Введение к работе
Актуальность проблемы
Способность к метастазировакню и инвазии - наиболее характерные и пасные патологические свойства клеток злокачественных опухолей. Изучение геханизмов возникновения таких свойств — одно из важнейших направлений овременной экспериментальной онкологии. На клеточном уровне основой оэникновения этих свойств являются, по—видимому, генетические изменения, іриводящие к нарушениям адгезии н подвижности клеток. В механизме [роявления этих изменений центральную рать играет гоггоскелет, состоящий из истем актиновых микрофнламентов, микротрубочек и промежуточных |>иламеіггов. При опухолевой трансформации происходит модуляция |>ункпионирования цитоскелета, осуществляемая через ряд регуляторних систем. Іри этом наиболее выражена заметная перестройка и частичная редукция ястемы актиновых шосрофиламентов.
В то же время в ряде исследований выявлена существенная регуляторная юль взаимодействия систем цитоскелета между собой. Так, в отсутствие шкротрубочек актин не способен обеспечивать направленное движение [)ибробластов и после обработки специфическими веществами, іеполішеризующимп тубулин (основной белок микротрубочек), образующиеся ісевдоподии хаотично распределяются по краю клетки (Васильев и др. 1972).
Таким образом, взаимодействие пигоскеяетных систем между собой шляется важным фактором регуляции клеточной подвижности. Однако кутается неизвестным, как изменяются эти регулягориые взаимодействия например, микротрубочек и аі пікового- цитоскелета) при стухолевой трансформация и какое значение они имеют для определения формы и годвнжиости нормальных и опухолевых клеток.
Другой существенный фактор, влияющий на адгезию и подвижно ~гь
слеток — это их взаимодействие с внеклеточным матриксом, включающем
рибриллы фибронектина, ламинина, коллагена и других продуцируемых
меткой белков. В процессе сс-оркн этих фибрилл активно участвует ахгиновый
пггоскелст (Васильев, Любимов 1983). В свою очередь, структура системы
чикрофилгментов зависит от адгезивности субстрата, определяемой матриксом.
іСак правило, опухолевые клетки значіггельпо хуже, чем нормальные,
рормируют матрнкс (Rouslahti 1988, Любимов, Глейберман 1981). Остается
«ясным, насколько большую роль играет взаимодействие клетки и матрикса в
зпределении различий в адгезии, подвижности и морфологии нормальных и
эпухолевых клеток. у
Изложенные соображения определили цель и задачи нашей раСггы.
Цель и задачи работы
Целью настоящей диссертационной работы явилось выяснение ролі цитоскелетных систем и фибронектинового матрикса в экспресса: трансформированного фенотипа. В соответствии с этим . задачи рабол заключались в следующем:
1. Провести количественный анализ формы и характеристику цитоскелет
трансформированных и нетрансформированиых клеток в системе с четк
охарактеризованными генетическими различиями.
2. Изучить изменения цитоскелета нетрансформированиых і
трансформированных клеток после деполимеризации микротрубоче:
колцемидом и провести количественный анализ изменений формы этих клеток.
3. Изучить изменения цитоскелета нетрансформированных :
трансформированных клеток после дезинтеграции системы микротрубоче
таксолом и провести количественный анализ изменений формы этих клеток.
4. Изучить различия морфологии и цитоскелета нетрансформированных і
трансформированных клеток после нарушения формирована
фибронектинового матрикса ингибитором трансглютаминазі
монодансилкадаверином (MDC).
Научная новизна и практическая значимость работы
Все сравнения нетрансформированных и трансформированных клето проводились в двух системах с четко охарактеризованными генетическим; отличиями клеток, а именно, на линиях, различающихся по экспрессии одног онкогена. Такие линии были впервые использованы в подобных экспериментах.
Впервые проведена компьютерная морфометрическая оценк нетрансформированных и трансформированных клеток. Сравнивалис количественные параметры, описывающие форму клеток (дисперсия і элонгация) и их площадь. В результате компьютерной обработк морфометрических данных впервые показано, что нетрансформированные і трансформированные клетки различаются по степени поляризации. Пр опухолевой трансформации статистически достоверно увеличиваются об параметра, характеризующих степень поляризации клеток — дисперсия : элонгация.
Впервые проведена сравнительная характеристика различных систеї цитоскелета, а также фибронектинового матрикса нетрансформированных : трансформированных клеток после деполимеризации микротрубочек
результате воздействия колцемкда и дезинтеграции системи г.іикротрубсчек в результате воздействия таксола. Впервые показано, что различия акпшовой системы, матрикса и формы иетрангформкровакных и трансформированных клеток уменьшаются при деполимеризации и дезинтеграции микротрубочек. Таким образом, доказано участие акпін—регулирующей 'функции микротрубочек в определении ряда различий нормальной и опухолевой клетки.
Было также обнаружено не описанное ранее различие в организация промежуточных филаментов нетралеформированных и трансформированных клеток, проявляющееся при деполимеризации микротрубочех. Это различие состоит в ослаблении способностл к коллапсу (энергшави-ямому сворачиванию филаментов вокруг ядра).
При изучении действия ингибитора трансглютаминазы
монодансилхадавернча (MDC) на строение фябронекпгноього матрикса, фокальных контактов и актиновых структур, а тахже на упометгавыгеся выше количественные параметры, было впервые показано, что метрике оказывает модулирующее действие на признаки трансформации, связанные с адгезией. При редукции матрикса происходил сдвиг ряда признаков в сторону опухолевого фенотипа, однако уменьшения различий нетрзнсформированных и трансформировагсаос клеток не наблюдается.
Таким образом, теоретическое значение диссертационной работы состоит в том, что выявлены щггсскелетмые механизмы акспргесии морфологической трансформации.
Наряду с теоретическим значением полученные данные имеют научно— прзжладное значение, поскольку расширяет понимание механизмов, пргаодящях к инзазивносга а метастазирозанию, а также механизма дгйст-их на нормальные и опухолеЕые клетка преязргта таксола, применяемого кзх цитостатик при лечении ряда алскачестэгиинх опухолей. '
Апробация работы
Диссертационная работа апробирована на совместной научной конференции лабораторий механизмов канцерогенеза, гскетакя опухолевых клеток и цитогенетики НИИ канцерогенеза Онкологического Центра РАМН 20 марта 1992 года.
Материалы работы докладывались на Всесоюзном совещании "Актуальные вопросы клеточной биолегии" (Ленинград, 1989) и Всесоюзном созещении "Актуальные вопросы клеточной биологии" (Санкт-Петербург, 1991).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 4 работы.
Структура и объем работы
