Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Ионный механизм регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток в организме

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Ионный механизм регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток в организме"

МИНИСТЕРСТВО ЗРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ ВПО «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПРОФЕССОРА В.Ф. ВОЙНО-ЯСЕНЕЦКОГО»

4840692

На правах рукописи

ЗАМАИ ТАТЬЯНА НИКОЛАЕВНА

ИОННЫЙ МЕХАНИЗМ РЕГУЛЯЦИИ РОСТА ПОПУЛЯЦИЙ НОРМАЛЬНЫХ И ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК В ОРГАНИЗМЕ

03.03.01 - физиология, 14.03.03 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

7 г. ■ л О

/ ¿и Л

Новосибирск 2011

4840692

Работа выполнена на кафедре биохимии Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого и кафедре медицинской биологии Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета.

Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Сибирский государственный

медицинский университет Минздравсоцразвития РФ»

Защита состоится «________» мая 2011 года в 10 часов на заседании

диссертационного совета Д 001.014.01 при НИИ Физиологии СО РАМН по адресу: 630117, г. Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке НИИ Физиологии СО РАМН по адресу: 630117, г. Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 4.

Автореферат разослан «_» февраля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук Бузуева И.И.

САЛМИНА Алла Борисовна

доктор биологических наук, профессор МЕДВЕДЕВ Леонид Нестерович

Официальные

оппоненты:

доктор биологических наук АЙЗМАН Роман Иделевич

доктор биологических наук

АРХИПОВ Сергей Алексеевич

доктор биологических наук МАКАРОВА Ольга Петровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность п постановка проблемы

Исследование механизмов регуляции роста клеточных популяций -одна из наиболее важных задач физиологии и патофизиологии, направленных на разработку новых подходов к лечению пролиферативных заболеваний, вызванных выходом клеток из-под контроля регуляции пролиферации (Епифанова О.И., 2003; Lee М.H., Yang H.Y., 2002; Lee М.Н., Yang H.Y., 2003; Lee M.H., Yang H.Y., 2003; Stewart Z.A. et al., 2003). В настоящее время постулируется несколько уровней регуляции пролиферации

- молекулярный, клеточный, тканевой, органный и организменный. Нарушение регуляторных механизмов возможно на любом из них. Подробно исследованы механизмы регуляции пролиферации и их нарушения на молекулярном и клеточном уровнях (Епифанова О.И., 2003; Basi G., Draetta

G., 1995; Roussel M.F., 1999; Miller M.E., Cross E.R., 2001; Ho A., Dowdy S.F., 2002; Knowles M.A., 2005). Предложены модели регуляции на уровне клеточной популяции и организма (Эмануэль Н.М., 1977; Донцов В.И., 1990; Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г., 1999; Шаровская Ю.Ю. и др., 2001; Dilman V.M., 1994; Giancotti F.G., Ruoslahti E., 1999). Однако общепринятой феноменологической модели, в которой бы все регуляторные уровни были увязаны в единую функциональную систему, пока не найдено.

В норме рост клеточных популяций всегда отражает потребности организма и определяется генетической программой метаболизма, дифференцировки и специализации. Помимо этого рост популяции зависит от доступности метаболических субстратов и влияния внешних факторов (Эмануэль Н.М., 1977; Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г., 1999). Каждая клетка в составе популяции представляет собой сложную функциональную саморегулирующуюся систему, все компоненты которой взаимосвязаны и взаимозависимы, а сигнальная система в норме позволяет удерживать параметры гомеостаза в контролируемых пределах. При силе воздействия, превышающей пороговые значения, адекватная приспособительная реакция клетки может потребовать перехода на иной уровень функционирования. Запуск соответствующей программы гомеостаза на уровне клеточной популяции может вызывать гипертрофию, гиперпролиферацию или стимулировать апоптоз (Медведев Л.Н., 1988; Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993). Естественно, что переход клеток на новый уровень будет определяться потребностями организма и условиями среды, однако стратегию поведения каждая клетка выбирает в зависимости от наличия в ней энергетических и пластических ресурсов, специализации и, исходя из своего функционального состояния. Однако ведущий фактор, регулирующий переход клетки из одного состояния в другое, учитывающий одновременно и потребности многоклеточного организма как единого целого, и потребности отдельных элементов (клеток) этого целого, пока не определен. Поиску этого ведущего фактора - сквозной сигнальной системы многоуровневой регуляции пролиферации и ее ключевых параметров и посвящено настоящее исследование.

Все многоклеточные организмы в норме обладают уникальной системой иерархически организованных и взаимосвязанных механизмов регуляции размера клеточных популяций, обеспечивающихся балансом между рост-стимулирующими и рост-ингибирующими сигналами, позволяющими контролировать рост клеточной массы согласно потребностям организма. В условиях эмбрионального и постэмбрионального развития, адаптации к стресс-факторам и регенерации баланс между этими сигналами временно сдвигается в сторону рост-стимулирующих, а при онкогенной трансформации — их сдвиг становится практически необратимым. Но, так или иначе, и в нормальных, и в неопластических клетках стимуляция пролиферации происходит вследствие активации экспрессии генов, контролирующих клеточный цикл (Knowles М., Selby Р., 2005), тонкие механизмы регуляции которого до конца не поняты.

Благодаря интенсивному развитию молекулярной биологии большие надежды на прогресс в раскрытии механизмов, контролирующих митотическую активность клеток, возлагаются на исследования структурных и функциональных свойств сигнальных молекул, являющихся компонентами сложных и разветвленных внутриклеточных сигнальных систем, регулирующих функциональное состояние клетки. Однако выяснилось, что одни и те же внеклеточные сигнальные молекулы и внутриклеточные мессенджерные системы стимулируют различные, часто противоположные, клеточные эффекты - от пролиферации до апоптоза (Gomperts В. et al., 2003). Доказательств множественности эффектов регуляторных молекул в научной литературе представлено достаточно много (Gomperts В. et al., 2003). Но до сих пор остается загадкой, каким образом клетки из такого большого количества возможных вариантов поведения сразу и практически безошибочно выбирают единственно верную стратегию, позволяющую им самим выживать и обеспечивать потребности целого организма.

Понимание механизмов регуляции функционального состояния клетки в парадигме только молекулярной биологии не может быть достигнуто, поскольку в молекулярно-биологических исследованиях игнорируется специфичность условий, в которых функционируют белки и нуклеиновые кислоты в условиях in vivo. Обычно все среды, используемые для клеточных культур или бесклеточных систем при изучении структуры и функций сигнальных молекул, стандартизованы. Однако в клетках и во внеклеточном матриксе в зависимости от физиологического состояния организма содержание катионов натрия, калия, кальция и протонов водорода может быть неодинаковым, вследствие чего конформация биополимеров в разных физиологических условиях будет отличаться. Установлено, что усиление гидратации белковой молекулы, зависящей от содержания катионов натрия в среде, вызывает удлинение молекулы, а ослабление гидратации ведет к сокращению ее длины (Lee В., Richards F.M., 1971).

Ионы являются важными факторами регуляции клеточного ответа на внешние сигналы, поскольку они: а) способны реагировать на все даже слабые внеклеточные стимулы изменением своих концентраций в цитозоле;

б) имеют эффективные механизмы поддержания своего гомеостаза; в) обладают способностью быстро и обратимо изменять конформацию белковых молекул; г) находятся в центре регуляции основных метаболических путей (энергетических, информационных и метаболических). В то же время данные о роли этих катионов в регуляции пролиферации отрывочны (Болдырев A.A., 2008; Веренинов A.A. и др., 2004; Маленков А.Г., 2006; Медведев JI.H., 1988; Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю.,1993; Fillon S. et al, 2001; Lang F. et al, 2007; Vereninov A.A. et al, 2001; Yurinskaya V.E. et al, 2005) и не позволяют сложить полную картину их участия в регуляции ростовых процессов в популяциях нормальных и опухолевых клеток в организме. Нет и единой точки зрения на механизмы системной организации взаимодействия различных уровней регуляции пролиферации - клеточного, тканевого, органного и организменного, без понимания, которых трудно проследить причинно-следственную связь и, таким образом, понять этиологию заболевания. Все это затрудняет поиск новых более эффективных методов терапии, устраняющих причину пролиферативной патологии.

Естественным является предположение, что основные регуляторные системы надо искать среди сигнальных систем, пронизывающих все уровни регуляции пролиферации, в которых ведущая роль принадлежит поддержанию параметров гомеостаза организма в целом. Основной предпосылкой для поиска такой сигнальной системы стали исследования, показывающие зависимость митотической активности клетки от ее размеров. На основании анализа литературы (Анохин П.К., 1980; Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993; Иванова Л.Н., 1996; Поляков В.Ю. и др., 2006; Yamamoto Т., 1992; Pendergrass et al, 1994; Lang F et al, 1998; Rouzaire-Dubois

B. et al., 2000; Rajasekaran S.A. et al., 2001; Kotova О. et al., 2006; Schoner W., Scheiner-Bobis G., 2007; Lang F. et al., 2007; Schelling I.R., Jawdeh B.G.A., 2008) нами была сформулирована рабочая гипотеза об ионных механизмах регуляции роста клеточных популяций в многоклеточном организме.

Основные экспериментальные факты, лежащие в основе гипотезы:

1) Увеличение объема клеток до определенных величин стимулирует их пролиферацию в клеточных культурах (Lang F. et al., 1998; Rouzaire-Dubois В. et al., 2000; Levin M., 2007; Hibino T. et al., 2006; Adams D.S. et al., 2007 и др.).

2) Объем клеток зависит от соотношения ионов во внутри- и внеклеточном пространстве (Liu R. et al., 2005; Okada Y., 2006 и др.).

3) Гормоны и биологически активные вещества, регулирующие пролиферацию, изменяют объем клеток, модулируя работу ионных транспортеров (Graf J., Haussinger D., 1996; Lang F. et al., 1998; Kotova О. et al., 2006; Lang F., 2007 и др.).

Гипотеза о ведущей роли ионной регуляции роста клеточных популяций в многоклеточном организме

Регуляция роста клеточных популяций в многоклеточном организме осуществляется с помощью механизмов, контролирующих баланс ионов натрия, калия, кальция, хлора и протонов водорода во внутри- и внеклеточном пространстве. В регуляции роста клеточных популяций участвуют все иерархические уровни, способствующие поддержанию баланса ионов на уровне клетки, клеточной популяции, органа и организма в целом (Рис.1).

Л /1

Организм

{центральные

механизмы)

Органы

Клеточная

популяция

Клетка

Т^кл ~ стимуляция пролиферации Иерархия уровнен регуляции

ХУКЛ - подавление пролиферации Роста клеточных популяций, подчиненных

приспособительным реакциям организма

Рис.1. Механизм ионной регуляции роста клеточных популяций в условиях многоклеточного организма НЭС - нейроэндокринная система, ГГПС - гипоталамо-гипофизарная система, СНС - симпатическая нервная система, РААС - ренин-ангиотензин-альдостероновая система, КСС - кортикостероидная система, ЮГА -юкстагломерулярный аппарат, КС - кардиотонические стероиды, НП -натрийуретические пептиды, АДГ - антидиуретический гормон, ИФР -инсулиноподобный фактор роста, КА - катехоламины, ОЦК - объем циркулирующей крови, МП - мембранный потенциал, V - объем клетки.

Замыкающим механизмом, определяющим удержание функционального состояния, обеспечивающего размер клеточных популяций вблизи генетически запрограммированного уровня, служат клеточные механизмы поддержания ионного гомеостаза - ЛУО и ЯУ!. Генетически

г

I АДГ

НП

—Гене ■

\/ 7

"Сенсорные „ системы ~

/ • !■ \ м д / м 1/ ^

Почки (ЮГА)

Параметры гомеостаза, регулирующие рост клеточных популяций

Ыа+, И\ ОЦК

/РААС\ Надпочеч! мки

\кес^

Ыа+, К+, С1-, Н+,

К*, 01-, Н*

К*, Са2+, С1-, Н‘, МП,

запрограммированные уровни ионного гомеостаза отвечают эволюционно отобранным и закрепленным стратегиям поведения клеточных популяций, обеспечивающим их приспособительную реакцию в составе целого организма.

Не изучено:

1) участие отдельных ионов в регуляции объема клеток в условиях многоклеточного организма а, следовательно, и роста клеточных популяций;

2) механизмы, с помощью которых организм может индуцировать переход ионного гомеостаза на уровень, обеспечивающий стимуляцию роста клеточных популяций;

3) участие почек в создании в организме условий, способствующих росту клеточных популяций.

Цель исследования

Оценка роли ионного гомеостаза в регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток в организме.

Задачи исследования

1. Изучить особенности роста популяций опухолевых и нормальных клеток у животных в различных физиологических состояниях.

2. Оценить роль энергетического статуса и физико-химических свойств мембран в регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток карциномы Эрлиха.

3. Сопоставить изменения баланса катионов кальция, натрия, калия и протонов водорода в популяциях опухолевых и нормальных клеток в условиях их роста и деградации и оценить роль этих ионов в регуляции ростовых процессов.

4. Оценить способность экзогенных веществ, участвующих в регуляции ионного гомеостаза, модулировать скорость роста популяций нормальных и опухолевых клеток в организме и изучить механизм их действия.

5. Изучить способность препаратов, снижающих содержание катионов натрия в клетках, подавлять онкогенез.

6. Оценить роль почек в создании в организме условий, способствующих росту клеточных популяций под влиянием стресс-факторов и в условиях опухолевого роста.

7. Разработать феноменологическую модель ионного гомеостаза как одного из ведущих механизмов регуляции роста клеточных популяций.

Научная новизна работы

В работе впервые:

1. Установлено, что срочная адаптация к физическим (холод) и химическим (алкоголь) экстремальным факторам среды характеризуется подавлением активности Ыа,К-АТФазы в почках и головном мозге, а долговременная - двукратным повышением активности фермента.

2. Выявлено, что стимуляция пролиферативных процессов в асцитных клетках карциномы Эрлиха при опухолевом росте и почках при адаптации к холоду сопровождается накоплением катионов натрия.

3. Получены данные, свидетельствующие о том, что содержание катионов кальция в асцитных клетках и их чувствительность к одному из наиболее важных пара- и аутокринных регуляторов (экзогенному АТФ) зависит от фазы опухолевого роста и определяется уровнем активных форм кислорода.

4. Получена динамика роста асцитной карциномы Эрлиха in vivo, которая отличается от описанных в литературе, временным подавлением роста опухоли, что является дополнением к существующим представлениям о динамике опухолевого роста.

5. Выявлено трехкратное снижение содержания катионов кальция в ядрах опухолевых клеток легкого у больных раком легкого в фазу их повышенной митотической активности, что подтверждает важную роль ядерного кальция в регуляции экспрессии генов.

6. Показано, что в условиях in vivo введение инсулина и уабаина увеличивают, а введение фуросемида, АТФ и 2,7% NaCl подавляют скорость роста асцитной карциномы Эрлиха. Установлено, что причиной противоопухолевого эффекта фуросемида в условиях in vivo является стимуляция процессов элиминации опухолевых клеток.

7. Установлено, что высокочастотное ЭМП стимулирует эритропоэз, увеличивая в кровеносном русле долю молодых эритроцитов и ретикулоцитов, и повышает эффективность системы активного транспорта катионов кальция в миокарде.

8. Выявлено, что у мышей с асцитной карциномой Эрлиха экскретируемая фракция воды и натрия снижена.

9. Показано, что спиронолактон (антагонист альдостерона) уменьшает скорость роста асцитной карциномы Эрлиха.

10. Предложена феноменологическая модель ионной регуляции роста клеточных популяций, в которой все регуляторные уровни увязаны в единую функциональную систему.

Положения, выносимые на защиту

1. Адаптация животных к стресс-факторам стимулирует увеличение в тканях содержания катионов натрия, калия и воды. Опухолевые клетки обладают аномально высокой концентрацией катионов натрия, не характерной для нормальных клеток. Повышение содержания катионов натрия в нормальных и опухолевых клетках способствует увеличению их размеров и является необходимым условием активации в них митотических процессов.

2. Пусковым сигналом, стимулирующим митотическую активность в нормальных и опухолевых клетках, является внутриклеточный кальций, содержание которого в момент стимуляции пролиферации возрастает в несколько раз. Концентрация свободного кальция в

асцитных клетках и их чувствительность к АТФ определяется фазой роста карциномы Эрлиха и зависит от уровня активных форм кислорода.

3. Скорость роста популяций нормальных и опухолевых клеток регулируется веществами, изменяющими размер клеток. Инсулин и уабаин увеличивают, а фуросемид, гипертонический NaCl и АТФ снижают рост популяций нормальных и опухолевых клеток, стимулируя в них процессы клеточной элиминации.

