Исследование барьерных свойств эпителия линии клеток IPEC-J2 при действии канцерогена 1,2-диметилгидразина

Проект: исполнение гранта/договораисполнение гранта/договора в целом

Сведения о проекте

описание

Нами было показано, что развитие опухолей под действием ДМГ приводит к нарушению барьерной функции ТК крыс (Bekusova et al, 2018, Cancer Biology and Medicine, IF 4,6, Q1). Для выяснения молекулярных механизмов этого нарушения необходимо изучить эффекты непосредственного действия ДМГ на проницаемость кишечного эпителиального барьера. Культура клеток эпителия свиньи IPEC-J2 является уникальным и удобным объектом для исследования барьерных свойств кишечного эпителия. Использование культуры клеток линии IPEC-J2 в экспериментах обеспечит высокий уровень исследования и полностью удовлетворит условию решения поставленной задачи. Сотрудничество с лабораторией Ветеринарной медицины Института Ветеринарной физиологии Свободного университета Берлина (СУБ) обусловлено наличием в СУБ необходимой культуры клеток (линии IPEC-J2), разработанной и поставленной методики ее исследования, а также взаимной заинтересованностью и многолетним взаимодействием коллектива кафедры общей физиологии СПбГУ с сотрудниками лаборатории Ветеринарной медицины Института ветеринарной физиологии СУБ. Индекс Хирша принимающего ученого - проф. Salah Amasheh по WoS - 31, Scopus - 31.

описание для неспециалистов

1,2-диметилгидразин (ДМГ) – канцероген, индуцирующий рак толстой кишки (РТК) у 100% крыс популяции Вистар при его пятикратном подкожном или внутрибрюшинном введении. Ранее нами было показано, что развитие опухолей под действием ДМГ приводит к нарушению барьерной функции толстой кишки (ТК) у крыс в участках кишки с опухолью и в расположенных рядом с опухолью участках (Bekusova et al, 2018). Для выяснения причин и молекулярных механизмов этого нарушения необходимо было исследовать действие ряда факторов, сопровождающих развитие опухолей, в том числе самого ДМГ, на барьерные свойства кишки, обусловленные, главным образом, структурой межклеточных плотных контактов между соседними эпителиальными клетками. Ряд авторов полагает, что ДМГ может нарушать проводимость эпителиальных электрогенных натриевых каналов и оказывает непосредственное действие на трансэпителиальную разность потенциалов на ранних стадиях канцерогенеза, когда видимых морфологических изменений еще нет (опухоли еще не развиваются). Мы поставили своей целью проверить эти гипотезы и исследовать эффекты непосредственного действия ДМГ на проницаемость кишечного эпителиального барьера. Оптимальным объектом, удовлетворяющим сформулированной цели исследования, явилась культура клеток кишечного эпителия свиньи IPEC-J2, исследование которой практикуется в лаборатории Ветеринарной медицины Института Ветеринарной физиологии Свободного университета Берлина. Анализ электрофизиологических характеристик и парацеллюлярной проницаемости для флуоресцеина монослоя эпителиальных клеток линии IPEC-J2, подвергнутого воздействию ДМГ, позволил исследовать роль ДМГ в регуляции проницаемости кишечного эпителия. Полученные данные впервые характеризуют непосредственное действие канцерогена (ДМГ) на проницаемость кишечного эпителиального барьера, результаты работы будут способствовать более точной интерпретации полученных нами ранее данных о нарушении барьерной функции кишки при ДМГ-индуцированном канцерогенезе.

основные результаты по проекту в целом

1. Проведено исследование трансэпителиального сопротивления (ТЭС) монослоя эпителиальных клеток линии IPEC-J2 под действием 1,2-диметилгидразина (ДМГ) в микромолярном диапазоне концентраций ДМГ (0,1; 1; 10 мкМ). Показано, что ТЭС опытных образцов достоверно увеличивается по сравнению с контролем.
2. Проведено исследование парацеллюлярной проницаемости для флуоресцеина монослоя эпителиальных клеток линии IPEC-J2 под действием ДМГ в микромолярном диапазоне его концентраций (0,1; 1; 10 мкМ). Показано, что парацеллюлярная проницаемость для флуоресцеина опытных образцов достоверно повышается в линейной зависимости от концентрации ДМГ по сравнению с контролем.
3. Проведена экстракция белка контрольных (n=6) и опытных образцов (n=18) для последующего Вестерн-блот анализа экспрессии белков плотных контактов.
4. Результатом работы над проектом явилось получение гранта РФФИ RFBR_a_2020-1, ID: 50758278

Совместно с профессором Salah Amasheh на основании договора и с привлечением средств гранта финансирования Института Ветеринарной физиологии Свободного университета Берлина.

Короткий заголовокБарьерные свойства эпителия линии клеток IPEC-J2 при действии 1,2-диметилгидразина
АкронимExchange 2019_1
СтатусЗавершено
Действительная дата начала/окончания16/09/1915/10/19

Ключевые слова

  • линия клеток IPEC-J2
  • кишечная проницаемость
  • трансэпителиальное сопротивление
  • канцерогенез
  • 1,2-диметилгидразин