Исследования длительного возбуждающего действия IGF-1 на заживление ран у мышей во время сахарного диабета

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Медицина


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ЮГ-1 НА ЗАЖИВЛЕНИЕ РАН У МЫШЕЙ ВО ВРЕМЯ САХАРНОГО ДИАБЕТА
© Бугера А. Ю. *
Национальный университет пищевых технологий, Украина, г. Киев
Одним из основных факторов, которые могут осуществлять влияние на состояние и скорость процессов регенерации кожи являеться ЮР-1. Проведено молекулярно-биологическое исследование ран кожи мышей линии FVB дикого типа и трансгенных животных Ю4/шЮТ-1 со стреп-тозотоцин-индуцированным диабетом. Показано увеличение экспрессии IGF-1 в ране у трансгенных животных в сравнении с диким типом.
Ключевые слова кожа, заживление ран, диабет, ЮР-1, экспрессия.
Повреждение кожи инициирует серию событий, которые в конечном итоге приводят, по крайней мере к частичной, регенерации поврежденной ткани [1]. Заживление ран — сложный процесс, включающий в себя несколько этапов (основные — воспаление, пролиферации и созревания) и требует участия многих типов клеток (тромбоцитов, нейтрофилов, макрофагов, ке-ратиноцитов, фибробластов, эндотелиальных и нервных клеток, лимфоцитов и др.) [2].
Один из гормонов, которые, как считается, влияет на процесс восстановления, является гормон роста ^Н). Этот гормон успешно используют для лечения дефектов роста и в качестве фактора стратегии анти-старения [3−4]. В контексте кожи, IGF-I был определен в качестве активного паракринного стимулятора роста, выделяемый фибробластами и макрфагамы для керати-ноцитов в культуре клеток для стимуляции ненаправленной миграции кера-тиноцитов [5−6]. До невыясненные функции и механизм влияния IGF-1 на заживление ран, но было четко продемонстрировано его влияние на этот процесс, так снижение уровня IGF-1 при сахарном диабете негативно влияет на заживление ран кожи диабетических лиц при старении [7, 11]. Заживление ран, в том числе реэпителизации, замедленные у больных сахарным диабетом [8, 10]. Сахарный диабет негативно влияет на процессы заживления ран, в том числе на гемостаз, воспаление и ангиогенез. Эти нарушения присутствуют в самых тканях, в том числе миокарда, скелетных мышцах, нервах и коже. При повреждениях кожи у больных сахарным диабетом было показано изменения кровообращения, нарушения антимикробной активности нейтрофилов и дисфункциональный состояние воспаления, связанного с аномальной действием хемокинов [9−10].
* Студент.
58
НАУКА И СОВРЕМЕННОСТЬ — 2013
Целью исследования является изучение особенностей влияния экспрессии трансгенных mIGF-1 на скорость заживления ран.
Материалы и методы
Эксперименты были проведены на мышах-самцах линии FVB с трансгенов K14/mIGF-1 и без него (М), возрастом 3−4 мес. Животные содержались на базе вивария ГУ «Институт геронтологии им. Д. Ф. Чеботарева НАМН». В исследования использовались мыши с гетерозиготным генотипом. Наличие или отсутствие трансгенного IGF-1 определялась генотипиро-ванием при рождении, пропись праймеров приведены в табл. 1. Мыши были предоставлены европейским молекулярно биологической организацией (ЕМБЛ) и содержались на базе вивария Института геронтологии.
Таблица 1
Найменування гена Послщовшсть
GAPDH F GGT GAA GGT CGG TGT GAA CGG A
R TGT TAG TGG GGT CTC GCT CCT G
IGF-1 (tg) F TAC CAG CTC GGC CAC AGC C
R CCG GAT GGA ACG AGC TGA C
IGF-1 (total) F TGC TCT TCA GTT CGT GTG
R ACA TCT CCA GTCTCCTCA G
Опыты проводили на модели стрептозотоцин-индуцированного диабета. В исследование взято 4 группы: дикие животные — wt- дикие животные с диабетом — wtD- трансгенные животные с диабетом — tgD. Животным внут-ришньобрюшинно ввводився стрептозотоцин (Sigma, 50 мг/кг) в течение 5 суток подряд. Для эксперимента были взяты животных с уровнем глюкозы& gt- 15 ммоль/л.
Результаты и обсуждение
Экспрессия IGF-1 во время заживления ран у мышей с диабетом.
В экспериментах мы использовали трансгенных мышей, которым был перенесен ген крысиного mIGF-1 крыс, встроенный под контроль человеческого промотора K14. Semenova E. et al. показали, что экспрессия трансгенного фрагмента была обнаружена в коже, но не в печени или сердце K14mtg мышей. Гибридизация in situ подтвердила экспрессию mIGF-1 трансгенов в K14-шзитивных клетках базального слоя эпидермиса и во внешней оболочке корня и выпуклой части волосяных фолликулов. В наших экспериментах для определения общей экспрессии гена IGF-1 мы использовали праймеры как для tg IGF-1, так и для продукции собственного IGF-1 (рис. 1). Мы обнаружили, что общий уровень экспрессии IGF-1 уровня экспрессии гена тенденцию к снижению в неповрежденной коже мышей дикого типа с диабетом и имеет тенденцию к увеличению в диабетических трансгенных мышей по сравнению с интактными животными (0 сутки). На 5 и 8 сутки после трав-
