Preview

Медицинская генетика

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Особенности секреции и генной экспрессии проатеросклеротических цитокинов IL-6 и IL-8 в культурах эндотелиальных клеток, культивируемых в условиях мутагенной нагрузки

Полный текст:

Аннотация

Атеросклероз занимает лидирующую позицию в структуре заболеваемости и смертности среди всей сердечно-сосудистой патологии как в России, так и во всем мире. Имеются свидетельства того, что в развитии эндотелиальной дисфункции, являющейся первым этапом атерогенеза, помимо классических факторов риска также играют роль соматические мутации, а в атеросклеротических бляшках и пораженных сосудах отмечается повышенный уровень различных ДНК аддуктов. Однако остается открытым вопрос о фундаментальных основах роли соматических мутаций в патогенезе атеросклероза, что наиболее важно в условиях увеличения генотоксической нагрузки на организм человека, особенно в регионах с развитой промышленностью. Целью данного исследования явилось изучение особенностей секреции проатеросклеротических цитокинов IL-6 и IL-8 и экспрессии их генов в культурах первичных эндотелиальных клеток коронарной и внутренней грудной артерий, различающихся по степени подверженности атеросклерозу и экспонированных мутагеном алкилирующего механизма действия митомицином С. Концентрация изученных цитокинов в культуральной среде и уровень мРНК соответствующих генов измерялись методами количественной полимеразной цепной реакции и иммуноферментного анализа в двух временных точках - непосредственно после 6 часов экспозиции клеток митомицином С (первая временная точка) и после 6 часов экспозиции клеток мутагеном с последующими сутками культивирования в культуральной среде без митомицина С (вторая временная точка). Установлено, что в первой временной точке в экспонированных митомицином С культурах наблюдается статистически значимое снижение секреции и экспрессии гена IL8, а также снижение уровня мРНК гена IL6. Во второй временной точке, наоборот, концентрация и уровень мРНК гена IL8, а также генная экспрессия IL6 резко возрастали в культурах, экспонированных митомицином С по сравнению с неэкспонированным контролем (p<0,01), причем эндотелиальные клетки коронарной артерии, наиболее часто поражаемой атеросклерозом, были более чувствительны к мутагенному воздействию, чем эндотелиальные клетки внутренней грудной артерии, в наименьшей степени подверженной атерогенезу. Таким образом, впервые в эксперименте in vitro показаны мутаген-индуцированные изменения характера секреции и экспрессии генов проатеросклеротических цитокинов IL-6 и IL-8 в культурах первичных эндотелиальных клеток различных артерий человека.

Об авторах

М. Ю. Синицкий
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


А. В. Цепокина
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


А. Г. Кутихин
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


Д. К. Шишкова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


А. В. Понасенко
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


Список литературы

1. GBD 2017 Mortality and Causes of Death Collaborators. Global, regional, and national age-sex specific mortality for 282 causes of death, 1980-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet 2018; 392: 1736-1788. doi: 10.1016/S0140-6736(18)32203-7.

2. Кутихин А.Г., Синицкий М.Ю., Понасенко А.В. Роль мутагенеза в развитии атеросклероза. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний 2017; 6: 92-101. doi: 10.17802/2306-1278-2017-1-92-101.

3. Weakley S.M., Jiang J., Kougias P., Lin P.H., Yao Q., Brunicardi F.C. et. al. Role of somatic mutations in vascular disease formation. Expert. Rev. Mol. Diagn. 2010; 10: 173-185. doi: 10.1586/erm.10.1.

4. Nair J., De Flora S., Izzotti A., Bartsch H. Lipid peroxidation-derived etheno-DNA adducts in human atherosclerotic lesions. Mutat. Res. 2007; 621: 95-105. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2007.02.013.

5. Pulliero A., Godschalk R., Andreassi M.G., Curfs D.,Van Schooten F.J., Izzotti A. Environmental carcinogenesis and mutational pathways in atherosclerosis. Int. J. Hyg. Environ. Health 2015; 218: 293-312. doi: 10.1016/j.ijheh.2015.01.007.

6. Lee Y.J., Park S.J., Ciccone S.L., Kim C.R., Lee S.H. An in vivo analysis of MMC-induced DNA damage and its repair. Carcinogenesis 2006; 27: 446-453. doi: 10.1093/carcin/bgi254.

7. Caulfield J.L., Wishnok J.S., Tannenbaum S.R. Nitric oxide-induced interstrand cross-links in DNA. Chem. Res. Toxicol. 2003; 16: 571-574. doi: 10.1021/tx020117w.

