D-глюкозамин индуцирует различные формы гибели опухолевых клеток

Надежда Яковлевна Гильяно; Мария Михайловна Дуботолова; Леонид Алексеевич Носкин; Сергей Иванович Степанов; Александр Владимирович Арутюнян; Ирина Борисовна Алчинова; Фарид Миникасимович Ибатуллин

doi:10.25557/0031-2991.2022.01.85-95

Надежда Яковлевна Гильяно Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт», 188300, Ленинградская обл., г. Гатчина, Россия, ул. Орлова Роща, д. 1 https://orcid.org/0000-0002-1910-2598
Мария Михайловна Дуботолова Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт», 188300, Ленинградская обл., г. Гатчина, Россия, ул. Орлова Роща, д. 1 https://orcid.org/0000-0001-6950-1135
Леонид Алексеевич Носкин Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт», 188300, Ленинградская обл., г. Гатчина, Россия, ул. Орлова Роща, д. 1 https://orcid.org/0000-0001-6162-8246
Сергей Иванович Степанов Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт», 188300, Ленинградская обл., г. Гатчина, Россия, ул. Орлова Роща, д. 1 https://orcid.org/0000-0001-8850-6265
Александр Владимирович Арутюнян Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт», 188300, Ленинградская обл., г. Гатчина, Россия, ул. Орлова Роща, д. 1
Ирина Борисовна Алчинова ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» 125315, Москва, Россия, ул. Балтийская, д. 8 https://orcid.org/0000-0001-5294-7317
Фарид Миникасимович Ибатуллин Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт», 188300, Ленинградская обл., г. Гатчина, Россия, ул. Орлова Роща, д. 1 https://orcid.org/0000-0002-7660-4172

DOI: https://doi.org/10.25557/0031-2991.2022.01.85-95

Ключевые слова: апоптоз, аутофагия, D-глюкозамин, ингибиторы гликолиза, клеточный цикл, нейроциты

Аннотация

Введение. D-глюкозамин – природный аминосахар, который используются в медицинской практике поскольку проявляет противовоспалительное, антиоксидантное, антивозрастное, противофиброзное, нейропротекторное и кардиозащитное действие. Цель работы – оценка влияния D-глюкозамина на пролиферацию, апоптоз и аутофагию в нейроцитах крыс линии РС12 в норме и в условиях аминокислотного и углеводного голодания. Методика. Работа выполнена на клеточной линии PC 12, которая представляет собой феохромоцитому крыс. Клетки имеют физиологические и биохимические характеристики нейронов, способны продуцировать катехоламины и широко используются в исследованиях болезни Альцгеймера и Паркинсона. Клетки выращивали в условиях аминокислотного голодания и/или при низком уровне глюкозы (углеводное голодание). Для оценки активности деления клеток и клеточной гибели использовали проточную цитометрию, морфологический анализ состава и размера клеточных популяций с использованием специфических красителей. Оценку размера везикул, образующихся в результате аутофагии, проводили методом лазерной корреляционной спектроскопии. Результаты. Культивирование клеток линии РС12 в среде с низким содержанием глюкозы и аминокислот запускает механизм апоптотической гибели, но добавление D-глюкозамина в концентрации 1 ммоль/л оказывает протекторное воздействие и снижает уровень популяции <2c. Добавление D-глюкозамина в концентрациях 5 ммоль/и 10 ммоль/л снижало выживаемость клеток и уменьшало количество колоний. Прижизненная окраска клеток акридиновым оранжевым не выявила фрагментации ядерного материала, окраска клеток монодансилкадаверином позволила наблюдать множество аутофагальных вакуолей. Наличие свободной аминогруппы у молекулы D-глюкозамина является фактором, вызывающим аутофагию большей интенсивности. Микровезикулы, формирующиеся в результате отпочковывания плазматической мембраны, образуют две фракции частиц: одна в пределах 200, другая – 1000 нм. Заключение. Цитотоксический эффект D-глюкозамина на клетках РС12 реализуется через индукцию аутофагии, вероятно, через ингибирование фосфорилирования m-TOR, что делает этот природный представитель аминосахаров возможным конкурентом рапамицина. D-глюкозамин безопасен даже при длительном применении у людей, включая пациентов с нарушенной толерантностью к глюкозе или диабетом.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.