4. Важным элементом регуляции роста клеточных популяций в условиях in vivo являются почки, которые путем снижения экскретируемой фракции натрия задерживают в организме катионы натрия, способствуя клеточному набуханию, являющемуся необходимым условием стимуляции процессов клеточного деления. Спиронолактон, подавляющий действие альдостерона, снижает скорость опухолевого роста.

5. При пролиферативных патологиях часть клеточной популяции переходит в новое стационарное состояние, параметры ионного гомеостаза которого поддерживаются клетками новообразования и организмом вблизи новой константы. Восстановление параметров ионного гомеостаза до исходного уровня может способствовать подавлению опухолевого процесса.

Теоретическая и практическая значимость

Важность работы для фундаментальной науки и практической медицины обусловлена необходимостью понимания молекулярных механизмов адаптации организма к экстремальным факторам среды и причин трансформации нормальных клеток в онкогенные. Результаты исследования баланса катионов натрия, калия, кальция и функционирования ионных насосов в условиях роста популяций нормальных и опухолевых клеток способствуют определению роли ионного гомеостаза в процессах адаптации живых организмов к экстремальным факторам среды и в индукции онкогенеза.

Полученные результаты расширяют представление о механизмах взаимного влияния катионов натрия, калия, кальция, протонов водорода и АФК в организме при онкогенезе и адаптации к экстремальным условиям. Выявленные закономерности метаболических изменений в асцитных клетках при стимуляции и торможении роста опухоли создают основу для разработки методов оптимизации путей коррекции патологических состояний организма, вызванных развитием опухоли.

Исследование влияния АТФ на опухолевые клетки имеют практическую ценность в связи с его применением в медицинской практике в качестве фармакологического препарата, использующегося для подавления развития патологических процессов. Выявлено, что разнонаправленность эффектов АТФ может зависеть от функционального состояния клеток,

определяющего скорость опухолевого роста, поскольку чувствительность асцитных клеток к АТФ зависит от его фазы.

Данные доказывают, что действие фармакологических препаратов, использующихся в клинической практике для повышения содержания катионов кальция в неопластических клетках, в зависимости от стадии роста опухоли могут вместо цитотоксического эффекта стимулировать развитие гиперпролиферации, обостряющей течение онкологического процесса.

Полученные результаты открывают перспективы, позволяющие разрабатывать способы подавления опухолевого роста веществами, снижающими размеры опухолевых клеток. Таким образом, эффективность противоопухолевой терапии может быть улучшена дополнением к традиционным способам лечения препаратов, способствующих снижению содержания внутриклеточного натрия в опухолевых клетках.

Результаты исследования могут найти применение в теоретической и экспериментальной физиологии, биохимии, патологической физиологии, клеточной биологии и фармакологии. Материалы диссертации используются при чтении курсов «Биохимия мембран», «Биохимические механизмы адаптации», «Биохимия мышечного сокращения», «Биоэнергетика» и «Биохимия тканей» студентам, обучающимся по специальности «Общая биохимия» на кафедре медицинской биологии СФУ. Методы, изложенные в диссертации, включены в разделы практикумов по биофизике и биохимии на кафедре физико-химической биологии и медицинской биологии Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ, используются студентами при выполнении курсовых, дипломных, магистерских и диссертационных работ.

Апробация работы

Основные результаты доложены на международной конференции «Гомеостаз» в Красноярске (1997), 9-м Международном симпозиуме “Реконструкция гомеостаза” в Красноярске (1998), Российской конференции с международным участием «Организм и окружающая среда: жизнеобеспечение и защита человека в экстремальных условиях» в Москве (2000), XVIII физиологическом съезде им. И.П. Павлова в Казани (2001), Международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация» в Пущино (2003, 2005, 2007, 2009), XIX физиологическом съезде им. И.П. Павлова в Екатеринбурге (2005), межрегиональной научно-практической конференции «Объединение субъектов Российской Федерации и проблемы природопользования в Приенисейской Сибири» в Красноярске (2005), 1 съезде физиологов СНГ в Дагомысе (2005), XX физиологическом съезде им. И.П. Павлова в Москве (2007), съезде биохимиков и молекулярных биологов в г. Новосибирске (2008), всероссийской конференции с международным участием «Молекулярная онкология» в Новосибирске (2008), научнопрактической конференции в рамках Второй общегородской ассамблеи «Красноярск. Технологии будущего» (2009), на расширенном заседании

кафедры медицинской биологии Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета (2010).

Публикации

Основные положения диссертации опубликованы в 38 печатных работах, 14 из них - в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 328 страницах машинописного текста и состоит из списка сокращений, введения, аналитического обзора литературы, описания объектов и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов, списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 129 рисунками, 14 таблицами. В библиографический список включено 435 источника, из них 113 опубликовано в отечественной печати, а 325 - в зарубежной.

ОСНОВНЫЕ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе были использованы следующие реактивы: NaCl, КС1, СаС12, MgCl2, КН2Р04, MgS04, Na2HP04, NaHC03, глюкоза, глутамат, лаурилсульфат натрия, ЭДТА, хлорная кислота ацетат натрия, ТХУ, тиобарбитуровая кислота, феррицианид калия, NaOH (ч.д.а. «Реахим», Россия), ЭГТА, уабаин, дигитонин, HEPES, Fura-2/AM, ATP-Na2, Chelex, пирен, флуоресцеин-изотионат изомер 1, фиколл, коллагеназа, №N3, Rhodamin-123 («Sigma», USA), флуоресцентные красители Hoechst 33342 и Propidium iodide (Molecular Probes, Eugene OR, USA); комплекс арабиногалактана с платиной (любезно предоставлен Старковым А.К. и Кагаем Б.Е. - Институт химии и химических технологий СО РАН), цисплатин («Ebewe», Австрия), стандартные наборы для определения общих липидов (Lachema), общего кальция (Кальций-Ново) и креатинина (Chemapol).

Объекты исследования

Эксперименты выполнены на крысах-самцах линии Вистар, белых аутбредных крысах-самцах и белых мышах-самцах линии ICR. Объектами исследования служили асцитные клетки карциномы Эрлиха, адипоциты бурой жировой ткани, клетки корковой и мозговой зон почек, кардиомиоциты, миоциты скелетной мускулатуры, фибробласты, нормальные и опухолевые клетки ткани легкого больных раком легкого. В качестве стресс-факторов были использованы ЭМП, холод, алкоголь, физическая нагрузка и гиподинамия.

В работе с больными соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинской Декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki) (1964, 2000 ред.).

Все эксперименты с животными были выполнены в соответствии с этическими принципами и нормативными документами, рекомендованными

Европейским научным фондом (ESF) и декларацией о гуманном отношении к животным.

Методы исследования биохимических параметров Энергетическое состояние кардиомиоцитов и асцитных клеток оценивали методом 31Р-ЯМР-спектроскопии на жидкостном ЯМР-спектрометре Bruker Avance DPX 200. Приготовление экстрактов осуществляли по методике, описанной Бубновской JI.H. (Бубновская Л.Н. и др., 2002.). Активность Са-АТФазы, экто-АТФазы, №,К-АТФазы определяли по концентрации ортофосфата, образующегося в ходе гидролиза АТФ. Количественное определение ортофосфата проводили методом Ратбуна и Бетлах (Rathbun W.B. Betlach M.V., 1969). Белок определяли по методу Лоури (Lowry О.Н. et al., 1951). Активность Са-насоса саркоплазматического ретикулума миокарда крыс оценивали помощью катионселективных электродов, сигналы от которых усиливались и поступали на аналого-цифровой преобразователь, откуда передавались на компьютер, где обрабатывались с помощью специальной программы. Скорость гидролиза АТФ определяли по нарастанию в среде протонов водорода, транспорт Са2+ через мембрану саркоплазматического ретикулума

- по уменьшению активности катионов кальция в инкубационной среде. Содержание РНК и ДНК определяли по модифицированному методу Шмидта и Тангаузера с последующей спектрофотометрией (Трудолюбова М.Р., 1977). Перекисное окисление липидов в миокарде, головном мозге и крови оценивали по содержанию малонового диальдегида (Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г., 1977), окислительную модификацию белка - по образованию битирозиновых сшивок (Дубинина Е.Е. и др., 2002). Восстановительный потенциал крови определяли потенциометрически по увеличению содержания протонов водорода, образующихся в среде после добавления образцов крови.

Методы исследования клеточных параметров Митотический индекс оценивали микроскопически (Рогозин Е.А., 2003) на микроскопе Olympus. Апоптоз и некроз клеток определяли методом флуоресцентной микроскопии на микроскопе Olympus с помощью

прижизненных красителей Hoechst 33342 и Propidium iodide. Скорость эндогенного дыхания исследуемых образцов определяли полярографически. Собственную флуоресценцию NAD(P)H оценивали

спектрофлуориметрически (Petty H. R., 2001). Определение микровязкости мембран клеток проводили спектрофлуориметрически с помощью

гидрофобного зонда пирена на спектрофлуориметре Aminco Bowman Series

2, Thermo Spectronic (USA). Мембранный потенциал митохондрий

определяли спектрофлуориметрически с помощью флуоресцентного зонда Rhodamin-123 (Vergun О. et al., 1999).

Методы исследования параметров ионного гомеостаза Концентрацию внутриклеточного кальция определяли с помощью флуоресцентного зонда Fura-2AM на спектрофлуориметре Aminco Bowman Series 2, Thermo Spectronic (USA), и рассчитывали по формуле [Ca2+]¡ = Ks (F-

Fmin)/(Fmax-F), где F - интенсивность флуоресценции зонда в пробе (отн. ед.). Fmax - флуоресценция зонда насыщенного кальцием, измеренная после добавления в пробу 6 мкМ дигитонина. Fmin - собственная флуоресценция зонда, свободного от кальция, измеренная после добавления 5 мМ ЭГТА. Ks

- коэффициент связывания зонда с Са2+ (135 нМ при 25°С). Определение pH в клетках проводили с помощью флуоресцеина изотиоцианата изомера I (ФИ) на спектрофлуориметре Aminco Bowman Series 2, Thermo Spectronic USA (Gore M.G., 2000). Содержание катионов натрия и калия определяли методами пламенной фотометрии и атомно-абсорбционной спектроскопии.

Методы исследования физиологических параметров Температуру ядра тела оценивали по величине ректальной температуры, измеренной с помощью электротермометра ТПЭМ-1. Функциональное состояние почек определяли по величине диуреза, скорости клубочковой фильтрации и реабсорбции натрия после 2% водной нагрузки.

Статистическая обработка результатов исследований Статистическую обработку результатов проводили в программах Origin 5.0 и Statistica 7.0. Проверку гипотезы о статистической достоверности различий выборок проводили с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Закономерности роста популяций нормальных и опухолевых клеток Для выявления универсальных закономерностей, сопровождающих рост клеточных популяций в многоклеточном организме, нами были выбраны различные экспериментальные модели, для которых характерна повышенная митотическая активность клеток. Такими моделями стали популяции опухолевых клеток (асцитная карцинома Эрлиха, опухолевые клетки рака легкого человека, индуцированный онкогенез) и популяции нормальных клеток в состоянии эмбрионального и постэмбрионального развития, регенерации и адаптации к стресс-факторам.

Рост клеточных популяций в составе многоклеточного организма в норме всегда подчиняется принципам целесообразности и регулируется соотношением рост-ингибирующих и рост-активирующих факторов. Стимуляция роста популяций нормальных клеток происходит при регенерации, адаптации к стресс-факторам и в процессе индивидуального развития организма. В наших экспериментах адаптация к электромагнитному полю, холоду и физической нагрузке увеличивала массу сердца, печени, селезенки, головного мозга почек и межлопаточной бурой жировой ткани (Рис.2) путем стимуляции в них процессов пролиферации, о чем свидетельствовало повышение величины отношения ДНК/белок во всех исследованных тканях.

Особенности регуляции пролиферации опухолевых клеток изучали на асцитной карциноме Эрлиха. При подробном исследовании динамики увеличения опухолевой массы мы обнаружили, что кривая роста карциномы имела отличия от классической S-образной (Эмануэль Н.М., 1977;

Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г., 1999). Отличительной особенностью кривой в наших экспериментах стало временное подавление опухолевого роста на 12-е сутки развития карциномы, сопровождающееся снижением митотической активности асцитных клеток (Рис.З).

□ Контроль

Адаптация

Сердце Печень Селезен. Мозг Почки БЖТ Сердце

ЭМП Холод Физ.нагр.

” Т---1---->--->----1---1----1----1- -.-]--.-1--■--1-1--1--.-1--.--1--1

2 4 6 8 10 12 14 16 4 6 8 10 12 14 16

сутки после трансплантации опухоли сутки после трансплантации опухоли

(а) (б)

Рис.З. Динамика роста асцитной карциномы Эрлиха (п=30 животных на точку) -(я); изменение величины митотического индекса в ходе роста АКЭ - (б). Примечание (достоверность отличия от предыдущей точки): * - Р<0,05; ** -Р<0,01; ***-Р<0,001.

Рис.2. Изменение относительной массы отдельных органов при адаптации животных к ЭМП, холоду и физической нагрузке. Примечание (достоверность отличия от контроля): * — Р<0,05; ** - Р<0,01.

число клеток х 108

***

% клеток в митозе

25-

Исследование качественного состава опухолевой массы показало, что доля некротических клеток в опухоли на протяжении ее роста практически не менялась. До 10-ых суток было стабильным и количество клеток в состоянии апоптоза, но на 11 -ые сутки количество апоптотических клеток резко увеличивалось (Рис.4).

число клеток х 108

Рис.4. Изменение числа жизнеспособных, апоптотических и некротических клеток в ходе роста карциномы Эрлиха. Примечание (достоверность отличия от предыдущей точки): *- Р<0,05;** - Р<0,01.

Г" 1-доля клеток находящихся в состоянии апоптоза;

I 1-доля клеток находящихся в состоянии некроза.

Структурно-метаболические особенности популяций нормальных и опухолевых клеток в условиях их роста

Для выявления основных факторов, которые могли бы влиять на рост популяций нормальных и опухолевых клеток, изучали их энергетический статус и вязкость клеточных мембран.

Оценка энергетического статуса клеточных популяций

Энергетический статус клеток оценивали по скорости эндогенного дыхания, функциональному состоянию митохондрий и изменению отношения Р/р-ЫТР в клеточных популяциях нормальных и опухолевых клеток. Проведенные эксперименты показали, что скорость потребления кислорода клетками миокарда в условиях адаптации к электромагнитному излучению не изменялась, хотя мембранный потенциал митохондрий и содержание в них катионов кальция значительно возрастало, что свидетельствовало о повышении функциональной активности митохондрий. Такой вывод подтверждался и снижением отношения Р/Р-ЫТР, измеренного с помощью 3|ЯМР-спектроскопии.

Определение скорости эндогенного дыхания в процессе роста карциномы Эрлиха показало, что потребление кислорода асцитными клетками на протяжении всего роста опухоли оставалось неизменным (в среднем около 2 мкмоль 02/мг белка/мин), хотя величина отношения Р,/р-

ШТ претерпевала в процессе роста значительные колебания (Рис.5). Таким образом, результаты исследований не выявили четкой зависимости между энергетическим статусом клеток и ростом клеточных популяций.

Р.^ШР

0,5-

, | I 1 И 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

с -2 -4 -6 -8 -10 -12 -и сутки после трансплантации опухоли

а б

Рис.5. Типичный 31ЯМР-спектр экстракта асцитных клеток (а) и изменение Ри'Р-Ш Р (б) в асцитных клетках в процессе роста карциномы Эрлиха. Примечание (достоверность отличия от предыдущей точки): ** -Р<0,01; *** -Р<0,001.

Оценка вязкости клеточных мембран В регуляции функциональной активности клеток важную роль играют структурные характеристики клеточных мембран, поскольку они определяют активность мембранно-связанных ферментов, каналов и рецепторного аппарата. При переходе клеток из состояния покоя в митотический цикл происходит дисагрегация внутримембранных частиц, повышается текучесть липидного бислоя, в целом мембрана становится менее стабильной (Епифанова О.И., 2003). Поэтому предполагается, что физико-химические свойства клеточных мембран являются прогностическими для оценки роста клеточных популяций нормальных и опухолевых клеток. Полагают, что основные свойства опухолей (неограниченная пролиферация, анаплазия, метастазирование, способность к инвазивному росту) являются результатом изменений поверхности опухолевых клеток, связанных с нарушением физико-химических свойств плазматической мембраны.

В наших исследованиях стимуляция митотической активности в популяциях нормальных клеток сопровождалась разнонаправленными изменениями микровязкости клеточных мембран (Табл.1). В популяции опухолевых клеток в разные фазы роста карциномы Эрлиха, характеризующиеся как стимуляцией, так и подавлением митотической активности, значимых изменений микровязкости клеточных мембран также не обнаружено.

