Научно-практический журнал
[О компании] Издательство 'Цитокины и воспаление' - Журнал 'Цитокины и Воспаление'

197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12,
Институт экспериментальной медицины РАМН
Тел.: (812) 543 52 14, +7 921 984 11 30, +7 921 909 55 49
Факс: (812) 543 52 14
E-mail:
Web: www.cytokines.ru


  


2016 год
1 номер

О Журнале

Текущий год
Архив

Рубрики
Подписка

NEW Книжная полка
NEW Стол заказов

Карта сайта
Правила для авторов

Поиск

Контакты
Наши партнеры:

Русский языкEnglish language
Карта сайта Написать письмо, наши координаты

Содержание | Следующая статья | Предыдущая статья

Журнал 'Цитокины и воспаление', 2014, № 4

Заказать этот номер

Заказать эту статью в PDF

Оригинальные статьи

Номер 4'2014

Трансдукция сигнала IL-1β по сфингомиелиновому пути в астроцитах крыс

С.Н. Шанин, И.А. Козинец, И.Ю. Пиванович, Е.Е. Фомичева, Е.Г. Рыбакина

Исследованы клеточно-молекулярные механизмы взаимодействия цитокина IL-1β с астроцитами (АЦ) мозга крыс: проведен анализ интенсивности трансдукции его сигнала в АЦ и эффекты действия пренатального стресса на этот процесс. Интенсивность трансдукции сигнала IL-1β оценивали по удельной активности нейтральной сфингомиелиназы (Н-СМазы). Впервые показано, что трансдукция сигнала IL-1β в АЦ мозга крыс может осуществляться по сфингомиелиновому пути и инициироваться активацией Н-СМазы так же, как в нервных и лимфоцитарных клетках. Стрессорное воздействие на беременную самку стимулирует активность сигнальной трансдукции IL-1β по сфингомиелиновому пути в культивируемых астроцитарных клетках мозга новорожденных крысят. По-видимому, при стрессорном воздействии на беременную самку происходит изменение питания плода, уровня гормонов и цитокинов, влияющих на функции клеток-предшественников астроглии, что сказывается на функциях зрелых АЦ и проявляется, в частности, повышением степени активации Н-СМазы при культивировании этих клеток с IL-1. (Цитокины и воспаление. 2014. Т.13. № 4. С. 38–41.)

Ключевые слова: интерлейкин 1, астроциты, пренатальный стресс, нейтральная сфингомиелиназа.

В последние годы представления о месте и роли астроцитов (АЦ) в центральной нервной системе (ЦНС) претерпели серьезные изменения. К настоящему времени показано, что эти клетки модулируют синаптическую передачу между нейронами с помощью глиотрансмиттеров, участвуют в регуляции микроциркуляции, синаптогенеза и водно-солевого баланса, в формировании кратковременной и долгосрочной памяти [3, 9]. АЦ головного мозга соединены между собой и формируют сети посредством межклеточных контактов — gap junction communication (GJC). С помощью GJC астроглия образует функциональный синцитий, позволяющий передавать возбуждение между синапсами различных нейронов [5]. Большая часть синапсов в ЦНС инкапсулирована АЦ: они контактируют с нейронами, окружая синаптические щели своими отростками. Это образование — пред-, постсинаптические мембраны нейронов и отросток АЦ — было названо «трипартитный синапс» [3]. Значение АЦ в функционировании этого образования таково, что в случае повреждения АЦ работа синапса прекращается [12]. Открытие взаимосвязей между астроцитарным и нейрональными сетями привело к появлению понятия «функциональная нейроастроглиальная единица» в ЦНС [5].

Важнейшей функцией АЦ остается обеспечение защиты мозга, то есть участие в механизмах реализации реакций врожденного иммунитета. АЦ играют ключевую роль в развитии таких тяжелых нейродегенеративных, аутоиммунных заболеваний как рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз [4]. Перинатальные повреждения нервной системы и их последствия — одна из актуальных проблем современной педиатрии. В структуре детской инвалидности поражения нервной системы составляют около 50 %, из которых 70–80% случаев обусловлены воздействием перинатальных повреждающих факторов. Ранняя диагностика поражений нервной системы и лечение в период ее интенсивного созревания и развития во многом определяют исходы данной патологии [1].

