Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Ցիսպլատինի ազդեցությունը պոլի (ԱԿՖ-ռիբոզ) պոլիմերազ 1-ի ակտիվության կարգավորման վրա տարբեր հասակի և սեռի առնետների լյարդի և ուրցագեղձի բջջակորիզներում

Ասատրյան, Անուշ Լևոնի (2016) Ցիսպլատինի ազդեցությունը պոլի (ԱԿՖ-ռիբոզ) պոլիմերազ 1-ի ակտիվության կարգավորման վրա տարբեր հասակի և սեռի առնետների լյարդի և ուրցագեղձի բջջակորիզներում. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img] PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (19Mb)
    [img] PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (1353Kb)

      Abstract

      Աշխատանքը նվիրված է ցիսպլատինի ազդեցության ուսումնասիրությանը պոլի(ԱԿՖ-ռիբոզ)պոլիմերազ 1-ի (ՊԱՌՊ 1) ակտիվության կարգավորման վրա տարբեր հասակի և սեռի առնետների լյարդի և ուրցագեղձի բջջակորիզներում: Հայտնի է, որ ուռուցքների գոյացումը պայմանավորված է կամ բջջային բազմացման գերակտիվացմամբ, կամ վնասված բջիջների հեռացման մեխանիզմների խաթարմամբ: Նշված երկու գործընթացներում էլ առանցքային դեր է կատարում ՊԱՌՊ 1 –ը, որի արգելակիչները կիրառվում են բազմաթիվ չարորակ ուռուցքների բուժման ժամանակ: Քաղցկեղային բջիջներում ՊԱՌՊ 1 –ի ակտիվության արգելակումը զգալիորեն մեծացնում է հակաուռուցքային թերապիայի արդյունավետությունն, ինչը թույլ է տալիս նվազեցնել գենոտոքսիկ և ցիտոտոքսիկ դեղամիջոցների կիրառվող չափաբաժիններն ու դրանց վնասաբեր ազդեցությունն առողջ հյուսվածքների և օրգանների վրա: Կուտակվող տվյալներն ցույց են տալիս, որ ՊԱՌՊ 1-ի արգելակիչների բուժիչ ներգործությունը տարբեր է արական և իգական սեռերի մոտ: Սեռական դիմորֆիզմի նման դրսևորումը չափազանց կարևոր խնդիր է առաջ քաշում: Այն կայանում է նրանում, որ չարորակ ուռուցքների դեղաբուժումը պետք է մշակվի, ելնելով նաև հիվանդի սեռից: Ներկայացված հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ ՊԱՌՊ 1-ի ելակետային ակտիվությունը կախված է կենդանիների հասակից, ընդ որում ոչ սեռահասուն առնետների լյարդի բջջակորիզներում դրսևորվում է սեռական դիմորֆիզմ, ինչը բացակայում է թիմոցիտների կորիզներում: Լյարդի բջջակորիզներում ՊԱՌՊ 1-ի ակտիվության սեռից կախված տարբերությունները վերանում են սեռահասուն կենդանիների մոտ՝ ֆերմենտի ակտիվության ընդհանուր կտրուկ նվազմանը զուգահեռ: Ցիսպլատինի ներարկումից 48 ժամ հետո ոչ սեռահասուն առնետների մոտ վերանում են սեռից կախված տարբերությունները լյարդի բջջակորիզներում և դիտվում է ՊԱՌՊ 1-ի ակտիվության կտրուկ նվազում: Հակառակ դրան, ցիսպլատինը թիմոցիտների կորիզներում մակածում է ՊԱՌՊ 1-ի ակտիվության սեռից կախված տարբերություններ թե՛ ոչ սեռահասուն, թե՛ սեռահասուն առնետների մոտ: Ցույց է տրված նաև այն, որ լյարդի բջջակորիզներում ֆերմենտի մրցակցային արգելակիչ բենզամիդի և ալոստերիկ արգելակիչ ԱԵՖ-ի միջոցով ՊԱՌՊ 1-ի ակտիվության արգելակման գործընթացներում սեռական դիմորֆիզմ չի դրսևորվում, սակայն ի հայտ են գալիս հասակային հստակ տարբերություններ: Մրցակցային արգելակիչը շատ ավելի մեծ արդյունավետություն է ցուցաբերում սեռահասուն, իսկ ալոստերիկ արգելակիչը՝ ոչ սեռահասուն առնետների լյարդի և ուրցագեղձի բջջակորիզներում: Առաջին անգամ ցույց է տրվել, որ ցիսպլատինի ներարկումը տարբեր հասակի կենդանիներին թողնում է տարաբնույթ ազդեցություն ՊԱՌՊ 1-ի ակտիվության վրա վերը նշված արգելակիչների ներգործության արդյունավետության առումով: Ոչ սեռահասուն առնետների մոտ ցիսպլատինը չի ազդում արգելակիչների արդյունավետության վրա, մինչդեռ սեռահասուն կենդանիների մոտ ալոստերիկ արգելակիչ ԱԵՖ-ի արդյունավետությունը և՛ լյարդի, և՛ թիմոցիտների կորիզներում մեծանում է, իսկ մրցակցային արգելակիչ բենզամիդի արդյունավետությունը լյարդի բջջակորիզներում նվազում է, թիմոցիտների