Различные концентрации пероксинитрита вызывают уникальный клеточный ответ эндотелиоцитов in vitro
- Авторы: Короткова Н.В.1, Калинин Р.Е.1, Сучков И.А.1, Захаров А.С.1, Мжаванадзе Н.Д.1, Никифоров А.А.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Выпуск: Том 22, № 4 (2024)
- Страницы: 57-64
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/1728-2918/article/view/635067
- DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2024-04-09
- ID: 635067
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Введение. Изучение влияния пероксинитрита как побочного продукта оксида азота (NO) (II) на культуру эндотелиальных клеток in vitro может внести вклад в фундаментальные представления о нарушении адгезивной функции эндотелия при изменении синтеза NO.
Цель исследования. Изучить влияние пероксинитрита в различных концентрациях на метаболическую и миграционную активность эндотелиоцитов и экспрессию эндотелий-специфичных белков селектинов Р и Е как показателя адгезивной функции эндотелия.
Методы. Цитотоксичность пероксинитрита в различных концентрациях оценивали с использованием MTT-теста. Миграционную и пролиферативную активность эндотелиоцитов изучали методом скретч-теста. Определение концентрации sР- и sЕ- селектинов проводили с использованием сэндвич-метода ИФА в супернатанте культуры эндотелиоцитов.
Результаты. Выявлено статистически значимое повышение метаболической активности эндотелиоцитов при 30-минутной инкубации с пероксинитритом в концентрациях 0,0025, 0,0075 и 0,01 мМ. Выявлено статистически значимое снижение миграционной активности эндотелиоцитов после 30-минутной инкубации с пероксинитритом в концентрациях 0,0025 и 0,1 мМ, как в первые 12, так и в течение 24 ч. Выявлено разнонаправленное влияние пероксинитрита в различных концентрациях на уровень sP и sE селектинов в супернатанте клеточной культуры: статистически значимое снижение sE-селектина после 30-минутной инкубации с растворами пероксинитрита в концентрациях 0,0025, 0,1 и 1,0 мМ, а также статистически значимое повышение sP-селектина при 30-минутной инкубации с растворами пероксинитрита 0,0025 и 0,1 мМ.
Заключение. Пероксинитрит для эндотелиоцитов может выступать в роли сигнальной молекулы, стимулируя или подавляя митохондриальную и миграционную активность, а также как цитотоксический агент, вызывая гибель клетки. Кроме того, в различных концентрациях он способен влиять либо на синтез эндотелий специфичных белков селектинов, либо на протеолитический шеддинг внеклеточных доменов указанных белков, что требует дальнейшего изучения.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Наталья Васильевна Короткова
ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Автор, ответственный за переписку.
Email: fnv8@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7974-2450
доцент кафедры биологической химии, старший научный сотрудник ЦНИЛ. Кандидат медицинских наук, доцент.
Россия, 390026, Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9Роман Евгеньевич Калинин
ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: kalinin-re@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0817-9573
заведующий кафедрой сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной хирургии и лучевой диагностики. Доктор медицинских наук, профессор.
Россия, 390026, Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9Игорь Александрович Сучков
ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: i.suchkov@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1292-5452
профессор кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной хирургии и лучевой диагностики. Доктор медицинских наук, профессор.
Россия, 390026, Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9Александр Сергеевич Захаров
ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: alexanderzakharov2019@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4004-7474
студент 6 курса лечебного факультета
Россия, 390026, Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9Нина Джансуговна Мжаванадзе
ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5437-1112
профессор кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной хирургии и лучевой диагностики, ведущий научный сотрудник ЦНИЛ. Доктор медицинских наук, доцент.
Россия, 390026, Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9Александр Алексеевич Никифоров
ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: alnik003@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9742-4528
доцент кафедры фармакологии, заведующий ЦНИЛ. Кандидат медицинских наук, доцент.
Россия, 390026, Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9Список литературы
- Пожилова Е.В., Новиков В.Е., Левченкова О.С. Активные формы кислорода в физиологии и патологии клетки. Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2015; 14 (2): 13–22. [Pozhilova E.V., Novikov V.E., Levchenkova O.S. Aktivnye formy kisloroda v fiziologii i patologii kletki. Vestnik Smolenskoj gosudarstvennoj medicinskoj akademii. 2015; 14 (2): 13–22 (in Russian)].
- Ferrer-Sueta G., Campolo N., Trujillo M., Bartesaghi S., Carballal S., Romero N., Alvarez B., Radi R. Biochemistry of peroxynitrite and protein tyrosine nitration. Chem. Rev. 2018; 118 (3): 1338–408. doi: 10.1021/acs.chemrev.7b00568
- Пожилова Е.В., Новиков В.Е. Синтаза оксида азота и эндогенный оксид азота в физиологии и патологии клетки. Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2015; 14 (4): 35–41. [Pozhilova E.V., Novikov V.E. Sintaza oksida azota i jendogennyj oksid azota v fiziologii i patologii kletki. Vestnik Smolenskoj gosudarstvennoj medicinskoj akademii. 2015; 14 (4): 35–41 (in Russian)].
- Tvaroška I., Selvaraj C., Koča J. Selectins – The Two Dr. Jekyll and Mr. Hyde Faces of Adhesion Molecules – A Review. Molecules. 2020; 25 (12): 2835.
