Анотація до роботи:

Нагібін В.С. Дослідження механізмів загибелі неонатальних кардіоміоцитів щура в культурі при моделюванні аноксії-реоксигенації: роль протеасомного протеолізу.-Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.04-патологічна фізіологія. Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, Київ, 2007.

Дисертація присвячена вивченню механізмів загибелі кардіоміоцитів в культурі при моделюванні аноксії-реоксигенації та методам попередження цієї загибелі, зокрема явищам ендогенної кардіопротекції. Встановлено, що при відтворенні аноксії-реоксигенації на культурі неонатальних кардіоміоцитів вібувається загибель цих клітин як шляхом некрозу, так і запрограмованими шляхами загибелі клітин: апоптозом та аутофагічною клітинною смертю. Намагання зменшити пошкодження міокарду за рахунок попередження саме запрограмованих варіантів загибелі кардіоміоцитів призводить до значного підвищення некротичних клітин і, вірогідно, не є перспективним напрямком в кардіопротекції. Нами вперше показане зменшення всіх трьох видів протеолітичної активності протеасоми (трипсиноподібна, хімотрипсиноподібна та пептидилглутаміл пептидгідролазна) при аноксії та їх неповне відновлення при реоксигенації. Застосування інгібіторів протеасоми (класто-лактацистін -лактон та MG-132) на культурі клітин дозволило встановити, що пригнічення активності цього фермента веде до загибелі клітин переважно шляхом апоптозу та аутофагічної клітинної смерті. Доведена роль протеасоми і в розвитку таких явищ ендогенної кардіопротекції, як пре кондиціонування та пост кондиціонування. Зокрема за допомогою малих доз протеасомних інгібіторів вдалося відтворити позитивні ефекти цих явищ по попередженню апоптозу та некрозу в культурі при моделюванні аноксії-реоксигенації. Крім того нами вперше розроблена методика відтворення явища ішемічного пост кондиціонування на культурі клітин. Досліджено нові властивості такого відомого кардіопротектора, як біофлавоноїд кверцетин та його водорозчинна форма «Корвітин». Зокрема доведено, що він володіє здатністю пригнічувати активність протеасоми, і поруч із специфічними протеасомними інгібіторами здатен відтворювати явища ендогенної кардіопротекції.

1.За допомогою модифікованої нами методики отримання первинної культури ізольованих неонатальних кардіоміоцитів щура та вперше розробленої нами методики відтворення посткондиціонування на культурі клітин проведені детальні дослідження розвитку запрограмованих шляхів загибелі кардіоміоцитів (апоптозу та аутофагічної клітинної смерті), а також некрозу та їх взаємовідносин в умовах впливу аноксії-реоксигенації та при відтворенні явищ ендогенної кардіопротекції.

2. При відтворенні аноксії-реоксигенації в первинній культурі ізольованих неонатальних кардіоміоцитів щура, поряд із збільшенням кількості некротичних клітин, спостерігається активація запрограмованих шляхів клітинної смерті, таких як апоптоз та аутофагічна клітинна смерть, що свідчить про їх участь в розвитку патології серця;

3. При інгібуванні запрограмованих варіантів клітинної смерті (апоптозу та, як вперше встановлено нами, аутофагічної клітинної смерті) при аноксії-реоксигенації відбувається значне підвищення кількості клітин, що загинули шляхом некрозу, та зменшення загальної кількості живих клітин. Цей ефект ще більше посилюється на фоні інгібування активності протеасоми;

4. Всі три види протеолітичної активності протеасоми (трипсиноподібна, хімотрипсиноподібна та пептидилглутаміл-пептидгідролазна) знижуються при відтворенні аноксії та відновлюються, не досягаючи вихідного рівня, при реоксигенації;

5. Специфічні інгібітори протеасоми у великих дозах (10 мкМ) збільшують кількість загиблих кардіоміоцитів у культурі за рахунок активації апоптозу та аутофагічної клітинної смерті, а у малих (2.5 – 5 мкМ) не викликають значного збільшення кількості загиблих клітин;

6. Малі дози протеасомних інгібіторів здатні відтворювати позитивні ефекти прекондиціонування та посткондиціонування, тобто можуть бути використані як агенти для фармакологічного відтворення цих феноменів;

7. Біофлавоноїд кверцетин та його водорозчинна форма „Корвітин” здатні пригнічувати всі три протеолітичні активності протеасоми в культурі ізольованих кардіоміоцитів та здатні відтворювати у культурі кардіоміоцитів явища прекондиціонування та пост кондиціонування, що може пояснювати їх кардіопротекторну дію.

Публікації автора:

1. Веремеенко К.Н., Досенко В.Е., Нагибин В.С., Кизим А.И., Мойбенко А.А. Протеолитические ферменты и апоптоз // Укр. биохимический журнал.–2003.-Т., №4.-С.20-34. Здобувачем виконано підготування статті до друку.

2. Нагібін В.С., Досенко В.Є., Пивовар С.М., Мойбенко О.О., Ягупольский Л.М. Фторований аналог діазоксиду попереджує апоптоз неонатальних кардіоміоцитів під час аноксії-реоксигенації // Фізіологічний журнал.-2004.-Т.50, № 3.-С.3-9. Здобувачем виконано пошук літератури, отримання та культивування неонатальних кардіоміоцитів, визначення живих та загиблих клітин, підготування статті до друку.