կորիզներում՝ մնում անփոփոխ: В основе опухолеобразования лежит бесконтрольный рост той или иной клеточной популяции. Относительное постоянство количества клеток (клеточный гомеостаз) в тканях и органах обеспечивается двумя разнонаправленными процессами-размножением и гибелью старых и поврежденных клеток. Сбалансированность этих процессов обеспечивает нормальную жизнедеятельность тканей и органов. Опухолеобразование обусловлено гиперактивацией клеточной пролиферации или нарушением механизмов, ответственных за элиминацию клеток. Известно, что в процессах размножения и гибели клеток ключевую роль играет ядерный фермент поли(АДФ рибозо)полимераза 1 (ПАРП 1) (EC 2.4.2.30) [Hassa et al., 2006]. ПАРП 1, будучи активным участником основных ядерных процессов, связанных с хроматином, играет ведущую роль в злокачественном перерождении клеток и их элиминации. Фермент принимает активное участие в репарации ДНК и, повышая жизнеспособность опухолевых клеток, уменьшает эффективность противоопухолевых препаратов. С другой стороны, фермент задействован практически во всех механизмах реализации клеточной гибели (апоптоз, некроз, программированный некроз, аутофагия). Регуляция активности ПАРП 1 имеет большое значение при патологиях, связанных с нарушениями клеточного гомеостаза (воспалительные процессы, опухолеобразование, нейродегенеративные изменения, инфаркт миокарда и инсульты головного мозга). Этим обусловлено пристальное внимание исследователей к ингибиторам ПАРП 1, которые повышают эффективность лечения вышеуказанных заболеваний. Лекарственные препараты, используемые при лечении злокачественных новообразований, как правило, цитотоксичны, и их эффективность ограничивается тем обстоятельством, что наряду с опухолевыми клетками поражаются также здоровые клетки организма. В связи с этим, особое значение приобретает разработка препаратов, направленных на более эффективное избирательное поражение раковых клеток. Одним из актуальных подходов является комбинированное использование ДНК-повреждающих препаратов и ингибиторов ПАРП 1 [Curtin, Szabo, 2013]. В настоящее время многие ингибиторы ПАРП 1 после успешных испытаний используются в клиниках при лечении злокачественных новообразований [Megnin-Chanet F. et al., 2010]. Цисплатин является одним из самых мощных и широко используемых противоопухолевых препаратов. Известно, что, взаимодействуя с ядерной ДНК, цисплатин нарушает все связанные с хроматином ядерные функции, обрекая клетку на гибель [Clark et al., 2012]. Образование цисплатин-ДНК производных приводит к активации ПАРП 1, что способствует репарации ДНК. Ингибиторы ПАРП 1 не только подавляют репарационные процессы с участием ПАРП 1, но и угнетают расщепление глюкозы, проявляя в опухолевых клетках эффект, присущий анти-метаболическим антиопухолевым препаратам. Результаты пре- и клинических испытаний ингибиторов ПАРП 1 показали, что лечебное действие ингибиции ПАРП 1 зависит от пола пациентов [Peralta-Leal et al., 2009]. Возрастные особенности действия лекарственных препаратов и половой диморфизм ингибиторов ПАРП 1 делают актуальной разработку химиотерапевтических схем лечения с учетом возраста и пола пациента. Цитотоксическое действие цисплатина проявляется не только в опухолевых, но и здоровых клетках. В результате наблюдаются побочные действия препарата (тошнота, рвота, облысение, анемия, почечная и печеночная недостаточность, нейротоксичность