Внеклеточная днк – фактор сигнализации при радиационном эффекте свидетеля (стр. 6 )

Очевидно, предложенная схема может объяснить не только действие радиации на популяцию лимфоцитов, но и некоторые другие эффекты, связанные с индукцией окислительного стресса в клеточных культурах и в организме. Например, недавно было показано, что вкДНК больных острым инфарктом миокарда (который всегда сопровождается высоким уровнем ОС) оказывает сильное биологическое действие на культивируемые клетки (нейроны крысы (Efremova L. V. et al., 2010)) и клетки HUVEC ( и соавт., 2010). ВкДНКОХ из апоптотических (вследствие ОС) клеток может выступать в организме в роли агента, непрерывно поддерживающего ОС. Это особенно актуально при патологии, сопровождающейся высоким уровнем ОС, а также при старении. В рамках настоящей работы показано, что изменение свойств вкДНК (например, добавление последовательностей ингибиторов или лигандов TLR9) может существенно изменить эффекты, индуцируемые ионизирующей радиацией.

ВЫВОДЫ

1.  Действие ионизирующего излучения в малой дозе на лимфоциты человека сопровождается увеличением в среднем в 1.5 раза количества апоптотических клеток и увеличением эндонуклеазной активности клеток. В результате в среде культивирования появляется внеклеточная ДНК с изменёнными свойствами.

2.  Внеклеточная ДНК среды культивирования облучённых лимфоцитов – значимый фактор стресс-сигнализации при развитии эффекта свидетеля в клеточной популяции.

3.  Для проявления сигнальной функции вкДНК, в облучённых лимфоцитах должны соблюдаться два основных условия: синтез активных форм кислорода/азота и апоптоз облучённых клеток.

4.  В реализации сигнальной функции вкДНК в облучённых лимфоцитах принимают участие рецепторы TLR9.

5.  Ответ лимфоцитов на действие ионизирующего излучения в малых дозах зависит от содержания во вкДНК GC - богатых последовательностей генома.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.  , , , . Фрагменты внеклеточной ДНК из среды инкубирования лимфоцитов человека, облученных в малых дозах, запускают развитие окислительного стресса и адаптивного ответа в необлученных лимфоцитах-свидетелях. // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2008. – Т. 48. № 5. – С. 553-564.

2.  A. V. Ermakov, S. V. Kostyuk, M. S. Konkova, N. A. Egolina, E. M. Malinovskaya, N. N. Veiko. Factors of stress signaling X-irradiated and noniradiated human lymphocytes. // Annals of the New York Academy of Sciences. – 2008 –V. 1137. – P. 41-46.

3.  , , , . CpG-ДНК ингибирует клеточные реакции, сопровождающие развитие адаптивного ответа в лимфоцитах человека после воздействия рентгеновского излучения в малых дозах. // Радиационная биология. Радиоэкология – 2009. – Т. 49. № 1. С. 34-41.

4.  A. V. Ermakov, M.S. Konkova, S. V. Kostyuk, N. A. Egolina, L. V. Efremova, N. N. Veiko. Oxidative stress as a significant factor for development of an adaptive response in irradiated and nonirradiated human lymphocytes after inducing the bystander effect by low-dose X-radiation. // Mutation Research. – 2009. – V. 669. № 1-2. – P. 155-161.

5.  , М.С. Конькова, , . Реакция раковых стволовых клеток человека на воздействие ионизирующего излучения в малых дозах. // Радиационная биология. Радиоэкология – 2009. – Т. 49. № 5. С. 528-537.

6.  , , , . Развитие эффекта свидетеля в мезенхимальных стволовых клетках человека после воздействия рентгеновского излучения в адаптирующей дозе.// Радиационная биология. Радиоэкология – 2010. – Т. 50. № 1. С. 42-51.

7.  , , , , . Увеличение экспрессии INOS в эндотелиальных клетках человека при длительном культивировании с фрагментами внеклеточной ДНК. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2010. Т. 149. № 9. 151-156.

8.  M. S. Konkova, A. V. Ermakov, L.V. Efremova, S. V. Kostyuk, N. N. Veiko Influence of X-ray and/or CpG-DNA induced oxidative stress on adaptive response in human lymphocytes. // International Journal of Low Radiation. 2010. Vol. 7. № 6. P. 446-452.

9.  A. V. Ermakov, M. S. Konkova, S. V. Kostyuk, T. D. Smirnova, L. V. Efremova, L. N. Lyubchenko, N. N. Veiko. Development of the adaptive response and bystander effect induced by low-dose ionizing radiation in human mesenchymal stem cells. // in book: Circulating Nucleic Acids in Plasma and Serum. Springer. 2011. P. 225-231.