Таблица 1. Изменение коэффициента эксимеризации пирена в некоторых органах и тканях крыс при адаптации к стресс-факторам, регенерации ожоговой раны и в процессе эмбрионального и постэмбрионального развития

Группа крыс Белок/липидная зона, 1эА1м Липидный бислой, ]зИ\\

Адаптация к ЭМП

Лимфоциты

Контроль (п=10) 2,119±0,300 2,350±0,341

Опыт (п= 10) 1,128±0,223** 1,201±0,235**

Эритроциты

Контроль (п=10) 0,039±0,004 0,035±0,005

Опыт (п=10) 0,057±0,006* 0,036±0,005

СР миокарда

Контроль (п=11) 0,097±0,009 0,083±0,007

Опыт (п=12) 0,080±0,007* 0,100±0,009*

Лдаптаг^ия к гиподинамии

Миокард

Контроль (п=11) 0,231±0,025 0,081±0,009

Опыт (п=12) 0,260±0,032 0,086±0,008

Адаптация к гиподинамии

Скелетная мускулатура

Контроль (п=11) 0,157±0,020 0,06±0,008

Опыт (п=12) 0,240±0,030* 0,08±0,009*

Адаптация к холоду

Почки

Контроль (п=11) 0,65±0,090 0,33±0,043

1 час (п=9) 0,05±0,009* 0,25±0,034

3 часа (п=10) 0,05±0,006* 0,05±0,005**

4 недели (п=12) 0,4±0,050* 0,25±0,039

Онтогенез

Почки

Эмбрионы (п=15) 0,074±0,009 0,040±0,003

Новорожденные (п=11) 0,049±0,006* 0,023±0,001*

4 недели (п=10) 0,065±0,009 0,031 ±0,002*

Примечание (достоверность отличия от контроля): * - Р<0,05;*** - Р<0,01.

В целом совокупность полученных результатов показала отсутствие однозначной зависимости между энергетическим статусом, вязкостью плазматической мембраны и ростом популяций нормальных и опухолевых клеток.

опухолевых клеток в условиях стимуляции пролиферативных процессов

Роль катионов кальция в регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток

Наиболее важным мессенджером, регулирующим процессы пролиферации, дифференцировки и апоптоза в нормальных и опухолевых клетках, считается внутриклеточный кальций (Whitaker М., 2001; Azhar М., 2001), уровень которого всегда изменяется под влиянием внешних сигналов (Berridge M.J. et al, 2003). При исследовании роли кальция в регуляции роста клеточных популяций при адаптации к холоду нами обнаружено почти четырехкратное его увеличение практически сразу после воздействия низкой температуры. При продолжении действия стресс-фактора содержание свободного кальция в клетках падало до уровня контроля и лишь незначительно колебалось на протяжении всей адаптации (Рис.6). Уровень катионов кальция в клетках почек в условиях эмбрионального и постэмбрионального развития был повышенным у эмбрионов и новорожденных, а в условиях дальнейшего постэмбрионального развития снижался (Рис.6).

1 1

й I ф] гЬ [Т"| t , jjj| —j

1 час 3 часа 2 нед. 4 нед. Время адаптации

а б

Рис.6. Изменение содержания свободного кальция в клетках почек при адаптации к холоду (а) и в процессе онтогенеза {б). Примечание (достоверность отличия от контроля):* - Р<0,05.

Регенерация вызывала повышение концентрации Са2т в фибробластах только в период индукции пролиферации (Рис.7). Адаптация к физической нагрузке и гиподинамии также увеличивала уровень Са2+ (Рис.8), однако при физической нагрузке наблюдалось многократное повышение, тогда как при гиподинамии это повышение составляло только 25%.

Рост содержания катионов кальция в клетках, выявленный нами при воздействии стресс-факторов, вызывал компенсаторное увеличение активности Са-АТФазы (Рис.9), которая, вероятно и являлась основным фактором восстановления гомеостаза катионов кальция в условиях продолжающегося воздействия стресс-факторов.

Рис.7. Изменение концентрации свободного кальция в фибробластах при регенерации в процессе заживлении ожоговой раны. Примечание (достоверность отличия от контроля): ** - Р<0,01.

Скелетные мышцы Миокард

Рис.8. Изменение содержания свободного кальция в миокарде и скелетной мускулатуре при адаптации крыс к физической нагрузке и гиподинамии. Примечание (достоверность отличия от контроля):* - Р<0,05; ** - Р<0,01.

Рис.9. Изменение активности Са-АТФазы в скелетной мускулатуре, миокарде и головном мозге при адаптации животных к физической нагрузке, ЭМП и хронической алкогольной интоксикации.

В асцитных клетках концентрация катионов кальция в процессе роста карциномы Эрлиха претерпевала значительные колебания и имела два пика повышения (Рис. 10). Первый пик приходился на фазу, характеризующуюся индукцией апоптотических процессов в опухоли, а второй наблюдался в фазу стимуляции пролиферации после временного подавления роста опухоли. Причем изменение концентрации катионов кальция, сопровождающееся ростом опухоли, соответствовала такой степени изменений, которая стимулировала пролиферацию нормальных клеток при адаптации. Таким образом, результаты исследований позволили предположить, что как подавление роста клеточных популяций, так и его стимуляция могут регулироваться катионами кальция, однако амплитуда изменений уровня катионов кальция в индукции различных функциональных состояний неодинакова. При исследовании изменений активности Са-АТФазы в процессе роста карциномы Эрлиха мы установили, что стимуляция фермента происходила через двое суток после повышения концентрации внутриклеточного кальция (Рис. 10).

При изучении внутриклеточного баланса катионов кальция у больных мелкоклеточным раком легкого было обнаружено двукратное увеличение содержания свободного кальция в цитозоле опухолевых клеток, сопровождающееся трехкратным снижением его в ядрах (Табл.2), что подтверждает предположение о важной роли ядерного кальция в регуляции экспрессии генов (Андрющенко П.И., Зоценко Д.М., 2003; Поляков В.Ю. и др., 2006).

[Са2\, нМ

4 6 8 10 12 14

сутки после трансплантации оп;

активность Са-АТФазы, мкмоль Р1 /10е клеток в час

сутки после транплантации опухоли

а

Рис. 10. Изменение содержания свободного кальция в асцитных клетках (а) и активности Са-АТФазы (б) в процессе роста карциномы Эрлиха. Примечание (достоверность отличия от предыдущей точки): * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** -Р<0,001.

Таблица 2. Содержание катионов кальция в ядрах и цитозоле нормальных и опухолевых клеток легочной ткани у больных раком легкого

Образец ткани [Са2+]ш, мкмоль/мг белка

Цитозоль Ядра

Нормальные клетки легочной ткани 6,2±0,9 (п=15) 47,1± 15,0 (п=32)

Опухолевые клетки легочной ткани 11,8±1,5*(п=15) 15,0±3.0** (п=32)

Примечание: * - Р < 0,01; ** - Р < 0,001

Для установления роли активных форм кислорода (АФК) в регуляции содержания Са2" в асцитных клетках была определена концентрация катионов после инкубации асцитных клеток с Ы-ацетил-Ь-цистеином, который нейтрализует АФК (Бсгеск Я., 1991; 0’Ьо§Ыеп А., 2006). Выявлено, что изменение концентрации Са~ в асцитных клетках при нейтрализации активных форм кислорода зависело от фазы развития опухоли (Рис.11). Причем, чем ниже была начальная концентрация катионов кальция в клетке, тем в меньшей степени она зависела от активных форм кислорода. Зависимость концентрации внутриклеточного Са2+ от наличия активных форм кислорода была максимальной на 12-ые сутки.

[Са2\, нМ

200

150

100

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

сутки после трансплантации опухоли

Рис. 11. Влияние М-ацетил-Ь-цистеина на содержание катионов кальция в асцитных клетках. Примечание (достоверность отличия между столбцами):* - Р<0,05; ** -Р<0,01.

(Са )ВНуп - (Са2+)

в нут

в отсутствие активных форм кислорода (после инкубации с >1-

ацетил-Ь-цистеином, конечная концентрация 10 мкМ).

Роль катионов натрия и калия в регуляции роста популяций нормальных и

опухолевых клеток В регуляции кальциевого гомеостаза важную роль играют катионы натрия, которые к тому же способны самостоятельно регулировать функциональное состояние клетки, осуществляя контроль за ее размерами. В качестве основной модели для исследования роли катионов натрия и калия в регуляции роста популяций нормальных клеток была выбрана модель адаптации к холоду, а популяций опухолевых клеток - асцитная карцинома Эрлиха.

На уровне организма в поддержании гомеостаза катионов натрия важную роль играют почки. В норме нарушение гомеостаза натрия в организме всегда вызывает изменение функциональной активности почек, поэтому зачастую на уровне организма нарушения ионного гомеостаза компенсируются и не всегда проявляются. В частности, на протяжении всего срока адаптации к холоду (22 недели) нами не было выявлено изменений содержания катионов натрия в плазме крови, за исключением 3-ей недели. Концентрация калия в плазме крови на протяжении всей адаптации также в целом не изменялась и лишь через 3-4 недели холодовых воздействий она незначительно (на 12%, Р<0,01) возрастала. В то же время изменения катионов натрия и калия в почках и бурой жировой ткани при адаптации к

холоду были более выраженными. В частности, содержание катионов натрия и калия увеличивалось в мозговой (Рис. 12) и корковой зонах почек, а в бурой жировой ткани, кроме того, повышался и уровень общей и внутриклеточной воды (Рис. 13).

Рис.]2. Увеличение содержания №+ и К+ в мозговой зоне почек крыс при адаптации к холоду. Примечание: (достоверность

отличий от контроля) * - Р<0,05.

Рис.13. Увеличение содержания общей и внутриклеточной воды в БЖТ крыс при адаптации к холоду. Примечание: (достоверность

отличия от контроля):* - Р<0,05; ** -Р<0,01.

Универсальной закономерностью, выявленной нами при исследовании влияния разных по своей природе стресс-факторов, стало изменение активности №,К-АТФазы, выражающееся в ее снижении на этапе срочной (2 недели) адаптации и повышении в фазу долговременной адаптации (10-12 недель) (Рис.14). Следует отметить, что активация фермента в отдаленные сроки адаптации не компенсировала нарушения ионного гомеостаза, вызванного действием стресс-факторов, на что указывали повышенные значения отношения |ТЧа+]/[К+] в почках при адаптации к холоду (Рис. 15).

Наиболее интересным и доказательным для выявления ведущей роли катионов натрия и калия в регуляции роста клеточных популяций стал факт повышения отношения |ТЧа+]/[К+] в асцитных клетках в момент активации митотической активности в карциноме Эрлиха. Установленная нами стимуляция митотической активности на 12-ые сутки развития опухоли после временного ее подавления сопровождалась двукратным повышением величины отношения [ТчГа+]/[К+] (Рис. 16).

5 й 35

5 «

<о с; п 0) та ю Р- и. < ^ О.

О 2 10

Алкоголизация, недели

Адаптация к холоду, недели

Рис. 14. Изменение активности №,К-ЛТФазы в головном мозге и почках крыс под влиянием адаптации к химическому (алкогольная интоксикация) и физическому (холод) стресс-факторам. Примечание: (достоверность отличия от контроля):* -Р<0,05; ** - Р<0,01.

Адаптация к холоду, недели

10 11 12 13

Время развития опухоли, сутки

Рис. 15. Изменение соотношения [Ка+]/[К+] в корковой зоне почек при адаптации крыс к холоду. Примечание: (достоверность отличия от контроля):* - Р<0,05.

Рис. 16. Изменение соотношения [Ыа+]/[К+] в асцитных клетках в момент активации

пролиферации в карциноме Эрлиха. Примечание:

(достоверность отличия от контроля):** - Р<0,01.

Регуляция процессов пролиферации популяций нормальных и опухолевых клеток веществами, изменяющими ионный гомеостаз

Совокупность полученных нами экспериментальных данных свидетельствовала о том, что нарушение гомеостаза катионов натрия и калия может явиться одной из причин, приводящей к стимуляции процессов

пролиферации как нормальных, так и опухолевых клеток, поскольку от их соотношения зависят размеры клеток.

Известно, что вещества, способствующие внутриклеточному накоплению катионов натрия и анионов хлора, увеличивают размеры клеток, а вещества, снижающие содержание этих ионов - их уменьшают. Даже небольшие колебания размеров клетки при нарушении баланса катионов натрия и калия заметно изменяют их функциональное состояние. Увеличение размеров клетки активирует анаболические процессы и стимулирует клеточную пролиферацию, а снижение - индуцирует катаболизм и апоптоз (Широкова A.B., 2007; Gomes-Angelats М. et а!., 2000; Lang F. et al., 2007; Rouzaire-Dubois B. et al., 2000). Поэтому в норме клетки имеют множество различных механизмов, как энергозависимых, так и независимых от энергообмена, способных поддерживать стабильность клеточного объема. Если катионы натрия являются важным фактором стимуляции роста опухоли, то можно ожидать, что увеличение их содержания в клетке может ускорить этот процесс.

Экспериментальную проверку такого предположения проводили путем введения в асцитную опухоль веществ, вызывающих разнонаправленные изменения клеточного размера, а именно, строфантина G, инсулина, фуросемида, АТФ и 2,7%-ного раствора NaCl. Строфантин G -специфический ингибитор №,К-АТФазы - повышает внутриклеточное содержание катионов натрия и, таким образом, увеличивает размер клетки (Болдырев A.A., 2008). Эффект инсулина подобен гипоосмотическому набуханию, он стимулирует увеличение объема клетки путем активации Ка+/Н+-обмена и Ыа+-К+-2СГ-котранспорта (Schliess F., Haussinger D., 2003). Фуросемид, наоборот, ингибирует Иа7Н+-обмен и Ыа‘-К*-2СГ-котранспорт, снижая внутриклеточное содержание катионов натрия, и, таким образом, вызывает уменьшение размеров клетки (Liu R. et al., 2007), а 2,7%-ный раствор NaCl снижает размер клетки, вызывая гипертонический шок опухолевых клеток (Friis М.В. et al., 2005).

Результаты проведенных исследований подтвердили наше предположение о влиянии веществ, изменяющих объем клеток, на скорость опухолевого роста. Исследование морфологических особенностей асцитных клеток в условиях воздействия вводимых веществ показало, что, действительно, средний объем клеток в карциноме Эрлиха у разных экспериментальных групп был различен (Рис. 17). Кроме того, в группах мышей, которым вводили фуросемид, гипертонический раствор NaCl и АТФ, количество асцитных клеток в опухоли было уменьшено по сравнению с контролем на 26%, 59% и 90%, соответственно. В группах животных с введением инсулина и строфантина G количество асцитных клеток в опухоли, наоборот, превысило уровень контроля на 100% и 30%, соответственно (Рис.18).

Рис.17. Асцитные клетки, выделенные из карциномы Эрлиха у мышей на 13-ые сутки развития опухоли: а - мышам вводили инсулин в течение 9 дней; б - мышам вводили по 1 мл 2,7% ШС1 в течение 9 дней; в - контрольные мыши; г - мышам в течение 9 дней вводили фуросемид.

10000 1 9000 -8000 . 7000 -6000 -5000 -4000 3000 2000 -1000 о -

Контроль Фуросемид 2,7% N301 Инсулин Строфантин в АТР

Рис. 18. Изменение скорости роста асцитной карциномы Эрлиха под влиянием веществ, изменяющих объем асцитных клеток

Для установления причины изменения скорости опухолевого роста под влиянием различных препаратов была проанализирована доля апоптотических и некротических клеток в асцитной карциноме Эрлиха в разных экспериментальных группах мышей. Результаты исследований показали, что в опухоли контрольных животных общее число клеток в состоянии апоптоза и некроза составило 15%; а в группе животных, которым вводили инсулин, она практически не отличалась от контроля. Однако в группе мышей, которым инъецировали фуросемид, доля элиминирующихся клеток возросла до 47%. При этом инсулин повышал число некротических и снижал долю апоптотических клеток в опухоли, а фуросемид увеличивал количество некротических и апоптотических клеток, причем доля апоптотических клеток возрастала многократно.

В целом результаты исследований показали, что: 1) введение мышам с асцитной карциномой Эрлиха веществ, способствующих увеличению размеров клеток, стимулирует опухолевый рост, а веществ, приводящих к уменьшению размеров клетки, наоборот, подавляют; 2) основной причиной снижения скорости роста опухоли под влиянием фуросемида является стимуляция процессов апоптоза и некроза. Подобный эффект мы наблюдали и при введении веществ, регулирующих объем клетки, в популяцию нормальных клеток. Введение строфантина в интактным животным даже в течение одной недели приводило к увеличению массы сердца и почек (Рис. 19), что свидетельствовало о влиянии веществ, вызывающих увеличение клеточного объема, на ускорение роста популяций нормальных клеток. Введение в течение 6-ти недель фуросемида, уменьшающего объем клеток, снижало массу почек (Рис. 19).

