Диссертация (1145887), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Всекреторном эпителии альвеол молочной железы мышей методом Вестерн-блотаи иммуноцитохимии обнаружены клаудин-1, -2, -3, -4, -5, -7, -8, -12, -15, -16,методом Вестерн-блота – клаудин-17. Некоторые из них, а именно клаудин-2, -5, 8, -12, -15 и -17 были впервые идентифицированы на белковом уровне в тканимолочной железы мышей.Свойства клаудинов, обнаруженных в эпителии альвеол молочной железы.Основные белки плотных контактов классифицируются в соответствии сфизиологической ролью, которую они играют в увеличении или снижениипарацеллюлярного транспорта (Günzel, Fromm, 2012).
Наличие в плотныхконтактах клаудина-1, -3, -5, -11, -14, -19 уменьшает парацеллюлярный транспортчерез эпителии различных линий клеток и эпителий органов. Значительное60количествоклаудиновобразуетвплотныхконтактахпоры,которыехарактеризуются селективностью для катионов (клаудин-2, -10b, -15 и -16), дляанионов (клаудин-10а и -17) или проницаемы для воды (клаудин-2). Длянескольких клаудинов (клаудин-4, -7, -8,-12) функция еще неясна, так как ихвлияние на эпителиальные барьеры в разных моделях противоположно (Günzel,Fromm, 2012). В эпителии молочной железы обнаружены клаудины, относящиесяко всем трем группам.Клаудины, предотвращающие парацеллюлярный транспорт в эпителии.
Намодельных объектах (различные линии клеток эпителиев) показано, что клаудин1, -3 и -5 относятся к белкам, снижающим проницаемость эпителия. Увеличениеуровня клаудина-1 и -3 в клетках MDCK, обладающих высокой парацеллюлярнойпроницаемостью, вызывает ее снижение для ионов и крупных незаряженныхорганических молекул (Inai et al., 1999; Milatz et al., 2010).
Эти изменения всвойствахэпителиябылисвязанысувеличениемпарацеллюлярногосопротивления, в то время как трансцеллюлярное сопротивление оставалосьнеизменным (Milatz et al., 2010). Сходные данные получены для клаудина-5. Призначительном увеличении его уровня в клетках линии MDCK II было обнаруженопятикратное увеличение трансэпителиального сопротивления, которое быловызвано снижением проницаемости для одновалентных катионов (Wen et al.,2004).Аналогичных экспериментов на линиях клеток молочной железы непроведено.Однако,существуетметодическийподход,определяемыйфизиологией молочной железы, который позволяет сопоставить изменение уровняклаудинов с проницаемостью эпителия альвеол. Хорошо известно, что тканевойбарьер альвеолы молочной железы последовательно изменяется в периодлактогенеза, лактации и инволюции (Linzell, Peaker, 1974; Fleet, Peaker, 1978).Сопоставлениеуровнятранскриптовклаудиновилиуровняклаудинов,определенных методом Вестерн-блота, на белковом уровне с проницаемостьэпителия в этот период может дать ответ о вкладе отдельных клаудинов вформирование тканевого барьера.61Послеродовнепроницаемым.Обэпителийэтомальвеолмолочнойсвидетельствуетжелезысущественноестановитсяограничениепарацеллюлярного транспорта ионов и органических веществ (Linzell, Peaker,1974), а также величина трансэпителиального потенциала (-30 мВ) в альвеолемолочной железы (Толкунов, 1990).
Значительный (по сравнению с другимиклаудинами) уровень мРНК клаудина-1 в ткани молочной железы остаетсяпостоянным при лактогенезе, родах и лактации. Количество транскриптовклаудина-5 после родов уменьшается (Baumgartner et al., 2017). Определениеуровеньклаудина-3методомВестерн-блотавтканимолочнойжелезысвидетельствует, что он возрастает после родов и остается повышенным напротяжении всего срока лактации. Обнаружено увеличение молекулярной массыклаудина-3, как результат его фосфорилирования, что является важным дляосуществления им барьерной функции (Kobayashi, Kumura, 2011). Таким образом,клаудин-1 и клаудин-3 в эпителии молочной железы в период лактации являютсяважными молекулярными компонентами плотных контактов, определяющимибарьерные свойства эпителия альвеолы.Клаудины, обеспечивающие парацеллюлярный транспорт в эпителии. Вткани молочной железы из клаудинов, которые связаны с увеличениемпроницаемости эпителиального пласта, представлены клаудин-2, -15, -16 и -17.Клаудин-2 известен как белок, наличие которого в эпителии вызываетснижение трансэпителиального сопротивления, связанного с увеличениемпарацеллюлярной проницаемости для ионов натрия (Amasheh et al., 2002).
Крометого он формирует межклеточные поры, проницаемые для молекул воды(Rosenthal et al., 2010). Для диффузии ионов натрия также существенно наличиеклаудина-15 в составе плотных контактов эпителия (Van Itallie et al., 2002; Tamuraet al., 2011). Пока неизвестно, существует ли векторность в диффузии втранспорте ионов, определяемая клаудинами? Тем не менее, клаудин-2обеспечивает диффузию ионов натрия из просвета канальца нефрона в тканевуюжидкость (от апикальной к базальной стороне эпителия) (Pei et al., 2016), в товремя как клаудин-15 обеспечивает в кишке транспорт ионов натрия из тканевой62жидкости обратно в просвет кишки (от базальной стороны к апикальной сторонеэпителия) (Tamura et al., 2011).