- Калинин Р.Е., Короткова Н.В., Сучков И.А., Мжаванадзе Н.Д., Рябков А.Н. Селектины и их участие в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний. Казанский медицинский журнал. 2022; 103 (4):617–27. doi: 10.17816/KMJ2022-617 [Kalinin R.E., Korotkova N.V., Suchkov I.A., Mzhavanadze N.D., Ryabkov A.N. Selektiny i ih uchastie v patogeneze serdechno-sosudistyh zabolevanij. Kazanskij medicinskij zhurnal. 2022; 103 (4): 617–27. DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ2022-617 (in Russian)].
- Калинин Р.Е., Сучков И.А., Климентова Э.А., Егоров А.А., Карпов В.В. Биомаркеры апоптоза и пролиферации клеток в диагностике прогрессирования атеросклероза в различных сосудистых бассейнах. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2022; 30 (2): 243–52. doi: 10.17816/PAVLOVJ88938 [Kalinin R.E., Suchkov I.A., Klimentova E.A., Egorov A.A., Karpov V.V. Biomarkery apoptoza i proliferacii kletok v diagnostike progressirovaniya ateroskleroza v razlichnyh sosudistyh bassejnah. Rossijskij mediko-biologicheskij vestnik im. akademika I.P. Pavlova. 2022; 30 (2): 243–52. doi: 10.17816/PAVLOVJ88938].
- Мжаванадзе Н.Д., Короткова Н.В., Стрельникова Е.А., Суров И.Ю., Иванова П.Ю., Боженова А.Д. Эндотелий in vivo и in vitro. Часть 2: особенности и перспективы лабораторной работы с эндотелиоцитами. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2020; 8 (3): 407–21. doi: 10.23888/HMJ202083407-421. [Мzhavanadze N.D., Korotkova N.V., Strel'nikova E.A., Surov I.YU., Ivanova P.YU., Bozhenova A.D. Endotelij in vivo i in vitro. CHast' 2: osobennosti i perspektivy laboratornoj raboty s endoteliocitami. Nauka molodyh (Eruditio Juvenium). 2020; 8 (3): 407–21. doi: 10.23888/HMJ202083407-421(in Russian)].
- Лобачев В.Л., Рудаков Е.С. Химия пероксинитрита. Кинетика и механизмы реакций. Успехи химии. 2006; 75 (5): 422–44. [Lobachev V.L., Rudakov E.S. Himiya peroksinitrita. Kinetika i mekhanizmy reakcij. Uspekhi himii. 2006; 75 (5): 422–44 (in Russian)].
- Radi R. Oxygen radicals, nitric oxide, and peroxynitrite: Redox pathways in molecular medicine. Proc Natl Acad Sci USA. 2018; 115 (23): 5839–48. doi: 10.1073/pnas.1804932115.
- Weber M., Mackenzie A.B, Bull S.D., James T.D. Fluorescence-Based Tool To Detect Endogenous Peroxynitrite in M1-Polarized Murine J774.2 Macrophages. Anal Chem 2018; 90 (17): 10621–7. doi: 10.1021/acs.analchem.8b03035.
- Bartesaghi S., Radi R.. Fundamentals on the biochemistry of peroxynitrite and protein tyrosine nitration. Redox. Biol. 2018; 14: 618–25. doi: 10.1016/j.redox.2017.09.009.
- Bellezza I., Giambanco I., Minelli A., Donato R. Nrf2-Keap1 signaling in oxidative and reductive stress. Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell Res. 2018; 1865 (5): 721–33. doi: 10.1016/j.bbamcr.2018.02.010.
- Scarpulla R.C. Transcriptional paradigms in mammalian mitochondrial biogenesis and function. Physiol. Rev. 2008; 88 (2): 611–38. doi: 10.1152/physrev.00025.2007.
- Baird L., Yamamoto M. The Molecular Mechanisms Regulating the KEAP1-NRF2 Pathway. Mol. Cell Biol. 2020; 40 (13): e00099-20. doi: 10.1128/MCB.00099-20.
- Kopacz A., Kloska D., Forman H.J., Jozkowicz A. Beyond repression of Nrf2: An update on Keap1. Free Radic. Biol. Med. 2020; 157: 63–74. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2020.03.023.
- Jiang W.G., Douglas-Jones A., Mansel R.E. Expression of peroxisome-proliferator activated receptor-gamma (PPARgamma) and the PPARgamma co-activator, PGC-1, in human breast cancer correlates with clinical outcomes. Int. J. Cancer. 2003; 106 (5): 752–7. doi: 10.1002/ijc.11302.
- Lee H.J., Su Y., Yin P.H., Lee H.C., Chi C.W. PPAR(gamma)/PGC-1(alpha) pathway in E-cadherin expression and motility of HepG2 cells. Anticancer Res. 2009; 29 (12): 5057–63.
- Mitchell S., Vargas J., Hoffmann A. Signaling via the NFκB system. Wiley Interdiscip. Rev. Syst. Biol. Med. 2016; 8 (3): 227–41. doi: 10.1002/wsbm.1331.
- Yang L., Hu X., Mo Y.Y. Acidosis promotes tumorigenesis by activating AKT/NF-κB signaling. Cancer Metastasis Rev. 2019; 38 (1–2): 179–88. doi: 10.1007/s10555-019-09785-6.
Дополнительные файлы
