Изучение эффективности фотодинамического действия сенсибилизаторов, используемых в фотодинамической терапии, на клеточных моделях

• Автор: Румбаль, Яна Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 99 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .

1.1. Некоторые закономерности фотодинамического действия.

1.1.1. Фотосеноибилизируемые реакции

1.1.2. Активные формы кислорода

1.1.3. Определение типа фотосепсибилизируемых реакций

1.1.4. Фогосенсибилизированное повреждение биомолекул и органелл клетки.

1.2. Метод фотодинамической терапии

1.3. Регуляция биосинтеза эндогенных порфириновых

флуорофоров и фотосенсибилизаторов .

1.3.1. Цепь биосинтеза порфиринов и гемов
1.3.2. Оптические и флуоресцентные свойства эндогенных порфиринов
1.4. Использование клеточных моделей в экспериментальных
исследованиях и лабораторной практике
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ .
2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
2.2.1. Фотодинамическая деструкция в присутствии эндогенных
. порфиринов
2.2.2. Фотодинамическая деструкция в присутствии экзогенных фотодинамических красителей.
2.2.3 Фотодинамическое действие на светящиеся микроорганизмы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы


Это связано с тем, что воздействие красного излучения может быть уникальным, так как, с одной стороны, в дальней красной и ближней инфракрасной области 0 нм максимальным является проникновение излучения в биологические ткани с другой можно использовать достаточно большие дозы излучения, не опасаясь его повреждающего действия, так как энергия фотонов в этой области спектра низка. Xi , , однако, молекулярноклеточные механизмы фото динамического действия на клеточном уровне, в том числе, на культивируемых клетках млекопитающих изучены ещ не достаточно. В связи с возрастающей устойчивостью микроорганизмов к антибиотикам растет интерес к исследованиям фотодинамической инактивации бактериальных клеток, вызывающих различные заболевания i . i . На основе этих исследований и клинических разработок складывается в настоящее время метод фотодинамической антимикробной химиотерапии ФАХТ. Поэтому активно исследуется фото динамическая активность различных эндогенных сенсибилизаторов и пути Iиндуцированного синтеза эндогенных сенсибилизаторовпорфиринов в клетках различных организмов. В этих исследованиях одноклеточные организмы, прежде всего, различные виды дрожжей и бактерий, и культивируемые клетки млекопитающих рассматриваются в качестве удобной модели для изучения механизмов регуляции биосинтеза норфиринов и отработки новых методов фотодинамической инактивации клеток с помощью эндогенных и экзогенных сенсибилизаторов. Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение закономерностей накопления, распределения и эффективности фотодинамического действия некоторых экзогенных и эндогенных сенсибилизаторов на клеточных моделях. Были использованы две модели культивируемые клетки млекопитающих, о фотодинамическом повреждении которых судили по тесту колониеобразования, и светящиеся бактерии генноинженерные штаммы . Научная новизна работы. Впервые показано, что биолюминесцентная система светящихся бактерий чувствительна к действию различных фотосенсибилизаторов и предложено использовать их для оценки эффективности фотодинамического действия. При сравнении фотодинамического действия экзогенных фотосенсибилизаторов в культуре клеток млекопитающих и на бактериях генноинженерные штаммы Е. И, клонированные с 1ихопероном обнаружено, что их влияние на биолюминесценцию бактерий коррелирует с их действием на колониеобразование у клеток млекопитающих. Аналогичная зависимость наблюдается и при индукции биосинтеза эндогенных сенсибилизаторов с помощью АЛК. Полученные данные могут быть использованы для разработки метода быстрой оценки эффективности различных сенсибилизаторов. Изучены соотношения между накоплением в клетках и фотодинамической эффективностью фотодитазина, а также временная и концентрационная зависимости накопления протопорфирина IX у культивируемых клеток . Научная и практическая значимость работы. Обнаружено, что фотодинамическое повреждение клеток светящихся бактерий приводит не только к их репродуктивной гибели по тесту колониеобразования, но и к снижению их биолюминесценции в ранние сроки после воздействия. Эта реакция биолюминесцентной системы на освещение в присутствии фотосенсибилизатора связана, повидимому, с тем, что при фотодинамической деструкции повреждается дыхательная цепь, в результате чего в клетке истощается уровень восстановленных флавинов, необходимых для функционирования люциферазы. Обнаруженная нами корреляция интенсивности биолюминесценции Е. , облученных в одной и той же дозе, позволяет предложить клетки светящихся микроорганизмов, в том числе лиофильно высушенные и регидратированные, в качестве удобной модели для быстрого и эффективного отбора экзогенных сенсибилизаторов, а так же для подбора их действующих концентраций. Полученные данные о возможности усиления фотодинамического повреждения клеток млекопитающих с помощью модификации процессов биосинтеза порфиринов также могут иметь не только теоретическое, но и практическое значение при фотодинамической терапии опухолей, а предложенные клеточные системы могул быть использованы в качестве адекватной модели для отработки действующих концентраций для ФДТ и ФАХТ.