Диссертация (1091859), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Влияние Tβ4 на восстановление кожных покровов и рост волос.Молекула Tβ4 не ограничивается кардиопротекторными свойствами. Этот пептидспособствует заживлению ран кожных поверхностей. Tβ4 проявляет свои регенеративныесвойствакожногопокрова,способствуяускорениюклеточноймиграции,дифференцировки стволовых клеток, а также ингибированию воспаления и апоптоза [1821,76]. Он также стимулирует миграцию стволовых клеток из выступающего регионаволосяных фолликул, что приводит к увеличению роста волос [22]. В работе Gao X и др.[77] было исследовано влияние Tβ4 на рост волос.
У трансгенных мышей сгиперэкспрессий Tβ4 наблюдалось значительное увеличение скорости роста волос вдепилированных участках по сравнению с мышами, в которых синтез Tβ4 был выключеннокаутом. Гистологическое исследование показало, что мыши с гиперэкспрессией Tβ4обладали большим числом стержней волос и волосяных фоликул, сгруппированныхвместе, по сравнению с контролем.181.6. Обзор молекулярных механизмов, регулируемых активностью Tβ4Пептид Tβ4 проявляет выраженную активность в отношении связывания свнутриклеточным белком – актином.Механизм секвестирования мономера G-актина Tβ4 изображён на рисунке 5.
Cконцевая кэпирующая спираль Tβ4 занимает положение между 2 и 4 субдоменами актина,блокируя актин [78]. Кэпирование N-концевой и С-концевой спиралями предохраняеткомплекс Tβ4:актин от присоединения с любого конца и перехода G-актина в полимернуюфибриллярную форму F-актина. Происходит это в результате того, что полностьюсвязанная С- концевая α-спираль Tβ4 и первых два остатка его N-концевой α-спиралистерически препятствуют присоединению зазубренных и остроконечных концов F-актина.Вдобавок к стерическим эффектам существуют энтропийные и аллостерические эффекты,которые способствуют секвестированию G-актина молекулой Tβ4 [79]. Энтропийныйэффект проявляется в результате уменьшения подвижности гибкого N конца Tβ4 приприближении комплекса Tβ4:актин к остроконечному концу филамента.
Аллостерическийэффект проявлется в том, что актин при связывании молекулой Tβ4 приобретаетотличную от G- и F- актина конформацию. Стоит отметить, что даже укороченнаямолекула Tβ4, в которой отсутствует C-концевая α-спираль, уменьшает количество Fактина во время соль-индуцированной полимеризации [80].Рис. 5. Механизм секвестирования G-актина Tβ4.Внеклеточный Tβ4 проникает в клетку и через адапторный белок PINCH (Particularlyinteresting new cysteine-histidine-rich protein) активирует интегрин-связанную киназу (ILK).В свою очередьILK фосфорилируетMLC (лёгкая цепь миозина), запускаетвзаимодействие двух основных сократительных фибриллярных белков актина и миозина,19сокращение актин-миозинового комплекса, что увеличивает подвижность клеток (Рис.
6)[81,82]..Рис. 6. Механизм ILK-опосредованной активации актино-миозинового комплекса поддействием Tβ4 [83].В то же время при увеличении локальной концентрации Tβ4 выше пороговогоуровня (0,2 мкМ) гиперактивация ILK через промежуточные звенья повышает активностьMLC-фосфотазы.Врезультатечего,MLCдефосфорилируется,уменьшаетсясократительная способность актин-миозинового комплекса, а значит, и подвижностьклеток [84,85]. Таким образом, при локальном увеличении концентрации Tβ4 в зонеповреждения (раны) по градиенту концентрации привлекаются клетки, восприимчивые кстимуляции Tβ4.
Однако непосредственно в области повреждения, где концентрации Tβ4во внеклеточной среде выше порогового (физиологического) уровня, гиперактивация ILKопосредованно (через белок RhoA) дестабилизирует актин-миозиновый комплекс,поэтому, как только клетка достигает области раны, ее подвижность уменьшается (Рис. 7).Рис.
7. Регулирование клеточной миграции в ответ на изменение внеклеточнойконцентрации Tβ4 [86].20Предполагается, что при озлокачествлении клеток и преобразовании их в раковыеклетки, Tβ4 приводит к гиперактивации полимеризации мономеров G-актина в клетке иобразованию псевдоподий, что увеличивает клеточную миграцию и инвазию [87].Гиперэксперссия Tβ4 при колоректальном раке инициирует ILK-опосредованныйсигнальный путь, что стимулирует инвазию и миграцию клеток [88, 89].