3. Тумановська Л.В., Досенко В.Є., Нагібін В.С., Макогон Н.В., Мойбенко О.О. Апоптотична, аутофагічна та онкотична загибель кардіоміоцитів при аноксії-реоксигенації // Фізіологічний журнал.-2004.-Т.50, №5.-С.11-18. Здобувачем виконано пошук літератури, отримання та культивування неонатальних кардіоміоцитів, моделювання аноксії-реоксигенації.

4. Мойбенко О.О., Досенко В.Є., Нагибін В.С., Тумановська Л.В. Особливості клітинної смерті кардіоміоцитів при аноксії-реоксигенації // Клінічна та експериментальна патологія.-2004.-Т.ІІІ, №2.-С.30-32. Здобувачем виконано отримання та культивування неонатальних кардіоміоцитів, моделювання аноксії-реоксигенації.

5. Dosenko V.E., Nagibin V.S., Tumanovskaya L.V., Moibenko A.A., Vaage J. Postconditioning prevents apoptotic necrotic and autophagic cardiomyocyte cell death in culture // Фізіологічний журнал.-2005.Т.51.- №3.-С.12-17. Здобувачем виконано пошук літератури, культивування кардіоміоцитів, моделювання аноксії-реоксигенації, визначення живих та загиблих клітин, підготування статті до друку.

6. Мойбенко А.А., Досенко В.E., Нагибин В.С. Ферментативные механизмы апоптоза // Пат. физиология и экспериментальная терапия.-2005.-№3.-С.17-26. Здобувачем виконано підготування статті до друку.

7. Досенко В.Є., Загорий В.Ю., Нагибин В.С., Мойбенко А.А. Влияние N-3-метиладенина на пептидазную и рибонуклеазную активность протеасомы // Укр. биохимический журнал.-2005.-Т.77, №5.-С.52-56. Здобувачем виконано пошук та аналіз літератури та підготування статті до друку.

8. Досенко В.Є., Нагибин В.С., Тумановская Л.В., Загорий В.Ю., Мойбенко А.А. Влияние кверцетина на активность 20S, 26S протеасомы и протеасомную активность в изолированных кардиомиоцитах // Биомедицинская химия.- 2006.-Т.52, №2.-С.138-145. Здобувачем виконано пошук літератури, культивування кардіоміоцитів, визначення протеасомної активності.

9. Dosenko V.E., Nagibin V.S., Tumanovskaya L.V., Moibenko A.A., Vaage J. Proteasomal proteolysis in anoxia-reoxygenation, preconditioning and postconditioning of isolated cardiomyocytes // Pathophysiology.-2006.-Vol. 13, N2.-P.119-125. Здобувачем виконано пошук літератури, культивування кардіоміоцитів, визначення протеасомної активності, підготування статті.

10. Protective effect of autophagy in anoxia-reoxygenation of isolated cardiomyocytes? // Autophagy.-2006.-Vol.2.-Issue.4.-P.305-6. Здобувачем виконано пошук літератури, культивування кардіоміоцитів, підготування статті до друку.

11. Dosenko V.E., Nagibin V.S., Moibenko A.A. Phosphocreatine (neoton) prevents necrotic and apoptotic death of cardiomyocytes in modelling of anoxia-reoxygenation // J. Mol. Cell. Cardiol.-2004.-Vol.36.-Issue 5.-P.746.

12. Nagibin V.S., Dosenko V.E., Moibenko A.A. Proteasomal activity in isolated neonatal cardiomyocytes in anoxia-reoxygenation // Abstracts of Joint 59th Harden EMBO Conf. “The ubiquitin proteasome system in health and disease”, (Cirencester, 6-10 Sept., 2004).-P.13.

13. Nagibin V.S., Dosenko V.E., Tumanovskaya L.V., Moibenko O.O. Apoptotic and autophagic death of cardiomyocytes in anoxia–reoxygenation and at inhibition of proteasome activity // Abstracts of 12^th Euroconference on apoptosis, (Chania, 17-20 Sept. 2004).-P.117.

14. Nagibin V.S., Dosenko V.E., Tumanovskaya L.V., Moibenko A.A., Vaage J. Autophagic cell death of cardiomyocytes in anoxia–reoxygenation is prevented by postconditioning. K_ATP-channels dependent effect // Abstracts of 13^th Euroconference on apoptosis “Survival on the Danube”, (Budapest, 1-4 Oct., 2005).-P.58.

15. Dosenko V.E., Nagibin V.S., Tumanovskaya L.V., Moibenko A.A. Proteasome inhibitors as agents of pharmacological preconditioning // Abstracts of 13^th Euroconference on apoptosis “Survival on the Danube”, (Budapest, 1-4 Oct., 2005).-P.161.

16. Dosenko V., Nagibin V., Tumanovskaya L., Yuzkiv M., Moybenko A., Vaage J. Postconditioning in cultured cardiomyocytes: role of proteasomal proteolysis and ATP-sensing K+ channels // J. Mol. Cell. Cardiology.-2005.-Vol. 38, Abstracts 25th Annual Scientific Sessions, European Section of the International Society for Heart Research (Troms, June 21-25, 2005).-Р.1017.

17. Nagibin V.S., Dosenko V.E., Tumanovska L.V., Moybenko A.A., Vaage J. Proteasome inhibitors reproduce preconditioning and postconditioning in cardiomyocyte culture // J. Mol. Cell. Cardiology.-2005.-Vol. 40, Abstracts 26th Annual Scientific Sessions, European Section of the International Society for Heart Research (Manchester, June 14-17, 2006).-Р.936.

Анотації