Вплив забруднення атмосфери оксидами азоту на репарацію ДНК ферментом О6-Метилгуанін-ДНК Метилтрансферази

Забруднення навколишнього середовища канцерогенними факторами і їх попередниками призводить до виникнення пухлин у різних класів живих організмів, включаючи людину, що відбувається на фоні зниження протипухлинної резистентності. Оксиди азоту (ОА) належать до основних забруднювачів повітря з високим нітрозуючим потенціалом.
Постійне надходження в організм надмірних концентрацій ОА та його ендогенне утворення в організмі в нормі і при деяких патологічних процесах може спричинити виникнення нітрозативного стресу. На клітинному рівні, нітрозативний стрес може бути пов’язаний з регуляцією росту клітин та інгібуванням апоптозу і, таким чином, бути задіяним в патогенезі як онкологічних, так і багатьох інших захворювань людини. До цього часу залишається мало дослідженим вплив нітрозативного стресу на функціонування системи репарації ДНК при дії екзогенних ОА, як в нормі, так і при пухлинному рості. 
       Об`єктом нашого дослідження є репаративний процес, що відбувається завдяки активності ферменту – О6-метилгуанін-ДНК метилтрансферази (АГТ), зниження активності якого призводить до накопичення пошкоджень в ДНК клітин, виникнення мутацій, що може призвести до трансформації клітин та пухлинного росту. Цей білок самостійно, шляхом одноступінчатого переносу, видаляє алкільну групу із О6-позиції гуаніну (О6-меГ), чи О4-позиції тиміну, тим самим відновлюючи нормальну структуру ДНК. Відомо, що саме ці аддукти ДНК вносять головний вклад у мутагенний та генотоксичний ефекти алкілюючих сполук. З іншого боку, підвищення активності АГТ в клітинах пухлин запобігає їх знищенню протипухлинними препаратами, що  спричинює розвиток резистентності пухлин до дії таких препаратів.  
       Метою роботи є дослідження впливу екзогенних ОА на репаративну активність АГТ при дії канцерогена метилнітрозосечовини (МНС). В результаті виконання роботи створено модельну систему та вивчено динаміку змін активності АГТ і накопичення аддуктів у структурі ДНК, синтезовано та очищено інгібітор АГТ – О6-бензилгуанін (БГ),  визначено оптимальний режим комбінованого введення алкілюючої сполуки та інгібітора, досліджено перспективи використання БГ в комплексі з хіміотерапевтичними препаратами, які застосовуються у клінічній практиці. 
       Встановлено, що довготривала інгаляційна дія ОА викликала розвиток нітрозативного стресу, який характеризується значним ростом рівня нітрозотіолів у крові тварин. Показано, що дія ОА призводить до інгібування репаративної активності АГТ, що супроводжується накопиченням в клітинах печінки та пухлин таких аддуктів як О6-меГ та 7меГ, а також росту співвідношення О6/7меГ. Інгібуюча дія ОА збільшувалась при зростанні рівня нітрозотіолів в крові тварин, які знаходились в умовах підвищених концентрацій ОА в повітрі.  Ефект зменшувався в часі після припинення інгаляційного впливу ОА та при зниженні його концентрації у повітрі. Дія ОА значно підвищувала рівень аддуктів ДНК при введенні МНС, що супроводжувалось збільшенням токсичності препарату. 
       Таким чином, інгаляційна дія ОА призводить до зниження активності ферменту АГТ, відповідального за репарацію пошкоджень ДНК, що виникають при взаємодії як з канцерогенами навколишнього середовища так і протипухлинними препаратами з алкілюючим механізмом дії. Інгібування активності АГТ супроводжується зростанням рівня мутагенного аддукту О6-меГ, що свідчить про зниження протипухлинної резистентності організму та вказує на підвищення  онкологічного ризику при дії ОА та виникненні нітрозативного стресу.

Вплив забруднення атмосфери оксидами азоту на репарацію ДНК ферментом О6-Метилгуанін-ДНК Метилтрансферази / Михайленко В.М. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф.: тези допов. – С. 260.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”
Вінницький національний технічний університет
Секція 6 “Екологія людини. Хімія довкілля та екотоксикологія”
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet