Смекни!
smekni.com

«использование ит в исследованиях биофизических свойств клеток крови» (стр. 4 из 5)

При изучении кинетики генерации Н2О2 нейтрофилами при действии растительных лектинов было выявлено два различных эффекта влияния экстракции холестерина из мембраны на скорость генерации Н2О2. Обработка нейтрофилов MβCD увеличивала скорость окисления скополетина при действии таких лектинов, как САВА, PHA-L, PHA-E, UDA, WGA и Con A (рисунок 3.4A) – т.е. для большинства тестируемых лектинов наблюдался эффект праймирования НАДФН-оксидазной системы обработанных MbCD нейтрофилов. Однако, экстракция холестерина MβCD уменьшала скорость SBA- и SNA-индуцированной генерации пероксида водорода нейтрофилами (рисунок 3.4Б).

Итак, увеличение лаг-периода и увеличение скорости лектин-индуцированной продукции Н2О2 нейтрофилами после обработки циклодекстринами свидетельствуют о нарушении динамики сборки НАДФН-оксидазного комплекса в плазматической мембране обедненной холестерином. Не исключено, что ключевую роль в этих процессах играет специфическая кластеризация мембранных гликорецепторов, необходимая для эффективной агрегации клеток [4].

Рисунок 3.4 – Кинетические кривые интенсивности флуоресценции скополетина в суспензии контрольных (1) и PHA-L- (A) и SNA-активированных (Б) нейтрофилов в отсутствие (2) и в присутствии MβCD (3). Нейтрофилы инкубировали в течение 10 мин при 37°С в присутствии MβCD (10 мМ) до внесения лектинов (50 мкг/мл). Измерения проводили при 37°С

3.2 Влияние MβCD на лектин-индуцированную агрегацию нейтрофилов

Турбидометрический метод изучения агрегации, предложенный Борном и О'Брайеном, является в настоящее время наиболее распространенным при исследовании агрегации нейтрофилов. Он основан на регистрации изменений светопропускания суспензии нейтрофилов в буфере.

Для подтверждения участия специфической кластеризации мембранных гликорецепторов в процессе сборки НАДФН-оскидазы было исследовано влияние MbCD на агрегацию нейтрофилов при действии лектина WGA. Специализированное программное обеспечение использованного агрегометра Agr Version 2.01, к сожалению, не обладает необходимыми возможностями для обработки полученных данных, однако позволяет выводить данные в формате ASCII, которые, опять же, в таком виде могут быть импортированы в Origin (см. ранее).

В качестве примера рисунке 3.5 представлена типичная кинетика WGA-индуцированной агрегации нейтрофилов, полученная при помощи – при добавлении к нейтрофилам лектина WGA наблюдается увеличение светопропускания суспензии клеток (рисунок 3.5А, кривая 1), что свидетельствует об образовании клеточных агрегатов. Методом световой микроскопии показано, что в образцах клеточных суспензий, зафиксированных при максимальной степени агрегации после добавления WGA, практически все клетки находились в агрегированном состоянии (рисунок 3.5В). После обработки клеток MbCD степень WGA-индуцированной агрегации нейтрофилов снижается по сравнению с контролем (рисунок 3.5А, кривая 2). На фотографиях суспензий видно, что обработка клеток MbCD при WGA-индуцированной агрегации приводила к уменьшению размеров агрегатов нейтрофилов и увеличению доли единичных, не находящихся в агрегатах клеток (рисунок 3.5Г).

А

Б

В

Г

Рисунок 3.5 – Микроскопический анализ WGA-индуцированных агрегатов нейтрофилов после обработки МβCD. А – кинетические кривые WGA-индуцированной агрегации нейтрофилов в отсутствие (1) и присутствие (2) MβCD. Б – одиночные клетки; В – агрегаты, образованные при добавлении WGA (7,5 мкг/мл) к суспензии нейтрофилов в PBS; Г – агрегаты, образованные после добавления WGA к суспензии нейтрофилов, предварительно инкубированной в течение 10 мин при 37°С в присутствии MβCD (10 мМ)

При исследовании стабильности WGA-агрегатов нейтрофилов было выявлено уменьшение степени GlcNAc-индуцированной дезагрегации нейтрофилов с пониженным содержанием холестерина (см. рисунок 2.2, кривая 2). Так, параметр стабильности WGA-индуцированных агрегатов интактных нейтрофилов составлял 85 ± 4%, в то время как этот же параметр для нейтрофилов, предварительно обработанных MbCD, достоверно увеличивался и составлял 97 ± 3% (P<0,05, n=7). Таким образом, у нейтрофилов с пониженным содержанием мембранного холестерина были достоверно снижены степень и скорость WGA-индуцированной агрегации, в то время как параметр стабильности R WGA-агрегатов нейтрофилов увеличивался.