Рис. 19. Изменение относительной массы миокарда и почек у мышей под влиянием строфантина в и фуросемида. Примечание: * - достоверность отличий от контроля, Р<0,05.

Наиболее ярким на скорость роста карциномы Эрлиха было влияние АТФ (многократное подавление скорости роста), поэтому мы остановились на изучении механизма его воздействия на асцитные клетки карциномы Эрлиха. Экстраклеточный АТФ считается важным фактором, регулирующим концентрацию Са2+ в клетке (Зиганшин А.У., Зиганшина Л.E., 1999; Карелин A.A., 2000; Баумуратов A.C., 2004; Rossi A.M., 2002; Vanoverberghe K., 2003) и секретируется большинством типов клеток, в том числе и клетками асцитной карциномы Эрлиха. Влияние АТФ на процессы клеточного роста и дифференцировки осуществляется через активацию пуринорецепторов плазматической мембраны (Зиганшин А.У., Зиганшина Л.E., 1999), а также через усиление внеклеточного сигнала на тирозинкиназу (Карелин A.A., 2000). Свой эффект АТФ проявляет через гиперполяризацию клеточной мембраны, активацию Са2+-зависимых К+-каналов и сокращение объема клетки (Карелин A.A., 2000; Pafundo D.E. et а!.. 2008).

В наших исследованиях эффект экстраклеточного АТФ на содержание Са2+ в асцитных клетках определялся стадией опухолевого роста (Рис.20). При этом наблюдалась зависимость степени повышения цитозольного кальция под влиянием АТФ от начальной концентрации катиона. Максимальным влияние АТФ было на 12-ые сутки, т.е. именно в тот период, который характеризовался быстрой пролиферацией, асцитные клетки оказались наиболее чувствительными к действию АТФ. Кроме того, было выяснено, что эффект АТФ определялся уровнем активных форм кислорода (Рис.21). Известно, что повышение концентрации кальция в клетках под действием АТФ может осуществляться как за счет усиления его входа из внеклеточного пространства, так и внутриклеточных депо. Для определения источника Са2+ при его повышении в активированных с помощью АТФ асцитных клетках, оценивали разницу в увеличении концентрации Са2+ под влиянием АТФ в присутствии свободного Са2+ во внеклеточной среде и в среде со связанным с помощью ЭГТА Са2+. Обнаружено, что в разные фазы роста опухоли источник повышения Са2+ под влиянием АТФ был различным (Рис.22). Исследование механизма действия АТФ показало, что подавление скорости роста асцитной карциномы может быть вызвано повышением содержания катионов кальция в асцитных клетках, которые индуцируют сокращение объема клетки, и, таким образом, участвуют в стимуляции апоптоза. Для запуска апоптоза в асцитных клетках необходимы активные формы кислорода, поскольку нейтрализация активных форм кислорода, как показали наши исследования, подавляет эффект АТФ.

При индукции с помощью ортоаминоазотолуола гепатоканцерогенеза введение фуросемида, ингибирующего Ыа+/Н+-обмен и Na+-K+-2C1‘-котранспорт, в результате чего в клетках происходит снижение содержания катионов натрия и уменьшается объем клетки, масса печени оставалась на уровне контроля в отличие от массы печени животных, которым вводили только ортоаминоазотолуол (Рис.23). При этом количество элиминирующихся клеток в печени в условиях воздействия фуросемида

увеличивалось, что, по-видимому, являлось причиной подавления гиперпролиферации в печени под влиянием ортоаминоазотолуола.

[Са

4 5 в 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

сутки после трансплантации опухол!

[Са

нМ

сутки после трансплантации опухоли

а о

Рис.21. Влияние экстраклеточного АТФ на [Са2+]внут в асцитных клетках карциномы Эрлиха (а) и ‘М-ацетил-Ь-цистеина на степень проявления эффекта АТФ на асцитные клетки (б) в динамике роста карциномы Эрлиха:

- [Са2Чвнуг;

- [Са2+]внут после добавления АТФ (конечная концентрация 2мМ).

- доля в увеличении [Са2+]ввут после добавления АТФ, не зависящая от активных форм кислорода. Примечание (достоверность отличия между столбцами): * Р<0,05; *** Р<0,001.

[Са”], НМ [Са**], НМ

Рис.22. Влияние ЭГТА на проявление эффекта АТФ на асцитные клетки (А -5-ые сутки, Б - 7-ые сутки, В - 12-е сутки, Г - 16-ые сутки развития опухоли. Кривая 1 - увеличение [Са2+]1П под действием АТФ в среде с Са2+; кривая 2 - увеличение [Са2+]т под действием АТФ в среде со связанным с помощью ЭГТА Са2+.

Контроль ОААТ ОААТ+фуросемид

Рис.23. Изменение массы печени у мышей, которым на протяжении трех месяцев вводили гепатоканцероген ортоаминоазотолуол (ОААТ) и фуроеемид. Примечание: *-Р<0,05.

Участие центральных механизмов регуляции роста клеточных популяций в норме и при канцерогенезе

В многоклеточном организме масса органов и тканей регулируется на уровне целого организма, причем эта регуляция связана с его потребностями, которые определяются как внешними, так и внутренними факторами. У взрослых сформировавшихся организмов движущей силой роста является увеличение функционального запроса к органу, деятельность которого является лимитирующей. Исследование центральных механизмов регуляции роста клеточных популяций мы осуществляли на примере адаптации животных к холоду и в процессе развития асцитной карциномы Эрлиха.

Для оценки роли почек в создании в организме условий, способствующих росту клеточных популяций, мы определяли их функциональное состояние. Исследования, проведенные нами, показали, что при адаптации крыс к холоду масса почек увеличивается, а экскретируемая фракция натрия снижается (Рис.24).

Развитие асцитной карциномы Эрлиха у мышей-опухоленосителей также сопровождалось уменьшением экскретируемой фракции натрия (Рис.25). Введение спиронолактона, стимулирующего экскрецию натрия с мочой путем подавления действия альдостерона, приводило к снижению скорости опухолевого роста (Рис.26).

О 3 часа 2 нед. 4 нед. 8 нед. 22 нед.

Время адаптации

Рис.24. Изменение экскретируемой фракции натрия при адаптации крыс к холоду. Примечание: * - Р<0,05; ** - Р<0,01.

*■3 о; с га о 5 5

О ^ £ ^

- Г - -

* - 7^9Л ~

Контроль

Ш С С 5

*

]

ш —

111

Контроль Спиронолактон

Рис.25. Экскретируемая фракция натрия у мышей с асцитной карциномой Эрлиха.

Примечание: * - Р<0,05.

Рис.26. Подавление роста асцитной карциномы Эрлиха под влиянием спиронолактона, конкурентного ингибитора альдостерона. Примечание: * - Р<0,05.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Организм обладает совершенными механизмами регуляции ионного гомеостаза, позволяющими поддерживать его параметры на стабильном уровне. Однако во всех растущих (в условиях многоклеточного организма) популяциях нормальных и опухолевых клеток нами были установлены

сдвиги баланса катионов кальция, натрия, калия и протонов водорода, которые сопровождались изменением функционального состояния почек, способствующего накоплению катионов натрия в организме. Введение экзогенных веществ, изменяющих ионный гомеостаз, приводило к стимуляции или подавлению роста клеточных популяций. Кроме того, спиронолактон, предотвращающий действие альдостерона, снижал скорость опухолевого роста. Таким образом, основываясь на рабочей гипотезе об ионном механизме регуляции роста клеточных популяций и экспериментальных данных, полученных для подтверждения гипотезы, нами была разработана феноменологическая модель ионной регуляции роста клеточных популяций.

Феноменологическая модель ионной регуляции роста клеточных

популяций

Иерархическая многоуровневая система ионной регуляции роста клеточных популяций представляет собой функциональную систему, главным системообразующим фактором (приспособительным результатом) которой является поддержание в организме генетически запрограммированного, функционально достаточного объема клеточных популяций, а одним из управляющих параметров гомеостаза - уровень ионов во вне- и внутриклеточном пространстве. Значения параметров ионного гомеостаза контролируются на разных уровнях (клетка, клеточная популяция, организм) и согласованно поддерживаются нейроэндокринными механизмами вблизи постоянных значений, определяющих успешную приспособительную реакцию организма в целом.

При патологическом нарушении центральных механизмов регуляции ионного гомеостаза, локальном нарушении координации механизмов регуляции баланса ионов или локальной (спонтанной или индуцированной) изоляции клеточной популяции возникают условия патологической

(локально контролируемой) пролиферации. Если центральные механизмы регуляции теряют контроль над отдельными элементами целого, то

временно, в приспособительных целях запущенные механизмы роста клеточных популяций, могут не вернуться к требуемому организму

состоянию, в результате чего возникают условия для пролиферативных заболеваний. Степень пролиферативной патологии будет определяться величиной отклонений от нормы параметров ионного гомеостаза ставшей независимой от организма (от систем регуляции, приспособительных задач, потребностей целого) части клеточной популяции. Восстановление центральных или локальных нарушений механизмов регуляции ионного гомеостаза - возможный путь создания медицинских технологий

регуляторной терапии пролиферативных патологий.

Основные положения феноменологической модели

1. Баланс Иа+, К+, Са2+ и Н* во вне- и внутриклеточном пространстве -константа, регуляция которой осуществляется на нескольких иерархических уровнях.

2. Соотношение катионов во вне- и внутрнклеточном пространстве определяет осмолярность среды и размер клетки. Размер клетки обуславливает ее функциональное состояние. Увеличение размеров клетки активирует экспрессию генов, в том числе, онкогенов, стимулирует митогенактивируемые протеинкиназы. Одной из причин усиления экспрессии генов является падение содержания катионов кальция в ядре, которое вызывает снижение степени компактизации хроматина, ускорение прохождения клеточного цикла и повышение вероятности эпигенетической и геномной нестабильности (Рис.27,28), кроме того, стимулирует анаболические реакции и пролиферацию. Снижение размеров клетки активирует катаболические реакции и апоптоз.

3. Стресс-факторы вызывают возмущение центральных механизмов регуляции ионного гомеостаза - симпатическую и гипоталамо-гипофизарную системы, стимулирующие секрецию кортикостероидов, кардиотонических стероидов, катехоламинов и инсулиноподобного фактора роста, биологическим эффектом которых, помимо прочих, является увеличение размеров клетки за счет входа в нее катионов натрия и воды.

Кортикостероиды ч+З ИФР

' ,—г------, ИФР '■ +) __________________

ИФР, КА,\UHCynUH . 1**}Саг*-зависимы^)^анал

Л»Г'> ’ ! / ' ,/ч Са-'-канал

Г+)

Фуросемид АТФ *

/ /'

' |ра

/ С-г

№*-К*-2С!--котранспорт

¡> Ыа*ЛН*-обм8ннж 4 ЭПР £_

Ядро

|Ма*

I |Компактизация хроматина 1 Экспрессия онкогенов Т Мутагенез Т Синтез ДНК

Т Усиление гидратации белков | Клеточный цикл 7 Активность МАРК | Гликолиз 4 Апоптоз

|Анаболические реакции

; Кардиотоиические! стероиды.........;

^^Ма*/Са2+--обменник/

* (н?)

Закиеление внеклеточной среды. | [Ма+]внекл.

Рис.27. Молекулярные механизмы ионной регуляции клеточного объема.

ИФР - инсулиноподобный фактор роста, КА - катехоламины, ФЛС - фосфолипаза С, 1Р3 - инозитол-3-фосфат, ЭПР - эндоплазматический ретикулум, МАРК -митогенактивируемые киназы. Объекты собственных исследований выделены рамкой.

Рис.28. Регуляция роста клеточных популяций

4. Усиление метаболической активности при действии стресс-факторов и активации анаэробного гликолиза в опухолевых клетках увеличивает в клетке содержание ЬГ, которое стимулирует работу №7Н '-обменника, вследствие чего происходит защелачивание внутриклеточного пространства и закисление внеклеточного пространства. Увеличение уровня Н+ в межклеточном пространстве и плазме крови - дополнительный стимул для активации гипоталамо-гипофизарной системы (Рис.29).

5. Уменьшение объема внеклеточного пространства, вызванного

увеличением размера клеток под влиянием кортикостероидов, кардиотонических стероидов, факторов роста и катехоламинов,

детектируется сенсорными механизмами антидиуретической системы с помощью периферических и центральных осморецепторов, барорецепторов и натриорецепторов. По системе обратной связи гипоталамо-гипофизарная система стимулирует секрецию антидиуретического гормона, в результате чего почки увеличивают уровень реабсорбции натрия и воды. Кроме того, дополнительным элементом регуляции является юкстагломерулярный аппарат почки, который контролирует уровень реабсорбции натрия через ренин-ангиотезин-альдостероновуто систему, находящуюся под контролем симпатической нервной системы. Экскреция натрия и воды из организма регулируется центральными и периферическими натриуретическими пептидами, способствующими снижению объема клетки и подавлению митотической активности. Таким образом, системы управления ионным

гомеостазом организма в целом регулируют рост клеточных популяций и размеры органов, контролируя в них размер клеток. Удержание воды и натрия в организме - необходимое, но не достаточное условие индукции клеточной пролиферации, поскольку клетки обладают эффективными механизмами регуляции своего объема - ЯУО, ИЛТ.

6. Стимуляция центральных механизмов регуляции ионного гомеостаза продолжается до тех пор, пока будут наблюдаться в межклеточной среде отклонение уровня Н+ и Иа*. Кроме того, действующий на организм стресс-фактор, реализующийся на уровне организма в виде катехоламинов, кортикостероидов, кардиотонических стероидов постоянно смещает баланс ионов. Отклонения уровня ионов, вызывающих увеличение размеров клеток, сопровождаются активацией пролиферативных процессов в клеточных популяциях.

7. В процессе эмбриогенеза и постэмбрионального развития смещение уровня ионов осуществляется, главным образом, соматотропным гормоном и инсулиноподобным факторов роста, эффект которых также связан с увеличением клеточных размеров, обусловленным увеличением катионов кальция. Отклонения ионного гомеостаза при эмбриогенезе и постэмбриональном развитии, вызывающие увеличение размеров клетки, -стимул роста клеточных популяций в онтогенезе.

8. Повреждение механизмов транспорта ионов и неспособность клетки поддерживать внутриклеточный баланс ионов приводит к увеличению в клетках содержания катионов натрия и воды, нарушению баланса катионов кальция и протонов водорода, что нарушает компактизацию хроматина, стимулирует гиперэкспрессию генов, уровень эпигенетической и геномной нестабильности, и, как следствие, гиперпролиферацию и мутагенез.

9. Опухолевая клетка, как яркий пример повреждения механизмов поддержания ионного гомеостаза, обладает аномально высоким содержанием катионов натрия, увеличенными размерами и, следовательно, высоким пролиферативным потенциалом. Увеличение размеров клетки, необходимого для пролиферации, поддерживается задержанием в организме воды и катионов натрия, к которому причастны центральные механизмы. Торможение действия альдостерона снижает рост клеточных популяций (Рис.29).

10. Восстановление нормального уровня баланса ионов подавляет пролиферативный потенциал популяций опухолевых клеток (Рис.29).

Иерархические уровни регуляции

Клетка

Организм (плазма) / 1 1' "А

Органы ; (межкл.пр-во) | '■I

Популяция клеток 1 ; < \ ' ■ \ '4

М:

ггпс <•—^цмачлн1-]',

АДГ альдостерон ¿ОЦЧ

т

Почка

: Треабсорбция N3, внекл пр.во ВОДЫ

|[ Ма+], |[ Н+] фо| Опухоль

: Результат

А

II ,; |1, л Т^вмутрик.^™, ^внекл Чис! 1 и о клеток

,—: - - 2 ) V - ' Т[Ма1л[С1],Т[Са*] Г' / у Трансформированные г::> |[н*]4= клетки \ * >5 Г#1 1рол 4ферация

Рис.29. Подавление скорости роста асцитной карциномы Эрлиха путем: 1) введения спиронолактона, блокирующего действие альдостерона; 2) введения фуросемида и гипертонического раствора ЫаС1, снижающих объем клеток. Объекты собственных исследований выделены рамкой.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что адаптация животных к стресс-факторам (ЭМП, холод, физическая нагрузка) стимулирует увеличение массы органов путем индукции в них процессов пролиферации, не зависящих от изменений уровня энергообмена и микровязкости биологических мембран.

2. Выявлено, что изменения функционального состояния клеток сопровождаются ростом внутриклеточного содержания катионов кальция

- при индукции пролиферативных процессов содержание катионов кальция в нормальных и опухолевых клетках возрастает многократно; деградация клеточных популяций характеризуется сравнительно небольшим повышением уровня катионов кальция. Концентрация свободного кальция в асцитных клетках зависит от уровня активных форм кислорода.