Широкое участие АЦ в регуляции всего спектра жизнеобеспечения как отдельных нейронов, так и ЦНС в целом, делает эту клетку перспективным объектом как для изучения закономерностей развития физиологических и патофизиологических процессов в мозгу, так и возможной мишенью для модуляции функций АЦ и нейронов под влиянием естественных и синтетических биоактивных веществ.

Задачей исследования явилось исследование не изученных ранее клеточно-молекулярных механизмов взаимодействия цитокина IL-1 с АЦ мозга крыс, включающих трансдукцию его сигнала в этих клетках, и модулирующего действия на него пренатального стресса.

Материалы и методы

В работе использовали модель пренатального стресса: охлаждение беременных самок крыс Wistar в контейнерах в течение 30 мин при -20 °С. Процедуру повторяли ежедневно, в течение трех дней.

АЦ культивировали в условиях in vitro по методу B.H.J. Juurlink и L. Hertz в течение 3-х недель из клеток-предшественников АЦ семидневных крысят [7]. Фракцию мембран из АЦ получали по методу F.R. McKenzie в собственной модификации [11]. АЦ гомогенизировали и центрифугировали при 500 g в течение 15 мин для осаждения неразрушенных клеток и ядер. Надосадочную жидкость, содержащую мембраны клеток, повторно центрифугировали при 20000 g в течение 1 ч. Осадок, содержащий очищенные мембраны, разводили в ТЕ-буфере и хранили при -20°С.

В работе применяли препараты рекомбинантного IL-1β человека (rIL-1β) с удельной активностью 1×107 ЕД/мг белка (Stockholm University, Sweden). Интенсивность трансдукции сигнала IL-1β оценивали по удельной активности Н-СМазы, которую определяли по модифицированному методу B.G. Rao и M.W. Spence [13]. Метод основан на взаимодействии Н-СМазы плазматических мембран клеток, полученных из различных органов экспериментальных животных, с препаратом радиоактивного [14C]-сфингомиелина. Активность Н-СМазы оценивали по количеству [14C]-фосфорилхолина, перешедшего при гидролизе [14C]-сфингомиелина в водную фазу, образующуюся после осаждения мембран трихлоруксусной кислотой.

Перед проведением ферментативной реакции мембранную фракцию АЦ крыс инкубировали с rIL-1β в диапазоне концентраций 10-11–10-6М.

Эффекты действия супернатантов АЦ, стимулированных ЛПС или нестимулированных, как лимфоцит-активирующих факторов (ЛАФ) и (или) факторов, модулирующих комитогенное действие IL-1β, определяли по степени их влияния на пролиферацию тимоцитов мышей, стимулированных конканавалином А (КонА) в субоптимальной дозе 0,625 мкг/мл и rIL-1β в концентрации 250 нг/мл. Тимоциты культивировали в СО2-инкубаторе, в среде «RPMI-1640» («Sigma») с добавлением фетальной сыворотки теленка («Sigma») до 10 % и различных концентраций супернатантов АЦ. В качестве контролей использовали культуры тимоцитов с добавлением митогенов (КонА либо Кон А+rIL-1β), но без супернатантов. Количественную оценку включения [3H]-тимидина (ГИПХ, Санкт-Петербург) в ДНК делящихся клеток проводили на жидкостном β-счетчике (Весkman, USA) и выражали числом импульсов за 1 минуту (имп/мин).

Данные представлены в виде среднего арифметического ± ошибки среднего арифметического. Различия оценивали по t-критерию Стьюдента и считали достоверными при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Читайте статью целиком
в печатной версии журнала
!

Содержание | Следующая статья | Предыдущая статья


Начата подписка на 2016 год!

Обновление на книжной полке: компакт-диск Цитокины и воспаление, 2008 год.

© 2002-2017 Цитокины и Воспаление