7.5.2. Опыты in vitro

Выводы, полученные в опытах in vivo, были подтверждены исследонаниями in vitro. Добавление БДУ в культуру клеток приводило к их быстрому репликативному старению, о чем судили по появлению маркера клеточного старения -галактозидазы (Michichita et al., 1999; Suzuki et al., 2001, 2001a). В иммортализированных клетках человека HeLa под влиянием БДУ быстро индуцировались мРНК фибронектина, коллагеназы I и р21 (wafl/sdi-1), а также наблюдались изменения маркера смертности морталина от иммортантного типа в сторону мортального типа. Линии клеток человека, характеризовавшиеся отсутствием функционирующих генов p21(wafl/sdi-l), p16(ink4a) или р53 реагировали на добавление БДУ аналогичным образом. Активность теломеразы была подавлена в этих клеточных линиях, но при этом БДУ не вызывал ускоренного укорочения теломер в опухолевых линиях клеток (Michichita et al., 1999; Suzuki et al., 2001). Эти наблюдения свидетельствуют о том, что введение БДУ вызывает как в нормальных, так и в иммортализированных клетках фенотипические изменения, подобные клеточному старению, возможно, активируя общий механизм, существующий в обоих типах клеток. Продолжая исследования в этом направлении, та же группа установила, что БДУ активирует молчащие трансгены, интегрированные клетками HeLa (Suzuki et al., 2001a). С помощью кДНК микрочиповой технологии был изучен также уровень экспрессии генов в клетках HeLa и в клетках TIG7 - нормальных фибробластах человека (Suzuki et al., 2002). Оказалось, что в нормальных фибробластах БДУ индуцирует примерно половину из 478 генов, индуцированных в клетках HeLa из 800 изученных. Наибольшие изменения выявлены в экспрессии генов, регулирующих состав клеточного матрикса, клеточный цикл и внутриклеточные ростовые факторы (Suzuki et al., 2002).

Математическое и имитационное моделирование процессов старения на основе рекуррентных алгоритмов, построенных по стохастическим уравнениям в терминах семимартингальных характеристик, показало полное соответствие модельных кривых дожития экспериментальным (как для контрольных групп, так и при воздействии БДУ) (рис. 21), что может служить подтверждением вывода о том, что под воздействием БДУ возникает ускоренное старение в тканях с пролиферирующими клетками (Butov et al, 2002).

Ниже приведены сведения об основных биологических свойствах БДУ in vivo и in vitro.

Основные биологические свойства БДУ (Анисимов, 1997, с дополнениями)

Включается в реплицирующую ДНК

Индуцирует транзиции, главным образом ATГЦ

Точечные мутации в ДНК не репарируются

Изменяет физико-химические свойства ДНК

Угнетает синтез ДНК и РНК

Индуцирует амплификацию генов

Активирует эндогенные вирусы

Изменяет экспрессию протоонкогенов

Вызывает мутации в 12 кодоне Ki-ras

Индуцирует сестринский обмен хроматин и хромосомные аберрации

Нарушает дифференцировку тканей

Тератогенный эффект

В комбинации с УФ-облучением вызывает неопластическую трансформацию in vitro

Индуцирует репликативное старение in vitro

При неонатальном введении крысам и мышам оказывает слабый канцерогенный эффект

Добавление в питательную среду сокращает продолжительность жизни D. melanogaster

Неонатальное введение крысам сокращает продолжительность жизни и увеличивает скорость старения

Неонатальное введение ускоряет возрастное выключение репродуктивной функции

Дизайн сайта разработан KN Graphics