К.м.н. Комашня А.В., д.б.н., проф. Чалисова Н.И.*

Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН*, Россия.

ВЛИЯНИЕ АМИНОКИСЛОТ НА ПРОЛИФЕРАЦИЮ КЛЕТОК В КУЛЬТУРЕ ТКАНЕЙ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА

Одной из функций биорегуляторных пептидов является осуществление воздействия на репаративные процессы в тканях организма за счет стимуляции клеточной пролиферации или ее торможения при процессах апоптоза. Можно полагать, что аминокислоты, входящие в состав пептидов в качестве структурных элементов, сами обладают некоторыми регуляторными свойствами в отношении тканей-мишеней. Одним из наиболее адекватных методов исследования биологически активных веществ является их тестирование в органотипической культуре ткани, в которой сохраняется иерархическая соподчиненность клеточных популяций на фоне отсутствия нервных и гуморальных влияний, действующих в целостном организме. Изменение количества клеток в зоне роста, по сравнению с контролем, может служить критерием первичной оценки биологической активности веществ. Целью настоящей работы было скрининговое исследование действия 20 кодируемых аминокислот на развитие органотипической культуры коры головного мозга половозрелых крыс.

Эксперименты проведены на 1800 эксплантатах 10 тканей нейроэктодермального генеза (кора и подкорковые структуры головного мозга, мозжечок) и мезодермального генеза (селезенка, вилочковая железа, сердце, мышцы, предстательная железа, семенники, почки) крыс линии Вистар в возрасте 3 месяцев. Отпрепарированные органы разделяли на фрагменты величиной около 1 мм³, которые помещали в чашки Петри с коллагеновым покрытием дна и заливали 3 мл питательной среды. Чашки Петри помещали в термостат при температуре 37^о С на 3 сут. L-аминокислоты ( фирма "Sigma" США) – глицин, аланин, аспарагин, гистидин, лизин, серин, глютамин, аргинин, пролин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты, тирозин, цистеин, валин, треонин, метионин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, триптофан вводились в культуральную среду в концентрациях от 0,01 до 10 нг/мл. На 3 сутки эксплантаты просматривали под фазово-контрастным микроскопом, определялся индекс площади (ИП), который рассчитывался в условных единицах как соотношение площади всего эксплантата к площади центральной зоны эксплантата. Эффективными концентрациями аминокислот были 0.05 нг/мл. Контролем служили эксплантаты без добавления аминокислот в культуральную среду. Чашки Петри помещали в термостат при температуре 37^о С и через 3 сут просматривали в фазово-контрастном микроскопе. Определялся индекс площади (ИП), который рассчитывался в условных единицах как соотношение площади всего эксплантата, вместе с зоной пролиферирующих клеток, к исходной площади эксплантата. Достоверность различий ИП эксплантатов контрольных и экспериментальных животных оценивали с помощью t-критерия Стъюдента. Значения ИП выражали в процентах, контрольное значение ИП принимали за 100 %. Проводилось иммуногистохимическое исследование эксплантатов для выявления экспрессии проапоптозного белка р53.

На развитие культивируемых тканей коры головного мозга, подкорковых структур, мозжечка стимулирующим образом влияли преимущественно гидрофобные аминокислоты - валин, треонин, метионин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, триптофан. Зона роста эксплантатов увеличивалась при этом на 25-38% по сравнению с контрольными значениями ИП. При этом уменьшалась экспрессия р53, что свидетельствовало о снижении апоптозных процессов при усилении клеточной пролиферации. Другие явления отмечались в тканях мезодермального генеза. В них клеточную пролиферацию стимулировали аминокислоты с никой гидрофобностью и заряженными боковыми цепями – аспарагин, лизин, аргинин, глутаминовая кислота. Кроме того в мышечных тканях (скелетные мышцы, сердце) и в семенниках наблюдалось стимулирующее пролиферацию действие аминокислот с разветвленными боковыми цепями – валина, лейцина, изолейцина.

Полученные данные позволяют предложить использование ряда аминокислот в клинике, в связи с выраженной их способностью стимулировать процессы клеточной пролиферации различных тканей и отсутствием аллергенных реакций.