Заключение

В представленной работе показано, что проведение биофизических исследований на современном уровне невозможно без использования информационных технологий на каждом из этапов исследований.

В работе был проведен анализ методик биофизических исследований, а именно – изучение процесса активации НАДФН-оксидазны и количественная характеристика процесса генерации пероксида водорода нейтрофилами (оценка лаг-периода сборки НАДФН-оксидазного комплекса и скорость генерации Н2O2), исследование процессов агрегации и дезагрегации клеток, а также средств обработки полученных результатов.

Произведение расчетов требует вдумчивого подхода к выбору вычислительных сред, поскольку для выполнения относительно несложной обработки больших массив данных лучше использовать специально созданные для этого программы (например, Origin®). В то время как мощные вычислительные системы (Mathematica, MatLab) могут увеличивать временные затраты на проведение вычислений без улучшения выходных результатов, однако позволяет создавать собственные алгоритмы расчета прикладных параметров исследуемых структур. В каждом конкретном примере исследования зачастую необходимо применение широкого спектра средств ИТ.

Программное обеспечение аппаратного исследовательского комплекса в ряде случаев требует интеграции в общий программный комплекс, поскольку в настоящее время одной из проблем использования спектра приборов требует как знаний по использованию программных продуктов приборов, так и часто ограничивает возможности применения результатов проведенных измерений.

Список литературы к реферату

1. Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии // Пер. с англ. М., 1986. – 453 с.

2. Поликарпов, В.М. Современные методы компьютерной обработки экспериментальных данных: учебное пособие / В.М. Поликарпов, И.В. Ушаков, Ю.М. Головин. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. – 84 с.

3. Горудко, И.В. Лектин-индуцированное образование межклеточных контактов, устойчивых к действию гаптенных углеводов, и внутриклеточная сигнализация: дис. ... канд. биол. наук: 03.00.02 / И.В. Горудко – Мн., 2001. – 173 с.

4. Тимошенко, А.В. Кластеры мембранных рецепторов и их движение в клетках / А.В. Тимошенко, С.Н. Черенкевич // Успехи совр. биол. – 1990. – Т. 109, Вып. 2. – С. 206 – 218.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ К РЕФЕРАТУ


M

Mathematica, 7, 19

MatLab, 7, 19

O

Origin, 7, 8, 9, 14, 15, 17, 19

А

агрегация, 12, 13, 16, 17, 18, 19

Б

биофизика, 4, 5, 6, 14, 19

И

ИТ, 2, 3, 4, 5, 19

Л

лектин, 6, 7, 9, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19

М

мембрана, 6, 7, 10, 12, 13, 14, 16

Н

НАДФН, 11, 13, 15, 16, 17, 19

нейтрофил, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19

П

пероксид водорода, 11, 12, 13, 16, 19

С

скополетин, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17

Х

холестерин, 6, 7, 10, 13, 16, 18, 19

Ц

циклодексрин, 3

циклодекстрин, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18


ИНТЕРНЕТ РЕСУРСЫ В ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ

http://vac.org.by – сайт Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь. Здесь собраны все нормативные акты, касающиеся оформления и защиты диссертаций.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ – архив статей медицинской направленности. Содержит достаточное количество публикаций в свободном доступе. Удобная система поиска.

www.scopus.com – расширенная поисковая система, созданная издательством Elsevier. Содержит информацию и по журналам других издательств.

www.arxiv.org – архив статей по естественнонаучным дисциплинам. Наибольшим положительным фактором является бесплатный доступ к материалам.

http://www.mathworks.com/support/books/index_by_languagetitle.html?language=15&sortby=title – библиотека русскоязычной литературы на сайте разработчика The MathWorks.

http://www.mathworks.com/ – официальный Web-ресурс разработчика MatLab The MathWorks.

www.sciencedirect.com – поисковая система по журналам издательства Elsevier. В РБ подписка на большинство журналов присутствует в библиотеке НАНБ. В свободном доступе – лишь рефераты статей.

www.sigmaaldrich.com – сайт ведущего производителя реактивов Sigma-Aldrich. Содержит расширенную поисковую систему с перекрестным поиском. Содержит ряд статей по методикам проведения исследований.