Влияние модифицированного глиального нейротрофического фактора (GDNF) на регенерацию эпителиального и эпителиально-стромального дефектов роговицы в эксперименте



Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Цель работы - изучить влияние модифицированного глиального нейротрофического фактора (GDNF) на процесс заживления эпителиального и эпителиально-стромального повреждений роговицы в эксперименте на мышах линии C57BL/6J. После эпителиального и эпителиально-стромального повреждений производили инстилляции кондиционированной среды, полученной в результате культивирования клеток HEK293, содержащих конструкцию c геном GDNF без пре- и пропоследовательностей. Контролем служила среда, кондиционированная нетрансфицированными клетками. Оценивали площадь эпителиального дефекта роговицы и частоту формирования эрозий роговицы, развивающихся на фоне эпителиального дефекта. Для иммуногистохимического исследования роговицы после эпителиально-стромального повреждения использовали антитела к цитокератину 5/18, с-Met, коллагену IV типа, фосфо-ERK1/2, фосфо-JNK1/2, Ki67, Bcl2, GAP43, Т1МР-1, TGF-p, Bax и ММР9. Площадь эпителиального дефекта роговицы глаз животных экспериментальной группы в разные периоды времени в течение суток после деэпителизации была меньше, чем в контроле. Частота формирования эрозий роговицы в экспериментальной группе после деэпителизации наблюдалась в 30-35%, в контроле - в 80-85% случаев. Иммуногистохимическое исследование роговицы после эпителиальностромального повреждения показало, что GDNF стимулировал пролиферативную активность эпителиальных клеток и кератоцитов, способствовал активной эпителиальной миграции и адгезии эпителиальных клеток, оказывал анти-апоптотический и антифибротический эффекты, принимал активное участие в формировании стромального нервного сплетения. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности применения модифицированного GDNF при повреждениях роговицы и необходимости проведения дальнейших исследований с целью разработки и тестирования методов терапевтического использования препаратов на основе данного нейротрофического фактора.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А Гаврилова

Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова

Москва, Россия

А. В Ревищин

Институт биологии гена РАН

Москва, Россия

С. А Борзенок

Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова; Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. С.Н. Федорова