10.  E. M. Malinovskaya, S. V. Kostyuk, A. V. Ermakov, M. S. Konkova, T. D. Smirnova, L. V. Kameneva, L. V. Efremova, A. Yu. Alekseeva, L. N. Lyubchenko, N. N.Veiko. Fragments of cell-free DNA (cfDNA) enhance transcription activity in human mesenchymal stem cells (hMSCs) and inhibit their in vitro differentiation. // in book: Circulating Nucleic Acids in Plasma and Serum. Springer. 2011. P. 199-205.

11.  A. V. Ermakov, M. S. Konkova, S. V. Kostyuk, T. D. Smirnova, L. V. Efremova, N. N. Veiko. An extracellular DNA mediated bystander effect produced from low dose irradiated endothelial cells. // Mutation Research. 2011. [Epub ahead of print].

12.  M.S. Konkova, A. V. Ermakov, S. V. Kostyuk, N. A. Egolina, E. M. Malinovskaya, N. N. Veiko. The cell-free DNA fragments are factors of stress-signaling from irradiated to non-irradiated human lymphocytes after exposure by low doses of the X-radiation. // CNAPS-V (“Circulating Nucleic Acids in Plasma/ Serum”): Abstracts. – Moscow, 2007. – P. 16.

13.  , , , . Ранние изменения пространственной организации хроматина лимфоцитов человека при действии повреждающих факторов. // Цитология – 2007. – Т.49. – № 9 – С. 744-745.

14.  , , , . Значение окислительного стресса для развития адаптивного ответа в облученных лимфоцитах человека и необлученных лимфоцитах-свидетелях после воздействия ионизирующей радиации в малых дозах. // Сборник трудов IVсъезда Рос. Общества биохимиков и мол. биологов. – Новосибирск. 2008, – С. 201.

15.  M.S. Konkova, A. V. Ermakov, S. V. Kostyuk, L. V. Efremova, N. A. Egolina, N. N. Veiko. Low-dose X-ray induces an adaptive response in unirradiated bystander lymphocytes by DNA-signaling pathway. // 37ts Annual Meeting of the European Radiation Research Society: Abstracts. – Prague. 2009. – P. 109.

16.  , , . После воздействия рентгеновского излучения в малой дозе на лимфоциты человека посредством ДНК-сигнального пути в необлучённых лимфоцитах-свидетелях начинает развиваться адаптивный ответ. // Материалы Международной конференции "Биологические эффекты малых доз радиации и радиоактивное загрязнение среды". – Сыктывкар. 2009. – С. 69-70.

17.  M.S. Konkova, A. V. Ermakov, L. V. Efremova, S. V. Kostyuk, T. D. Smirnova, L. V. Kameneva, L. N. Lyubchenko, N. N. Veiko. Low-doses x-ray induces an adaptive response in human mesenchymal stem cells. // CNAPS-VI (“Circulating Nucleic Acids in Plasma/ Serum”): Abstracts. – Hong Kong, 2009. – P. 23.

18.  , , . Развитие эффекта свидетеля индуцированного малой дозой ионизирующего излучения в мезенхимальных стволовых клетках человека. // Материалы VI Съезда Российского общества медицинских генетиков. – Медицинская генетика. - 2010. С. 90.

19.  , , . Структурно-функциональные изменения хроматина, индуцированные воздействием радиации, сопровождают развитие эффекта свидетеля в разных типах клеток человека. // Материалы XVI Всероссийского симпозиума "Структура и функции клеточного ядра". Цитология. – 2010. – Том 52. № 8. – C. 664.

20.  , , Л. В., . Фрагменты внеклеточной геномной ДНК – фактор стресс-сигнализации при радиационном эффекте свидетеля, развивающегося в монослойной культуре клеток человека. // Материалы VI съезда по радиационным исследованиям. Москва. 2010. – С. 37.

21.  , , . Реакция эндотелиоцитов человека на воздействие рентгеновского излучения в малой дозе. // Материалы 4 международной школы молодых ученых по молекулярной генетике "Геномика и биология клетки". – Москва. 2010. – С. 118-120.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АФКиА – активные формы кислорода и азота;

вкДНК – внеклеточная ДНК;

вкДНКК – фрагменты вкДНК, выделенные из среды необлучённых клеток;

вкДНКR – фрагменты вкДНК, выделенные из среды облучённых клеток;

НА – нуклеазная активность;

ОС – окислительный стресс;

ТОрДНК – транскрибируемая область рибосомного повтора;

ЭС – эффект свидетеля;

FISH – флуоресцентная гибридизация in situ;

MyD88 – миелоидный фактор дифференцировки;

TLR9 – "toll-like" receptor 9;

TNF-α – фактор некроза опухоли.