутриклеточного и плазменного протєолиза в условиях активации лимфоцитов и при опухолевом росте.

Были поставлены следующие задачи; I. Исследовать активность протеолитических ферментов лимфоцитов периферической крови человека, клеток тимуса и опу-

холей мышей. Установить дозовуа зависимость пролифератив-ного эффекта брадикинина, связь с активностью катепсина Д и эластазы этих клеток.

1. Изучить состояние протеолиза тканей и шазыы крови итакт-ных мышей: активность катепсина Д, эластазы тимуса и печени, Лі -протеиназного ингибитора, Хх -макроглобулина, трипсина и эластазы плазмы кроки.

2. Провести анализ состояния протеолиза при олухолевоы росте в сингенных и аллогенных условиях.

3. Выявить взаимосвязь тканевого и плазменного протеолиза, значение ингибиторов при опухолевом'росте в условиях модификации брадикишноы и контрикалом.

НАУЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ И НОВИЗНА PAB01U. Дроведека комплексная оценка тканевых,плазменных протеиназ и ингибиторов а регуляции процессов пролиферации лимфоцитов крови, клеток тимуса и опухолей.

Выявлен разный характер лролиферативного ответа клеток в зависимости от активности протеолитических ферментов. Впервые представлены доказательства взаимосвязи брадикинина, испольэуе-ucvo п качестве стимулятора пролиферации, с. катепсиноы Д, элас-тазой тимуса, лимфоцитов крови, клеток трансплантируемых опухо*-лей.

Установлена взаимосвязь активности протеиназ и их ингибиторов в пролиферативных процессах. Впервые обнаружены новые свойства брадикинина ингибировать активность трипсина, усиливать активность Х%_ -макроглобулина плазмы крови. Представлены различия в регуляции состояния протеолиза сингенных и аллергенных опухолей при участии брадикинина и контрикала.

ПРАНТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Работа содержит данные фундаментального характера о состоянии протеолиза лимфоцитов крови, тимуса и опухолевых клеток, что представляет новый раздел биохимии, раскрызащий проблему регуляции размножения клеток. Характеристика состояния протеолиза мышей линии ВА1В/с и беспородных мышей, приведенная в работе, необходима для направленного подбора опытных животных при планировании медико-биологического эксперимента. Перспективным является использование брадикинина в качестве митогена для постановш реакции бласттрансформации лимфоцитов. Способность брадикинина стимулировать пролиферацию клеток тимуса, и ингибировать протеїшазц плазмы крови, увеличивая активность Jl_a -макроглобулина, позволяет рекомендовать его в качестве шшуномодулятора и ингибитора протеолиза.

АПРОБАЦИЯ. Основные положения диссертационной работы доло
жены на всесоюзных конференциях "Фундаментальные науки - меди
цине и здравоохранению" (Иркутск,1989), "Биохимия опухолевой
клетки" (Иинск,1990), на конференции молодых ученых (Томск,
1989), конференции Томского отделения Российского биохимичес
кого общества (1991), а также на научных конференциях ЦНИЛ и
медико-биологического факультета Томского медицинского институ
та (I988-I992), '

ПУБЛИКАЦИЯ. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ.

Объем работы. Диссертация изложена на 175 страііицах машинописного текста, включает 3 схемы, 21 рисунок, 25 таблиц. Библиографический указатель содержит 231 литературный источник, из них 112 - отечественных.

1. Увеличение активности катепсина Д и эластазы является критерием стимуляции клеток тимуса и рассматривается как биохимический показатель интенсивности роста опухолей в ал-логенных и сингенных условиях.

2. Брадикинин-продукт плазменного протеолиза - увеличивает ми-тотическуо активность лимфоцитов крови, клеток тимуса, что сопровождается угнетением активности протеиназ плазмы крови. Действие контрикала, в отличие от брадикинина, заключается

в более выраженном ингибировании плазменного протеолиза.

3. Более высокий исходный уровень протеолиза мышея линии ВА1В/с способствует развитию масгоцитомы P-6I5. В процессе опухолевого роста происходит увеличение активности трипсина, эластазы плазмы крови, угнетение активности протеиназ тимуса, что сопровождается повышением отношения JLj ПИ/Х^ЫГ.

4. Стимуляция брадикинином пролиферации клеток тимуса и инги-бирование контрикалом плазменного протеолиза представляют реакции, направленные на торможение опухолевого роста.