3. Обнаружено, что опухолевые клетки легких у больных раком легкого характеризуются повышенной концентрацией катионов кальция в цитозоле, но сниженной - в ядрах.

4. Показано, что адаптация к стресс-факторам (холод, алкогольная интоксикация) и онкогенез сопровождаются увеличением содержания катионов натрия и воды в тканях. Асцитные клетки карциномы Эрлиха содержат аномально высокие концентрации катионов натрия, не характерные для нормальных клеток.

5. Выявлено, что инсулин и уабаин, вызывающие клеточное набухание, стимулируют рост асцитной карциномы Эрлиха, миокарда и почек в условиях in vivo, а фуросемид, АТФ и гипертонический NaCl, способствующие снижению клеточного объема, подавляют скорость роста популяций нормальных и опухолевых клеток в условиях in vivo и активируют в них процессы клеточной элиминации.

6. Установлено, что адаптация к холоду и рост асцитной карциномы Эрлиха сопровождаются снижением экскретируемой фракции катионов натрия, что способствует созданию условий для роста клеточных популяций. Спиронолактон, подавляющий действие альдостерона, уменьшает скорость роста асцитной карциномы Эрлиха, способствуя выведению воды и натрия из организма.

7. Показано, что фуросемид замедляет увеличение массы печени у животных, у которых с помощью ортоаминоазотолуола был индуцирован гепатоканцерогенез.

8. Разработана феноменологическая модель механизма ионной регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в рецензируемых журналах

1. Замай Т.Н. Водовыделительная и натрийуретическая функции почек у крыс при адаптации к холоду / Т.Н.Замай // Физиол. журнал СССР им. Сеченова. -1985. -Т.71, № 8. -С.809-812.

2. Медведев JI.H. Депонирование калия и воды в бурой жировой ткани у адаптированных к холоду крыс / Л.Н.Медведев, Т.Н.Замай, С.Е.Медведева// Физиол. журнал СССР им. Сеченова. -1987. -Т. 73, №

1.-С. 124-129.

3. Медведев JI.H. Влияние адаптации к холоду на содержание ионов в плазме и эритроцитах / Л.Н.Медведев, Т.Н.Замай, Е.Ф.Вайс // Бюллетень СО АМН СССР. -1987. -№5. -С.45-47.

4. Замай Т.Н. Влияние альдостерона на водно-солевой обмен бурой жировой ткани / Т.Н.Замай, Л.Н.Медведев // Физиол. журнал им. Сеченова. -1993. -Т.79, №9. -С.111-113.

5. Замай Т.Н. Влияние алкогольной интоксикации на содержание воды и активность №,К-АТФазы и Са-АТФазы в головном мозге крыс / Т.Н.Замай, Н.М.Титова и др. // Бюлл. экспер. биол. и мед. -2002. -Т. 134, №12. -С. 167-169.

6. Замай Т.Н. Структурно-функциональные изменения мембран

эритроцитов у крыс при адаптации к электромагнитному облучению / Т.Н.Замай, Н.М.Титова, Е.В.Маркова // Депонирована в ВИНИТИ, 25.09.2002. № 1616-В2002.

7. Замай Т.Н. Особенности функционирования Са-насоса

саркоплазматического ретикулума миокарда крыс в условиях

адаптации к электромагнитному полю / Т.Н.Замай, А.С.Замай, Е.В.Немцева // Бюлл. экспер. биол. и мед. -2002. -Т.134, №12. -С.164-166.

8. Замай Т.Н. Особенности функционирования клеточной мембраны в

условиях воздействия электромагнитного поля / Т.Н.Замай,

Е.В.Маркова, Н.М.Титова // Вестник Красноярского университета. -2003. -№5. -С.21-29.

9. Замай Т.Н. Влияние алкогольной интоксикации на водно-солевой обмен головного мозга крыс / Т.Н.Замай, М.П.Некрасов // Вестник Красноярского университета. -2004. -№7. -С.157-162.

Ю.Замай A.C. Мембранный потенциал и внутриклеточный кальций асцитных клеток карциномы Эрлиха с разной скоростью пролиферации / А.С.Замай, Т.Н.Замай // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. -2004. -Т.90, № 8. -С.252.

ll.Zamay A.S. Change in Physicochemical Parameters of Membranes of Erlich Ascite Adenocarcinoma in the Course of Tumor Growth / A.S.Zamay, T.N.Zamay // Doklady Biochemistry and Biophysics. -2005. -V.402. -P.197-199.

12.3амай Т.Н. Механизмы регуляции клеточного гомеостаза в условиях воздействия экстремальных факторов среды / Т.Н.Замай // Вестник Красноярского университета. -2005. -№5. -С.247-252.

13.Замай Т.Н. Влияние АТР на концентрацию катионов кальция в асцитных клетках карциномы Эрлиха в динамике ее роста / Т.Н.Замай, А.С.Замай //Биохимия. -2006. -Т.71, №10. -С. 1347-1353.

14.Замай Т.Н. Роль NAD(P)H в регуляции роста клеточной популяции / Т.Н.Замай, А.С.Замай, A.A.Самойлова // Вестник Красноярского университета. -2006. -№5. -С.148-152.

15.Замай Т.Н. Формирование системного структурного следа в почках при адаптации крыс к холоду / Т.Н.Замай, О.С. Замай // Бюлл. экспер. биол. и мед. -2007. -Т.144, №9. -С.251-252.

16.3амай Т.Н. Временное подавление роста привитой асцитной карциномы Эрлиха / Т.Н.Замай, А.С.Замай // Цитология. -2007. -Т.49, №9. -С.747-748.

17.Солопова Н.В. Липопероксидация эритроцитарных мембран у женщин с доброкачественными и злокачественными новообразованиями

эндометрия / Н.В.Солопова, А.А.Самойлова, Н.М.Титова, A.A.Савченко, Т.Н.Замай, А.И.Пашов // Бюлл. экспер. биол. и мед. -2010. -Т.148, №4. С.121-124.

18.Zamay T.N. The Influence of Hypokinesia on Free Calcium Cation Content in Myocytes of Rat Skeletal Muscles and Myocardium / T.N.Zamay,

A.A.Kadkin, and O.S.Zamay // Biochemistry (Moscow). -2010. -V.4, №1. -P.85-89.

19.3амай Т.Н. Влияние цисплатина на структурно-функциональные свойства лимфоцитов у мышей с асцитной карциномой Эрлиха / Т.Н.Замай, О.С.Коловская, Г.С.Замай, Бородина H.A. // Бюлл. экспер. биол. и мед. -2011. -Т. 151, №1. -С.72-75.

Статьи в сборниках

1. Замай Т.Н. Механизм поддержания ионного гомеостаза у крыс при

адаптации к холоду / Т.Н.Замай, Л.Н.Медведев // Сб. трудов

международной конф. «Гомеостаз». -1997. -С.134-139.

2. Замай Т.Н. Соотношение аэробных и анаэробных процессов в условиях стресса / Т.Н.Замай, Е.В.Смолина, М.П.Некрасов // Материалы 9 Международного симпозиума “Реконструкция гомеостаза”, Красноярск. -1998. -Т.1. -С. 187-191.

3. Замай Т.Н. Механизм поддержания ионного гомеостаза у крыс при

адаптации к холоду / Т.Н.Замай, Л.Н.Медведев // Труды 8-го

Всероссийского симпозиума с международным участием в 2-х томах “Гомеостаз и окружающая среда”. Красноярск. -1998. Т.1. -С.231-236.

4. Замай Т.Н. Механизм нарушения ионного гомеостаза в головном мозге крыс в условиях алкогольной интоксикации / Т.Н.Замай, Н.М. Титова // Сборник статей по материалам 2-ой Всероссийской конференции “Проблемы экологии и развития городов”. Красноярск. -2001. Т.2. -С. 146-150.

5. Замай Т.Н., Замай A.C. Изменение активности Са-насоса в СР миокарда у крыс в условиях воздействия электромагнитного поля / Т.Н.Замай, А.С.Замай // Материалы Межд. конф. Рецепция и внутриклеточная сигнализация. Пущино. -2003. -С.157-159.

6. Маркова Е.В. Эритроциты в условиях адаптации организма к электромагнитному излучению низкой интенсивности / Е.В.Маркова, Н.М.Титова, Т.Н.Замай // Сб. научн. трудов Вып. III «Актуальные вопросы здравоохранения и медицинской науки". Красноярск. -2003. -С.135-139.

7. Замай Т.Н. Физико-химические свойства мембран эритроцитов у онкологических больных / Т.Н.Замай, А.А.Борисова // Материалы итоговой конференции 10-12 сент. 2004 г. «Вопросы сохранения и

развития здоровья населения Севера и Сибири». Красноярск. -2004. Вып.З. -С.73-75.

8. Замай Т.Н. Изменение концентрации кальция в асцитных клетках карциномы Эрлиха в динамике ее роста / Т.Н.Замай, А.С.Замай // Материалы Международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация», Пущино. -2005. -С.51-54.

9. Замай A.C. Влияние АТФ на асцитные клетки в разные фазы

опухолевого роста / А.С.Замай, Т.Н.Замай // Материалы Международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация», Пущино. -2005. -С.48-51.

Ю.Замай Т.Н. Влияние электромагнитного излучения на живые организмы / Т.Н.Замай // Сборник лекций. Экологическая безопасность и радиационная экология. Красноярск. Изд-во КрасГУ.-2006. -С.102-110.

11 .Замай Т.Н. Особенности регуляции роста асцитной карциномы Эрлиха / Т.Н.Замай, А.С.Замай // Материалы Международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация». -2007. -С. 17-20.

12.Замай Т.Н. Роль катионов кальция в формировании системного структурного следа в почках крыс при адаптации к холоду / Т.Н.Замай, О.С.Замай // Материалы Международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация». -2007. -С.308-311.

13.Замай Т.Н. Регуляция пролиферативной активности клеток как фактор, определяющий продолжительность жизни / Т.Н.Замай // Материалы конференции «Актуальные проблемы долголетия», Красноярск. -2008. -С. 58-66.

14.Кадкин A.A. Увеличение эффективности функционирования миокарда в условиях адаптации к физической нагрузке / А.А.Кадкин, Т.Н.Замай // Материалы конференции «Актуальные проблемы долголетия», Красноярск. -2008. -С.74-86.

15.3амай Т.Н. Возможный путь стимуляции эпигенетической и геномной нестабильности в условиях стресса / Замай Т.Н. // Материалы 1-й Всероссийской научно-практической конференции. Волгоград. -2008. -С.28-32.

16.Савченко A.A. Ультрадисперсные соединения арабиногалактана как новые перспективные лекарственные средства / А. А .Савченко, Т.Н.Замай, Б.Е.Когай, А.Г.Борисов, Н.М.Титова // Молекулярноклеточные инновационные медицинские технологии. Материалы научно-практической конференции в рамках Второй общегородской ассамблеи «Красноярск. Технологии будущего». -2009. -С.22-38.

17.3амай Т.Н. Комплекс арабиногалактана с платиной - препарат, подавляющий рост опухоли / Т.Н.Замай, А.А.Савченко, S.N.Krylov,

М.У.Вегегоузк], О.С.Замай, Н.А.Бородина // Материалы конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения республики Хакасия» (Абакан). -2009. -С.229-231.

18.Замай Т.Н. Влияние гиподинамии на содержание катионов кальция в миоцитах скелетной мускулатуры и миокарда крыс / Т.Н.Замай,

А.А.Кадкин, О.С.Замай // Материалы Международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация». Пущино. -2009. -С.45-50.

19.3амай Т.Н. Влияние цисплатина на структурно-функциональные свойства лимфоцитов у мышей с асцитной карциномой Эрлиха / Т.Н.Замай, О.С.Замай, Н.А.Бородина // Материалы Международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация». -2009. -

С.67-72.

БЛАГОДАРНОСТИ:

Выражаю искреннюю благодарность всем моим коллегам, без постоянной помощи и поддержки которых, плодотворного обсуждения с ними идей, планирования экспериментов, полученных результатов, сотрудничества, доброжелательной критики и товарищеского отношения ко мне, эта многолетняя работа не могла бы состояться:

В.В.Асиньяровой, Г.И.Боровковой, В.В.Денисенко, Е.И.Елсуковой,

A.У.Зиганшину, Е.В.Инжеваткину, Ф.Г .Каримовой, А.А.Кондрасенко,

B.А.Кратасюк, Е.А.Марковой, Л.Н.Медведеву, Е.В.Немцевой, А.А.Савченко,

Н.М.Титовой, О.В.Фалалееву, Р.Г.Хлебопросу.

Замай Татьяна Николаевна Ионный механизм регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток в организме

Автореф. дисс. ... докт. биол. наук

Подписано в печать 18.02.11. Заказ № 1390 Объем: 2 уел. печ. л.

Тираж 100 экз.

Отпечатано в типография КрасГМУ 660022, г. Красноярск, ул. П.Железняка, 1

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Замай, Татьяна Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРА ТУРЫ

1.1. Закономерности роста клеточных популяций

1.1.1. Регуляция роста клеточных популяций в эмбриональном и постэмбриональном периодах

1.1.2. Рост клеточных популяций в условиях стресса и адаптации

1.1.3. Опухолевый рост

1.2. Основные процессы, регулирующие численность клеточных популяций

1.2.1. Клеточная пролиферация

1.2.2. Клеточная элиминация

1.3. Механизмы, ответственные за регуляцию процессов пролиферации и апоптоза

1.3.1. Центральные механизмы регуляции клеточной пролиферации и элиминации

1.3.2. Энергетические механизмы регуляции клеточной пролиферации и элиминации

1.3.3. Роль ионного гомеостаза в регуляции роста клеточных популяций в норме и при патологии

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы адаптации животных

2.2.1. Адаптация к алкоголю

2.2.2. Адаптация к ЭМП

2.2.3. Адаптация к холоду

2.2.4. Адаптация к физической нагрузке

2.2.5. Адаптация к гиподинамии

2.3. Методы получения клеток и клеточных органелл

2.3.1. Трансплантация асцитной карциномы Эрлиха

2.3.2. Выделение асцитных клеток и расчет их концентрации

2.3.3. Выделение мононуклеарных клеток из селезенки и расчет их концентрации

2.3.4. Выделение адипоцитов бурой жировой ткани, клеток легкого, корковой зоны почек, кардиомиоцитов, миоцитов скелетной мускулатуры

2.3.5. Выделение митохондрий из скелетной мускулатуры и миокарда

2.3.6. Выделение ядер из асцитных клеток и клеток ткани легкого

2.4. Методы исследований

2.4.1. Методы исследований биохимических параметров

2.4.2. Методы исследований клеточных параметров

2.4.3. Методы исследований параметров ионного гомеостаза

2.4.4. Методы исследований физиологических параметров

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Закономерности роста популяций нормальных и опухолевых клеток

3.2. Структурно-метаболические особенности популяций нормальных и опухолевых клеток в условиях их роста

3.2.1. Энергообмен растущих популяций

3.2.2. Изменение физико-химических свойств мембран нормальных и опухолевых клеток, функционирующих в условиях стимуляции пролиферативных процессов

3.3. Закономерности изменения ионного гомеостаза в популяциях нормальных и трансформированных клеток в условиях стимуляции пролиферативных процессов

3.3.1. Роль катионов кальция в регуляции роста популяций нормальных и трансформированных клеток

3.3.2. Роль катионов натрия и калия в регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток

3.4. Регуляция процессов роста популяций нормальных и опухолевых клеток с помощью препаратов, модифицирующих ионный гомеостаз

3.5. Центральные механизмы регуляции ионного гомеостаза, стимулирующие рост клеточных популяций в норме и при канцерогенезе

ГЛАВА IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Ионный механизм регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток в организме"

Исследование механизмов регуляции роста клеточных популяций - одна из наиболее важных задач физиологии и патофизиологии, направленных на разработку новых подходов к лечению пролиферативных заболеваний, вызванных выходом клеток из-под контроля регуляции пролиферации (Епифанова О.И., 2003; Lee М.Н., Yang H.Y., 2002; Lee M.H., Yang H.Y., 2003; Lee M.H., Yang H.Y., 2003; Stewart Z.A. et al., 2003). В настоящее время постулируется несколько уровней регуляции пролиферации — молекулярный, клеточный, тканевой, органный и организменный. Нарушение регуляторных механизмов возможно на любом из них. Подробно исследованы механизмы регуляции пролиферации и их нарушения на молекулярном и клеточном уровнях (Епифанова О.И., 2003; Basi G., Draetta G., 1995; Roussel M.F., 1999; Miller M.E., Cross E.R., 2001; Ho A., Dowdy S.F., 2002; Knowles M.A., 2005). Предложены модели регуляции на уровне клеточной популяции и организма (Эмануэль Н.М., 1977; Донцов В.И., 1990; Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г., 1999; Шаровская Ю.Ю. и др., 2001; Dilman V.M., 1994; Giancotti F.G., Ruoslahti Е., 1999). Однако общепринятой феноменологической модели, в которой бы все регуляторные уровни были увязаны в единую функциональную систему, пока не найдено.

