Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
СЛАЙД 1
Добрый день! Позвольте представить работу, посвященную влиянию инсулиноподобного фактора роста на возникновение мутаций в половых клетках.
СЛАЙД 2
Инсулиноподобный фактор роста - 1 (IGF-1) – вещество, влияющее на пролиферацию клеток всех тканей, в первую очередь - хрящевой и костной – точно?.
IGF-1 вырабатывается в печени, а так же в других переферических тканях, в ответ на стимуляцию их соматотропиновых рецепторов, являясь посредником анаболического, ростового влияния СТГ. В периферических тканях именно IGF-1 обеспечивает практически все физиологические эффекты соматотропного гормона, почему и имеет второе название - соматомедин С.
Так же IGF-1 проявляет инсулиноподобную активность, т.е. участвует в углеводном обмене:
Это вещество напрямую снижает уровень глюкозы в крови благодаря ингибированию почечного глюконеогенеза.
В мышцах – это стимуляция транспорта аминокислот (быстрее под IGF-1, чем под ГР), и глюкозы, синтез коллагеновых волокон, белка;
В жировой ткани – стимуляция транспорта сахаров, окисление глюкозы до СО2, включение глюкозы в липиды, подавление липолиза.
In addition to growth stimulation, growth hormone (GH) and insulin-like growth factor 1 (IGF1) have many important metabolic actions. GH acts directly on the liver to antagonize the ability of insulin, which is secreted by the pancreas, to inhibit gluconeogenesis. GH acts directly on fat cells to enhance lypolysis, which functions to elevate blood glucose, again antagonizing the effects of insulin. IGF1 can directly lower blood glucose by inhibiting renal gluconeogenesis. IGF1 can also act indirectly, through the IGF1 receptor in skeletal muscle, to enhance insulin action on glucose transport. IGF1 inhibits GH secretion by the pituitary gland, thus, IGF1 indirectly blocks the ability of GH to antagonize insulin action; this indirect effect improves glucose homeostasis. – вот оригинальный текст и картинка той схемы.
Все эти метаболические эффекты аналогичны по механизму действия таковым инсулина. Но стимулирующее рост действие ИФР выражено в 50-100 раз сильнее по сравнению с таковым инсулина.
Считается, что система гормон роста/инсулиноподобный фактор роста играет важную роль в процессе старения многих организмов, в том числе и грызунов. (-) что дает возможность применять полученные данные к человеку?
СЛАЙД 3
В ходе исследования определяли влияние инсулиноподобного фактора роста на возникновение спонтанных мутаций в половых клетках у двенадцатимесячных мышей недавно созданной линии IGF (+/+) с высоким уровнем экспрессии инсулиноподобного фактора роста.
Мы попытались выяснить существуют ли какие-то сходные тенденции в изменениях количества мутаций в половых клетках у самцов мышей.
Нельзя точно определить норму для частоты мутаций, поэтому мы решили оценить количество спонтанных мутаций для трёх различных линий, характерные особенности которых, позволяют произвести достоверную оценку.
СЛАЙД 4
Оценку количества спонтанных мутаций осуществляли с помощью теста на аномалии головок спермиев (АГС). Тест на аномалии головок спермиев используют в генетике для определения уровня мутаций в первичных половых клетках. Тест на АГС проводили по рекомендуемой для этого схеме. После декапитации животных у них были выделены семенники и семявыносящие протоки и произведено препарирование каудальных отделов обоих эпидермисов со зрелыми сперматозоидами. Затем материал был помещен в 0,7% раствор цитрата натрия на два часа для вымывания сперматозоидов, после чего 2-3 капли суспензии были нанесены равномерно по всей поверхности предметного стекла. В дальнейшем препараты были высушены при температуре 21°С.
Во всех вариантах опытов, согласно методике, анализировали по 4 самца каждой линии, по 200 клеток на каждого.
Статистический анализ полученных данных проводили методами, рекомендованными для малых выборок с использованием t-критерия Стьюдента.
СЛАЙД 5, 6
В качестве аномалий выделяли укороченные и удлиненные крючки головки сперматозоидов, укороченные, аморфные и нитевидные головки сперматозоидов. На сладе представлены фотографии препаратов, на которых красным цветом отмечен сперматозоид с характерной патологией.
СЛАЙД 7
В ходе исследования анализировали частоту мутаций у зрелых 12-месячных самцов мышей линии IGF (+/+) и SHR, а также у молодых самцов 3-месяных линии 129/SV. Мыши 129/SV и SHR использовались в качестве контрольных групп. (мне кажется, что это лучше в начало, по-прежнему)
Животных, полученных из лаборатории профессора Владимира Николаевича Анисимова из Института онкологии им. Н.Н. Петрова, содержали в стандартных условиях.
СЛАЙД 8
На слайде предсталена краткая характеристика линий:
Трансгенная линия IGF (+/+), для которой характерен повышенный уровень экспрессии гена инсулиноподобного фактора роста.
