ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА СПЕЦИФИЧНОЙ ЭНДОТЕЛИОТОКСИЧНОСТИ КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНЫХ БИОНОВ
Д.К. ШИШКОВА1, Е.А. ВЕЛИКАНОВА1, Р.А. МУХАМАДИЯРОВ1, А.Е. ЮЖАЛИН1, Ю.А. КУДРЯВЦЕВА1, А.Н. ПОПОВА2, Д.М. РУССАКОВ3, А.Г. КУТИХИН1
1НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний shishkovadk@gmail.com 2Институт углехимии и химического материаловедения ФИЦ угля и углехимии СО РАН h991@yandex.ru 3Кемеровский государственный университет dm.russakov@gmail.com
Ключевые слова: бионы, фосфат кальция, гидроксиапатит, токсичность, эндотелий, лизосомы, клеточная гибель, атеросклероз, bions, calcium phosphate, hydroxyapatite, toxicity, endothelium, lysosomes, cell death, atherosclerosis
Страницы: 12-21
Аннотация
Цель работы - идентифицировать механизм специфичной токсичности кальций-фосфатных бионов (КФБ) для эндотелия. Материал и методы. Искусственно синтезированные путем перенасыщения культуральной среды соответствующими солями КФБ и магний-фосфатные бионы (МФБ) были добавлены к культурам эндотелиальных клеток человека линии EA.hy 926 и эндотелиальных клеток мыши линии 2H-11 с целью изучения пространственно-временных аспектов интернализации бионов эндотелиальными клетками методами просвечивающей электронной и конфокальной микроскопии, анализа влияния блокады вакуолярной H +-АТФазы при помощи лизосомального ингибитора бафиломицина A1 на эндотелиотоксичность бионов, а также оценки экспрессии каспазы-3 и ее субстрата поли(АДФ-рибоза)-полимеразы (PARP-1). Результаты. КФБ поглощались эндотелиальными клетками уже через 1 ч после их добавления и были локализованы в лизосомах; спустя 4 ч наблюдалось выделение ионов кальция из лизосом в цитозоль, сопровождавшееся многократным повышением концентрации каспазы-3 и ее субстрата PARP-1. Добавление в культуральную среду бафиломицина A1 позволяло эндотелиальным клеткам избежать индуцируемой малорастворимыми КФБ гибели независимо от его дозы и времени экспозиции, при этом высокорастворимые МФБ не обладали эндотелиотоксичностью независимо от добавления бафиломицина A1. Заключение. Поглощаясь эндотелиальными клетками, КФБ инициируют их гибель вследствие своего растворения в лизосомах и последующего выделения в цитозоль ионов кальция, опосредованно активирующих каспазы. В свою очередь, МФБ не обладают эндотелиотоксичностью, поскольку при их растворении в лизосомах не происходит выделения ионов кальция. Таким образом, механизмом специфичной эндотелиотоксичности КФБ является лизосомально-опосредованная клеточная гибель.
http://sibmed.net/article/727/snmzh_4-2019_shishkova_12-21.pdf
DOI: 10.15372/SSMJ20190402 |