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

Macrovipera lebetina obtusa օձի թույնի սպեցիֆիկ ազդեցությունը սրտամկանի կուլտիվացված բջիջների վրա

Արեստակեսյան, Հովհաննես Վրեժի (2017) Macrovipera lebetina obtusa օձի թույնի սպեցիֆիկ ազդեցությունը սրտամկանի կուլտիվացված բջիջների վրա. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ Լ. Ա. Օրբելու անվան ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտ.

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

Download (3411Kb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (2055Kb) | Preview

      Abstract

      Studies of Vipera genus snakes' venom demonstrated a significant difference in the mode of action of their diverse components. Such divergence depends on the prey and the ultimate goal of specific envenomation. The initial analyses of venoms discovered identical families of enzymes and polypeptides among various types of snakes and common principals of their activity. However, a deeper analysis revealed the strict specificity of venom components unique to a given species and even sub-species of snakes. The habitat of a prey and the type of animal used as food greatly influences the composition of the venom. The specific composition of venom ensures certain kind of damages for quick death of prey (Daltry JC et al., 1996). On the whole body level, the prey is being immobilized and disoriented, develops pain syndrome and hypotonic collapse. Destruction of multiple organs and organ systems occurs on the level of functional systems. On a molecular level, venom components act with high specificity on mechanisms of cellular activity of a prey. It is important to mention that the main action of venoms is not only in a direct interaction of venom component with its target but also in an induction of hyperactivity and the generalized reaction of the whole organism to the venom. As opposed to plant poisons, which mainly block a target function in a body of a prey, injected animal venom often recruits prey’s defense mechanisms to fight against itself (Wu and Huang, 2003). Many venom components act as bi- or multi-functional agents and depending on the effector site can exhibit enzymatic activity and/or serve as a ligand for different receptors and signaling systems (Lee and Albuquerque, 1979). The focus of our study is the venom of Macrovipera lebetina obtusa (MLO) living in Armenia and its effect on the cells of myocardium. This species contains several sub-species, which are characterized by a very specific combination of components (Trummal Ketal., 2005; Kallech-Ziri Olfa et al., 2005; Sanz L. et al., 2008; LimamI.et al., 2010). Along with common enzymes characteristic of Vipera species, MLO venom contains unique components specific for “obtusa” sub-species, such as disintegrin obtustatin (Sanz L. et al., 2008). This and some other components, at large, define the uniqueness of this venom. MLO venom contents metalloproteinases, phospholipase A2, serine proteases, L-alfa amino acid oxidase, few kinds of disintegrins and some other active agents (Sanz L. et al., 2008). The cluster of MLO venom components, such as metalloproteinases, obtustatin, C-type lectins and few others are known as cell adhesion inhibition molecules, which are breaking up integrins and cadherins or bind to them (Gutiérrez and Rucavado, 2000; Sanz et al., 2008; Zychar et al., 2010). Therefore, the adhesion affecting properties of MLO venom and its action on cell binding in tissue culture was of an interest. The overreaching objective of this study was to investigate the anti-adhesive actions of fermentative systems and active polypeptides of MLO snake venom. Specifically, we aim to examine the effect of active venom’s molecules on the connection of cell with the extracellular matrix and intercellular connections. Macrovipera ցեղի օձերի թույնի ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ թույնի տարբեր բաղադրիչների ազդեցությունների մեխանիզմների մեջ զգալի տարբերություններ կան: Դրանք կախված են զոհի տեսակից և սպեցիֆիկ թունավորման թիրախից: Նախնական հետազոտությունները ցույց են տվել, որ տարբեր տեսակի օձերի թույնում կան ֆերմենտների և պոլիպեպտիդների նույնանման ընտանիքներ: Սակայն ավելի խորն ուսումնասիրությունները ցույց տվեցին թույների բաղադրիչների խիստ որոշակի առանձնահատկություններ, որոնք եզակի են այս կամ այն տեսակի և նույնիսկ ենթատեսակի օձերի համար: Թույնի յուրահատուկ բաղադրությունը