Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України «Актуальні проблеми сучасної біохімії» продовжує свою роботу. 27-го грудня (вівторок) 2022 р. о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати наукову доповідь м.н.с. відділу сигнальних механізмів клітини Гудкової Ольги Олексіївни «ЗАЛУЧЕННЯ АМІНООКСИДАЗ ДО РОЗВИТКУ ПАТОЛОГІЧНИХ СТАНІВ НИРКИ ТА ЛЕГЕНІ». Мова йде за публічну експертизу наукової роботи на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю «Біологія». Традиційно до цього листа додаю авторські тези доповіді. При цьому повідомляю, що прийняти участь у роботі семінару можна буде й у дистанційному форматі відповідно до наступної адреси: meet.google.com/hfv-pfcv-ssa
Запрошую Вас до участі у роботі нашого семінару.
З повагою - С.О.Костерін
СЕМІНАР:
представлення наукових результатів молодшого наукового співробітника
відділу сигнальних механізмів клітини Гудкової Ольги Олексіївни
для проведення попередньої експертизи дисертаційної роботи
«ЗАЛУЧЕННЯ АМІНООКСИДАЗ ДО РОЗВИТКУ ПАТОЛОГІЧНИХ СТАНІВ НИРКИ ТА ЛЕГЕНІ»
на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю Біологія
Експериментальні дослідження останніх десятирічь переконливо засвідчили, що за патологічних умов рівні біогенних амінів та поліамінів в організмі людини і тварин багаторазово зростають. Тому причетність амінооксидаз (AOаз), які каталізують окисне дезамінування зазначених сполук з одночасним утворенням пероксиду водню, альдегіду та амонію, до патогенезу великої низки захворювань інтенсивно вивчається, а рівень активності окремих з цих ензимів використовують як клінічні маркери. Водночас, на сьогодні в літературі відсутня інформація щодо комплексного вивчення ролі AOаз у прогресуванні захворювань нирки та легені. Сказане зумовило постановку мети дисертаційної роботи: дослідити залучення FAD-вмісної поліамінооксидази (РАО) та Cu–вмісних протеїнів, диамінооксидази (DАО), розчинної і мембранозв’язаної форм семікарбазидчутливої амінооксидази (SSAO), позаклітинної лізилоксидази (LOX) до розвитку патологічних станів нирки та легені, а також потенційний вплив семікарбазиду (SC), інгібітора Cu-AOаз, на прояви захворювань.
В роботі використано наступні методи: моделювання гострих та хронічних захворювань нирки та легені у лабораторних тварин, клітинної та молекулярної біології, препаративної біохімії та диференційного центрифугування, спектрофотометрія, спектрофлуорометрія, цитофлуорометрія, імуноензимнимий аналіз, ЕПР-спектроскопія, світлова мікроскопія, Вестерн-блот аналіз, гістологічні та морфометричні дослідження, статистичний аналіз.
На моделі гліцерол-індукованого рабдоміолізу у щурів показано, що за умов прогресування патології, яка супроводжується появою в плазмі крові незв’язаного окисленого Fe3+, в органі-мішені нирці та головній залозі імунної системи, тимусі, багаторазово збільшувались активності DAO, РАО та SSAO. Вивільнені в реакціях дезамінування амінів та поліамінів реактивні альдегіди (РКС) і активні форми кисню (АФК) були одним з патогенетичних чинників пошкодження тканини нирок.
На моделі стрептозотоцин-індукованого діабету та діабету, ускладненого рабдоміолізом, показано, що суттєвий внесок до нефротоксичності робить чинник нітрозативного стресу NO. Виявлено позитивну кореляцію між зростанням активності SSAO в нирці експериментальних тварин за діабетичного стану та підвищеним рівнем всіх трьох класів реактивних сполук - АФК, РКС та активних форм азоту (АФА). Вперше продемонстровано, що за умов діабету, ускладненому рабдоміолізом, спостерігається як нормалізація показників оксидативно/карбонільного стресу в тканинах органів-мішеней, так і зсув вмісту АФА у бік зростання рівня зв’язаних (нективних) форм, переважно за участі вільного Fe3+.
Для доведення залучення Cu-вмісних AOs до розвитку патологічних станів організму, що супроводжуються гіперактивуванням цих ензимів, та з метою зменшення ступеня деструкції тканин органів-мішеней ми вирішили застосувати семікарбазид (SC). Враховуючи суттєві обмеження використання SC в клініці, в досліді in vitro було вивчено шляхи його біотрансформації. Запропоновано механізм, згідно якого SC розкладається CYP450 мікросомної фракції печінки щурів з утворенням формальдегіду, NO та аміаку, продуктів, що визначають потенційну токсичність даної сполуки. Отримані результати засвідчили, що концентрація SС до 1,5 мМ (0,66 мкмоль/мг протеїну мікросомної фракції печінки щурів) не призводить до формування активного інтермедіату каталітичного циклу CYP450 з подальшим утворенням продуктів реакції.
На моделі овальбумін-індукованої бронхіальної астми у мурчаків встановлено, що у тварин з розвинутою патологією багаторазово зростають активності DAO та SSAO в крові, а також LOX в легеневій тканині, що супроводжує формування головних ознак патології – розвитку субепітелійного фіброзу, інфільтрування клітин запалення в легеню, що разом з надлишком прозапальних медіаторів сприяє деструкції легеневої тканини, підтвердженої гістологічними та морфометричними дослідженнями. Споживання тваринами SC в розчині (0,05%) per os та у вигляді аерозолю (0,2%) на тлі розвитку бронхіальної астми призводило до нормалізації біохімічних та морфологічних показників, що свідчить про безпосереднє залучення Cu-АОаз до патогенезу атопічної бронхіальної астми.
На моделі Блеоміцин С-індукованого фіброзу легені у щурів продемонстровано суттєве збільшення відносно контролю активностей LOX, SSAO, DAO в легені та крові. Гістологічні та морфометричні дослідження підтвердили у цих тварин всі ознаки розвитку пульмонологічного фіброзу. Вживання тваринами 0,005% SC замість питної води призводило до нормалізації активностей всіх Cu-вмісних AOs та суттєвого зменшення ознак ремоделювання дихальних шляхів піддослідних тварин, що знову ж таки підтверджує участь цих ензимів у розвитку проявів легеневого фіброзу
На моделі високоінвазивних клітин карциноми легені Льюїс миші продемонстровано, що зниження агресивності фенотипу клітин за рахунок нокдауну адаптерного протеїну Ruk/CIN85 позитивно корелювало з напрямком змін рівнів активностей досліджуваних АОаз (SSAO, DAO, РАО, LOX), які контролюють ступінь жорсткості позаклітинного матриксу, здатність пухлинних клітин уникати імунної відповіді, підтримку внутрішньоклітинного рівня поліамінів.
Отримані експериментальні дані дозволяють стверджувати, що всі досліджені в рамках дисертаційної роботи АОази причетні до розвитку патологічних станів нирки та легені, а рівні їх активностей відповідають ступеню перебігу захворювання. Ці показники є маркерами змін у метаболізмі АФА та зазнають впливу in vivo специфічного інгібітора, семікарбазиду. Результати проведених досліджень можуть бути використані як експериментальний базис для пошуку та розробки сполук з високою інгібіторною активністю по відношенню до АОаз, що дозволило б підвищити ефективність програм комплексного лікування досліджуваних захворювань.