Автореферат (1145885)
Текст из файла
На правах рукописиКругловаНаталья МихайловнаБЕЛКИ ПЛОТНЫХ КОНТАКТОВ СЕКРЕТОРНОГО ЭПИТЕЛИЯ МОЛОЧНОЙЖЕЛЕЗЫ МЫШИ03.03.01 – физиологияАвторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата биологических наукСанкт-Петербург20182Работа выполнена на кафедре общей физиологии биологического факультетаФедерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшегообразования «Санкт-Петербургский государственный университет»Научный руководитель:Марков Александр Георгиевичдоктор биологических наук, профессор, зав.
кафедройобщейфизиологии,Санкт-Петербургскийгосударственный университетОфициальные оппоненты:Наталья Павловна Пруцковадоктор биологических наук, ведущий научныйсотрудник, лаборатория физиологии почки и водносолевого обмена, Федеральное государственноебюджетное учреждение науки Институт эволюционнойфизиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российскойакадемии наук (ИЭФБ РАН)Сергей Николаевич Гайдуковдоктор медицинских наук, профессор, кафедраакушерстваигинекологии,Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования«СанктПетербургскийгосударственныйпедиатрическиймедицинскийуниверситет»Министерстваздравоохранения Российской ФедерацииВедущая организация:Федеральноегосударственноебюджетноенаучноеучреждение«Научноисследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.
О.Отта»Защита состоится « 24 » мая 2018 г. в « » часов на заседании Диссертационного Советапо защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.232.10 при Санкт-Петербургскомгосударственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб.,7/9, ауд. 90С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. А.М. Горького СанктПетербургского государственного университета (Санкт-Петербург, Университетская наб.7/9).Автореферат разослан «»2018 г.Ученый секретарь Диссертационного советадоктор биологических наук, профессорН.П. Алексеев3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования. Тканевые барьеры в организме отделяютвнутреннююсредуорганизмаотокружающейсреды,обеспечиваюткомпартментализацию протекающих процессов в различных органах, а такжепредотвращают проникновение патогенов в организм.
Ключевой структурой, котораявносит вклад в создание тканевых барьеров, являются эпителиальные клетки,соединенные плотными контактами (Van Itallie, Anderson, 2014). Эти структурыявляются межклеточными комплексами, расположенными в апикальной областиплазматических мембран и соединяющие соседние эпителиоциты (Krug et al., 2014).Выделяютнесколькофункций,присущихэтимструктурам:определениефункциональной полярности эпителиальных клеток; формирование парацеллюлярногобарьера для ионов и макромолекул; поддержание структурной целостности эпителия(Markov et al., 2015). Определяющий вклад в селективный межклеточный транспортвносят интегральные белки семейства клаудина, формирующие межклеточные заряд- иразмер-селективные поры (Krug et al., 2014).
Часть этих белков (клаудины-1,-3,-4,-5,-8),увеличивая непроницаемость плотных контактов, уменьшают парацеллюлярныйтранспорт (Furuse et al., 2002; Milatz et al., 2008), другие (клаудины-2,-12,-15,-16) могутформировать селективные ионные поры (Amasheh et al., 2002; Fujita et al., 2008).Однако вклад этих белков в поддержание целостности эпителиального пласта, впервую очередь при механических воздействиях на него, остается неизученнымвопросом.Секреторныйэпителийальвеолмолочнойжелезыпредставляетсобойперспективную физиологическую модель изучения вклада клаудинов в целостностьэпителиального пласта при механических воздействиях in vivo.
Альвеола, состоящая изодного слоя эпителиальных клеток, является морфофункциональной единицеймолочной железы, в которой происходят основные этапы образования секрета.Необходимым условием, позволяющим сформировать секрет, является отсутствиеобратного транспорта органических веществ и ионов из полости альвеолы (Толкунов,Марков, 2005). Важную роль в отделении полости альвеолы от межклеточногопространства, т.е. в создании тканевого барьера, а также в объединении секреторныхклеток в составе альвеолы, выполняют плотные контакты, расположенные вапикальной области железистого эпителия (Ngyuen, Neville, 1998).4Секреторные клетки в процессе лактации испытывают сильное механическоевоздействие.
С базальной стороны альвеол оно обусловлено периодическимсокращением миоэпителиальных клеток (Марков, 2002). При перерыве в кормлениидетенышей молоко скапливается в полости альвеол и может оказывать механическоедавление с апикальной стороны эпителия альвеол. Сохранение целостности альвеолы вэтот момент является необходимым условием для нормального функционированиямолочной железы (Stelwagen et al., 1997). Кроме этого, к началу лактации междуэпителиоцитами исчезают десмосомы и адгезионные контакты, при сохраненииплотных контактов (Pietelka et al., 1973). В этой ситуации именно плотные контактыстановятсямежклеточнойструктурой,обеспечивающейцелостностьальвеолымолочной железы при механических воздействиях.
