2 августа 2012

Перераспределение изоформ некоторых ферментов энергетического обмена как показатель перестройки экспрессии генома клетки в процессе трансформации онковирусом

Основной характерной чертой трансформированных клеток является перестройка функционирования генетического аппарата, включающая отклонения в регуляции транскрипции и посттранскрипционных модификаций. Эти изменения обусловливают, в частности, перераспределение изоферментного профиля многих ферментов (А. И. Агеенко, 1974; В. С. Шапот, 1975). Это связано с тем, что изоформы определенных ферментов, являясь функционально однородными, имеют некоторую генетическую разобщенность, т. е. их синтез контролируется различными генами.

Таким образом, кинетическое исследование тех или иных изоферментов можно использовать в качестве инструмента для анализа перестройки функционирования клеточного генома в процессе трансформации, детерминированной онковирусом. Кроме того, изоформы ферментов, являясь объективными показателями малигнизации культур тканей, могут, с одной стороны, служить диагностическими тестами, а с другой — использоваться для характеристики онкогенных потенций вирусов.

К настоящему времени наиболее полно изучены изменения обмена белков и нуклеиновых кислот при вирусном канцерогенезе, в то время как энергетическому обмену, занимающему одно из центральных мест во внутриклеточном метаболизме, не уделялось должного внимания.

Например, почти все исследования гексокиназы, определяющей повышенную скорость гликолиза в опухолях, проводились или в сыворотке крови, или в тканях, или в жидкостях организма и самой опухоли. Лишь единичные работы посвящены исследованию гексокиназы в культуре клеток. Например, показано, что в культуре фибробластов куриных эмбрионов морфологическая трансформация, вызванная RSV, сопровождается увеличением в клетках тотальной активности гексокиназы (О. К. Кузнецов и др., 1974).

Ферменты энергетического обмена, как свидетельствуют немногочисленные данные литературы, могут локализоваться не только в цитоплазме, но и в ядре. Вместе с тем сведения о характере изоферментного спектра гексокиназы в ядрах клеток, а также об изменениях кинетики изоферментов энергетического метаболизма в ядрах и цитоплазме клеток в сравнительном аспекте в динамике вирусного онкогенеза отсутствуют.

Исходя из этого, А. И. Агеенко и Ю. Е. Виторган (1975 — 1978) исследовали следующие ключевые ферменты энергетического обмена: гексокиназу, лактатдегидрогеназу (ЛДГ) и малатдегидрогеназу (МДГ).

В качестве тест-системы использовали ФЭК, зараженные онкогенным вариантом аденовируса человека 12-го типа и инфекционным аденовирусом человека 6-го типа. Исследовали молекулярные изоформы и общую активность указанных ферментов в растворимых ядерных фракциях и цитоплазме культуры ФЭК.

Пробы отбирали на 1-й, 3-й, 5-й, 8-й, 18-й и 24-й дни после заражения. Кроме того, таким же образом анализировали интактные культуры ФЭК, находящиеся в разных физиологических состояниях; в стадии активного роста (логарифмическая фаза) и в стадии, при которой репродуктивные процессы блокированы контактным торможением (стационарная фаза).

Были изучены изменения изоферментных спектров и общей активности указанных ферментов в растворимых ядерных фракциях и цитоплазме культур саркомы А12, индуцированных у хомяков вирусом А12 и саркомы 321-КРС, вызванной у крыс линии Вистар бесклеточным экстрактом из ткани ретикулосаркомы человека. С помощью такого подхода авторы предприняли попытку выявить возможную специфику экспрессии клеточного генома в процессе трансформации онковирусом.

«Механизмы вирусного онкогенеза»,
А.И.Агеенко



Результаты, полученные при количественном исследовании тонкого строения клеток ФЭХ

Анализируя результаты, полученные при количественном исследовании тонкого строения клеток ФЭХ при действии вируса А12, можно отметить, что показатель Кэ, характеризующий степень развития эргастоплазмы, значительно снижается, особенно начиная с 7-го дня после инфицирования, и к сроку выраженной трансформации достигает предельно низких величин. Динамика изменения показателя Кэ в процессе трансформации культуры ФЭХ вирусами А12 и RSV 1…

Особое значение для оценки сдвигов, происходящих в энергетическом обмене на ранних этапах трансформации, детерминированной онковирусом, приобретает анализ структурной перестройки митохондрий, осуществляемый параллельно с определением функциональных изменений, полученных на этой же системе и в те же сроки с помощью биохимических методов. Сведения о подобных исследованиях в литературе отсутствуют. А. И. Агеенко, А. С. Ягубов и Ю….

К принципиально важным вопросам онкоморфологии относятся выявление и определение сходства и отличий нормальных и опухолевых клеток. Это стало возможным только в последние годы благодаря количественной электронной микроскопии, основанной на морфометрическом анализе электронно-микроскопических картин с использованием методов планиметрии и принципов стереологии (Г. Г. Автандилов, 1973). Установлено, что эргастоплазма и полирибосомный аппарат являются основными цитоплазматическими органеллами белкового…

Преобладание медленно движущихся (катодных) фракций ЛДГ4 и ЛДГ5 при снижении уровня быстро движущихся (анодных) ЛДГ1 и ЛДГ2 обнаружено в тканях, адаптированных к гипоксии и ацидозу, в которых основным источником энергии является гликолиз. В то же время можно считать доказанным, что удельный вес гликолиза в клетках злокачественных новообразований повышается (В. С. Шапот, 1975). Установлено, что скорость…

Показано, что повышение процента ЛДГ4 и ЛДГ5, а также снижение содержания ЛДГ1 и ЛДГ2 наблюдались в тканях у большей части обследованных больных (Р<0,001), не только в гомогенатах злокачественных опухолей, но и в тканях полипов прямой и ободочной кишки. При этом отсутствие увеличения содержания ЛДГ5 в опухоли при раке выявлено только в 8,7% случаев (в 17…