Анотація до роботи:

Корнійчук Г.М. Вплив блокаторів ліпоксигеназ та екзогенних лейкотриєнів В₄ і С₄ на апоптоз і некроз гепатоцитів щурів у первинній культурі.- Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 – фізіологія людини і тварин – Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, Київ, 2002 р.

Вивчення регуляторної та патогенетичної ролі похідних арахідонової кислоти за ліпоксигеназним шляхом її метаболізму в загибелі клітин є однією з актуальних проблем фізіології та патофізіології. В даній роботі показано, що загальний блокатор ліпоксигеназ – нордигідрогуаяретова кислота і блокатор 5-ліпоксигенази – кофейна кислота в концентрації 2*10^-5моль/л зменшують некроз і індукують апоптоз гепатоцитів у первинній культурі (за даними активності аланінамінотрансферази у культуральному середовищі, прижиттєвого подвійного забарвлення клітин ядерними барвниками Хехстом 33342 і пропідіум йодидом та електронно-мікроскопічного дослідження). При цьому спостерігається підвищення активності електрон-транспортного ланцюга мітохондрій гепатоцитів (за даними МТТ-тесту). Більш ефективною була дія загального блокатора, що вказує на участь в цих процесах не лише 5-ліпоксигенази, а й інших ліпоксигеназ. При додаванні екзогенних лейкотриєнів (ЛТ) В₄ або С₄ в широкому діапазоні кінцевих концентрацій від 10^-7 до 10^-12 моль/л показано посилення некрозу гепатоцитів у первинній культурі. Пронекротична дія ЛТ супроводжувалась пригніченням активності електрон-транспортного ланцюга мітохондрій гепатоцитів. Пронекротичний ефект ЛТ за умов дії блокаторів ліпоксигеназ був подібним до ефекту ЛТ окремо, однак дещо більш вираженим. В той же час, ЛТ В₄ і С₄ істотно знижували апоптоз, індукований блокаторами ліпоксигеназ.

Отримані результати свідчать, що ліпоксигеназний шлях метаболізму арахідонової кислоти є важливим регулятором життєздатності і загибелі гепатоцитів. Блокатори ліпоксигеназ індукують апоптоз і зменшують некроз гепатоцитів, а ліпоксигеназні похідні арахідонової кислоти, зокрема ЛТ В₄ і С₄, зміщують співвідношення апоптичної та некротичної загибелі клітин в бік останнього. Одним з механізмів посилення апоптичних процесів може бути підвищення функціональної активності мітохондрій, а посилення некротичного шляху загибелі клітин – пригнічення їх функцій.

1. Первинна культура гепатоцитів щурів є адекватною експериментальною моделлю для дослідження безпосередньої дії блокаторів ліпоксигеназ та екзогенних лейкотриєнів на життєздатність клітин та співвідношення процесів апоптозу і некрозу гепатоцитів, що є недостатньо вивченим.

2. У присутності в культуральному середовищі загального блокатора ліпоксигеназ – нордигідрогуаяретової кислоти в концентрації 2*10^-5 моль/л - зменшувався вихід аланінамінотрансферази з гепатоцитів і підвищувалась кількість апоптичних клітин (за даними подвійного забарвлення та електронної мікроскопії) у всі строки дослідження, що свідчить про антинекротичну і апоптоз-індукуючу його дію. Ефект блокатора 5-ліпоксигенази – кофейної кислоти в концентрації 2*10^-5 моль/л – був однонаправленим з ефектом нордигідрогуаяретової кислоти, але проявлявся у меншій мірі. Це свідчить про те, що в регуляції апоптозу і некрозу в гепатоцитах задіяна як 5-ліпоксигеназа, так і інші ліпоксигенази.

3. Додавання нордигідрогуаяретової кислоти і, в меншій мірі, кофейної кислоти у культури гепатоцитів викликало підвищення активності електрон-транспортного ланцюга мітохондрій. Це дає підстави пов’язати антинекротичну та проапоптичну дію блокаторів ліпоксигеназ з посиленням функціональної активності мітохондрій гепатоцитів.

4. Додавання екзогенних лейкотриєнів В₄ або С₄ в ранній строк досліджень в діапазоні концентрацій від 10^-7 до 10^-12 моль/л викликало збільшення виходу аланінамінотрансферази у культуральне середовище, що свідчить про посилення некротичних процесів в клітинах. За даними подвійного забарвлення і електронної мікроскопії, у присутності лейкотриєнів В₄ або С₄ в концентрації 10^-8 моль/л збільшувалась кількість некротичних і зменшувалась кількість живих клітин. Ефект лейкотриєнів за умов дії блокаторів ліпоксигеназ був подібним, однак дещо більш вираженим.

5. За даними подвійного забарвлення клітин додавання лейкотриєнів В₄ і С₄ в концентраціїи 10^-8 моль/л істотно пригнічувало апоптоз, індукований блокаторами ліпоксигеназ у культурі гепатоцитів.

