Фотодинамическое повреждение нервных и глиальных клеток: механизмы клеточной смерти и нейроглиальные взаимодействия

• Автор: Колосов, Михаил Станиславович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Фотодинамическое действие света.

1.1.1 Механизмы фотосенсибилизированных реакций.

1.1.2 Гибель клеток при ФД воздействии.

1Л .3 Фотодинамическая терапия.

1.2 Глиальные клетки и нейроглиальные взаимодействия.

1.2Л Центральная нервная система.

1.2.2 Периферическая нервная система.

1.3 Межклеточная химическая сигнализация.
1.3.1 Аденилатциклазный путь.
1.3.2 Тирозинкиназный путь.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Объект исследования
2.2 Регистрация импульсной активности рецептора растяжения.
2.3 Фотодинамическое воздействие.
2.3.1 Фотосенсибилизаторы и источники света
2.3.2 Общее и локальное фотодинамическое воздействие.
2.4 Ингибирование импульсной активности нейрона
2.5 Модификация путей химической сигнализации
2.6 Флуоресцентномикроскопическое исследование
2.6.1 Локализация фотосенсибилизаторов в изолированном механорсцепторе
2.6.2 Определение типов и динамики гибели клеток.
2.7 Статистическая обработка результатов.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Спектральные характеристики фотосенсибилизаторов
3.2. Локализация фотосенсибилизаторов в изолированном механореиепюрс
3.3. ФД воздействие Фотосенса
3.3.1. Реакция механорецепторного нейрона
3.3.2. Реакция глиальных клеток
3.4. ФД воздействие рибофлавина
3.4.1. Реакция механорецепторного нейрона
3.4.2. Реакция глиальных клеток
3.5. Роль нейрона в реакции глиальных клеток на ФД воздействие.
3.5.1. Инактивация нейрона локальным интенсивным ФД воздействием.
3.5.2. ФДиндуцированная гибель глиальных клеток в механорецепторе с инактивированным нейроном
3.6. О роли импульсной активности нейрона в выживаемости глиальных клеток.
3.6.1. Роль функционального состояния нейрона в поддержании выживаемости глиальных клеток в изолированном механорецепторе
3.6.2. Роль импульсной активности нейрона в выживаемости фотосенсибилизированных глиальных клеток.
3.7. Участие процессов сигнальной трансдукции в реакции нейрона и глиальных клеток на ФД воздействие.
3.7.1. Роль аденилатциклазного сигнального пути
3.7.2. Роль тирозинкиназного сигнального пути
4. ОБСУЖДЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Исследовать участие аденилатциклазного и тирозинкиназного сигначьных путей в реакциях нейронов и глиальных клеток на ФД воздействие. Сравнить ФД эффективность разных фотосенсибилизаторов. Научная новизна. Впервые изучено ФД воздействие на нормальные, неопухолевые глиальные клетки, поддерживающие естественные связи с нейронами. Установлено, что в фотосенсибилизированном механорецепторе речного рака сенсорный нейрон участвует в поддержании выживаемости окружающих ГК избирательная инактивация нейрона усиливает ФДиндуцированный апоптоз глии. Показано, что импульсная активность нейрона не влияет на выживаемость ГК, тогда как ферменты аденилатциклазного и тирозинкиназного сигнальных путей участвуют в ФДиндуцированной инактивации механорецепторных нейронов и сателлитных ГК. Обнаружено, что следствием ФД воздействия является не только гибель глиапьных клеток, но и глиоз увеличение относительной численности ГК вокруг тела нейрона. Практическая значимость. Данные о реакциях глиапьных клеток на ФД воздействие могут учитываться при оптимизации методов ФДТ опухолей мозга и других онкологических заболеваний. ФДТ или защиты здоровых нейронов и ГК. Материалы работы используются в учебном процессе при чтении курса лекций по фотобиологии на кафедре биофизики физического факультета РГУ. Результаты работы использованы при выполнении грантов РФФИ 7 и 1. Основные положения, выносимые на защиту. ФД воздействие вызывает гибель глиальных клеток, окружающих механорецепторный нейрон речного рака, в результате некроза или апоптоза вместе с этим увеличивается численность глиальных клеток, окружающих тело фотоповрежденного нейрона. Механорецепторный нейрон поддерживает выживаемость глиальных клеток при ФД воздействии его избирательная инактивация усиливает ФДиндуцированный апоптоз глиальных клеток. Импульсная активность нейрона не влияет на выживаемость ГК, тогда как ферменты аденилатциклазного и тирозинкиназного сигнальных путей участвуют в ФДипдуцированной инактивации механорсцепторных нейронов и сателлитных ГК. Апробация работы. Международной конференции по нейрокибернетике РостовнаДону, VI i i i i i i, . Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей в реферируемых журналах, 7 статей в сборниках и тезисов. Фотодинамический ФД эффект заключается в повреждении клеток, окрашенных фотосенсибилизаторами ФС акцепторами излучения, под действием света. Впервые ФД эффект наблюдал в году О. Рааб, обнаружив зависимый от освещения токсический эффект производных акридина на простейшие. В году V i и обнаружили, что для фотодинамического повреждения клеток необходим кислород i, i, . Таким образом, для ФД повреждения клеток необходима триада краситель свет кислород. Рассмотрим основные фотохимические процессы, лежащие в основе фотосенсибилизированных реакций. v . Это состояние является короткоживущим с и вероятность взаимодействия молекулы ФС в этом состоянии с субстратом невелика. Уф, . Кроме того, возможен безизлучательный переход иитеркомбинационная конверсия молекулы ФС в возбужденное триплетное состояние 3. В легких атомах и двухатомных молекулах синглеттриплетные переходы обычно не происходят. Однако в тяжелых атомах и многоатомных органических молекулах, к которым относятся ФС, запрет на синглстгриплетные переходы снимается благодаря спинорбиталыюму взаимодействию Конев, Болотовский, . Время жизни молекулы ФС в триплетном состоянии 42 с намного больше, чем в синглетном. Поэтому ФД действие осуществляется в основном через триплетное состояние красителя, а наиболее эффективными ФС являются молекулы с высоким квантовым выходом образования триплетов Черницкий, . Выделяют два типа реакций, в которые вовлекаются возбужденные в триплетное состояние фотосенсибилизаторы. Я 5 Г Л5 Л 5 V ЯН 5Г Я. В итоге образуются высоко реакционноспособные радикалы биологических молекул. ЯО Я2Н Я ЯО, и т.