В другой работеYun-Kyoung [90] было показано, что Tβ4 индуцировал активацию внутриклеточныхбелков из суперсемейства ГТФаз (Rap1 и Rac1) в опухоли, что тоже влияло наметастазирование и клеточную миграцию. Предполагается, что Tβ4 может воздействоватьна центральный медиатор активации белков Rap1 и Rac1, что позволяет рассматриватьTβ4вкачествеэффективнойтерапевтическоймишенидляпредотвращенияметастазирования опухоли и миграции раковых клеток.Одним из ключевых сигнальных событий при инфаркте миокрада являетсяактивация пути NF-кВ –универсального фактора транскрипции, контролирующегоэкспрессию генов, иммунный ответ, клеточную гибель и пролиферацию вовлеченного всигнальные пути воспаления [91, 92].
Было показано, что Tβ4 подавляет активацию NFкB,что определяет его противовоспалительные свойства [93]. На примере эпителиальныхклеток роговицы Sosne и др. [93] также показано, что экзогенный Tβ4 может заметноуменьшить гиперактивацию NF-кВ, индуцированную действием провоспалительногомедиатора TNF-α.По некоторым данным ингибирование активации NF-кВ при инфаркте миокрадаможет сократить размер поражения в сердце крысы до 40% [94]. Однако другие данныеуказывают на то, что активация NF-кB необходима для некоторых защитных механизмов,поскольку у трансгенных мышей с дефектом активации NF-кВ наблюдалась повышеннаяпредрасположенность тканей к повреждениям после инфаркта миокарда [95].Кардиопротекторное действие Tβ4 реализуется также посредтвом взаимодействия сбелком PINCH и активацией ILK-киназы.
Комплекс Tβ4/PINCH/ILK активируетпротеинкиназуAkt,котораяувеличиваетэффективностьдифференцировкикардиомиоцитов, усиливает клеточную пролиферацию, регулирует внутриклеточныйобмен ионов кальция, ингибирует развитие апоптоза кардиомиоцитов в ответ нагипоксию, улучшает коронарный ангиогенез [96-100].Стимулированная гиперэкспрессия Tβ4 приводит к конкурентному с MRTF-A(миокардин-связанный фактор транскрипции А) связыванию с G-актином. Несвязанный сG-актином MRTF-A активируется, транслоцируется в ядро и активирует транскрипциюгенов, ответственных за синтез ангиогенных индукторов роста CCN1 и созревания CCN2[101]. Происходит интенсификация созревания и накопления клеток сосудистой стенки21(перицитов), и, в конечном итоге, в зоне хронической ишемии сердечной мышцыиндуцируетсяобразование стабильной и функциональной сосудистой сети, котораяможет нести поток крови (Рис.
8) [102, 103].Рис. 8. Механизм Tβ4 –опосредованной активации неоваскуляризации через активациюMRTF-A. [101].Тβ4воздействуетнаростволоспосредствомрегулированияактивацииразнообразных сигнальных путей (Рис. 9) [77]. Связываясь с клеточной поверхностьючерез специфические рецепторы (Wnt-лиганды), Tβ4 индуцирует процесс накоплениянефосфорилированного β-катенина (Рис. 9а).
Молекулы нефосфорилированного βкатенина проникают в ядро, где они через формирование комплексов с Lef-1, регулируютглавным образом экспрессию факторов роста эндотелия VEGF и кератиноцитов ММР-2.Высвобожденные во внеклеточное пространство VEGF, MMP-2, в свою очередь,активируют разнообразные сигнальные пути (Erk1/2/MAPK, p38/MAPK и Akt/PI3K),задействовавынные в регуляции экспрессии разных генов, связанных с ростом волос[104].22Рис. 9.
Tβ4-опосредованный механизм активации роста волос.Таким образом, вовлечение Тβ4 в разнообразные молекулярные механизмыпроявляется в целом спектре биологически значимых эффектов.1.7. Cтратегия контролируемого высвобождения вещества: способ доставки Tβ4 ктканямУчитывая стимулирующее влияние Tβ4 на клеточную дифференцировку, миграцию,регенерацию и др.
процессы в организме, в настоящее время активно исследуются новыеспособы применения Tβ4 с устойчивым и пролонгированным высвобождением пептида вкачестве паракринного стимула, с целью совершенствования лекарственных форм на егооснове. Для внедрения тимозиновой терапии в клиническую практику требуетсятщательная оценка в отношении дозирования и временного режима применения Tβ4.Например, такие разработки ведутся с целью усилить регенеративные процессы в сердце.Введение с определенной периодичностью Tβ4 вскоре после инфаркта миокардавнутрисердечно и/или внутрибрюшинно оказывает существенный защитный эффект накардиомиоциты,главнымобразом,засчётактивацииантиапоптозногоAkt-опосредованного пути.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
