| Аннотация |
Исследование механизмов развития острого почечного повреждения (ОПП) является основой разработки и внедрения
в клиническую практику новых и совершенствования существующих подходов для диагностики и лечения ОПП. Это
диктует необходимость анализа широкого спектра аспектов физиологии почки в норме и при патологии с
использованием современных наработок молекулярной и клеточной биологии, к каким относится и исследование
различных типов внеклеточных везикул.
Внеклеточные везикулы (ВВ) активно изучаются в последнее время в различных областях фундаментальной медицины
и клеточной биологии и считаются очень перспективным объектом как с точки зрения понимания межклеточной
коммуникации, так и в качестве потенциального терапевтического агента, а также как диагностический маркер
различных заболеваний. Современные представления говорят о том, что разные типы ВВ являются важными
участниками процессов межклеточной и межорганной сигнализации благодаря возможности переноса множества
сигнальных молекул от пептидов и белков до микроРНК и даже целых органелл.
Однако имеется еще много пробелов в понимании механизмов образования и высвобождения из клетки ВВ,
направленного включения в них тех или иных молекул и их дальнейшего действия на клетки-мишени. В отношении
почки и везикул, выделяемых из мочи, эти процессы изучены пока очень мало, и любые работы в этом направлении
будут являться пионерскими. Роль ВВ в почке - защитная или повреждающая - остается невыясненной, как и
зависимость эффекта от типа везикул и/или продуцирующих их клеток почки. Поэтому изучение этих процессов может
дать мощный толчок к открытию новых механизмов повреждения и восстановления почечной ткани при ОПП.
Данный проект направлен на изучение роли различных типов ВВ в нормальной физиологии почки, при развитии ОПП и
в возможных защитных механизмах, что может дать основу для создания новых подходов как к терапии, так и к
диагностике почечных патологий.
Мы планируем провести анализ количества и вариабельности размеров и фенотипа внеклеточных везикул,
продуцируемых почкой и культивируемыми клетками почечного эпителия в условиях нормы и повреждения. Основной
задачей станет сравнительный анализ различных типов ВВ почки, отличающихся в первую очередь размером
(определяемым по коэффициенту седиментации при центрифугировании) и источником. Будет проведено выделение
ВВ из различных линий и первичных культур почечных клеток, а также из мочи крыс в виде двух основных фракций,
условно относимых к экзосомам и эктосомам (микровезикулам). Помимо анализа этих ВВ в нормальных условиях в
указанных модельных системах будет изучено изменение их количества, размера и биологических свойств при
индукции острого почечного повреждения (ишемии in vivo или кислородно-глюкозной депривации in vitro). Под
анализом биологических свойств понимается прежде всего исследование действия выделенных ВВ на интактные
почечные клетки и клетки, подвергнутые повреждающим факторам. Мы планируем выявить, обладает ли везикулярная
фракция повреждающими или, наоборот, защитными эффектами, и меняются ли эти эффекты в зависимости от типа ВВ
и их источника.
Кроме того, будет оценена возможность применения анализа характеристик везикул мочи (их количества, диапазона
размеров и содержания белков, в том числе маркеров ОПП, таких как NGAL и KIM1) для диагностики почечных
патологий.
По возможности для наблюдаемых эффектов везикул (положительных или отрицательных, в зависимости от
результатов) будут проанализированы механизмы, в частности, влияние на ключевые сигнальные пути в клетке и
пролиферацию.
Наконец, планируется хотя бы в первом приближении связать те или иные свойства почечных ВВ с их белковым
составом (протеомом). Надо отметить, что механизмы влияния ВВ на регенеративный потенциал и устойчивость почки
к повреждению исследованы очень фрагментарно, хотя востребованность таких работ для фундаментальной биологии
и медицины очень высока, поэтому результаты данного проекта будут иметь большое значение и хорошие
перспективы для дальнейшего расширения исследований.
|
