Влияние пуринергической сигнальной системы на свойства клеток крови человека при старении организма

  • Е. А. Сладкова Белгородский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0003-3072-2402
Ключевые слова: пуринергическая сигнальная система, эритроциты, лейкоциты, потенциал поверхности, модуль Юнга, АТФ, зрелый возраст, пожилой возраст

Аннотация

Молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) и производные нуклеотиды способствуют широкому спектру клеточных реакций посредством активации пуринергических рецепторов А2- и P2-типов, расположенных на клеточной поверхности. Почти каждый тип клеток экспрессирует такие рецепторы, в т. ч. эритроциты и лейкоциты. Изучение пуринергической передачи сигналов, опосредующих мобилизацию кальция, полимеризацию актина, хемотаксис, высвобождение медиаторов, оксигенацию тканей, созревание клеток, цитотоксичность, гибель клеток и межклеточные взаимодействия в динамике на разных этапах онтогенеза, является актуальным направлением современной биологии и медицины. Целью представленной работы явилось изучение биофизических свойств форменных элементов крови при активации пуринергической сигнальной системы у лиц зрелого и пожилого возраста. В выполненном исследовании для активации элементов пуринергической сигнальной системы применена модель механического стресса in vitro. При анализе образцов крови использовались методы атомно-силовой микроскопии – силовая спектроскопия и метод зонда Кельвина. При активации пуринергической сигнальной системы показано увеличение концентрации АТФ в крови людей как зрелого, так и пожилого возраста. В крови лиц пожилого возраста зафиксировано меньшее количество АТФ по сравнению с кровью людей зрелого возраста, что может быть обусловлено изменением экспрессии пури- новых рецепторов на поверхности эритроцитов при старении организма. Для эритроцитов и гранулоцитов людей пожилого возраста при активации пуринергической сигнальной системы характерны более высокие жесткость и потенциал поверхности по сравнению с клетками людей зрелого возраста. Жесткость мембраны лимфоцитов у людей пожилого возраста увеличивается в большей степени, чем у людей зрелого возраста, в ответ на механический стресс. Таким образом, полученные результаты указывают на важную роль молекулы АТФ и ее производных в регуляции работы форменных элементов крови посредством связывания с рецепторами Р2-семейства. Исследование изменений биофизических свойств эритроцитов и лейкоцитов при активации пуринергической сигнальной системы позволит установить новые эффекты пуриновых соединений в межклеточном взаимодействии при старении организма.
Для цитирования: Сладкова Е.А. Влияние пуринергической сигнальной системы на свойства клеток крови человека при старении организма // Журн. мед.-биол. исследований. 2021. Т. 9, № 1. С. 51–57. DOI: 10.37482/2687- 1491-Z043

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

Olivieri A., Pala M., Gandini F., Hooshiar Kashani B., Perego U.A., Woodward S.R., Grugni V., Battaglia V., Semino O., Achilli A., Richards M.B., Torroni A. Mitogenomes from Two Uncommon Haplogroups Mark Late Glacial/Postglacial Expansions from the Near East and Neolithic Dispersals Within Europe // PLoS One. 2013. Vol. 8, № 7. Art. № e70492. DOI: 10.1371/journal.pone.0070492

Узикова Е.В., Милорадов М.Ю., Левин В.Н., Булаева С.В., Муравьев А.В., Чиркова Ж.В. Исследование изменения агрегации эритроцитов при инкубации с замещенными 4-гидрокси-6,7-дициано-1,4-бензоксазин-3-онами // Яросл. пед. вестн. 2011. Т. 3, № 4. С. 108–112.

Burnstock G. Purinergic Signalling // Br. J. Pharmacol. 2006. Vol. 147, suppl. 1. P. 172–181. DOI: 10.1038/sj.bjp.0706429

Bagatini M.D., Dos Santos A.A., Cardoso A.M., Mânica A., Reschke C.R., Carvalho F.B. The Impact of Purinergic System Enzymes on Noncommunicable, Neurological, and Degenerative Diseases // J. Immunol. Res. 2018. Vol. 2018. Art. № 4892473. DOI: 10.1155/2018/4892473

Cieślak M., Czarnecka J., Roszek K. The Roles of Purinergic Signaling in Psychiatric Disorders // Acta Biochim. Pol. 2016. Vol. 63, № 1. P. 1–9. DOI: 10.18388/abp.2015_1004

Jimenez-Pacheco A., Diaz-Hernandez M., Arribas-Blazquez M. Transient P2X7 Receptor Antagonism Produces Lasting Reductions in Spontaneous Seizures and Gliosis in Experimental Temporal Lobe Epilepsy // J. Neurosci. 2016. Vol. 36, № 22. P. 5920–5932.

Oonishi T., Sakashita K., Uyesaka N. Regulation of Red Blood Cell Filterability by Ca2+ Influx and cAMP-Mediated Signaling Pathways // Am. J. Physiol. 1997. Vol. 273, № 6. P. C1828–C1834. DOI: 10.1152/ajpcell.1997.273.6.C1828

Патент № 2466401 Российская Федерация, МПК G01N 33/49. Способ определения упругости клеток крови: № 2011109741/15: заявл. 15.03.2011: опубл. 10.11.2012 / Скоркина М.Ю., Федорова М.З., Забиняков Н.А., Сладкова Е.А. 9 с.

Сладкова Е.А., Скоркина М.Ю. Оценка поверхностного потенциала лимфоцитов больных лейкозом методом зонда Кельвина // Биофизика. 2014. Т. 59, № 2. С. 310–313.

Baroja-Mazo A., Barberà-Cremades M., Pelegrín P. The Participation of Plasma Membrane Hemichannels to Purinergic Signaling // Biochim. Biophys. Acta. 2013. Vol. 1828, № 1. P. 79–93. DOI: 10.1016/j.bbamem.2012.01.002

Коваленко С.С., Юсипович А.И., Паршина Е.Ю., Максимов Г.В. Роль пуринергических рецепторов эритроцита в регуляции конформации и способности гемоглобина переносить кислород и оксид азота (II) // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2015. Т. 159(2). С. 170–173.

Graf M., Prins R.M., Merchant R.E. IL-6 Secretion by a Rat T9 Glioma Clone Induces a Neutrophil-Dependent Antitumor Response with Resultant Cellular, Antiglioma Immunity // J. Immunol. 2001. Vol. 116, № 1. P. 121–129. DOI: 10.4049/jimmunol.166.1.121

Burnstock G. Purinergic Signalling: Pathophysiology and Therapeutic Potential // Keio J. Med. 2013. Vol. 62, № 3. P. 63–73. DOI: 10.2302/kjm.2013-0003-re

Jarvis M.F. Characterization of P1 (Adenosine) Purinoceptors // Curr. Protocols Pharmacol. 2013. Vol. 62, № 1. Р. 1.9.1–1.9.16. DOI: 10.1002/0471141755.ph0109s62

Chen Y., Yao Y., Sumi Y., Li A., To U.K., Elkhal A., Inoue Y., Woehrle T., Zhang Q., Hauser C., Junger W.G. Purinergic Signaling: A Fundamental Mechanism in Neutrophil Activation // Sci. Signal. 2010. Vol. 3, № 125. Art. № ra45. DOI: 10.1126/scisignal.2000549

North R.A. P2X Receptors // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2016. Vol. 371, № 1700. Art. № 20150427. DOI: 10.1098/rstb.2015.0427

Опубликован
2021-05-17
Как цитировать
Сладкова, Е. (2021). Влияние пуринергической сигнальной системы на свойства клеток крови человека при старении организма. Журнал медико-биологических исследований, 9(1), 51-57. https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z043