6. Додавання лейкотриєнів В₄ і С₄ в концентраціях 10^-7 і 10^-8моль/л, окремо та на фоні блокаторів ліпоксигеназ, призводило до зниження активності електрон-транспортного ланцюга мітохондрій, що дає підстави пов’язати пронекротичну та антиапоптичну дію лейкотриєнів з пригніченням функціональної активності мітохондрій гепатоцитів.

7. Аналіз і узагальнення отриманих результатів дозволяють зробити висновок, що ліпоксигеназний шлях метаболізму арахідонової кислоти є важливим регулятором життєздатності і загибелі гепатоцитів. Ліпоксигеназні похідні арахідонової кислоти, зокрема лейкотриєни В₄ і С₄, зміщують співвідношення між апоптичною та некротичною загибеллю клітин в бік останньої. Такий механізм реалізується через зміни функціональної активності мітохондрій.

Публікації автора:

Статті:

1. Makogon N., Lushnikova I., Korneitchuk A., Alexeyeva I. Effects of nordihydroguaiaretic acid and indomethacin on the viability and functional activities of normal and carbon tetrachloride-injured rat hepatocytes cultured alone and with Kupffer cells // Acta Physiol. Pharmacol. Bulg.- 1998.-23, N 2.- P.33-38.

2. Makogon N.V., Korneitchuk A.N., Lushnikova I.V., Alexeyeva I.N. Effects of exogenous leukotrienes B₄ and C₄ on the viability of cultured rat hepatocytes // Acta Physiol. Pharmacol. Bulg.-2000.-25. – P.87-91.

3. Алексєєва І.М., Корнійчук Г.М., Лушнікова І.В., Макогон Н.В. Експериментальне дослідження патологічної дії похідних арахідонової кислоти за ліпоксигеназним шляхом її метаболізму на гепатоцити щурів в культурі // Збірник наукових праць співробітників КНАПО ім.Шупика Київ.-2000.-Випуск 9, книга 4.-Стр.11-15.

4. Корнійчук Г.М., Макогон Н.В., Лушнікова І.В., Алексєєва І.М. Блокатори ліпоксигеназ індукують апоптоз гепатоцитів щурів у первинній культурі // Укр. біохім. журн.- 2002.-№1.-С.125-127.

5. Корнійчук Г.М., Макогон Н.В., Лушнікова І.В., Алексєєва І.М. Вплив блокаторів ліпоксигеназ та екзогенних лейкотриєнів В₄ і С₄ на апоптоз та некроз гепатоцитів щурів у первинній культурі // Фізіол. журнал.-2002.-т.48, №3.-С.34-40.

Тези:

6. Алексєєва І.Н., Макогон Н.В., Лушнікова І.В., Корнейчук А.М. Роль ейкозаноїдів в аутокринній та паракринній регуляції функцій клітин печінки в культурі // Тези докл. на ХV з’їзді Укр.фізіол.тов. (Донецьк, 12-15 травня 1998 р.), Фізіол.журн.- 1998.- Т.44, № 3.- С.181.

7. Алексєєва І.Н., Бризгіна Т.М., Алексюк Л.І., Павлович С.І., Макогон Н.В., Мартинова Т.В., Портниченко А.Г., Лушнікова І.В., Корнійчук А.М., Сухіна В.С. Роль ейкозаноїдів в аутокринній і паракринній регуляції функцій клітин печінки та імунокомпетентних клітин за умов печінкової патології // Тези докл. на Пленумі тов.патофізіологів України (Чернівці, 20-22 травня 1998 р.), Фізіол.журн.- 1998.- Т.44, № 4.- С.52.

8. Alexeyeva I., Makogon N., Lushnikova I., Korneitchuk A. The influence of arachidonic acid metabolism inhibitors on some functions of normal and carbon tetrachloride-injured rat hepatocytes culrured alone and with Kupffer cells // XIIIth International Congress of Pharmacology (Munchen, 26-31 July, 1998).

9. Макогон Н.В., Алексєєва І.М., Лушнікова І.В., Корнійчук Г.М. Вплив лейкотриєнів В₄ та С₄ на гепатоцити щурів в культурі // ІІІ Національний конгрес патофізіологів України з міжнародною участю (Одесса, 2000), Фізіол. журн.-2000.-Том 46, №2.-С.89.

10. Корнійчук Г.М., Макогон Н.В., Лушнікова І.В., Алексєєва І.М. Блокатори ліпоксигеназ індукують апоптоз гепатоцитів щурів в первинній культурі // Міжгалузева Конференція молодих вчених-2001 (Київ, 22 травня, 2001).

11. Алексєєва І.М., Корнійчук Г.М., Макогон Н.В., Лушнікова І.В. Роль ліпоксигеназного шляху метаболізму арахідонової кислоти в регуляції апоптозу гепатоцитів щурів в первинній культурі // XVI З’їзд фізіологів (Вінниця, травень 2002 р.)