Сочетание этих факторов являетсяважной предпосылкой для решения поставленной задачи по изучению вклада белковплотных контактов в сохранении структуры эпителиального пласта.Поскольку мыши относятся к животным, у которых отсутствуют синусы ицистерны, необходимые для накопления секрета, все молоко находится именно вальвеоле (Alekseev et al., 1992). В качестве рабочей гипотезы предполагали, чтоувеличение секрета в полости альвеолы можетприводить кразъединениюсоставляющих ее эпителиальных клеток. Создание условий, при которых происходитзначительное накопление секрета, позволит выявить клаудины, необходимые длясохранения функциональной целостности альвеолы.До настоящего времени не проведен комплексный анализ спектра клаудинов всекреторных клетках альвеол молочной железы мышей.
В опытах использовали линииклеток молочной железы (Kominsky et al., 2004; Reiter et al., 2006) и ткань молочнойжелезы мыши (Blanchard et al., 2006, Kobayashi et al., 2013). Однако, в этихисследованиях не проводили широкого анализа спектра клаудинов в ткани молочнойжелезы и ограничивались одним из молекулярно-биологических методов ихопределения. Кроме этого, данные, полученные на линиях клеток, не всегда отражаютхарактер распределения белков в нативной ткани.
Выяснение молекулярногомногообразия клаудинов существенно для понимания механизмов формированияионного состава молока в полости альвеолы.Таким образом, целью данного исследования было изучение молекулярногосостава клаудинов, входящих в структуру плотных контактов секреторного эпителияальвеол молочной железы мыши, и изменения в их уровне и локализации последлительного перерыва в кормлении детенышей.5Задачи исследования:1.Исследовать спектр клаудинов и их локализацию в секреторном эпителииальвеол молочной железы мыши.2.Разработать физиологический метод механического растяжения альвеолмолочной железы.3.Оценить изменение ультраструктуры секреторного эпителия, размеровальвеол молочной железы и параметров местной воспалительной реакции придлительном перерыве в кормлении детенышей.4.Изучить содержание клаудинов и окклюдина в секреторном эпителиимолочной железы мышей при длительном перерыве в кормлении детенышей.Научная новизна.
Впервые для исследования плотных контактов эпителиямолочной железы мыши был применен комплексный подход, включающий в себямолекулярно-биологические,электронно-микроскопическиеииммунохимическиеметоды. Получены новые данные, свидетельствующие о том, что в эпителии молочнойимеютсябелки,способствующиемежклеточномутранспорту,ибелки,ограничивающие проницаемость эпителия. Впервые методом Вестерн-блота ииммуногистохимическим методом установлено наличие в эпителии альвеол молочнойжелезы клаудина-2, -5, -8, -12, -15 и -17.
Впервые установлено, что перерыв вкормлении на протяжении двадцати часов не вызывает развития воспалительныхпроцессов в эпителии молочной железы. Приоритетными являются результаты оснижении клаудина-2 и -16 при накоплении секрета в полости альвеолы молочнойжелезы.
Получены принципиально новые данные об увеличении уровня клаудина-1 и 3 при механическом воздействии на секреторный эпителий. Впервые показано, чтонакопление секрета в полости альвеол молочной железы влияет на уровень клаудинов,изменяющих межклеточную проницаемость эпителия и сохраняющих целостностьальвеол молочной железы.Теоретическая и практическая значимость работы. В настоящей работепредложен новый комплексный подход к анализу роли тканевых барьеров вмежклеточном взаимодействии, что имеет важное фундаментальное и прикладноезначение.
Полученные данные углубляют наши представления о возможныхмеханизмах формирования секрета молочной железы в полости альвеолы. Наосновании проведенных исследований обосновывается положение о том, что плотныеконтакты вносят свой вклад в поддержание целостности эпителиальных структур придлительном механическом воздействии. Проведенные исследования имеют важноезначение для обоснования предположения о плотных контактах как функциональном6кластере взаимосвязанных белков. Практическая значимость работы определяетсявозможностью прогноза развития дисфункций молочной железы, связанных сизменением уровня или спектра этих белков в плотных контактах. Результатыдиссертации входят в курсы по физиологии, читаемые на биологическом факультетеСанкт-Петербургского государственного университета.Положения, выносимые на защиту:1.
Молекулярными компонентами плотных контактов эпителия молочнойжелезы мыши являются порообразующие клаудины, а также клаудины, формирующиебарьер для парацеллюлярного транспорта. Плотные контакты являются кластеромфункционально связанных белков.2. Межклеточная диффузия ионов через порообразующие клаудины плотныхконтактов включена в формирование состава секрета в полости альвеол молочнойжелезы мыши.3. Накоплениесекретавполостиальвеолыприводиткувеличениюмеханического давления на апикальную поверхность клеток и вызывает изменениеуровня клаудинов в плотных контактах секреторного эпителия альвеол молочнойжелезы мыши.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