Медицинские науки
59
мы экспрессия гена IGF-1 был значительно выше в коже диабетических мышей дикого типа по сравнению с 0 сутками. В трансгенных животных, уровень экспрессии IGF-1 был значительно выше в коже и гранульомний ткани 5 и 8 сутки после травмы, по сравнению с интактными мышами дикого типа (рис. 1 А-В), а также в гранульомний ткани на 8 сутки, по сравнению с диабетической животными дикого типа (рис. 1 В).
А! р! вень експреси IGF-1 в ujKipi В) р1вечь експреси IGF-1 в гранульомнш ткани
3.5 т-
доба тслятравми доба п1сля травми
Рис. 1. Уровень экспрессии IGF-1 в коже (А) и гранульомний ткани (Б) подопытных животных. другой срок заживления ран (среднее ± SE * - P (t) & lt- 0,05 по сравнению с той же тканью в группе жизнь
с диабетом- @ - P (U) & lt- 0,05 по сравнению с неповрежденной кожей той же группы, — P (U) & lt- 0,05 по сравнению с той же тканью в группе жизнь,
относительные единицы
Таким образом, мы обнаружили, что экспрессия гена IGF-1 в поврежденной коже значительно увеличивается по сравнению с неповрежденной тканью 5 и 8 сутки у мышей с диабетом. В группе трансгенных животных с диабетом это увеличение было только как тенденция, но уровни мРНК IGF-1 в коже животных этой группы были значительно выше по сравнению с диким типом. На 5 сутки в гранульомний ткани обеих групп с диабетом экспрессия IGF-1 была увеличена, на 8 сутки повышенный уровень мРНК сохранялся только в группе трансгенных мышей, и мы считаем, что максимальный эффект от трансгенов может быть в течение всего периода заживления.
Список литературы:
1. Auf dem Keller U., Kumin A., Braun S., Werner S. Reactive oxygen species and their detoxification in healing skin wounds // Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings. — 2006. — № 11. — Р. 106−111.
2. Grazul-Bilska A., Johnson M., Bilski J., Redmer D., Reynolds L., Abdullah A., Abdullah K. Wound healing: The role of growth factors // Drugs Today. -2003. — № 39 (10). — Р. 787−795.
3. Cummings D., Merriam G Growth Hormone Therapy in Adults // Annual Review of Medicine. — 2003. — Nov, 54. — Р. 513−533.
60
HAyKA H COBPEMEHHOCTL — 2013
4. Blenis, J. Signal transduction via the MAP kinases: proceed at your own risk // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1993. — № 90 (13). — P. 5889−5892.
5. Johansson, Olle- Peng Yue Liu, Olle. Ymelanocyte stimulating hormone (y-MSH) — like immunoreactivity is present in certain normal human keratinoytes // Experimental Dermatology. — 1993. — № 2 (5). — P. 204−208.
6. Philpott M., Sanders D., Kealey T. Effects of insulin and insulin-like growth factors on cultured human hair follicles: IGF-I at physiologic concentrations is an important regulator of hair follicle growth in vitro // Journal of Investigative Dermatology. — 1994. — № 102 (6). — P. 857−861.
7. Rudman S., Philpott M., Thomas G., Kealey T. The Role of IGF-I in Human Skin and its Appendages: Morphogen as Well as Mitogen? // Journal of Investigative Dermatology. — 1997. — № 109 (6). — P. 770−777.
8. Blakytny R., Jude E.B., Martin Gibson J., Boulton A.J., Ferguson M.W. Lack of insulin-like growth factor 1 (IGF1) in the basal keratinocyte layer of diabetic skin and diabetic foot ulcers // J Pathol. — 2000. — P. 589−594.
9. Wetzler C., Kampfer H., Stallmeyer B., Pfeilschifter J., Frank S. Large and sustained induction of chemokines during impaired wound healing in the genetically diabetic mouse: prolonged persistence of neutrophils and macrophages during the late phase of repair // J Invest Dermatol. — 2000. — № 115. — P. 245−253.
10. Semenova E., Koegel H., Hasse S., Klatte J., Bilbao D., Werner S., Rosenthal N. Overexpression of mIGF-1 in Keratinocytes Improves Wound Healin-gand Accelerates Hair Follicle Formationand Cycling in Mice // The American Journal of Pathology November. — 2008. — Vol. 173, № 5.
11. Yang H., Wright J.R. Human beta-cells are exceedingly resistant to strep-tozotocin in vivo // Endocrinology. — 2002. — Vol. 143, № 7. — P. 2491−2495.

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой