Физико-химические механизмы редокс-регуляции пролиферативной активности опухолевых клеток : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель С. Н. Черенкевич

Abstract

Объектом исследования являются клетки карциномы гортани человека линии HEp-2. Предмет НИР – механизмы действия редокс-активных соединений в опухолевых клетках. Цель данного проекта - установление физико-химических основ формирования редокс-гомеостаза опухолевых клеток и его взаимосвязи с пролиферативной активностью. При выполнении работы использован комплекс биофизических и биохимических методов анализа. В результате выполнения работы исследованы механизмы отклика опухолевых клеток на действие 2-изопропил-5-метил-1,4-бензохинона (тимохинона) и 1,4-бензохинона. Обнаружено, что хиноны усиливают внутриклеточную продукцию активных форм кислорода, вызывают снижение митохондриального мембранного потенциала и индуцируют гибель опухолевых клеток по различным механизмам. Показано, что механизмы регуляции скорости роста опухолевых клеток, запускаемые при действии 1,4-бензохинона и тимохинона, зависят от структуры боковых функциональных групп хинонов, влияющих на их распределение в клетках и величину редокс-потенциала. Установлен новый механизм регуляции программы гибели опухолевых клеток, включающий сопряжение электрон-транспортных процессов между митохондриальными оксидоредуктазами и белками сигнальных путей в результате усиления локальной продукции активных форм кислорода, и обнаружены эффективные экзогенные регуляторы данного механизма. Показано, что редокс-буферная емкость является важным физико-химическим параметром, регулирующим пролиферативную активность опухолевых клеток. При увеличении редокс-буферной емкости пролиферативная активность клеток повышается. На основе результатов проведенных исследований разработан метод стимуляции роста клеток в культуре антиоксидантами, обеспечивающий снижение технических и материальных затрат на производство клеточного материала для научных исследований и учебного процесса. Результаты исследований характеризуются научной значимостью, связанной с изучением редокс-явлений в биологических системах, и практической значимостью, обусловленной возможными приложениями в областях медицины и фармакологии.