и др.). In present study we investigated the role of sex- and age-dependent variables on PARP 1 activity in rat liver cell and thymocyte nuclei after in vivo treatment of rats with cisplatin. It is widely accepted that tumorogenesis is determined by overactivation of proliferation or by misregulation of cell elimination processes. PARP 1 plays an axial role in both, thus PARP 1 inhibitors are employed in cancer treatment. Inhibition of PARP 1 in cancer cells significantly enhances the efficacy of anti-tumor therapy diminishing the doses of genotoxic and cytotoxic drugs and their side effects in healthy tussues and organs. Mounting data evidenced that curative potential of PARP 1 inhibitors has sex-bias. This sexual dimorphic behavior arise important issue concerning the use of different regimens of pharmacotherapy of malignant tumors depending on patient sex. The results of the present study come to show that baseline PARP 1 activity depends on the age of the animals. PARP 1 activity in liver cell nuclei of pubertal age rats (6 weeks) displays sex-dependent differences, which are absent in thymocyte nuclei. The elimination of sex-dependent differences in PARP 1 activity in liver cell nuclei is paralleled with drastic diminution of enzyme activity in young adults (10 week). In contrast, cisplatin induces sex-dependent differences in PARP 1 activity both in pubertal age and young adult rat thymocyte nuclei. It was shown, that there are no sex-dependent differences in PARP 1 inhibition by competing inhibitor benzamide and allosteric inhibitor ATP. However, well defined age-dependent differences are apparent. Competing inhibitor elicits higher efficacy in rat liver and thymocte nuclei of young adults, while allosteric inhibitor is more efficient in pubertal age rats. For the first time it was demonstrated that administration of cisplatin to animals of different age has opposite effect on efficacy of PARP 1 inhibition by aforementioned inhibitors. In pubertal age rats cisplatin does not affect efficacy of inhibitors, whilst in young adults it causes elevation of inhibitory efficiency of ATP both in liver cell and thymocyte nuclei. Inhibitory efficacy of competing inhibitor Bam decreases in liver cell nuclei and does not affect it in thymocyte nuclei. Our results show, that PARP 1 which is recognized as chromatin-assosiated protein, regulates functional activity and conformation of chromatin. The data revealed that intensity and character of DNA internucleosomal fragmentation in rat liver cell nuclei do not depend on sex of the rats. Coming from the knowledge that cisplatin affects PARP 1 activity in age-dependent manner, we used only male rats of different age in our proceeding investigation.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Действие цисплатина на регуляцию активности поли (AДФ-рибозо) полимеразы 1 в ядрах клеток печени и тимуса крыс разного возраста и пола. The impact of cisplatin on poly(ADP-ribose)polymerase 1 activity regulation in liver cell and thymocyte nuclei of rats of different age and sex.
      Uncontrolled Keywords: Асатрян Ануш Левоновна, Asatryan Anush Levon
      Subjects: Biology
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 03 Apr 2017 10:01
      Last Modified: 03 Apr 2017 10:01
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4457

      Actions (login required)

      View Item