Введение к работе
Актуальность проблемы. Возникновение и рост злокачественных новообразований связаны с нарушением регуляции многих метаболических процессов, разбалансировкой важнейших физико-химических реакций и выходом нз-под контроля организма таких функций как размножение и днфференцировка клеток, их контактные взаимодействия. В связи с этим опухолевый рост классифицируется как "болезнь регуляции" (Кавецкнй 1977, Шапот 1983, Burlakova et al. 1991).
Мембранный уровень регуляции включает в себя несколько систем, важнейшими из которых являются системы циклических нуклеотидов, фосфоинознтидный цикл и ПОЛ. Уже в силу своей общей локализации в мембране, эти системы не могут не взаимодействовать, а их метаболические пути - не пересекаться. К настоящему моменту накоплен большой фактический материал о влиянии различных "сигнальных" веществ на системы вторичных посредников (Yoshimasa et al. 1987, Okajima et al. 1995), однако, крайне малочисленны сведения о взаимосвязи и взаимном влиянии системы ПОЛ и двух других регуляторних систем (Пальмина и др. 1995).
Действие канцерогенных веществ, многих биологически активных соединений существенно модифицирует работу систем регуляции. Для появления опухоли важны не только возіїїущения, вызываемые воздействием самих, канцерогенов, но и эффекты, так называемых, опухолевых промоторов. К таким веществам относятся форболовые эфиры, в последнее время широко изучаемый класс промоторов опухоли. Достаточно убедительно показано действие., данных агентов на систему циклических нуклеотидов (Summers et al. 1988) и фосфоинознтидный цикл (Nishizuka 1984), однако, значительно меньше сведений об их влиянии на систему ПОЛ.
В связи с этим важным и актуальным как для определения механизма взаимосвязи трех важнейших метаболических систем клетки, так и для определения роли форболовых эфиров в опухолевой промоции, является
исследование влияния данных соединений на параметры системы ПОЛ в клеточных мембранах в норме и при росте опухоли.
Цель работы. Цель настоящей работы заключалась в определении характера действия форболовых эфиров на процесс спонтанного ПОЛ в биологических мембранах in vitro в норме и при опухолевом росте.
Основные задачи исследования:
1. Изучение изменения параметров системы спонтанного ПОЛ в
мембранах эндоплазматического ретикулума печени и плазматических
мембранах мозга без опухоли, в мембранах эндоплазматического ретикулума
опухоли АРЭ (асцитного рака Эрлиха) и микросомальных фракциях клеток
опухоли Krebs II in vitro.
2. Исследование действия форболовых эфиров: 12-о-
тетрадеканоилфорбол-12-ацетата - ТФА и его неактивного аналога 4-сс-
двдеканоатфорбола - ДДФ в широком спектре концентраций на параметры
системы ПОЛ: накопление первичных продуктов окисления - диеновых
конъюгатов ЩК) и расход ненасыщенного субстрата окисления - двойных
связей (ДС) в биологических мембранах нормальных и опухолевых клеток.
3. Проведение исследований по определению механизма дейстыи
форболового эфира при изучении его влияния на ПОЛ в мембранах нормы и
опухоли. Изучение влияния ТФА, его рецептора протеинкиназы С (ПК С) и
совместного действия ТФА и ПК С на ПОЛ в плазматических мембранах. .
4. Изучение изменения микровязкости лнпидной компоненты
плазматических мембран клеток печени и мозга под влиянием форболовых
эфиров в широком спектре концентраций in vitro.
Научная новизна работы. Впервые обнаружено антиокислительное действие ТФА в супернизкнх концентрациях (10"'5.Ю""М) на спонтанное ПОЛ в мембранах клеток без опухоли; показан полнмодальный двойственный эффект влияния ТФА на окисление липидов мембран опухолевых клеток in vitro.
Впервые установлен ингибирующий ПОЛ в плазматических мембранах мозга эффект ПК С в интервале концентраций (10"1б-10"12.М) ; обнаружен
з синерпіческиіі эффект при совместном действии ТФА и ПК С в ультранизких концентрациях 10"^ ц ю-1бм, соответственно.
Получены данные о разнонаправленном изменении микровязкости лнпидных кластеров плазматических мембран под действием ТФА в супернизкнх концентрациях: 10"'-10""м.
Практическая ценность работы. Спонтанное ПОЛ в мембранах эндоплазматического ретикулума и плазматических мембранах, охарактеризованное кинетическими константами накопления ДК и расхода ДС, может быть использовано в качестве чувствительной кинетической модели, позволяющей производить скрининг биологически активных веществ, действующих в ультранизких концентрациях.
Обнаружение дополнительного пути действия опухолевого промотора ТФА на клеточный метаболизм посредством модификации системы ПОЛ существенно для разработки методов антиканцерогенеза и антиоксидантотерапии опухолей.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены: на конференции молодых ученых ИХФ РАН, г.Москва, 1992, 1993 г.; на Международном конгрессе "Ультранизкие дозы", г.Бордо (Франция), 1993 г.; на конференции "Клинические и экспериментальные аспекты клеточной сигнализации", г.Москва, 1993 г.; на XI-ом Международном Биофизическом конгрессе, г.Будапешт (Венгрия), 1993 г.; на Н-ом Международном симпозиуме "Механизмы действия сверхмалых доз", г.Москва, 1995 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из разделов: "Введение", "Обзор литературы", "Материалы и методы исследований", "Результаты и обсуждение", "Заключение", "Выводы", "Список литературы". Список литературы включает 205 наименований. Работа изложена на 160 страницах, иллюстрирована 2 схемами, 30 рисунками и 5 таблицами.