Исследование молекулярных и физико-химических механизмов регуляции защитных систем клеток при окислительном и восстановительном стрессе : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Г. Г. Мартинович

Abstract

Объектами исследования являются клетки карциномы гортани человека линии HEp-2 и эритроциты человека. Цель работы – установление молекулярных и физико-химических механизмов регуляции защитных систем клеток при окислительном и восстановительном стрессе. В результате выполнения работы установлено, что внутриклеточные редокс-условия являются важным фактором, определяющим специфичность действия фенольных антиоксидантов. Предложена новая стратегия хемосенсибилизации опухолевых клеток фенольными антиоксидантами, основанная на различиях транскрипционной активности фактора Nrf2 в нормальных и опухолевых клетках. Показано, что фенольные антиоксиданты при определенных концентрациях являются биологическими регуляторами с бинарным действием: в опухолевых клетках усиливают развитие окислительного стресса и действие противоопухолевых препаратов, в нормальных – проявляют протекторные свойства. Впервые обнаружено, что пероксид водорода при низких микромолярных концентрациях приводит к активации адаптационных механизмов эритроцитов, в результате которых повышается структурная устойчивость клеток при окислительном стрессе. Построена многофакторная математическая модель регуляции метаболизма гемоглобина пероксидом водорода, учитывающая вклад величины внеклеточной концентрации пероксида водорода, числа клеток в растворе, состояния антиокислительной системы эритроцитов (содержание аскорбата и других восстановителей), метаболической активности клеток (гликолиз, пентозофосфатный путь) и внешних метаболических условий (содержание лактата). Показано, что обратимое связывание метгемоглобина с мембраной является одним из адаптивных механизмов, направленных на стабилизацию липидного бислоя мембраны эритроцитов. Результаты исследований внедрены в учебный процесс. Результаты также могут использоваться в клеточных технологиях и при разработке новых лекарственных средств с антиоксидантной и противоопухолевой активностью. Возможные области применения полученных результатов включают медицину и фармакологию.