Москва, Россия

О. Ю Комова

Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова

Москва, Россия

М. Б Агаммедов

Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова

Москва, Россия

Х. Д Тонаева

Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. С.Н. Федорова

Москва, Россия

Д. С Островский

Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. С.Н. Федорова

Москва, Россия

Г. В Павлова

Институт биологии гена РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Мороз З.И. Современные направления хирургического лечения патологии роговицы. В: Аветисов С.Э., Акопян В.С., Белоглазов В.Г. и др., редакторы. Сб. тезисов докладов IX Съезда офтальмологов России, 2010 июнь 16-18; Москва, Россия. Москва: Изд-во «Офтальмология»; 2010. с. 298-9.
  2. You L., Kruse F.E., Volcker H.E. Neurotrophic factors in the human cornea. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2000; 41(3): 692-702.
  3. You L., Ebner S., Kruse F.E. Glial cell-derived neurotrophic factor (GDNF) -Induced migration and signal transduction in corneal epithelial cells. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2001; 42(11): 2496-504.
  4. Hanke M., Kruse F., Paulista M. et al. Use of GDNF for treating corneal defects. US patent 20030166537A1. 2003 Sept 4.
  5. Namavari A., Chaudhary S., Sarkar J. et al. In vivo serial imaging of regenerating corneal nerves after surgical transection in transgenic thy1-YFP mice. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011; 52: 8025-32.
  6. Chang Y., Wu X.Y. The role of c-Jun N-terminal kinases 1/2 in transforming growth factor beta(1)-induced expression of connective tissue growth factor and scar formation in the cornea. J. Intern. Med. 2009; 37: 727-36.
  7. Chang Y., Wu X.Y. JNK1/2 siRNA inhibits transforming-growth factor-beta1-induced connective tissue growth factor expression and fibrotic function in THSFs. Mol. Cell. Biochem. 2010; 335: 83-9.
  8. Shi L., Chang Y., Yang Y. et al. Activation of JNK signaling mediates connective tissue growth factor expression and scar formation in corneal wound healing. PLoS One 2012; 7(2): e32128.
  9. Reviglio V.E., Hakim M.A., Song J.K. et al. Effect of topical fluoroquinolones on the expression of matrix metalloproteinases in the cornea. BMC Ophthalmol. 2003; 3: 1-10.
  10. Mulholland B., Tuft S.J., Khaw P.T. Matrix metalloproteinase distribution during early corneal wound healing. Eye 2005; 19: 584-8.
  11. Sivak J.M., Fini M.E. MMPs in the eye: emerging roles for matrix metalloproteinases in ocular physiology. Prog. Retin. Eye Res. 2002; 21: 1-14.
  12. Wong T.T., Sethi C., Daniels J.T. et al. Matrix metalloproteinases in disease and repair processes in the anterior segment. Surv. Ophthalmol. 2002; 47: 239-56.
  13. Ramamurthi S., Rahman M.Q., Dutton G.N. et al. Pathogenesis, clinical features and management of recurrent corneal erosions. Eye 2006; 20: 635-44.
  14. Pal-Ghosh S., Blanco T., Tadvalkar G. et al. MMP9 cleavage of the р4 integrin ectodomain leads to recurrent epithelial erosions in mice. J. Cell Sci. 2011; 124: 2666-75.
  15. Kust N., Panteleev D., Mertsalov I. et al. Availability of pre- and pro-regions of transgenic GDNF affects the ability to induce axonal sprout growth. Mol. Neurobiol. 2015; 51(3): 1195-205.
  16. Blanco-Mezquita J.T., Hutcheon A.E., Stepp M.A. et al. aVp6 integrin promotes corneal wound healing. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011; 52: 8505-13.
  17. Wilson S.E., Walker J.W., Chwang E.L. et al. Hepatocyte growth factor, keratinocyte growth factor, their receptors, fibroblast growth factor receptor-2 and the cells of the cornea. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1993; 34: 2544-61.
  18. Wilson S.E., Chen L., Mohan R.R. et al. Expression of HGF, KGF, EGF and receptor messenger RNAs following corneal epithelial wounding. Exp. Eye Res. 1999; 68(4): 377-97.
  19. Wilson S.E, Liang Q., Kim W.J. Lacrimal gland HGF, KGF, and EGF mRNA levels increase after corneal epithelial wounding. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1999; 40: 2185-90.
  20. Chandrasekher G., Kakazu A.H., Bazan H.E. HGF- and KGF-induced activation of PI-3K/p70 s6 kinase pathway in corneal epithelial cells: its relevance in wound healing. Exp. Eye Res. 2001; 73: 191-202.
  21. Kakazu A., Chandrasekher G., Bazan H.E. HGF protects corneal epithelial cells from apoptosis by the PI-3K/Akt-1/Bad- but not the ERK1/2-mediated signaling pathway. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2004; 45: 3485-92.
  22. Sharma G.D., He J., Bazan H.E. p38 and ERK1/2 coordinate cellular migration and proliferation in epithelial wound healing: evidence of cross-talk activation between MAP kinase cascades. J. Biol. Chem. 2003; 278: 21989-97.
  23. Sharma G.D., Kakazu A., Bazan H.E. Protein kinase C alpha and epsilon differentially modulate hepatocyte growth factor-induced proliferation and migration. Exp. Eye Res. 2007; 85(2): 289-97.
  24. Kingsley D.M. The TGF-beta superfamily: new members, new receptors, and new genetic tests of function in different organisms. Genes Dev. 1994; 8:133-46.
  25. Shi Y., Massague J. Mechanisms of TGF-p signaling from cell membrane to the nucleus. Cell 2003; 113(6): 685-700.
  26. Jester J.V., Barry-Lane P.A., Petroll W.M. et al. Inhibition of corneal fibrosis by topical application of blocking antibodies to TGF beta in the rabbit. Cornea 1997; 16(2): 177-87.
  27. Wu X.Y., Yang Y.M., Guo H. et al. The role of connective tissue growth factor, transforming growth factor p1 and Smad signaling pathway in cornea wound healing. Chin. Med. J. 2006; 119(1): 57-62.
  28. Saghizadeh M., Kramerov A.A., Yu F.X. et al. Normalization of wound healing and diabetic markers in organ cultured human diabetic corneas by adenoviral delivery of c-Met gene. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2010; 51(4): 1970-80
  29. Chmielowiec J., Borowiak M., Morkel M. et al. c-Met is essential for wound healing in the skin. J. Cell Biol. 2007; 177: 151-62
  30. Гундорова Р.А., Макарова П.В., Терских В.В. и др. Разработка технологии лечения дефектов роговицы методом трансплантации культивированных аллогенных фибробластов в коллагеновом геле (экспериментальное исследование). Российский офтальмологический журнал 2013; 1: 64-8.
  31. Merjava S., Neuwirth A., Tanzerova M. et al. The spectrum of cytokeratins expressed in the adult human cornea, limbus and perilimbal conjunctiva. Histol. Histopathol. 2011; 26: 323-31.
  32. Robertson D.M., Ladage P.M, Yamamoto N. et al. Bcl-2 and Bax regulation of corneal homeostasis in genetically altered mice. Eye Contact Lens 2006; 32(1): 3-7.
  33. Erickson J.T., Brosenitsch T.A., Katz D.M. Brain-derived neurotrophic factor and glial cell line-derived neurotrophic factor are required simultaneously for survival of dopaminergic primary sensory neurons in vivo. J. Neurosci. 2001; 21: 581-9.
  34. Ogilvie J.M., Speck J.D., Lett J.M. Growth factors in combination, but not individually, rescue rd mouse photoreceptors in organ culture. Exp. Neurol. 2000; 161: 676-85.
  35. Bilak M.M., Kuncl R.W. Delayed application of IGF-I and GDNF can rescue already injured postnatal motor neurons. Neuroreport 2001; 12: 2531-5.
  36. Bengtsson H., Soderstrom S., Kylberg A. et al. Potentiating interactions between morphogenetic protein and neurotrophic factors in developing neurons. J. Neurosci. Res. 1998; 53: 559-68.
  37. Peterziel H., Unsicker K., Krieglstein K. TGFp induces GDNF responsiveness in neurons by recruitment of GFRa1 to the plasma membrane. J. Cell Biol. 2002; 159(1): 157-67.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2016


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: 

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах