Rol' mikro- i makroelementov v proliferatsii neyral'nykh kletok

Abstract

Full Text

Влияние элементного гомеостаза на процессы роста, дифференцировки, репарации, регенерации, апоптоза, некроза, выживаемости клеток широко известно. Поскольку имеются данные о возникновении злокачественных новообразований из раковых стволовых клеток, утративших связь с нишей, целью данного исследования стал анализ особенностей элементного гомеостаза нейросфер эмбриональных нейральных клеток мышей и опухолевых новообразований головного мозга. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Изучены нейросферы, полученные из клеток коры головного мозга эмбрионов мышей (Е14) на 2-й, 4-й и 6-й день культивирования, культивируемые в DMEM/F12 (In vitrogen) с добавлением ростовых факторов EGF (In vitrogen), FGF (Sigma), добавки N2 (In vitrogen) и L-Glutamin (Sigma), и ткань опухолевых новообразований головного мозга 12 пациентов со злокачественными и 7 пациентов с доброкачественными опухолями головного мозга до проведения лечения. В качестве контроля использовали ткань мозга от трупов 7 человек, погибших в результате травмы (время смерти: до 10 ч. ). Уровень макро- и микроэлементов оценивали методом атомно-эмиссионной спектрометрии на спектрометре iСАР6300Duo (ThermoScientific, США). РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. При исследовании культур нейросфер, полученных из клеток коры головного мозга эмбрионов мышей (Е14), показан значительный рост потребления натрия в 5,42 (p = 0,009); кальция (в 8,81 раз, p = 0,005) и калия (в 60,79 раз, p = 0,003). Также культуры нейросфер активно поглощали микроэлементы: марганец, железо и цинк. Выявлено значительное увеличение концентрации кальция (более, чем в 7 раз) и натрия (в 5,9 раз) в опухолевой ткани мозга по сравнению с практически здоровыми людьми и пациентами с доброкачественными опухолями. Содержание Mg2+ напротив снижалось в 1,7 раз по сравнению со здоровой тканью мозга. Также в опухолевой ткани возрастало содержание железа, цинка и меди в 3,1; 3,2 и 10 раз соответственно. Рост содержания кальция как в стволовых нейральных клетках, так и в опухолях головного мозга может быть связан с реализацией митогенного сигнала по МАР-киназному сигнальному пути. Роль цинка в активации клеточной пролиферации может быть обусловлена активным включением данного микроэлемента в качестве лиганда белков сигнального пути Hedgehog, а также в структуру антиоксидант-ных ферментов. Сходный элементный гомеостаз эмбриональных нейральных стволовых клеток и злокачественных опухолей головного мозга позволяет предположить значимую роль таких элементов как кальций, натрий, медь, цинк и железо в механизмах регуляции пролиферации и апоптоза.