Регистрация / Вход
Прислать материал

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПЕРОКСИРЕДОКСИНА 6 ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ФИО
Гудков Сергей Владимирович
Surname Name
Gudkov Sergey
Организация
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской Академии Наук
Область наук
Науки о жизни и медицина
Название доклада
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПЕРОКСИРЕДОКСИНА 6 ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Project title
PEROXIREDOXIN 6 IS А NATURAL RADIOPROTECTOR
Резюме
Показано, что пероксиредоксина 6 влияет на выживаемость животных самцов мышей Kv:SHK при внутривенном введении за 15 мин до рентгеновского облучения в диапазоне летальных доз 7-10 Гр. При введении пероксиредоксина 6 до облучения в концентрации ~20 мг/кг, оставались живыми в течение 30 дней приблизительно 95% животных при 100% гибели в контроле. Фактор изменения дозы 1,4. При этом пероксиредоксин 6 уменьшает тяжесть радиационной лейко- грануло- и тромбоцитопении, увеличивая количество форменных элементов крови у облученных животных, а так же предотвращает массовую гибель эпителиальных клеток и реструкцию тонкого кишечника под действием ионизирующей радиации. Prx6 может осуществлять радиозащитную функцию опосредованно – участвуя в передаче внутри- и межклеточных сигналов, а также модулируя уровень экспрессии «стрессовых» генов. Таким образом, пероксиредоксин 6 в существенной мере модифицирует эффекты рентгеновского облучения при введении его животным до облучения.
Ключевые слова
пероксиредоксин 6, ионизирующее излучение, радиозащита, экспрессия генов
Тезисы

Пероксиредоксины (Prx) – семейство селен-независимых пероксидаз, которые способны восстанавливать гидропероксиды как органической, так и неорганической природы, участвуют в поддержании окислительно-восстановительного гомеостаза клетки, а также в передаче внутриклеточных и межклеточных сигналов. У млекопитающих обнаружено 6 представителей семейства пероксиредоксинов (Prx1–Prx6), среди которых Prx6 обладает наиболее широким спектром нейтрализуемых перекисных субстратов, а также фосфолипазной активностью. Для Prx6 в модельныx экcпеpиментаx на животныx показана выcокая эффективноcть пpи лечении патологий, сопровождающихся окислительным стрессом. Известно, что ионизирующее излучение сопровождается развитием мощного окислительного стресса, поэтому была поставлена цель – оценить радиозащитный потенциал Prx6. Исследована выживаемость 6-недельных самцов мышей Kv:SHK при облучении их в летальной дозе 7-10 Гр после внутривенного введения 0,2 мл раствора рекомбинантного Prx6 в 0.9 % NaCl до конечной концентрации в организме 20 мг/кг (наиболее эффективная доза) до воздействия рентгеновского излучения. Средняя продолжительность жизни облученных мышей составила 7 сут, а максимальное время дожития 13 сут. Введение Prx6 за 15 мин до воздействия рентгеновского излучения существенно увеличило выживаемость мышей (P < 0.001). Около 95% животных остались
живыми в течение 30 сут. Фактор изменения дозы для Prx6 равен примерно 1,4. Есть предположение, что Prx6 может осуществлять радиозащитную функцию опосредованно – участвуя в передаче внутри- и межклеточных сигналов. С целью проверки данного предположения, было исследовано влияние ионизирующего излучения (1,5 Гр) на экспрессию некоторых «стрессовых» генов в клетках костного мозга, а также влияние экзогенного Prx6 на уровень экспрессии этих «стрессовых» генов. Были проанализированы уровни экспрессии генов вовлеченных в нейтрализацию окислительного стресса (CAT, HO-1, SOD1-3, Prx1-6, NRF2, KEAP), воспалительный процесс (Nfkb, NKRF,TNFa, IL6, HSP70, HSP90), апоптоз (p53, Caspase3, ATR, ATM, AP1), репарацию ДНК (LigIV, XRCC4, XRCC5) и регенерацию (ki67). Результаты по экспрессии этих генов разделены на 3 группы. В 1-й группе, в ответ на ионизирующее излучение в дозе 1,5 Гр, происходит резкое увеличение уровня экспрессии: ATR, Nfkb, NKRF, Prx2, Prx6, SOD3, XRCC4. Во 2-й группе происходит снижение уровня экспрессии: AP1, p53, HSP90, NRF2, Prx3, Prx4, Prx5, SOD1. Оставшиеся гены оказались в 3-й группе, которые в ответ на ионизирующее излучение меняли уровень экспрессии незначительно. Введение экзогенного Prx6 перед облучением животных (1,5 Гр) влияло на уровень экспрессии (-уменьшение, + возрастание) следующих генов: p53 (+), ApI (+), HSP90 (+), NRF2 (+), Nfkb (-), NKRF (-), Prx2 (-), Prx6 (-), Prx3 (+), Prx4 (+), SOD3 (-), LigIV (+), XRCC5 (+). Наблюдается компенсаторный эффект от введения экзогенного Prx6, т.к. уровень экспрессии этих генов приближается к контрольным значениям необлученных животных. Таким образом, впервые показан радиозащитный эффект пероксиредоксина 6.

Summary of the project
It is shown that peroxiredoxin 6 affects the survival of animals male mice Kv:SHK when administered intravenously, 15 minutes before x-ray irradiation in the range of lethal doses of 7-10 Gy. With the introduction of peroxiredoxin 6 before irradiation at a concentration of ~20 mg/kg were alive during the 30 days approximately 95% of animals at 100% death in controls. Factor dosage of 1.4. Peroxiredoxin 6 reduces the severity of radiation leuko - granulo - and thrombocytopenia, increasing the number of blood cells in irradiated animals, as well as to prevent massive loss of epithelial cells and destruktiw the small intestine under the action of ionizing radiation. Prx6 may exercise radioprotective function indirectly participating in the transfer of intra - and intercellular signals, as well as modulating the expression level of "stress" genes. Thus, peroxiredoxin 6 substantially modifies the effects of x-ray irradiation when introducing him to the animals prior to irradiation.
Keywords
peroxiredoxin 6, ionizing radiation, radioprotection, gene expression