Если предположить, что клаудин-2 и клаудин-15обладают такими свойствами, это обозначает, что в эпителии молочной железыплотные контакты обеспечивают для ионов натрия перемещение в обоихнаправлениях в зависимости от состава секрета в полости альвеолы.Клаудин-16 рассматривается как молекулярный компонент плотныхконтактов существенный для транспорта двухвалентных ионов кальция и магния(Hou et al., 2007, 2009). В частности, этот белок локализован в плотных контактахклеток восходящей части петли Генле.
Его мутация вызывает развитие синдроманаследственной гипомагниемии, гиперкальциурии с нефрокальцинозом (Hirano etal., 2000). Ряд мутаций этого гена ведет также к избирательному нарушениюмежклеточной проницаемости для Мg2+ (Kausalya et al., 2006). Считают, чтонаибольшее количество кальция в молоке поступает посредством экзоцитозасекреторных везикул, происходящих из аппарата Гольджи (Neville, 2005).
Можнопредположить, что клаудин-16 участвует в транспорте ионов кальция в полостьальвеолы по межклеточному пути. Существование значительного по величинетрансэпителиального потенциала (полость альвеолы негативна по отношению ктканевой жидкости) в период после кормления детенышей (Толкунов, 1990),может быть движущей силой для диффузии ионов кальция по парацеллюлярномупути. Данные об изменении ионов кальция в молоке у женщин, у которыхопределен синдром наследственной гипомагнезиемии с гиперкальциурией инефрокальцинозом, отсутствуют.Для формирования межклеточной поры для диффузии анионов, включаяхлорид, бикарбонат и мелкие органические анионы, необходим клаудин-17 (Kruget al., 2012).
При действии окситоцина, возникающая гиперполяризация мембранысекреторных клеток, связана с входящим током ионов хлора (Толкунов, 1990).Учитывая частоту рефлексов выведения молока, которые осуществляются придействии окситоцина на альвеолы молочной железы (Марков, Ландграф, 1989),перераспределение ионов хлора между внеклеточным и внутриклеточнымкомпартментами может быть существенным для формирования ионного состава63молока. Клаудин-17 может принимать участие в этом процессе, обеспечиваядиффузию ионов хлора по парацеллюлярному пути.Таким образом, замкнутый в полости альвеолы секрет окружен клетками, вплотных контактах которых расположены клаудины, которые обеспечиваютизбирательный парацеллюлярный транспорт различных катионов и анионов, атакже молекул воды.Можно предложить следующую общую схему включения клаудинов впроцессформированияионногосоставамолока.Движущейсилойдляперемещения ионов может быть электрический или концентрационный градиентмеждутканевойжидкостью,цитоплазмойиполостьюальвеол.Трансэпителиальная разность потенциалов в полости альвеолы может обеспечитьнеобходимую силу для движения ионов.
Этот фактор меняется в зависимости отвремени прошедшего от прекращения кормления и связан с осмоляльностьюжидкости в полости альвеолы. Накопление секрета в полости молочной железыпри длительном перерыве в кормлении детенышей вызывает снижениетрансэпителиальной разности потенциалов до нулевых значений (Alekseev et al.,1992; Tolkunov, Markov, 1977). Такие же изменения в трансэпителиальномпотенциале наблюдают при создании гиперосмоляльности в полости альвеолы ипри добавлении маннозы в полость альвеолы (Peaker, 1977).Кроме этого надо учесть следующие обстоятельства. Молоко всегдаявляется изоосмотичным по отношению к плазме крови (Галанцев, Гуляева,1987). Секреторные клетки секретируют постоянно в полость альвеолы лактозу,которая остается в полости альвеолы и является осмотически активнымкомпонентом.
Известно, что увеличение концентрации лактозы в молоке с 115дол 135 мМ вызывает снижение потенциала в альвеоле молочной железе коз с -20до -4 мВ (Peaker, 1977). Из этого следует, что сохранение изосмотичности секретасвязано с перераспределения ионов между полостью альвеолы и тканевойжидкостью. Наличие в плотных контактах клаудинов, которые способны кизбирательной диффузии различных ионов и воды, позволяет осуществлять64перераспределение ионов по электрическим и концентрационным градиентам дляподдержания осмотического давления в полости альвеолы.Увеличение осмотического давления в полости альвеолы при постояннойсекреции в ее полость лактозы и диффузия воды при участии клаудина-2, можетвызывать локальные изменения в концентрации ионов и их обратный ток попарацеллюлярному пути, что приводит к снижению трансэпителиальногопотенциала.
В свою очередь, исчезновение отрицательного потенциала в полостиальвеолы приводит к исчезновению движущей силы для диффузии положительнозаряженных ионов в полость альвеолы, но оставляет возможной обратную утечкуионов по концентрационному градиенту. Таким образом, парацеллюлярныйтранспорт ионов по порообразующим клаудинам, является важным элементомформирования состава секрета в полости альвеолы.Клаудины, проявляющие различное влияние на парацеллюлярный транспортв эпителии. В эпителии альвеолы молочной железы были идентифицированыкалудин-4, -7, -8 и -12, которые демонстрируют противоположные свойства поотношению к парацеллюлярному транспорту в различных линиях клеток иэпителии органов (Günzel, Fromm, 2012).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