Контрольная инбредная линия 129/SV характеризуется высокой частотой возникновения тестикулярных тератом (1%), в то время как общее количество опухолей достаточно низкое (7% у самцов и 21% у самок). Таким образом, можно считать, что для мышей этой линии вероятно наличие нарушений сперматогенеза.
Контрольные мыши линии SHR - аутбредные, т.е. полученные в результате неблизкородственного скрещивания, модель человеческих популяций, в которых люди имеют разные генотипы. Используются как модель сердечно-сосудистых заболеваний. Для них свойственно высокое кровяное давление и, наоборот, нормальная частота АГС, так как отсутствуют патологические процессы, непосредственно влияющие на сперматогенез.
СЛАЙД 9
На гистограмме представлены частоты АГС для самцов линий IGF (+/+), SHR и 129/SV различных возрастов.
У самцов линий IFG (+/+) уровень морфологических аномалий головок сперматозоидов составляет 34±8% , что достоверно отличается от значения для мышей SHR того же возраста. Установлено, что у особей сходных возрастов со сходными физиологическими особенностями обычно обнаруживается сходная частота спонтанных мутаций в половых клетках. В данном случае это не наблюдается, предположительно, из-за отсутствия нарушений в образовании половых клеток у линии SHR.
В то же время, частота АГС для животных линии IGF (+/+) в возрасте 12 месяцев достоверно не отличается от частоты для животных линии 129/sv в возрасте трех месяцев, так как, предположительно, для обеих этих линий характерно нарушение сперматогенеза.
Таким образом, уровень морфологических аномалий головок сперматозоидов у самцов линий IGF (+/+) достоверно отличается от значения для мышей SHR и достоверно не отличается от значения для мышей 129/SV.
СЛАЙД 10
Напомню, что при исследовании частоты АГС самцов линий IGF (+/+) и 129/sv выделяли мутации следующих типов: короткий крючок, длинный крючок, аморфная головка, короткая головка, нитевидная головка. На слайде представлен уровень частоты встречаемости конкретных нарушений по отношению к общему числу нарушений. Следует отметить, что качественное распределение нарушений примерно одинаково для мышей линий IGF (+/+) и 129/SV. Однако, у мышей линии IGF (+/+) наблюдается повышенная частота аномалии типа «аморфная головка».
СЛАЙД 11
У нас возникло несколько предположений, которые позволяют объяснить высокую частоту АГС у мышей линии IGF (+/+):
Стресс-реакция влияет на дифференцировку сперматозоидов.
2) IGF – 1 стимулирует пролиферацию клеток.
3) IGF – 1 влияет на простату, может нарушать сперматогенез
СЛАЙД 12
В пользу первой гипотезы можно привести каскад реакций, регулирующих стрессоустойчивость.
Связывание инсулиноподобного фактора роста с рецептором инсулина/IGF-1 на внешней поверхности клетки активирует на внутренней мембране клетки фосфоинозитол-3-киназу (PI3K), что приводит к образованию низкомолекулярного посредника — фосфоинозитид-3,4,5-трифосфата. Он связывается с другой киназой, которая называется 3-фосфоинозитид-зависимая киназа 1 (PDK-1) и в свою очередь активирует (фосфорилирулирует) киназы Akt/PKB и SGK-1, что позволяет протекать нормальным ростовым процессам в клетке. В то же время выключаются факторы стрессоустойчивости, такие как транскрипционный фактор, относящийся к семейству FOXO и регулирующий развитие. То есть наравне с нормальным ростом клетки при благоприятных условиях питания снижается стрессоустойчивость, что ускоряет старение.
Напротив, мутации генов перечисленных киназ или сверхэкспрессия фосфатазы PTEN, блокирующей каскад этих киназ, продлевают жизнь модельным животным. Например, как показано в группе д-ра Шмуклер Райса, выключение гена PI3K у нематоды (age-1) вызывает продление жизни до 10 раз. При этом мутантным животным приходится пожертвовать размерами тела и скоростью метаболизма.
СЛАЙД 13
В свою очередь стоит особенно подчеркнуть роль стрессоустойчивости.
Существуют данные о влияния феромона самок мышей 2,5 диметилпиразина на репродуктивные характеристики самцов мышей линии C57BL/6. Авторы исследования обнаружили, что индукция стресса повышает частоту АГС. Таким образом, у мышей есть механизм передачи сигнала от нейроэндокринной к репродуктивной системе. Основываясь на разобранном каскаде реакций, можно предположить, что данный механизм может быть связан с IGF-1.
СЛАЙД 14
Кроме того, известно, что IGF-1 ускоряет пролиферацию эпителиальных клеток.
На примере образования рака молочной железы доказано участие IGF-1 в канцерогенезе.