առաջացնում է որոշակի վնասվածքներ, որոնք էլ հանգեցնում են զոհի հնարավորինս արագ մահվան (Daltry JC et al.,1996): Զոհն անշարժանում և ապակողմնորոշվում է, ապա զարգանում է ցավային համախտանիշ և հիպոտոնիկ կոլապս, խանգարվում են տարբեր օրգանների և օրգան համակարգերի ֆունկցիաները: Մոլեկուլային մակարդակով թույնի բաղադրիչները բարձր ընտրողականություն են դրսևորում: Ի տարբերություն բուսական թույների, որոնք զոհի մոտ հիմնականում արգելակում են որևէ թիրախային գործառույթ, կենդանական թույները հաճախ «հարկադրում» են զոհի պաշտպանական մեխանիզմներին պայքարել իր իսկ դեմ (Wu and Huang, 2003): Թույնի շատ բաղադրիչներ հանդես են գալիս որպես երկ-կամ բազմաֆունկցիոնալ նյութեր, և կախված ազդեցության տեղամասից՝ կարող են ցուցաբերել ֆերմենտային ակտիվություն և/կամ ծառայել որպես լիգանդ՝ տարբեր ընկալիչների և ազդանշանային համակարգերի համար: Macrovipera lebetina obtusa օձի թույնի ոչ բացահայտ թիրախը սրտանոթային համակարգն է: Թույնի ազդեցությունն ուսումնասիրելու համար մեր հետազոտություններում մշակել ենք կուլտիվացված սրտամկանային և էպիթելային (HeLa) բջիջների մոդելներ: Տոքսիկությունն ուսումնասիրելու համար, հաշվի առնելով սրտամկանի բջիջների կազմակերպվածությունը, հետազոտություններում կիրառել ենք նորածին առնետների սրտերից բջիջների անջատման և կուլտիվացման մեթոդը: M. lebetina տեսակին բնորոշ ընդհանուր ֆերմենտների հետ մեկտեղ՝ MLO թույնը պարունակում է նաև յուրահատուկ բաղադրիչներ (օրինակ՝ օբտուստատին դիզինտեգրինը), որոնք հատուկ են obtusa ենթատեսակին: Այս և որոշ այլ բաղադրիչները միասին որոշում են այս օձի թույնի յուրահատկությունը: Թույնը պարունակում է մետաղպրոտեազներ (ՄՊ), ֆոսֆոլիպազա A2 (PLA2), սերինային պրոտեազներ, L-ալֆա ամինաթթվային օքսիդազ, մի քանի տեսակի դիզինտեգրիններ և այլ ակտիվ ագենտներ (Sanz L. et al., 2008): Исследования яда рода Macrovipera показали значительную разницу в способе действия их различных компонентов. Такая дивергенция зависит от типа добычи и конечной цели специфической интоксикации. Первоначальный анализ ядов обнаружил идентичные семейства ферментов и полипептидов среди различных видов змей и общих принципов их деятельности. Однако более глубокий анализ выявил строгую специфичность компонентов яда, уникальных для данного вида и даже подвида змей. Местообитание жертвы и тип животного, используемого в качестве пищи, сильно влияют на состав яда. Конкретный состав яда обеспечивает определенный вид повреждений для быстрой гибели жертвы (Daltry JC et al., 1996). На организменном уровне жертва обездвиживается и дезориентируется, развивается болевый синдром и гипотонический коллапс. Разрушение нескольких органов и систем органов происходит на уровне функциональных систем. На молекулярном уровне, компоненты яда действуют с высокой специфичностью на механизмы клеточной активности добычи. Важно отметить, что основное действие ядов заключается не только в прямом взаимодействии компонента яда с его мишенью, но и в индукции гиперактивности и обобщенной реакции всего организма на яд. В отличие от растительных ядов, которые главным образом блокируют целевую функцию в организме жертвы, инъецируемый животный яд часто рекрутирует защитные механизмы жертвы для борьбы с самим собой (Wu and Huang, 2003). Многие компоненты яда действуют как би- так и многофункциональные агенты и в зависимости от эффектного участка могут проявлять на ферментативную активность и/или служить в качестве лиганда для различных рецепторов и систем сигнализации. Macrovipera lebetina obtusa - одна из самых ядовитых змей в Армении, укус которой вызывает неизбежную болезнь, а иногда и смерть добычи. Сердечно-сосудистая система является одной из целей действия этого яда. В наших исследованиях мы разрабатываем модель для исследования эффектов MLO-яда на культивируемые клетки миокарда и клетки HeLa. В данном исследовании мы использовали метод подготовки кардиомиоцитов новорожденных крыс для изучения токсичности этого яда с учетом организации сердечной мышцы.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Specific effects of Macrovipera lebetina obtusa snake venom on cultured myocardial cells. Специфическое действие яда змеи Macrovipera lebetina obtusa на культивируемые клетки миокарда.
      Uncontrolled Keywords: Arestakesyan Hovhannes Vrezh, Арестакесян Ованнес Врежович
      Subjects: Biology
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 21 Nov 2017 12:52
      Last Modified: 21 Nov 2017 12:52
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/5980

      Actions (login required)

      View Item