Диссертация (1145887), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Не избирательное открытие плотныхконтактов делает трансцеллюлярный транспорт бесполезным.Существуют примеры противоположного плана. Так, если блокируетсяпарацеллюлярныймутацииилитранспортныйнокаутакомпонентсоответствующихполностью,например,каналообразующихпутемклаудинов,трансцеллюлярный транспортный компонент прекращается (Günzel, 2017). Так,при нокауте гена клаудина-2 и -15 в эпителии кишки отсутствует утечка ионовобратно в просвет кишки, что приводит к прекращению трансцеллюлярноготранспорта глюкозы и аминокислот и, как конечный результат, к гибелиживотного (Wada et al., 2013).Концентрация ионов натрия, калия и кальция существенно различается вполости альвеолы по сравнению с плазмой крови. Содержание ионов натрия вмолоке варьирует у разных видов животных, но всегда ниже, чем концентрацияионов натрия в плазме крови.
Так, в молоке коз содержится 16 ммоль/л ионовнатрия, что существенно ниже концентрации этих ионов в тканевой жидкости. Вто же время концентрация ионов калия в молоке (46 ммоль/л) значительнопревышает таковую в плазме крови (Stelwagen et al., 1994). Концентрация кальцияв женском молоке составляет7,5 ммоль/л общего и – 3,0 ммоль/лионизированного кальция. Эти величины в 2,5-4 раза больше, чем концентрациякальция в крови: общий – 2,23 ммоль/л, ионизированный – 1,14 ммоль/л (Neville,2005). Уменьшение экспрессии клаудина-2 и -16, вероятно, обеспечиваетизменение парацеллюлярного транспорта ионов кальция и натрия междуполостьюальвеолыитканевойжидкостью.Молекулярныемеханизмысопряжения транспорта ионов и изменения молекулярного состава плотныхконтактов в настоящее время не известны.Таким образом, снижение уровня клаудина-2 и -16 по мере накоплениясекрета может быть адаптивным процессом, направленным на формирование иподдержание ионного состава молока при его накоплении в полости альвеолымолочной железы.93ЗАКЛЮЧЕНИЕМолекулярный состав плотных контактов в ткани молочной железы мыши.Полученные результаты свидетельствуют, что в период лактации в апикальнойчасти эпителия альвеол молочной железы мышей сформированы плотныеконтакты, объединяющие секреторные клетки в единую структуру.
В секреторномэпителии альвеол молочной железы мышей методами Вестерн-блота ииммуноцитохимии 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, -15 и -17 были впервые идентифицированы на белковом уровне в тканимолочной железы мышей.Участие клаудинов в формировании секрета в полости альвеолы.
В тканимолочной железы из клаудинов, которые связаны с увеличением проницаемостиэпителиального пласта, представлены клаудин-2, -15, -16 и -17. Известно, чтоклаудин-2являетсябелком, формирующимпору дляпарацеллюлярноготранспорта ионов натрия и молекул воды (Amasheh et al., 2002; Rosenthal et al.,2010), клаудин-15 – для диффузии ионов натрия (Tamura et al., 2011), клаудин-16– для транспорта двухвалентных ионов (Hou et al., 2009; Kausalya et al., 2006),клаудин- 17 – для перемещения анионов хлора (Krug et al., 2012). Таким образом,замкнутыйвполостиальвеолысекретокруженклеточнымбарьером,молекулярными компонентами плотных контактов которого являются клаудины,обеспечивающие избирательный парацеллюлярный транспорт различных ионов иводы.Можно предложить следующую общую схему включения клаудинов впроцессформированияионногосоставамолока.Движущейсилойдляперемещения ионов может быть электрический или концентрационный градиентмежду тканевой жидкостью, цитоплазмой и полостью альвеол.
Накоплениесекрета в полости молочной железы при длительном перерыве в кормлениидетенышей уменьшает разность потенциалов до нулевых значений (Tolkunov,94Markov, 1977, Alekseev et al., 1992). Такие же изменения трансэпителиальногопотенциала наблюдают при создании гиперосмоляльности в полости альвеолы ипри добавлении маннозы в полость альвеолы (Peaker, 1977). Кроме этого надоучесть следующие обстоятельства. Молоко всегда является изоосмотичным поотношению к плазме крови. Из этого следует, что сохранение изосмотичностисекрета связано с перераспределения ионов между полостью альвеолы и тканевойжидкостью. Наличие в плотных контактах клаудинов, которые способны кизбирательной диффузии различных ионов и воды, позволяет осуществлятьперераспределение ионов по электрическим и концентрационным градиентам дляподдержания осмотического давления в полости альвеолы.