Эстрогенам придается значение промоторов канцерогенеза в молочной железе. Эстрадиол диффундирует через мембрану в ядро клетки, где связывается с эстрадиоловым рецептором, внося в белок, из которого он состоит, стероидную структуру, затем происходит димеризация 2-х комплексов и соединение с элементом эстрогенного ответа в ДНК. Эти события являются причиной мобилизации других белков, называемых коактиваторами, которые формируют транскрипционный комплекс в ДНК. В последствии РНК полимераза связывается и транскрибируется с мессенджером РНК, несущим сигналы делиться раковым клеткам. Эта информация после попадания в протоплазму клеток передается специфическим белкам – рибосомам. – Я запуталась Может быть, более кратко?
Эстрогениндуцированные белки регулируют пролиферацию клеток. Под влиянием эстрогенного контроля сами клетки синтезируют и секретируют свои собственные факторы роста, которые оказывают стимулирующее аутокринное и паракринное действие на строму.
Аутокринными факторами роста называются те, которые действуют ускоряюще или замедляюще на клетку, их секретировавшую. Если факторы роста направлены на соседнюю клетку, они являются паракринными.
Действуют упомянутые факторы роста и гормоны лишь после связывания с соответствующими рецепторами. Гормональные рецепторы находятся в ядрах клеток, рецепторы факторов роста на клеточных мембранах и в цитоплазме. Клетки стромы стимулируют собственную пролиферацию благодаря выделению фибробластного фактора роста и паракринно стимулируют эпителиальные опухолевые клетки. Они могут секретировать инсулиноподобные факторы роста 1 и 2, которые ускоряют пролиферацию эпителиальных клеток. Фактор роста тромбоцитарного происхождения усиливает пролиферацию мезенхиальной стромы раковых опухолей.
СЛАЙД 15
Доказано, что повышенный уровень ИФР достоверно повышает риск возникновения рака простаты.
Было проведено исследование, в ходе которого оценивалась биологическая активность ИФР, также других возможные факторы риска, PSA, рост, вес, индекс массы тела, CAG полиморфизма гена рецептора андрогенов и плазменные уровни ликопена, эстроген, тестостерон (Т), дигидротестостерон (ДГТ), связывающего половые гормоны глобулина (SHBG), пролактин и 3α-androstanediol глюкуронида (AAG). Было выявлено что IGF -1 значительно не коррелирует с IGF-2 и IGFBP-3. Однако IGF-1 коррелировал с увеличением возраста испытуемых и увеличением веса при рождении.
СЛАЙД 16
При анализе простатическего специфического антигена (ПСА, PSA) обычно выявляются нарушения данной железы. По литературным данным в группе больных хроническим простатитом выявлено достоверное уменьшение относительного содержания морфологически нормальных сперматозоидов по сравнению с контрольной группой – Может быть, сюда?
В ходе исследовании мужчины разбивались на кварталы исходя по данным как раз этого признака. В итоге у мужчины последнего квартала риск возникновения рака простаты в 4,5 раза превысил риск возникновения мужчин первого квартала, что доказывает актуальность учета IGF-1 при анализе совместно с уровнем PSA. Известно, что рак простаты ведет к нарушению гаметогенеза и, в следствии, к морфологическим изменениям сперматозоидов. В том числе, возможно, к увеличению спермиев с аморфными головками.
В итоге, не смотря на то, что повышенная концентрация IGF-1 задерживает эффекты старения, этот фактор значительно увеличивает риск рака простаты. Если ты помнишь, мы решили это не говорить, так как это противоречит полученным данным. Это доказывается еще тем, что ИГФ коррелирует с увеличением возраста испытуемых и веса прирождении
Таким образом, уровень IGF -1 коррелирует с увеличением возраста испытуемых, увеличением веса при рождении и уровнем простатическего антигена, но почти не коррелирует с другими указанными на слайде веществами. Уже же сказали, нет?
СЛАЙД 17
Мы также предположили, что любая атипичная динамика уровня IGF-1 ведет к образованию тех или иных патологий, связанных с репродуктивной системой.
Мыши, у которых отсутствует экспрессия инсулиноподобного фактора роста, обычно не жизнеспособные, но некоторые достигают половозрелого возраста. Для них характерно бесплодие и гипоплазия половых органов. У самцов аномально проходит развитие клеток Лейдига и снижен уровень тестостерона (около 18% от нормы), в то время как у самок не наблюдается овуляции, даже после ввода гонадотропных гормонов.
У человека пониженный уровень ИФР в крови приводит к остеопорозу, а повышенный – повышает риск рака груди. С другой стороны, пониженный уровень этого вещества приводит к остеопорозу. Тем не менее, несмотря на предположения о роли этого вещества в регуляции старения, точное влияние инсулиноподобного фактора на человека не установлено.
СЛАЙД 18
Проведенное исследование позволило выявить высокий уровень частоты АГС у трансгенных мышей линии IGF благодаря высокому уровню мутаций в первичных половых клетках и повреждениям репродуктивной системы, приводящие к изменению структуры сперматозоидов, но не связанные с изменением ДНК.
Для дальнейшего изучения влияния избытка IGF-1 на уровень спонтанных мутаций у млекопитающих необходимо провести исследование частоты повреждений ДНК в соматических клетках мышей.
СЛАЙД 19
Спасибо за внимание.