8. Stone M.P., Cho Y.J., Huang H., Kim H.Y., Kozekov I.D., Kozekova A. et. al. Interstrand DNA cross-links induced by alpha, beta-unsaturated aldehydes derived from lipid peroxidation and environmental sources. Acc. Chem. Res. 2008; 41: 793-804. doi: 10.1021/ar700246x.

9. Cadet J., Davies K.J.A., Medeiros M.H., Mascio P.D., Wagner J.R. Formation and repair of oxidatively generated damage in cellular DNA. Free Radic. Biol. Med. 2017; 107: 13-34. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2016.12.049.

10. Rink S.M., Lipman R., Alley S.C., Hopkins P.B., Tomasz M. Bending of DNA by the mitomycin C-induced, GpG intrastrand cross-link. Chem. Res. Toxicol. 1996; 9: 382-389. doi: 10.1021/tx950156q.

11. Hartman J., Frishman W.H. Inflammation and atherosclerosis: a review of the role of interleukin-6 in the development of atherosclerosis and the potential for targeted drug therapy. Cardiol. Rev. 2014; 22: 147-151. doi: 10.1097/CRD.0000000000000021.

12. Apostolakis S., Vogiatzi K., Amanatidou V., Spandidos D.A. Interleukin 8 and cardiovascular disease. Cardiovasc. Res. 2009; 84: 353-360. doi: 10.1093/cvr/cvp241.

13. Aboyans V., Lacroix P., Criqui M.H. Large and small vessels atherosclerosis: similarities and differences. Prog. Cardiovasc. Dis. 2007; 50: 112-125. doi: 10.1016/j.pcad.2007.04.001.

14. Rosefort C., Fauth E., Zankl H. Micronuclei induced by aneugens and clastogens in mononucleate and binucleate cells using the cytokinesis block assay. Mutagenesis 2004; 19: 277-284. doi: 10.1093/mutage/geh028.

15. OECD. Guidelines for the testing of chemicals no. 487: in vitro mammalian cell micronucleus test (Mnvit). OECD: Paris, France, 2010.

16. Gu L., Okada Y., Clinton S.K., Gerard C., Sukhova G.K., Libby P. et. al. Absence of monocyte chemoattractant protein-1 reduces atherosclerosis in low density lipoprotein receptor-deficient mice. Mol. Cell 1998; 2: 275-281. doi: 10.1016/s1097-2765(00)80139-2.

17. Harris T.B., Ferrucci L., Tracy R.P., Corti M.C., Wacholder S., Ettinger W.H. et. al. Associations of elevated interleukin-6 and C-reactive protein levels with mortality in the elderly. Am. J. Med. 1999; 106: 506-512. doi: 10.1016/s0002-9343(99)00066-2.

18. Romano M., Sironi M., Toniatti C., Polentarutti N., Fruscella P., Ghezzi P. et. al. Role of IL-6 and its soluble receptor in induction of chemokines and leukocyte recruitment. Immunity 1997; 6: 315-325. doi: 10.1016/s1074-7613(00)80334-9.

19. Weber C., Schober A., Zernecke A. Chemokines: key regulators of mononuclear cell recruitment in atherosclerotic vascular disease. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2004; 24: 1997-2008. doi: 10.1161/01.ATV.0000142812.03840.6f.

20. Синицкий М.Ю., Кутихин А.Г., Шишкова Д.К., Асанов М.А., Понасенко А.В. Оценка цитотоксических и генотоксических эффектов митомицина С в культурах эндотелиальных клеток человека. Гены и клетки 2020; 15: 45-49. doi: 10.23868/202003006.

21. Sabatel H., Pirlot C., Piette J., Habraken Y. Importance of PIKKs in NF-κB activation by genotoxic stress. Biochem. Pharmacol. 2011; 82: 1371-1383. doi: 10.1016/j.bcp.2011.07.105.

22. Chou S.F., Chang S.W., Chuang J.L. Mitomycin C upregulates IL-8 and MCP-1 chemokine expression via mitogen-activated protein kinases in corneal fibroblasts. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2007; 48: 2009-2016. doi: 10.1167/iovs.06-0835.


Для цитирования:


Синицкий М.Ю., Цепокина А.В., Кутихин А.Г., Шишкова Д.К., Понасенко А.В. Особенности секреции и генной экспрессии проатеросклеротических цитокинов IL-6 и IL-8 в культурах эндотелиальных клеток, культивируемых в условиях мутагенной нагрузки. Медицинская генетика. 2020;19(12):38-46.

For citation:


Sinitsky M.Yu., Tsepokina A.V., Kutikhin A.G., Shishkova D.K., Ponasenko A.V. Secretion and gene expression of proatherosclerotic cytokines IL6 and IL8 by endothelial cells exposed to mutagen. Medical Genetics. 2020;19(12):38-46. (In Russ.)

Просмотров: 86


ISSN 2073-7998 (Print)