Введение к работе
Актуальность проблемы. Ангиогенез представляет собой многоступенчатый процесс, который включает взаимодействие нескольких типов клеток и медиаторов в соответствующем микроокружении, благоприятном для формирования новых сосудов из предсуществующих. Ангиогенез очень редко происходит при физиологических условиях (циклические процессы в репродуктивной системе, раиозаживление, обновление волосяного покрова), но может вносить существенный вклад в патогенез ряда патологических процессов (канцерогенез, гемобластозы, ревматоидный артрит, остеоартрит, псориаз, неспецифический язвенный колит, диабетическая ретинопатия). Клетки - участники воспалительного процесса (Т-лимфоциты, моноциты/макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы) участвуют в регуляции ангиогенеза за счет продукции про- и противовосп&чительных цитокинов, ростовых факторов, которые влияют на функции эндотелиальных клеток (ЭК): их пролиферацию, миграцию и дифференцировку. В связи с тесной сопряженностью процессов воспаления и ангиогенеза весьма актуальным является изучение характера влияния цитокинов на свойства ЭК и на ангиогенез в целом.
В литературе отражены результаты отдельных исследований, свидетельствующие о возможности стимулирующих и ингибирующих эффектов цитокинов в отношении ангиогенеза. Однако результаты этих исследований чрезвычайно вариабельны. Это связано с многообразием используемых экспериментальных систем и с гетерогенностью ЭК. В частности, данные, полученные с использованием микрососудистого эндотелия, отличаются от наблюдений, сделанных на клетках макрососудов. Результаты, полученные на первичных культурах ЭК, отличаются от результатов, полученных на перевиваемых культурах. Эффекты разных цитокинов изучались в разных экспериментальных системах и полученные результаты не сопоставимы.
Цель работы. Провести изучение влияния ростовых факторов и цитокинов на функции ЭК человека с использованием в качестве экспериментальной модели перевиваемой линии клеток ЕА.Ну926.
Задачи исследования.
разработать оптимальные методы оценки пролиферативной, миграционной, адгезионной активности ЭК человека линии ЕА.Ну926, экспрессии ими иитегринового комплекса avp3 и продукции матриксной металлопротеиназы-9;
разработать метод количественной оценки способности ЭК человека линии ЕА.Ну926 формировать капилляроподобные структуры;
изучить влияние ростовых факторов и цитокинов на функции ЭК с использованием разработанной экспериментальной модели.
Научная новизна работы. В ходе работы была разработана новая экспериментальная
модель, которая позволяет проводить изучение влияния биологически активных веществ на
важнейшие функции ЭК. человека линии ЕА.Ну926. Впервые проведено сопоставление влияния
основных ростовых факторов и разных цитокинов на свойства ЭК, причастные к ангиогенезу, в
рамках одной экспериментальной модели. С использованием такого подхода впервые было
показано, что IL-8 может; играть роль более мощного индуктора пролиферативного ответа ЭК,
чем ангиогешше ростовые факторы VEGF и bFGF. Результаты работы позволили выявить
новое свойства ростовых. факторов VEGF и bFGF - усиливать адгезию ЭК. Впервые выявлены
противоречивые характеристики IFNy и GM-CSF, которые способны избирательно повышать
сродство ЭК к коллагену I типа при отсутствии влияния на другие свойства ЭК. Также впервые
была показана экспрессия интегринового комплекса av(33 на поверхности ЭК человека линии
ЕА.Ну926. -'„..
В ходе работы были разработаны новые модификации методов оценки пролиферативной активности ЭК с использованием витального внутриклеточного флуоресцентного красителя белка CFSE и количественной оценки способности ЭК линии ЕА.Ну926 формировать капилляроподобные структуры на Матригеле.
Теоретическая и практическая значимость работы. В результате проведенных исследований были получены новые данные о влиянии конкретных цитокинов на функции ЭК, причастные к ангиогенезу. Показано, что провоспалителыше цитокины в основном обладают проангиогенной активностью, что вносит дополнительный вклад в понимание их патогенетической роли при патологических состояниях, ассоциированных с усиленным ангиогенезом. IFNa в той же экспериментальной системе проявил ингибирующую активность в отношении пролиферации и миграции ЭК - ключевых событий ангиогенеза, что дополнительно обосновывает его использование в комбинированной противоопухолевой терапии.
Разработанная экспериментальная модель может быть в дальнейшем использована для оценки влияния на свойства ЭК, актуальные для ангиогенеза, различных биологически активных веществ и фармакологических агентов.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Разработанная экспериментальная модель позволяет проводить комплексное изучение про- и антиангиогенных эффектов биологически активных веществ;
Ростовые факторы' VEGF, bFGF и провоспалительные цитокины TNFa, IL-ip, IL-8 оказывают однонаправленное стимулирующее действие на свойства ЭК человека линии ЕА.Ну926, актуальные для ангиогенеза;
3. IFNa зарекомендовал себя как ингибитор ангиогенного потенциала ЭК человека линии
ЕА.Ну926.
Реализация работы. По теме диссертации опубликовано 13 работ, из них - 3 статьи.
Личный вклад в проведение исследования. Личным вкладом автора в выполненную работу является самостоятельное проведение всех описанных исследований и интерпретация полученных результатов. Вклад соавторов по публикациям ограничивался предоставлением в распоряжение автора ряда биологически активных пептидов, технической помощью в проведении анализа образцов на проточном цитофлуориметре, помощью при получении коллагена I типа.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были представлены на научной конференции с международным участием "Дни иммунологии в Санкт-Петербурге" (Санкт-Петербург, 2002, 2003, 2004, 2005 и 2006 г.г.), на 6Й и 7- международной школе иммунологов им. Дж. Хамфри (Пущино, 2003 и 2005г.г.), на 12" международном конгрессе по иммунологии "Clinical and Investigative Medicine" (Канада, 2004), на 18а1 Американском симпозиуме по пептидам (США, 2004).
Диссертационная работа апробирована на научной конференции отдела иммунологии ГУ НИИЭМ РАМН 09 октября 2006 года.
Объем и структура диссертации. Объем работы составляет 121 страницу машинописного текста, включая 32 таблицы и 18 рисунков. Список литературы включает 132 наименования.