Механизмы влияния ионов серебра на метаболизм меди млекопитающих

• Автор: Ильичева, Екатерина Юрьевна
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биологическая роль меди

1.2. Белки, участвующие в транспорте меди

1.3. Два типа метаболизма меди в организме млекопитающих

1.4. Животные модели, используемые для изучения метаболизма меди

1.5. Сравнение Си(1) и Ag(I)

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Оборудование

2.2. Материалы
2.3. Лабораторные животные
2.4. Экспериментальные методы
2.4.1. Методы выделения препаратов белков и нуклеиновых кислот
2.4.2. Методы исследования нуклеиновых кислот
2.4.3. Методы исследования белков
2.4.4. Аналитические методы
2.4.5. Методы гистологического анализа
2.4.6. Физиологические тесты
2.4.7. Статистическая обработка результатов
2.4.8. Компьютерные программы, использованные в работе
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние хлорида серебра на метаболизм меди у А§-А30 крыс
3.2. Восстановление показателей статуса меди у А§-А30 крыс
3.3. Исследование влияния хлорида серебра на метаболизм меди в течение постнагального периода развития
3.4. Онтогенез зависимое влияние ионов серебра на метаболизм меди
3.5. Влияние длительной А§-диеты на метаболизм меди крыс
3.5.1. Показатели статуса меди у Ag-Nl80 крыс
3.5.2. Локализация ионов серебра в организме Ag-кpыc
3.5.3. Экспрессия генов, ассоциированных с метаболизмом меди, у А§-
N180 крыс

3.5.4. Внутриклеточное распределение серебра в печени Ag-кpыc
3.5.5. Распределение серебра в сыворотке крови Ag-кpыc
3.5.6. Сравнительная характеристика частично очищенных препаратов церулоплазмина из сыворотки крови Ag-A30 и Ag-N180 крыс
3.5.7. Некоторые свойства ЦП, циркулирующего в кровотоке Ag-N180 крыс
3.5.8. Скорость секреции [14С]ЦП в кровоток Ag-N180 крыс
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования и степень се разработанности
У млекопитающих медь выполняет ряд функций. Она является структурным и энзиматическим ко-фактором жизненно важных купроэнзимов (Tapiero el al., 2003). От медь-опосредованного стимулирования эндотелиального фактора роста зависит процесс формирования сосудов (Easier el al., 2010). В макрофагах взрослых млекопитающих сигнальная система, в которой одним из звеньев является медь, участвует в ранних этапах формирования иммунного ответа (Gerard et al., 2010). Кроме того, медь участвует в регуляции клеточного цикла через индукцию апоптоза (Mufti el al., 2007), контролирует баланс между гликолизом и дыханием, изменение которого ведет к перепрограммированию нормального энергетического метаболизма на специфичный для опухолевых клеток (Gogvadze et al., 2010). При этом свойство меди связывать и активировать молекулярный кислород, в неконтролируемых условиях может приводить к образованию активных форм кислорода, которые действуют на клетки подобно ионизирующему излучению (Armendariz et al., 2004). Безопасный перенос меди осуществляет высококонсервативная метаболическая система меди (MCM) (Band et al., 2010; Gupta, Lutsenko, 2009). MCM всех эукариотов сходны, они включают интегральные мембранные и растворимые цитозольные белки, кодируемые ортологичными генами. Белки МСМ транспортируют медь в состоянии окисления Cu(I) однонаправленно и последовательно при прямых белок-белковых взаимодействиях вниз по градиенту энергии связывания. В поддержании гомеостаза меди в целом организме ключевую роль играет печень.
Врожденные ошибки метаболизма меди и ее экологический избыток или недостаток, приводят к развитию тяжелых заболеваний (нейродегенеративные заболевания пожилого возраста, болезни сердечно-сосудистой системы, рак и др.) (Manso et al., 2011; Gaggelli et al., 2006).

могут использоваться для изучения всех трех типов болезни Менкеса (Llanos, Mercer, 2002; Mercer et al., 1999). Подобно больным, Mottled мыши демонстрируют гипопигментацию и нарушение соединительной ткани. Кроме того, некоторые фенотипы являются эмбрионально летальными. Различные исследования выявили связь между видами мутаций mottled мышей и активностью АТР7А, тем самым обеспечивая лучшее понимание патогенеза болезни Менкеса и молекулярного функционирования АТР7А (Kim et al., 2007). Кроме того, такие животные модели необходимы для разработки потенциальных терапевтических стратегий лечения болезни Менкеса (например, генной терапии).
В отличие от болезни Менкеса, болезнь Вильсона является аутосомно-рецессивным наследственным заболеванием, проявляющимся в накоплении меди в тканях и органах. Пациенты с болезнью Вильсона содержат миссенс- и нонсенс мутации, делеции и инсерции в гене, кодирующем АТР7В, что приводит к нарушению внутриклеточного транспорта меди: снижению
экскреции меди через желчь и концентрации сывороточного ЦП, развитию цирроза печени, формированию колец Кайзера-Флейшера по периферии радужки глаз (Kamvar, Kowdley, 2014). Около половины пациентов демонстрируют развитие прогрессивных неврологических патологий, таких как депрессия, шизофрения, беспокойство и агрессия. В настоящее время известно более 80 мутаций, различающихся между популяциями. Постановка диагноза болезнь Вильсона достаточно сложна, т.к. необходимо отличить ее от печеночной недостаточности, хронического гепатита и цирроза. Это требует целого набора исследований, таких как морфологический анализ печени, измерение концентрации металлов и содержания церулоплазмина, генетических исследований. Животными моделями для изучения патогенеза болезни Вильсона служат LEC-крысы и Toxic milk мыши (Wit et al., 1994; Przybylkowski et al., 2013).
Крысы линии LEC (Long-Evans Cinnamon) - это инбредная мутантная линия, выведенная из крыс Long-Evans (Kasai et al., 1990). У LEC крыс в гене