Таким образом,парацеллюлярный транспорт ионов по порообразующим клаудинам, можетявляется важным элементом формирования состава секрета в полости альвеолы.Это заключение подтверждается данными о том, что накопление секрета вполости молочной железы вызывает уменьшение клаудина-2 и -16 в плотныхконтактах.Современныеисследованиясвидетельствуютосинергизмевтранспорте 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). Снижение уровня клаудина-2 и -16 по мере накоплениясекрета может быть адаптивным процессом, направленным на формирование иподдержание ионного состава молока при его накоплении в полости альвеолымолочной железы.
Дисбаланс в уровне порообразующих белков может бытьпричиной нарушения формирования секрета в полости альвеол.Роль клаудинов в формировании эпителиального барьера и сохранениицелостности структуры альвеол. В ткани молочной железы из клаудинов, которыесвязаны с усилением барьерных свойств эпителия, представлены клаудин-1, -3 и -955. Разработанный и примененный метод растяжения альвеолы при накоплениисекрета в ней дает возможность проанализировать действие механическогофактора на уровень клаудинов в секреторном эпителии альвеол. 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.Учитывая, что из межклеточных контактов, которые обеспечивают сцеплениеклеток в альвеоле, остаются только плотные контакты, увеличение уровняклаудин-1 и -3 являются важными молекулярным изменением в структуреплотных контактов, направленное на сохранение структуры эпителиальногопласта.Белок-белковоевзаимодействиевплотныхконтактахявляетсяопределяющим звеном в адаптации клеток к механическому сигналу.
Растяжениеклеток и последующее изменениесостояния актин-миозинового апикальногокомплекса приводит к структурным изменениям в плотных контактах. Киназалегких цепей миозина, которая индуцирует сокращение апикального актинмиозинового кольца рассматривается в качестве одного из ключевых регуляторовпроницаемости плотных контактов эпителия (Cunningham, Turner, 2012). Умышей, нокаутных по киназе легких цепей миозина, в эпителии кишки отметилиувеличение белка ZO-1 и клаудина-15 (Lorentz et al., 2017). Эти исследованиясвидетельствуют, что актин-миозиновый комплекс включен в изменениемолекулярной структуры плотных контактов эпителия при механическомвоздействии на клетки эпителия.
Изменение уровня барьеробразующих белковплотных может быть связано с нарушением сцепления между эпителиальными96клетками. Активно идут исследования по изучению значимости уровня клаудиновкак маркеров опухолевого роста в молочной железе (Blackman et al. 2005).Спектр клаудинов в эпителии молочной железы свидетельствует окластерной организации плотных контактов в эпителии. В эпителии альвеолымолочной железы были идентифицированы клаудин-4, -7, -8 и -12, которыедемонстрируют противоположные свойства по отношению к парацеллюлярномутранспорту в различных линиях клеток и эпителии органов (Günzel, Fromm, 2012).Установлено, что уровень этих белков засит от уровня других молекулярныхкомпонетов плотных контактов (Hou et al., 2010).
Это свидетельствует о том, чтонеобходимо рассматривать не только функции отдельного клаудина, но брать врасчет его взаимодействие с другими белками плотных контактов, которыеобразуют функциональный кластер взаимосвязанных белков (Markov et al. 2015).Таким образом, изучение спектра клаудинов в альвеолах молочной железы – этовозможность прогноза развития дисфункций этого органа, связанных сизменением уровня или спектра этих белков в плотных контактах.97ВЫВОДЫ1. В секреторном эпителии молочной железы методом Вестерн-блота ииммуногистохимии выявлен широкий спектр клаудинов. В плотных контактахопределены порообразующие клаудин-2, -15, -16 и -17, а также клаудин-1, -3, -5,которые усиливают барьерные свойства эпителия.
Из группы клаудинов, которыеизменяют свои функциональные свойства в зависимости от их молекулярногоокружения, в альвеолах молочной железы мыши представлены клаудин-4, -7, -8 и-12.2. Морфометрический анализ выявил при длительном (20 час) перерыве вкормлении детенышей и накоплении секрета в полости альвеолы изменение ееразмеров. Минимальный диаметр альвеол достоверно увеличивается с 55 ± 0,1 до72 ± 0,1 мкм, максимальный - с 64 ± 0,1 до 90 ± 0,1 мкм. Высота секреторногоэпителия достоверно уменьшалась с 7,1 ± 0,4 до 4 ± 0,4 мкм. Перерыв вкормлении детенышей не приводил к развитию воспалительных процессов вткани молочной железы мыши.3.Электронно-микроскопическиеисследованияпоказалисохранениецелостности альвеолы при увеличении давления на апикальную поверхностьсекреторных клеток по мере накопления секрета в полости альвеолы.Прекращение кормление детенышей самкой на 20 час является адекватноймоделью для изучения механического воздействия секрета на эпителий альвеолмолочной железы мыши.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
