Диссертация (1145887), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Также отсутствовали изменения вуровне клаудинов при действии этих биологических жидкостей (Radloff et al.,2017a).Кроме этого, стоит обратить внимание на то, что в работах по изучениювлияния компонентов молока на барьерные свойства эпителия, в качестветестируемого объекта используют эпителий кишки, а не эпителий альвеолмолочной железы. В этом случае надо также учитывать особенности самоготестируемого объекта. Известно, что в самой кишке имеется существенныеразличия в уровне клаудинов в различных ее сегментах (Markov et al., 2010).Кроме того, существует различие в уровне клаудинов в отдельных областяходного сегмента (Radloff et al, 2017б).
Показано, что воздействие одним и тем жеагентом (холерным токсином) на эпителий кишки различных сегментов приводитк разнонаправленным изменениям барьерных свойств эпителия кишки (Markov etal., 2014; Фальчук и др. 2017). Для разного типа эпителиальных барьеровпоказано, что данные на клеточных линиях и на ткани существенно различаютсямежду собой (Liebner et al., 2000). Таким образом, в настоящий момент нетдостоверных сведений о том, что компоненты молока в полости альвеолы могутизменять проницаемость и уровень клаудинов в эпителии альвеол молочнойжелезы.Анализ влияния растяжения альвеолы на изменение уровня клаудинов вэпителии молочной железы мыши.
Одной из задач данного исследования былвопрос о том, может ли механическое воздействие быть тем фактором, которыйрегулирует барьерные свойства эпителия? Секреторный эпителий испытываетмеханическое воздействие с базальной и апикальной сторон в процессеестественного вскармливания потомства. Сокращение миоэпителиальных клетокпри действии окситоцина приводят к длительным (секунды, минуты) и частыммеханическим воздействиям на секреторный эпителий с базальной стороныэпителия (Марков, 1992; 2001). С другой стороны, накопление секрета в молочнойжелезеприводиткувеличениюгидростатическогодавленияжидкости88(Bruckmaier et al., 1994), которое оказывает механическое воздействие наструктурымолочнойжелезыи,вчастности,насекреторныеклетки.Разработанный и примененный метод механического растяжения альвеолымолочной железы мыши при перерыве в кормлении дает возможностьпроанализировать действие механического фактора на уровень клаудинов всекреторном эпителии альвеол.Полученные результаты свидетельствуют о том, что механическоерастяжение приводит к двум значимым изменениям в структуре плотныхконтактов.
Во-первых, происходит достоверное увеличение их длины. Данноеизменение плотных контактов легко интерпретировать в плане увеличенияпротяженности структуры, которая обеспечивает механическое сцепление клетокпри действии силы их разобщающей.
Во-вторых, происходит увеличение уровняклаудина-1 и -3, которое совпадает с увеличением протяженности плотныхконтактов. Можно предположить, что увеличение уровня белка, входящего всостав плотных контактов связано с увеличением длины этой структуры. Этопредположение подтверждается данными о структуре плотных контактов вэпителии мочевого пузыря при его наполнении и механическом растяжении.
Прирастяжении эпителия в этом органе длина плотных контактов увеличивалась,проницаемость для маркеров парацеллюлярного тарнспорта снижалась (Carattinoet al., 2013). Изменениеуровня белков плотных контактов эти авторы неисследовали.Интересно также провести анализ изменения барьерных свойств эпителия иструктурыплотныхконтактоввфизиологическихмоделях,вкоторыхэпителиальные клетки испытывают периодическое растяжение, однако в полостиальвеолы нет многокомпонентного секрета. Такие условия обнаруживаются вэпителиальных клетках альвеол легких. В опытах с механическим растяжениемклеток эпителия альвеол легкого показано, что это воздействие увеличиваетпарацеллюлярный транспорт макромолекул (Cavanaugh et al., 2006).
Данных обизменении белков плотных контактов при работе с этой моделью в настоящиймомент нет.89Такимобразом,полученныерезультатысвидетельствует,чтопримеханическом давлении, которое возникает как следствие накопление секрета вполости альвеол, на апикальную сторону эпителия молочной железы происходитизменение уровня белков плотного контакта, направленное на сохранениецелостности ее структуры.Клеточныемеханизмывлияниямеханическоговоздействиянаультраструктуру плотных контактов в эпителии молочной железы мышей.Реакция секреторных и миоэпителиальных клеток на растяжение связана смеханочувствительными ионными каналами, расположенными в плазматическоймембране этих клеток (Enomoto et al., 1987), (Толкунов, Марков, 1997).
Дляизменения уровня клаудинов в плотных контактах должен существоватьотличный от ионных каналов механизм трансдукции механического согнала визменение межклеточного взаимодействия. Белок-белковое взаимодействие вплотных контактах является определяющим звеном в адаптации клеток кмеханическому сигналу. При анализе данного вопроса главное вниманиеуделяетсявзаимодействиюадаптерныхбелковплотныхконтактов,расположенных в цитоплазме, с клаудинами и апикальным акто-миозиновымкольцом в клетке. Стоит отметить, что адаптерные белки ZO-1, -2, -3 через своиPDZ-домены взаимодействуют с клаудином-1, а СООН-конец этих белков связанс филаментами актина, обеспечивая взаимодействие между плотными контактамии цитоскелетом (Itoh et al., 1999).
Кроме этого, наиболее часто в паре клаудинов,формирующих гетерофильное взаимодействие встречается клаудин-3 (Krause etal., 2008). В проведенных опытах при механическом растяжении в эпителиимолочной железы определили увеличение клаудина-1 и -3, что соответствует темизменениям в структуре плотных контактов, которые включены в цепочку междуакто-миозиновым кольцом и белками соседней клетки, обеспечивая механическоевзаимодействие между клетками.Хотя детально молекулярные механизмы трансдукции механическоговоздействия не изучены, анализ литературы свидетельствует, что растяжениеклеток и последующее изменение в состоянии акто-миозинового апикального90комплекса приводит к структурным изменения в плотных контактах.
Киназалегких цепей миозина, которая индуцирует сокращение апикального актомиозинового кольца через фосфорилирование регуляторной легкой цепи миозинаII, рассматривается в качестве одного из ключевых регуляторов проницаемостиплотных контактов эпителия (Cunningham, Turner, 2012). Использованиеблокатора киназы легких цепей миозина снижало фосфорилирование этоймолекулыповышалотрансэпителиальноесопротивлениеиснижалопарацеллюлярный транспорт (Zolotarevsky et al, 2002).Механическое растяжение клеток линии Сасо-2 приводило к повышениюактивности киназы легких цепей миозина и изменению поверхностного актомиозиновогокомплекса,структурыплотныхиадгезионныхконтактов.Ингибирование активности этого фермента предохраняло от структурныхизменений в клеточных контактах (Samak et al, 2014).
Аналогичные результатыполучены также на эпителии альвеол легких. Механическое растяжение эпителияальвеол легких и одновременное фармакологическое нарушение полимеризацииактина приводит к разрушению структуры плотных контактов и соединениямежду клетками (Cavanaugh et al., 2001). Увеличение полимеризации актинауменьшает степень барьерной дисфункции в растянутых эпителиальных клеткахальвеол легких (Cavanaugh et al., 2006).
Имеются также подтверждение измененияуровня клаудинов при изменении активности киназы легких цепей миозина. Умышей нокаутных по киназе легких цепей миозина в эпителии кишки отметилиувеличение белка ZO-1 и клаудина-15 (Lorentz et al., 2017). Эти исследованиясвидетельствуют, что акто-миозиновый комплекс, киназа легких цепей миозина,включены в изменение молекулярной структуры плотных контактов эпителия примеханическом воздействии на клетки эпителия.Увеличение клаудина-1 и -3, включенных в образование сплошного белокбелкового взаимодействия между клетками и апикальным акто-миозиновымкольцом, может быть связано с повышением гидростатического давления вполости альвеолы и механического давления секрета на апикальную область91эпителия.
Таким образом, клаудин-1 и клаудин-3 обеспечивают целостностьструктуры альвеол молочной железы.Анализ снижения клаудинов-2 и -16 в эпителии альвеол молочной железымышей. Накопление секрета в полости молочной железы вызывает уменьшение вэпителии альвеол молочной железы клаудина-2 и -16. Эти белки относятся к теммолекулярнымкомпонентамплотныхконтактов,которыеобеспечиваютселективную проницаемость по парацеллюлярному пути. Известно, что клаудин-2образует селективные поры для диффузии ионов натрия (Amasheh et al., 2010; Yu,2009) и для перемещения молекул воды (Rosenthal et al., 2010).
Клаудин-16необходим для парацеллюлярного транспорта ионов кальция в эпителии, впервую очередь, в восходящем отделе петли Генле нефрона (Hanssen et al., 2014;Breiderhoff et al., 2017).Нельзя исключить, что влияние акто-миозинового комплекса может какимто образом регулировать уровень клаудинов, вносящих вклад в различныефункции плотных контактов.
Хотя такие результаты на данный моментотсутствуют. Возможное объяснение уменьшение клаудина-2 и -16 связано сдругим процессом. Современные исследования свидетельствуют о синергизме втранспорте ионов в клетку и барьерными свойствами эпителия. Выявленакорреляция между молекулярным разнообразием клаудинов и барьернымисвойствами эпителия различных сегментов кишки (Markov et al., 2010).
Придействии альдостерона и абсорбции ионов натрия увеличение уровня клаудина-8блокирует обратную утечку ионов натрия по парацеллюлярному пути (Amasheh etal., 2009). При секреции ионов хлора из клеток одновременно увеличиваетсяуровень клаудина-1 и -3, снижающих парацеллюлярную проницаемость эпителия(Markov et al., 2014).Необходимымусловиемсопряжениятрансцеллюлярногоипарацеллюлярного транспорта состоит в том, что ион, который транспортируетсятрансцеллюлярно должен быть защищен от утечки по трансцеллюлярному пути.Необходимополноезакрытиепарацеллюлярнойдиффузиивобратномнаправлении в условиях, когда концентрационные градиенты или электрические92потенциалы способствуют этому процессу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
