Сравнительная характеристика эффектов фотодинамического воздействия на клетки сосудистой стенки in vitro - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем РАН Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Буравкова Людмила Борисовна кандидат биологических наук Андреева Елена Ромуальдовна Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Болтовская Марина Николаевна доктор биологических наук Романов Юрий Аскольдович Защита диссертации состоится «___» марта 2011 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 001.004.01 в Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте морфологии человека РАМН (НИИМЧ РАМН) по адресу: 117418, г.Фотодинамическое воздействие (ФДВ) - неинвазивный двухкомпонентный метод, одним элементом которого является фотосенсибилизатор - вещество, повышающее чувствительность биологических тканей к свету, а другим - низкоинтенсивное лазерное излучение. При попытках применения этого подхода для регрессии атеросклеротических поражений следует учитывать, что, в отличие от рестенозов, подобные патологические изменения артерий человека - результат сложного взаимодействия различных типов клеток: моноцитов-макрофагов, лимфоцитов, тучных клеток, эндотелия, гладкомышечных и субэндотелиальных стромальных клеток. Кроме того, в атеросклеротических поражениях нельзя однозначно указать клетки-мишени для ФДВ, так как одни и те же клетки, в зависимости от фазы атеросклеротического поражения, могут выполнять разнонаправленные функции (макрофаги - фагоцитоз липидов vs. синтез ферментов, разрушающих соединительную ткань). Таким образом, гетерогенность клеточной популяции сосудистой стенки, а также отсутствие «идеальных» фотоактивных веществ диктуют необходимость проведения специальных исследований, посвященных изучению участия различных клеток в процессах, которые могут происходить после ФДВ в артериальной стенке, адаптации имеющихся и поиску новых фотосенсибилизаторов, а также оптимизации условий ФДВ для применения при патологии сосудов. Впервые проанализировано влияние фотодинамического воздействия (ФДВ) с использованием двух фотосенсибилизаторов (ФОТОСЕНСO и ФТАЛОСЕНСO) и одного про-фотосенсибилизатора (5-аминолевулиновая кислота) на эндотелиальные клетки, макрофаги и субэндотелиальные стромальные клетки, которые играют важнейшую роль в формировании поражений сосудистой стенки.В качестве моделей основных типов клеток, принимающих участие в развитии поражений сосудистой стенки, использовали нормальный и TNFA-активированный эндотелий пупочной вены человека (ЭК пупочной вены) 1-4 пассажей, эндотелий аорты человека (ЭК аорты) 1-4 пассажей, первичную культуру клеток субэндотелиального слоя аорты человека, мезенхимные стромальные клетки жировой ткани человека (ЛМСК) 1-10 пассажей и первичную культуру макрофагов (Мф) человека. Для определения кинетики выведения клетки инкубировали с ФСO в течение 24 ч, затем производили смену среды, инкубировали в ростовой среде без ФС® от 1 до 48 ч и определяли содержание ФС® в клетках. Для определения влияния ФДВ низкой интенсивности на функциональные свойства Мф оценивали секрецию ИЛ-1b,-2,-6 и 8 этими клетками, их фагоцитарную активность и активность синтезируемых ими матриксных металлопротеаз-2 и-9 (ММП-2,-9). Эти данные позволяют предположить, что в первые 6 ч фотосенсибилизатор выходит из клеток пассивно по градиенту концентрации, а затем активируются некие механизмы, препятствующие дальнейшему выходу красителя из клеток и обеспечивающие поддержание его постоянного уровня в течение длительного времени (Рис. А - митохондрии в клетках без воздействия; Б - митохондрии в клетках после ФДВ 1 Дж/см2; В - влияние ФДВ (1 Дж/см2) на активность лизосом, проточная цитофлуориметрия (синим цветом обозначена флуоресценция зонда в клетках без воздействия; зеленым - в клетках, инкубированных 24 ч с ФС®, красным - в клетках после ФДВ 1 Дж/см2).Разработаны и успешно апробированы клеточные модели для изучения эффектов фотодинамического воздействия in vitro, подобраны условия для обеспечения эффективности (изменение функциональных свойств клеток или клеточная гибель) и специфичности воздействия. Накопление ФОТОСЕНСАO и лазерное облучение по отдельности не оказывают влияния на жизнеспособность клеток сосудистой стенки, при этом накопление Фотосенса O активирует лизосомальный компартмент эндотелиальных и перицитоподобных клеток и не изменяет функциональные свойства митохондрий. Фотодинамическое воздействие приводит к дозозависимому снижению жизнеспособности клеток сосудистой стенки, а также к снижению активности митохондрий и лизосом. Чувствительность клеток сосудистой стенки к фотодинамическому воздействию уменьшается в ряду эндотелиальные клетки - субэндотелиальные стромальные клетки - макрофаги.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