В норме рост клеточных популяций всегда отражает потребности организма и определяется генетической программой метаболизма, дифференцировки и специализации. Помимо этого рост популяции зависит от доступности метаболических субстратов и влияния внешних факторов (Эмануэль Н.М., 1977; Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г., 1999). Каждая клетка в составе популяции представляет собой сложную функциональную саморегулирующуюся систему, все компоненты которой взаимосвязаны и взаимозависимы, а сигнальная система в норме позволяет удерживать параметры гомеостаза в контролируемых пределах. При силе воздействия, превышающей пороговые значения, адекватная приспособительная реакция клетки может потребовать перехода на иной уровень функционирования. Запуск соответствующей программы гомеостаза на уровне клеточной популяции может вызывать гипертрофию, гиперпролиферацию или стимулировать апоптоз (Медведев Л.Н., 1988; Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993). Естественно, что переход клеток на новый уровень будет определяться потребностями организма и условиями среды, однако стратегию поведения каждая клетка выбирает в зависимости от наличия в ней энергетических и пластических ресурсов, специализации и, исходя из своего функционального состояния. Однако ведущий фактор, регулирующий переход клетки из одного состояния в другое, учитывающий одновременно и потребности многоклеточного организма как единого целого, и потребности отдельных элементов (клеток) этого целого, пока не определен. Поиску этого ведущего фактора - сквозной сигнальной системы многоуровневой регуляции пролиферации и ее ключевых параметров и посвящено настоящее исследование.

Все многоклеточные организмы в норме обладают уникальной системой иерархически организованных и взаимосвязанных механизмов регуляции размера клеточных популяций, обеспечивающихся балансом между рост-стимулирующими и рост-ингибирующими сигналами, позволяющими контролировать рост клеточной массы согласно потребностям организма. В условиях эмбрионального и постэмбрионального развития, адаптации к стресс-факторам и регенерации баланс между этими сигналами временно сдвигается в сторону рост-стимулирующих, а при онкогенной трансформации - их сдвиг становится практически необратимым. Но, так или иначе, и в нормальных, и в неопластических клетках стимуляция пролиферации происходит вследствие активации экспрессии генов, контролирующих клеточный цикл (Кпош1ез М., 8е1Ьу Р., 2005), тонкие механизмы регуляции которого до конца не поняты.

Благодаря интенсивному развитию молекулярной биологии большие надежды на прогресс в раскрытии механизмов, контролирующих митотическую активность клеток, возлагаются на исследования структурных и функциональных свойств сигнальных молекул, являющихся компонентами сложных и разветвленных внутриклеточных сигнальных систем, регулирующих функциональное состояние клетки. Однако выяснилось, что одни и те же внеклеточные сигнальные молекулы и внутриклеточные мессенджерные системы стимулируют различные, часто противоположные, клеточные эффекты - от пролиферации до апоптоза (Gomperts В. et al., 2003). Доказательств множественности эффектов регуляторных молекул в научной литературе представлено достаточно много (Gomperts В. et al., 2003). Но до сих пор остается загадкой, каким образом клетки из такого большого количества возможных вариантов поведения сразу и практически безошибочно выбирают единственно верную стратегию, позволяющую им самим выживать и обеспечивать потребности целого организма.

Понимание механизмов регуляции функционального состояния клетки в парадигме только молекулярной биологии не может быть достигнуто, поскольку в молекулярно-биологических исследованиях игнорируется специфичность условий, в которых функционируют белки и нуклеиновые кислоты в условиях in vivo. Обычно все среды, используемые для клеточных культур или бесклеточных систем при изучении структуры и функций сигнальных молекул, стандартизованы. Однако в клетках и во внеклеточном матриксе в зависимости от физиологического состояния организма содержание катионов натрия, калия, кальция и протонов водорода может быть неодинаковым, вследствие чего конформация биополимеров в разных физиологических условиях будет отличаться. Установлено, что усиление гидратации белковой молекулы, зависящей от содержания катионов натрия в среде, вызывает удлинение молекулы, а ослабление гидратации ведет к сокращению ее длины (Lee В., Richards F.M., 1971).

Ионы являются важными факторами регуляции клеточного ответа на внешние сигналы, поскольку они: а) способны реагировать на все даже слабые внеклеточные стимулы изменением своих концентраций в цитозоле; б) имеют эффективные механизмы поддержания своего гомеостаза; в) обладают способностью быстро и обратимо изменять конформацию белковых молекул; г) находятся в центре регуляции основных метаболических путей (энергетических, информационных и метаболических). В то же время данные о роли этих катионов в регуляции пролиферации отрывочны (Болдырев A.A., 2008; Веренинов A.A. и др., 2004; Маленков А.Г., 2006; Медведев JT.H., 1988; Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю.,1993; Fillon S. et al, 2001; Lang F. et al, 2007; Vereninov A.A. et al, 2001; Yurinskaya V.E. et al, 2005) и не позволяют сложить полную картину их участия в регуляции ростовых процессов в популяциях нормальных и опухолевых клеток в организме. Нет и единой точки зрения на механизмы системной организации взаимодействия различных уровней регуляции пролиферации - клеточного, тканевого, органного и организменного, без понимания, которых трудно проследить причинно-следственную связь и, таким образом, понять этиологию заболевания. Все это затрудняет поиск новых более эффективных методов терапии, устраняющих причину пролиферативной патологии.

Естественным является предположение, что основные регуляторные системы надо искать среди сигнальных систем, пронизывающих все уровни регуляции пролиферации, в которых ведущая роль принадлежит поддержанию параметров гомеостаза организма в целом. Основной предпосылкой для поиска такой сигнальной системы стали исследования, показывающие зависимость митотической активности клетки от ее размеров. На основании анализа литературы (Анохин П.К., 1980; Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993; Иванова Л.Н., 1996; Поляков В.Ю. и др., 2006; Yamamoto Т., 1992; Pendergrass et al, 1994; Lang F et al, 1998; Rouzaire-Dubois B. et al., 2000; Rajasekaran S.A. et al., 2001; Kotova O. et al., 2006; Schoner W., Scheiner-Bobis G., 2007; Lang F. et al., 2007; Schelling I.R., Jawdeh B.G.A., 2008) нами была сформулирована рабочая гипотеза об ионных механизмах регуляции роста клеточных популяций в многоклеточном организме.

Основные экспериментальные факты, лежащие в основе гипотезы:

1) Увеличение объема клеток до определенных величин стимулирует их пролиферацию в клеточных культурах (Lang F. et al., 1998; Rouzaire-Dubois В. et al., 2000; Levin M., 2007; Hibino Т. et al., 2006; Adams D.S. et al., 2007 и др.).

2) Объем клеток зависит от соотношения ионов во внутри- и внеклеточном пространстве (Liu R. et al., 2005; Okada Y., 2006 и др.).

3) Гормоны и биологически активные вещества, регулирующие пролиферацию, изменяют объем клеток, модулируя работу ионных транспортеров (Graf J., Haussinger D., 1996; Lang F. et al., 1998; Kotova O. et al., 2006; Lang F., 2007 и др.).

Гипотеза о ведущей роли ионной регуляции роста клеточных популяций в многоклеточном организме

Регуляция роста клеточных популяций в многоклеточном организме осуществляется с помощью механизмов, контролирующих баланс ионов натрия, калия, кальция, хлора и протонов водорода во внутри- и внеклеточном пространстве. В регуляции роста клеточных популяций участвуют все иерархические уровни, способствующие поддержанию баланса ионов на уровне клетки, клеточной популяции, органа и организма в целом (Рис.1).

Замыкающим механизмом, определяющим удержание функционального состояния, обеспечивающего размер клеточных популяций вблизи генетически запрограммированного уровня, служат клеточные механизмы поддержания ионного гомеостаза - RVD и RVI. Генетически запрограммированные уровни ионного гомеостаза отвечают эволюционно отобранным и закрепленным стратегиям поведения клеточных популяций, обеспечивающим их приспособительную реакцию в составе целого организма.

ТЧсл. ~ стимуляция пролиферации |УКЛ - подавление пролиферации

Иерархия уровней регуляции роста клеточных популяций, подчиненных приспособительным реакциям организма

Параметры гомеостаза, регулирующие рост клеточных популяций

Н+, ОЦК

Организм (центральные механизмы)

Почки (ЮГА) Надпочечники

К+, С1, Н+, V внекл.пр.

Органы

Рис.1. Механизм ионной регуляции роста клеточных популяций в условиях многоклеточного организма НЭС - нейроэндокринная система, 1111С - гипоталамо-гипофизарная система, СНС -симпатическая нервная система, РААС - ренин-ангиотензин- альдостероновая система, КСС - кортикостероидная система, ЮГА - юкстагломерулярный аппарат, КС - кардиагонические стероиды, НП - натрийуретические пептиды, АДГ -антидиуретический гормон, ИФР — инсулиноподобный фактор роста, КА -катехоламины, ОЦК - объем циркулирующей крови, МП - мембранный потенциал, V - объем клетки.

Не изучено:

1) участие отдельных ионов в регуляции объема клеток в условиях многоклеточного организма а, следовательно, и роста клеточных популяций

2) механизмы, с помощью которых организм может индуцировать переход ионного гомеостаза на уровень, обеспечивающий стимуляцию роста клеточных популяций;

3) участие почек в создании в организме условий, способствующих росту клеточных популяций.

Цель исследования

Оценка роли ионного гомеостаза в регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток в организме.

Задачи исследования

1. Изучить особенности роста популяций опухолевых и нормальных клеток у животных в различных физиологических состояниях.

2. Оценить роль энергетического статуса и физико-химических свойств мембран в регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток карциномы Эрлиха.

3. Сопоставить изменения баланса катионов кальция, натрия, калия и протонов водорода в популяциях опухолевых и нормальных клеток в условиях их роста и деградации и оценить роль этих ионов в регуляции ростовых процессов.

4. Оценить способность экзогенных веществ, участвующих в регуляции ионного гомеостаза, модулировать скорость роста популяций нормальных и опухолевых клеток в организме и изучить механизм их действия.

5. Изучить способность препаратов, снижающих содержание катионов натрия в клетках, подавлять онкогенез.

6. Оценить роль почек в создании в организме условий, способствующих росту клеточных популяций под влиянием стресс-факторов и в условиях опухолевого роста.

7. Разработать феноменологическую модель ионного гомеостаза как одного из ведущих механизмов регуляции роста клеточных популяций.

Научная новизна работы

В работе впервые:

1. Установлено, что срочная адаптация к физическим (холод) и химическим (алкоголь) экстремальным факторам среды характеризуется подавлением активности Na,K-ATPa3bi в почках и головном мозге, а долговременная - двукратным повышением активности фермента.

2. Выявлено, что стимуляция пролиферативных процессов в асцитных клетках карциномы Эрлиха при опухолевом росте и почках при адаптации к холоду сопровождается накоплением катионов натрия.

3. Получены данные, свидетельствующие о том, что содержание катионов кальция в асцитных клетках и их чувствительность к одному из наиболее важных пара- и аутокринных регуляторов (экзогенному АТФ) зависит от фазы опухолевого роста и определяется уровнем активных форм кислорода.

4. Выявлена динамика роста асцитной карциномы Эрлиха in vivo, которая отличается от описанных в литературе, временным подавлением роста опухоли, что является дополнением к существующим представлениям о динамике опухолевого роста.

5. Выявлено трехкратное снижение содержания катионов кальция в ядрах опухолевых клеток легкого у больных раком легкого в фазу их повышенной митотической активности, что подтверждает важную роль ядерного кальция в регуляции экспрессии генов.

6. Показано, что в условиях in vivo введение инсулина и уабаина увеличивают, а введение фуросемида, АТР и 2,7% NaCl подавляют скорость роста асцитной карциномы Эрлиха. Установлено, что причиной противоопухолевого эффекта фуросемида в условиях in vivo является стимуляция процессов элиминации опухолевых клеток.

7. Установлено, что высокочастотное ЭМП стимулирует эритропоэз, увеличивая в кровеносном русле долю молодых эритроцитов и ретикулоцитов, и повышает эффективность системы активного транспорта катионов кальция в миокарде.

8. Выявлено, что у мышей с асцитной карциномой Эрлиха экскретируемая фракция воды и натрия снижена.

9. Показано, что спиронолактон (антагонист альдостерона) снижает скорость роста асцитной карциномы Эрлиха.

10. Предложена феноменологическая модель ионной регуляции роста клеточных популяций, в которой все регуляторные уровни увязаны в единую функциональную систему.

Положения, выносимые на защиту

1. Адаптация животных к стресс-факторам стимулирует увеличение в тканях содержания катионов натрия, калия и воды. Опухолевые клетки обладают аномально высокой концентрацией катионов натрия, не характерной для нормальных клеток. Повышение содержания катионов натрия в нормальных и опухолевых клетках способствует увеличению их размеров и является необходимым условием активации в них митотических процессов.

2. Пусковым сигналом, стимулирующим митотическую активность в нормальных и опухолевых клетках, является внутриклеточный кальций, содержание которого в момент стимуляции пролиферации возрастает в несколько раз. Концентрация свободного кальция в асцитных клетках и их чувствительность к АТР определяется фазой роста карциномы Эрлиха и зависит от уровня активных форм кислорода.

3. Скорость роста популяций нормальных и опухолевых клеток регулируется веществами, изменяющими размер клеток. Инсулин и уабаин увеличивают, а фуросемид, гипертонический NaCl и АТР снижают рост популяций нормальных и опухолевых клеток, стимулируя в них процессы клеточной элиминации.

4. Важным элементом регуляции роста клеточных популяций в условиях in vivo являются почки, которые путем снижения экскретируемой фракции натрия задерживают в организме катионы натрия, способствуя клеточному набуханию, являющемуся необходимым условием стимуляции процессов клеточного деления. Спиронолактон, подавляющий действие альдостерона, снижает скорость опухолевого роста.

5. При пролиферативных патологиях часть клеточной популяции переходит в новое стационарное состояние, параметры ионного гомеостаза которого поддерживаются клетками новообразования и организмом вблизи новой константы. Восстановление параметров ионного гомеостаза до исходного уровня может способствовать подавлению опухолевого процесса.

Теоретическая и практическая значимость

Важность работы для фундаментальной науки и практической медицины обусловлена необходимостью понимания молекулярных механизмов адаптации организма к экстремальным факторам среды и причин трансформации нормальных клеток в онкогенные. Результаты исследования баланса катионов натрия, калия, кальция и функционирования ионных насосов в условиях роста популяций нормальных и опухолевых клеток способствуют определению роли ионного гомеостаза в процессах адаптации живых организмов к экстремальным факторам среды и в индукции онкогенеза.

Полученные результаты расширяют представление о механизмах взаимного влияния катионов натрия, калия, кальция, протонов водорода и АФК в организме при онкогенезе и адаптации к экстремальным условиям. Выявленные закономерности метаболических изменений в асцитных клетках при стимуляции и торможении роста опухоли создают основу для разработки методов оптимизации путей коррекции патологических состояний организма, вызванных развитием опухоли.

Исследование влияния АТФ на опухолевые клетки имеют практическую ценность в связи с его применением в медицинской практике в качестве фармакологического препарата, использующегося для подавления развития патологических процессов. Выявлено, что разнонаправленность эффектов АТФ может зависеть от функционального состояния клеток, определяющего скорость опухолевого роста, поскольку чувствительность асцитных клеток к АТФ зависит от его фазы.

Данные доказывают, что действие фармакологических препаратов, использующихся в клинической практике для повышения содержания катионов кальция в неопластических клетках, в зависимости от стадии роста опухоли могут вместо цитотоксического эффекта стимулировать развитие гиперпролиферации, обостряющей течение онкологического процесса.

Полученные результаты открывают перспективы, позволяющие разрабатывать способы подавления опухолевого роста веществами, снижающими размеры опухолевых клеток. Таким образом, эффективность противоопухолевой терапии может быть улучшена дополнением к традиционным способам лечения препаратов, способствующих снижению содержания внутриклеточного натрия в опухолевых клетках.

Результаты исследования могут найти применение в теоретической и экспериментальной физиологии, биохимии,, патологической физиологии, клеточной биологии и фармакологии. Материалы диссертации используются при чтении курсов «Биохимия мембран», «Биохимические механизмы адаптации», «Биохимия мышечного сокращения», «Биоэнергетика» и «Биохимия тканей» студентам, обучающимся по специальности «Общая биохимия» на кафедре медицинской биологии СФУ. Методы, изложенные в диссертации, включены в разделы практикумов по биофизике и биохимии на кафедре физико-химической биологии и медицинской биологии Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ, используются студентами при выполнении курсовых, дипломных, магистерских и диссертационных работ.

Апробация работы

Основные результаты доложены на международной конференции «Гомеостаз» в Красноярске (1997), 9-м Международном симпозиуме "Реконструкция гомеостаза" в Красноярске (1998), Российской конференции с международным участием «Организм и окружающая среда: жизнеобеспечение и защита человека в экстремальных условиях» в Москве (2000), XVIII физиологическом съезде им. И.П. Павлова в Казани (2001), Международной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация» в Пущино (2003, 2005, 2007, 2009), XIX физиологическом съезде им. И.П. Павлова в Екатеринбурге (2005), межрегиональной научно-практической конференции «Объединение субъектов Российской Федерации и проблемы природопользования в Приенисейской Сибири» в Красноярске (2005), 1 съезде физиологов СНГ в Дагомысе (2005), XX физиологическом съезде -им. И.П. Павлова в Москве (2007), съезде биохимиков и молекулярных биологов в г. Новосибирске (2008), всероссийской конференции с международным участием «Молекулярная онкология» в Новосибирске (2008), научно-практической конференции в рамках Второй общегородской ассамблеи «Красноярск. Технологии будущего» (2009), на расширенном заседании кафедры медицинской биологии Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета (2010).

Публикации

Основные положения диссертации опубликованы в 37 печатных работах, в том числе, 13 - в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 329 страницах машинописного текста и состоит из списка сокращений, введения, аналитического обзора литературы, описания объектов и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов, списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 129 рисунками, 14 таблицами. В библиографический список включено 444 источника, из них 115 опубликовано в отечественной печати, а 329 - в зарубежной.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Замай, Татьяна Николаевна

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что адаптация животных к стресс-факторам (ЭМП, холод, физическая нагрузка) стимулирует увеличение массы органов путем индукции в них процессов пролиферации, не зависящих от изменений уровня энергообмена и микровязкости биологических мембран.

2. Выявлено, что изменения функционального состояния клеток сопровождаются ростом внутриклеточного содержания катионов кальция -при индукции пролиферативных процессов содержание катионов кальция в нормальных и опухолевых клетках возрастает многократно; деградация клеточных популяций характеризуется сравнительно небольшим повышением уровня катионов кальция. Концентрация свободного кальция в асцитных клетках зависит от уровня активных форм кислорода.

3. Обнаружено, что опухолевые клетки легких у больных раком легкого характеризуются повышенной концентрацией катионов кальция в цитозоле, но сниженной - в ядрах.

4. Показано, что адаптация к стресс-факторам (холод, алкогольная интоксикация) и онкогенез сопровождаются увеличением содержания катионов натрия и воды в тканях. Асцитные клетки карциномы Эрлиха содержат аномально высокие концентрации катионов натрия, не характерные для нормальных клеток.

5. Выявлено, что инсулин и уабаин, вызывающие клеточное набухание, стимулируют рост асцитной карциномы Эрлиха, миокарда и почек в условиях in vivo, а фуросемид, АТФ и гипертонический NaCl, способствующие снижению клеточного объема, подавляют скорость роста популяций нормальных и опухолевых клеток в условиях in vivo и активируют в них процессы клеточной элиминации.

6. Установлено, что адаптация к холоду и рост асцитной карциномы Эрлиха сопровождаются снижением экскретируемой фракции катионов натрия, что способствует созданию условий для роста клеточных популяций.

Спиронолактон, подавляющий действие альдостерона, уменьшает скорость роста асцитной карциномы Эрлиха, способствуя выведению воды и натрия из организма.

7. Показано, что фуросемид замедляет увеличение массы печени у животных, у которых с помощью ортоаминоазотолуола был индуцирован геп атокан церогенез.

8. Разработана феноменологическая модель механизма ионной регуляции роста популяций нормальных и опухолевых клеток.

ГЛАВА IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

К настоящему времени в результате изучения пролиферативных процессов, осуществляемых, в основном, на клеточных культурах, были выяснены тонкие механизмы регуляции клеточного цикла и их молекулярно-генетическая природа. Однако эти исследования не привели к раскрытию механизма перехода клеточной пролиферации в разряд неконтролируемой. Вероятно, на молекулярном и клеточном уровнях понять процессы регуляции роста клеточной популяции невозможно. Эта идея высказывалась еще М.Терци, который в 1977 г. писал о том, что трансформация не является событием клеточного масштаба и ее следует определять на популяционном, а не на клеточном уровне (Терци М., 1977). Такого же мнения придерживаются Лихтенштейн (Лихтенштейн A.B., 2005), Черезов (Черезов А.Е., 1997) и ряд других исследователей. На самом деле популяционный подход к изучению процесса неконтролируемой клеточной пролиферации очень логичен, поскольку при исследовании такого феномена как канцерогенез нельзя забывать, что живой организм — это функциональная система, обладающая совершенными механизмами, контролирующими количество клеток.

Гомеостаз ткани в организме обеспечивается за счет клеточного воспроизводства и клеточной элиминации, регулируемых эндогенными и экзогенными факторами. У позвоночных большинство популяций дифференцированных клеток постоянно обновляется. Для быстро обновляющихся тканей характерна их регенерация за счет деления стволовых клеток. В некоторых случаях делятся дифференцированные клетки, находящиеся в состоянии покоя, образуя дочерние (гепатоциты, эндотелиальные клетки). Но для того чтобы клетка вышла из состояния пролиферативного покоя, она должна осуществить специальную программу метаболических преобразований, поскольку клетки, находящиеся в Go-фазе, содержат ингибиторы пролиферации, препятствующие вступлению в S-фазу. К ним относятся ингибиторы широкой специфичности СК1 (белки семейства р21 - р21, р27 и р57) и высокой специфичности - ШК4 (ингибиторы СБК4), подавляющие клеточный цикл в фазе Кроме того, в покоящихся клетках не экспрессируются СБК2 и СОК4, а также циклины Б и Е. Их синтез индуцируется только факторами роста (ЬосПбЬ У. е1 а1., 1995). В постоянно пролиферирующих клетках уровень О- и Е-циклинов остается высоким на протяжении всего цикла, и продолжительность Огпериода по сравнению с пререпликативным периодом уменьшается. Таким образом, в клетках, находящихся в во-фазе, отсутствуют белки, разрешающие проход через точки рестрикции и позволяющие им вступать в Б-фазу. Для перехода покоящихся клеток в 8-фазу факторы роста должны индуцировать в них синтез этих белков. Такие защитно-приспособительные реакции органов и тканей организма, обеспечивающие постоянство их состава, а стало быть, и функций, были сформированы в процессе эволюции.

Живой организм - функциональная саморегулирующаяся система, находящаяся в состоянии постоянного приспособления к изменяющимся условиям окружающей среды, осуществляющая поддержание своего гомеостаза с помощью положительных и отрицательных обратных связей. Изменения окружающей среды могут стать для клеток, составляющих организм, стрессом и вызвать нарушение их гомеостаза, которое, в свою очередь, активирует системы, ответственные за адаптацию и восстановление равновесия. При избыточных длительных стрессовых, патогенных, канцерогенных или функциональных воздействиях в ткани развивается компенсаторно-приспособительный процесс в виде регенерации внутриклеточных структур либо усиления пролиферации. Существует несколько уровней регуляции клеточного гомеостаза. В первую очередь, в ответ на действие стрессогенного фактора возбуждаются адренергические центры головного мозга, вызывающие значительное увеличение секреции рилизинг-факторов и нейромедиаторов, следствием чего становится повышенное выделение тропных гормонов, глюкокортикоидов и катехоламинов (Меерсон Ф.З., 1993).

Эти внешние сигналы переводят функциональное состояние клетки на новый уровень метаболизма, адекватный силе и длительности действия стрессогенного фактора. У организма в этих новых условиях функционирования возникает потребность в активации специфической физиологической функции. Эта возросшая физиологическая потребность стимулирует генетический аппарат, в результате чего формируется адаптивный ответ в виде гипертрофии, увеличивающей мощность системы, ответственной за адаптацию. Когда гипертрофии становится недостаточно для восстановления тканевого гомеостаза, управляющий сигнал активирует пролиферативную способность клеток, и возникает гиперплазия. Основная цель адаптации — увеличение мощности лимитирующей в условиях действия .стрессогенного фактора функции органов.

Во время стресса на уровне клетки разыгрывается конфликт между потребностями организма и неспособностью клетки удовлетворить эти возросшие потребности. Причина конфликта заключается в том, что в условиях стресса клетка должна активировать процессы биосинтеза, способные увеличить мощность физиологических систем для борьбы со стрессом. Сигнал о возросших потребностях организма поступает клеткам и тканям в виде избыточной ее стимуляции гормонами и нейромедиаторами. Однако ткань, находясь в условиях стресса, неспособна, должным образом, активировать функциональные возможности составляющих ее клеток для удовлетворения возросших потребностей.

Вероятно, эти два обстоятельства приводят к закономерному итогу: клетка под влиянием постоянного стимула извне и в условиях ингибированной под влиянием стресса трансляции начинает производить только те белки, которые запускают процесс ее деления. Т.е. в условиях подавления синтеза белка клетка не только не в состоянии производить белки на экспорт, но она не может синтезировать даже свои специфические белки, в результате чего становится малодифференцированной. Более того, в этих условиях прекращается синтез эндогенных белков-ингибиторов клеточной пролиферации (кейлонов), что стимулирует процессы клеточного деления.

Анализ данных литературы показал, что закономерности роста популяций, состоящих из нормальных и опухолевых клеток, в целом похожи. Рост всех популяций характеризуется замедлением и может описываться с помощью универсальной формулы (Седова Г.П., 2005), из которой видно, что рост различных клеточных популяций отличается друг от друга только коэффициентом его замедления.

Биологический смысл различий коэффициента замедления роста клеточных популяций очевиден — он заключается в особенностях регуляции пролиферации, дифференцировки и элиминации в разных организмах и клеточных популяциях. При анализе механизмов, регулирующих рост органов и тканей, просматривается еще одна важная закономерность - все популяции увеличивают свой пролиферативный пул в ответ на нарушение гомеостаза, т.е. именно нарушение гомеостаза является стимулом развития популяции, ее роста. Стабильность гомеостаза характерна только для стабильных клеточных популяций, а отрицательный рост (его затухание, уменьшение численности клеток в популяции) — для специализированных тканей в условиях отсутствия центральных регуляторных воздействий.

Таким образом, именно нарушение гомеостаза становится основным стимулом развития и роста клеточных популяций. Отсюда можно сделать очень важное заключение. Клеточные популяции, которые в состоянии восстановить свой гомеостаз, снижают пролиферативный пул и осуществляют процесс дифференцировки клеток. Популяции, которые не могут этого сделать (в силу длительности действия стимула или его силы), но в то же время величина нарушений в них не настолько велика, чтобы стимулировать процессы гибели клеток, продолжают осуществлять циклы их размножения. В подтверждение этого вывода служит наблюдение о том, что «всякий рак имеет свой предрак» (Шабад Л.М., 1947), т.е. стимуляция пролиферативных процессов всегда предшествует трансформации нормальных клеток. Причем для регуляции роста пренеопластических клеток важную роль играет их микроокружение (Medina D., 2002). Клеточные популяции, не способные восстановить нарушенный гомеостаз, но при этом сохраняющие свою жизнеспособность, запускают приспособительные процессы, которые способствуют их эволюционным преобразованиям.

Таким образом, по-видимому, адаптация организмов к действию стресс-факторов (а, возможно, к любым нарушениям гомеостаза) происходит в 3 этапа в зависимости от силы и длительности действия факторов, а также от энергетических, пластических и других резервов клеточной популяции:

1 Срочная адаптация, развивающаяся на основе эволюционно выработанной программы и уже имеющихся в клеточной популяции резервов.

2 Долговременная адаптация, реализующаяся на базе системного структурного следа за счет активации пролиферативных процессов.

3 Этап адаптации, представляющий собой эволюционно выработанный механизм, включающий приспособительные реакции организма, связанные с модификацией генотипа.

Нельзя исключить, что именно этот третий этап адаптации, когда уже невозможно приспособиться с помощью доступных организму генетически запрограммированных механизмов восстановления гомеостаза и является тем этапом, где возникает эпигенетическая и геномная нестабильность, являющаяся началом трансформации нормальной клеточной популяции в неопластическую.

Возможно, этот приспособительный процесс сходен с эволюционными приспособлениями одноклеточных организмов. У бактерий эволюционный приспособительный процесс развивается только при таком нарушении гомеостаза, который влечет за собой подавление жизнедеятельности. Активация мутационных процессов развивается в условиях сниженной жизнедеятельности, когда синтез ДНК осуществляется не в целом, а лишь частично, причем с активацией мутационных процессов. Таких эволюционных процессов несколько, но основные из них связаны с активацией мутаций, то есть с процессами, приводящими к геномной нестабильности. Геномная нестабильность увеличивает поиск вариантов, при которых может возникнуть фенотип, способный выжить в новых условиях и восстановить нарушенное гомеостатическое состояние. Причем, как было отмечено, мутационные процессы запускаются не во всей клеточной популяции, а только в некоторой ее части, в какой - неясно (Бельков В.В., 2002). Возможно, мутационные процессы активируются в клетках с высоким пролиферативным потенциалом, что позволяет клеточной популяции в целом выживать. Но, очевидно, активация мутационных процессов в популяции будет увеличивать и гибель организмов, поскольку лишь небольшая часть мутаций является полезной, большая из них - вредна, а остальные - нейтральны.

Считается, что для возникновения трансформированного клеточного клона необходимо как минимум 5-9 мутаций в онкогенах и антионкогенах. Такое событие с точки зрения логики, если принять во внимание скорость спонтанных мутационных процессов и необходимость точной селективности мутаций, кажется практически невероятным событием. Поэтому, очевидно, что на каком-то этапе трансформации клетки должны приобретать способность к ускоренному мутагенезу, т.е. возникновение геномной нестабильности, играющей важную роль в развитии канцерогенеза, должно быть закономерным ответом на определенные внешние или внутренние факторы. Факторов, которые могут привести к геномной нестабильности, множество - это и длительные увеличения клеточных потерь (Hendry J.H., 2001), и атрофия, и гипоксия, и хронический воспалительный процесс, и длительные раздражения, и т.д. Спектр генетических повреждений тоже характеризуется большим разнообразием - это и амплификация, и делеции, и инсерции, и транслокации, и микромутации и т.д. Важно, чтобы эти изменения способствовали гиперэкспрессии тех генов, которые ускоряют прохождение клеточного цикла. При трансформации наряду с мутациями в онкогенах и антионкогенах наблюдаются побочные, относительно нейтральные повреждения генома.

При спонтанном канцерогенезе изменения в генной экспрессии проходят ряд стадий - иммортализация, гиперплазия I-III степеней, неоплазия. На стадии иммортализации повышается экспрессия циклина В1 и уменьшается - p21 Cip. На стадии гиперплазии 1 увеличивается экспрессия циклина D2-cdk4, p27/cdk2, а снижается - ER/PR, pió INK4A. Гиперплазия II степени характеризуется ростом экспрессии D2-cdk4, а при переходе к стадии гиперплазии III, в которую происходит гиперэкспрессия теломеразы, НОХ, Е6-АР, CD44v8, происходит мутация р53. В переходный период в неоплазме активируется гиперэкспрессия еще ряда генов - C/EBR-B(LIP), РКС5, Ъ, и eIF2a, и подавление — р96 и гельзолина. При канцерогенезе активируются белки ras, c-myc, neu, c-neu, wnt-1, int-2, int-3, гормон роста, циклин Dl, TGFa, TGFß и другие гены, находящиеся под контролем специфических промоторов MMTV-LTR, WAP, ß-лактоглобина (Medina D., 2002).

Таким образом, суть молекулярно-генетических изменений в опухолях сводится к трем компонентам: активирующие мутации или гиперэкспрессия в онкогенах, инактивирующие мутации или снижение экспрессии в антионкогенах и геномная нестабильность. Кроме того, отмечаются наследуемые изменения в уровне экспрессии генов, связанные с аномальным метилированием их промоторов (Vogelstein В., Kinzler K.W., 2004; Arsura М., Cavin L.G., 2005). Выборочность мутаций только на ускорение клеточного цикла создает впечатление о закономерности этого процесса, о его неслучайном направленном характере.

В настоящее время не все исследователи разделяют точку зрения о том, что мутации в онкогенах и антионкогенах - причина канцерогенеза. Имеется множество экспериментальных данных, которые не укладываются в рамки этой теории. Например, по утверждению некоторых авторов, опухолевые клетки способны нормализоваться, при этом необратимые изменения генома не препятствуют нормализации опухолевых клеток (Черезов А.Е., 1997). В частности, в лейкемических миелоидных клетках, принужденных к дифференцировке, аномалии хромосом сохраняются, т.е. с помощью индукции дифференцировки остановка злокачественного роста достигается «в обход» тех генетических дефектов, которые нарушают нормальный процесс дифференцировки и размножения. Такими же свойствами обладают и клетки неэмбриональных опухолей - аденокарциномы молочной железы, плоскоклеточного ороговевшего рака, хондросаркомы (Pierce G.B., Speers-Wendell С., 1988). Васильев Ю.М., исследуя обратимость трансформации на молекулярно-генетическом уровне, показал, что между нормальным и трансформированным фенотипом клетки возможны обратимые переходы, вызываемые внешними факторами. На основании этого, он делает вывод о том, что автономия опухолевых клеток возникает не как следствие необратимой утраты клеткой способности реагировать на воздействие внешней среды, а является результатом чрезмерной стимуляции клетки эндогенными онкобелками, имитирующими один из нормальных типов клеточной реакции. Злокачественность наследуется дочерними клетками не всегда (Васильев Ю.М., 1986).

Кроме того, если ядро опухолевой клетки пересадить в яйцеклетку лягушки с удаленным ядром, то из такой яйцеклетки разовьётся нормальный головастик (Черезов А.Е., 1997). Позднее это было показано и на мышах, из чего следовало, что генетическая информация опухолевой клетки является достаточной для нормального развития (Mintz В., 1978). На основании этих и других фактов А.Е.Черезов заключил, что нарушения генома и опухолеобразование - параллельно развивающиеся процессы, а генетические повреждения ДНК не являются причиной трансформации клеток. Раковые клетки при делении могут давать нормальное потомство, т.е. злокачественность не закреплена и не наследуется дочерними клетками, как это предполагается мутационной гипотезой и молекулярно-генетической теорией (Черезов А.Е., 1997). Подтверждением такого вывода являются также эксперименты С.В.Кузьминой, исследовавшей спонтанную малигнизацию клеток в условиях in vitro без добавления каких-либо мутагенов или канцерогенов (Кузьмина C.B., 1983). А.Е.Черезов объясняет спонтанную малигнизацию нарушением контроля за делением стволовых клеток, присутствующих в клеточной популяции (Черезов А.Е., 1997).

Наше предположение относительно ускорения пролиферативных процессов в норме и при развитии канцерогенеза заключается в том, что как ускорение пролиферации, так и малигнизация клеток связана с нарушением их гомеостаза, заставившая клетки приспосабливаться к этому нарушению, запуская эволюционный процесс преобразования генома. Основным фактором стимуляции пролиферативных процессов и подавления клеточной элиминации в клеточной популяции при этом является нарушение ионного гомеостаза, приводящее к увеличению размеров клетки, активирующему митотические процессы и ингибирующему процессы апоптоза.

Как бы то ни было, все исследованные случаи канцерогенеза, так или иначе сопровождаются генетической нестабильностью и ускоренным мутагенезом. Общей чертой канцерогенеза является то, что природа раздражающего фактора не имеет значения, а определяющими качествами становится увеличение функциональных нагрузок на ткань, уровень травмирования ткани и длительность воздействия стресс-факторов, что коррелирует с характером пролиферации. При увеличении функциональных нагрузок на ткань приспособительные изменения клеток могут проявляться в виде трофических нарушений, которые приводят к гипертрофиям, дистрофиям, атрофиям, гипо- или гиперплазиям (Клишов A.A., 1984). Полагают, что эти, происходящие под влиянием внешних факторов изменения, могут способствовать канцерогенезу. В частности, атрофия органа или ткани способствует повышенной пролиферации. Так, при исследовании связи атрофий мелкоацитарной пролиферации и рака предстательной железы LLiavag обнаружил атрофические изменения во всех предстательных железах, пораженных раком. Этот феномен автор объяснил регенерацией, представляющей собой замещение зон атрофии пролиферирующими клетками (LiavagI., 1968).

Даже поверхностный анализ литературы обнажает противоречия, которые не могут быть объяснены в рамках мутационной гипотезы и молекулярно-генетической теории канцерогенеза. Для объяснения разноречивых фактов должна быть предложена непротиворечивая гипотеза, которая, во-первых, объединяет основные экспериментальные факты на основе единого принципа; во-вторых, выясняет основные изменения в клеточных популяциях, предшествующие началу гиперпролиферации; в-третьих, устанавливает взаимосвязь между состоянием гомеостаза на начальным этапе, в период действия стресс-факторов, и на конечном этапе, в полностью малигнизированных клетках; и, наконец, объединяет в одной гипотезе рациональные идеи основных концепций канцерогенеза.

Основной вопрос, который нуждается в проработке, прежде всего, и на который в рамках гипотезы необходимо ответить, следующий: какие условия способствуют возникновению эпигенетической и генетической нестабильности и каков возможный механизм ускорения мутагенеза? Для ответа на этот и другие вопросы, касающиеся регуляции процессов размножения клеток, необходимо исследовать основные регуляторные механизмы роста клеточных популяций, характеризующихся высоким пролиферативным пулом. К ним относятся клеточные популяции в условиях эмбрионального и постэмбрионального развития, в условиях приспособления к стресс-факторам и регенерации, а также популяции опухолевых клеток.

247

Мы исследовали ответ организма на действие различных факторов, которые стимулируют организм и вызывают в нем активацию пролиферативных процессов, выражающуюся в увеличении массы органов — это начальный этап, способный вызвать гиперпролиферацию, и конечный этап малигнизации - полностью трансформированная клеточная популяция. Факторы, использовавшиеся нами в качестве стимулирующих пролиферацию, — ЭМП, холод, хроническая алкогольная интоксикация, физическая нагрузка, гипокинезия, регенерация. Конечный этап малигнизации - асцитные клетки карциномы Эрлиха и трансформированные клетки легкого больных раком легкого.

Исследуя динамику роста асцитной опухоли Эрлиха, мы обнаружили, что кривая роста в наших исследованиях отличалась от классической Э-образной, описанной в литературе (Эмануэль Н.М., 1977). Кривая имела провал на 12-е сутки после трансплантации опухоли. Таким образом, нам представился удобный случай для исследования особенностей регуляции роста опухоли, поскольку мы выявили критический момент в ее развитии, во время которого наблюдалось резкое переключение функционального состояния асцитных клеток от их интенсивной пролиферации к подавлению. А затем в очень короткий отрезок времени, в течение суток, происходило обратное переключение клеточной популяции к состоянию активного роста, когда вновь включались пролиферативные процессы. При исследовании причин снижения количества асцитных клеток в опухоли мы обнаружили, что оно определялось подавлением их митотической активности и стимуляцией гибели клеток путем апоптоза. Очевидно, 11-е сутки оказались для опухоли критическими.

Изучая увеличение массы тела и органов в условиях эмбрионального и постэмбрионального развития, в условиях адаптации и роста ткани при регенерации, мы, так же как и в случае с асцитной карциномой, обнаружили феномен замедления роста. Очевидно, что причины прекращения роста различных популяций, при сохранении феномена замедления, различны. В популяции асцитных клеток остановка роста в терминальной стадии, возможно, связана с недостатком питательных субстратов и кислорода ввиду ухудшения жизнеспособности организма-опухоленосителя, т.е. замедление роста связаны с ухудшением условий функционирования клеток, вызвавшим нарушения f гомеостаза асцитных клеток. Прекращение роста при адаптации, регенерации, эмбриональном и постэмбриональном развитии происходило, наоборот, в момент достижения состояния гомеостаза.

Для анализа состояния гомеостаза в асцитной карциноме Эрлиха мы исследовали регуляцию ее энергетического статуса в процессе роста. Как известно, наиболее важной, если не основной, считается регуляция пролиферативной способности клеток ограничением эндогенных субстратов, необходимых для производства макроэргов, использующихся в процессах синтеза. Гипотетически можно предположить, что снижение митотической активности и стимуляция гибели клеток, т.е. замедление роста опухоли, были вызваны гипоксией и недостатком эндогенных субстратов вследствие увеличения плотности клеток в опухоли из-за ее интенсивного роста, поскольку гипоксия снижает содержание АТФ в клетках и подавляет рост опухоли (Krtolica A., Ludlow J.W., 1996).

В наших экспериментах 5-10-е сутки после трансплантации опухоли характеризовались достаточно высокой митотической активностью асцитных клеток. Поэтому мы предположили, что в результате такого интенсивного роста в популяции могло произойти быстрое увеличение плотности клеток, что спровоцировало состояние относительной нехватки энергетических ресурсов и снижение скорости роста опухоли по типу отрицательной обратной связи. И, таким образом, к 11-ым суткам мог возникнуть дефицит как энергетических, так и пластических ресурсов. Следует отметить, что АКЭ на протяжении всего своего роста испытывала состояние гипоксии. На это указывало отсутствие глюкозы в асцитической жидкости. Низкая концентрация глюкозы в асцитической жидкости, как известно, свидетельствует о недостаточном количестве в ней кислорода, поскольку состояние гипоксии приводит к переключению метаболизма асцитных клеток на анаэробный, который по своей эффективности уступает аэробному, что и приводит к полному поглощению глюкозы из окружающей среды. В полностью анаэробных условиях размножение клеток АКЭ прекращается совсем (Negelein Е., Leistner I., 1966).

Обычно обеспеченность опухолевых клеток кислородом составляет 25% от обеспеченности кислородом нормальных клеток (Бернштейн В.А., Сугуров М.М., 1971). Это оказывается достаточным для выживания опухолевых клеток, т.к. трансформированные клетки обладают двумя потенциально равноценными энергетическими механизмами - дыханием и анаэробным гликолизом. При трансформации способность клеток к гликолизу значительно увеличивается по сравнению с нормальными, что дает преимущества трансформированной клетке (Muallem S., 1990; Schrode L.D., 1997; Reshkin S.J., 2000). Поэтому опухоль около 20-30% потребности в АТР может покрывать за счет процессов субстратного фосфорилирования в гликолизе, а в асцитных опухолях эта величина возрастает даже до 50%.

Таким образом, энергообмен опухолевых клеток отличается от такового у нормальных дифференцированных клеток. Но, по-видимому, это связано не с нарушениями генома, а, прежде всего, с приспособлениями, вызванными условиями их существования, в частности, с усиленной экспрессией определенных генов. В этом метаболизм опухолевой клетки становится похожим на метаболизм эмбриональной клетки, т.к. в эмбриональных клетках наблюдается также высокий уровень гликолиза. Как известно, в процессах биосинтеза происходит, в основном, гидролиз нуклеотидтрифосфатов с образованием пирофосфата. Поэтому определение ADP в опухолевых и эмбриональных клетках практически всегда дает отрицательный результат. Это приводит к очень большим изменениям регуляции фосфорилирования. И, в первую очередь, связано с нарушением в опухолевых клетках дыхательного контроля из-за недостатка ADP - субстрата окислительного фосфорилирования.

Помимо этого, снижение ADP увеличивает образование в митохондриях Н2О2, что симулирует процессы свободно-радикального окисления, нарушающие работу электрон-транспортной цепи.

Но, возможно, не только состояние гипоксии активирует гликолиз. Как известно, содержание АТР в разных компартментах клетки неодинаково. Более того, места синтеза АТР и места его использования зачастую находятся в разных частях клетки. Скорость диффузии в цитозоле таких крупных молекул как АТР и ADP очень мала, в то время как скорость использования АТР намного превышает скорость ее доставки. Поэтому роль транспортной молекулы, переносящей макроэргическую связь к месту ее использования, играет небольшая молекула креатинфосфата, обладающая высокой скоростью диффузии и многократно превышающая количество АТР и ADP в клетке. Однако многими исследователями показано, что в опухолевых клетках наблюдается очень низкий уровень креатинфосфата. Зачастую он в опухолевых клетках, как и в эмбриональных, даже не определяется. Поэтому опухолевым клеткам, по-видимому, гораздо выгоднее использовать субстратное фосфорилирование, которое осуществляется в цитозоле и таким образом приближено к месту использования АТР.

На уровне организма исследовать степень обеспеченности опухолевых клеток эндогенными субстратами, в первую очередь, глюкозой, используемой клеткой в процессах субстратного и окислительного фосфорилирования, достаточно проблематично, поскольку опухолевая клетка быстро поглощает всю доступную ей глюкозу. Показатель скорости потребления кислорода также является косвенным и не может свидетельствовать о действительном j содержании макроэргов в клетках, необходимых для биосинтетических процессов. Тем более что определение скорости потребления кислорода in vitro отражает лишь потенциальную способность дыхания в условиях полного насыщения кислородом. Поэтому необходимо было выбрать другие более объективные критерии энергетического состояния асцитных клеток. Таким критерием стало отношение Р1/(3-КТР, для расчета которого использовали

31 данные, полученные с помощью Р-ЯМР-спектроскопии (Бубновская Л.Н. и др., 2002). Результаты исследований показали, что, начиная с 7-х и до 12-х суток, энергетическое состояние асцитных клеток заметно ухудшалось, что соответствовало нашим предположениям о том, что уровень энергообеспечения асцитных клеток играет важную роль в регуляции опухолевого роста. Однако необъяснимым оказалось то, что 12-е сутки характеризовались наиболее плохим энергообеспечением асцитных клеток (соотношение неорганического фосфата и нуклеотидтрифосфатов в это время было максимальным), хотя именно в этот период мы наблюдали максимальное ускорение роста опухоли. Это позволило нам сделать вывод о том, что ухудшение энергообеспечения асцитных клеток в нашем эксперименте не стало лимитирующим фактором роста опухоли и причиной его подавления. На основании этих результатов было выдвинуто предположение о том, что фактором, вызвавшим снижение количества клеток в опухоли на 12-е сутки, мог стать какой-то внешний сигнал. Удивление вызвал и тот факт, что с 13-х и до 16-х суток, т.е. в терминальную фазу, энергетический статус асцитных клеток увеличивался до тех пор, пока не достиг исходного уровня. Скорость потребления кислорода в этот период также была высока. Таким образом, опухолевые клетки демонстрировали в терминальную фазу развития клеточной популяции очень высокую жизнеспособность, несмотря на то, что количество клеток в состоянии апоптоза составляло в период с 11-х по 14-е сутки 25% (т.е. по сравнению с начальным периодом увеличилось почти на порядок), а к 16-м возросло даже до 78%. В целом, доля клеток в состоянии элиминации (апоптоз и некроз) на 11-14-е сутки равнялась 38%, а на 16-е сутки, когда уже наблюдалась массовая гибель мышей-опухоленосителей, суммарное количество клеток в состоянии некроза и апоптоза составляло около 90%. Высокий уровень потребления кислорода и энергетического статуса в период массовой гибели клеток путем апоптоза лишний раз подтвердил уже известный факт, что этот путь элиминации требует больших затрат энергии. Однако факт начала массовой гибели асцитных клеток на 12-е сутки требует своего объяснения. Для понимания этого феномена необходимо учесть, что опухолевые клетки обладают таким свойством как геномная нестабильность. Стабильное ухудшение энергетического статуса асцитных клеток с 5-х по 12-е сутки свидетельствует о постепенном нарушении энергетического гомеостаза асцитной карциномы Эрлиха. Это дает основание предположить, что в условиях нарушения гомеостаза клетки, обладающие свойством геномной нестабильности, ускоряют мутационный процесс для достижения приспособительной реакции к быстро ухудшающимся условиям своего существования. Этот ускоренный мутационный процесс постепенно начинает приводить к возникновению клеток, отличающихся наиболее высокой жизнеспособностью в ухудшающихся условиях, о чем свидетельствует повышение энергетического статуса асцитных клеток (соотношение Р1/(3-ЫТР и скорость потребления кислорода) даже в условиях гибели животного-опухоленосителя. Но одновременно с этим в результате ускоренного мутационного процесса стало образовываться и достаточно большое количество нежизнеспособных клеток, о чем свидетельствует большое число клеток, ушедших в состояние апоптоза. По-видимому, такое резкое нарушение гомеостаза, стимулирующее ускоренный мутагенез, происходило на протяжении роста карциномы Эрлиха дважды - на 11 -е и 16-е сутки, о чем свидетельствует резкое увеличение гибели клеток именно в эти периоды. В подтверждение нашего предположения об ускорении мутационных процессов свидетельствуют данные, показывающие, что в популяции асцитных клеток на определенной стадии ее развития появляется другая, генотипически и фенотипически отличная от первой, популяция клеток (Эмануэль Н.М., 1977).

Рост органов и тканей и его замедление в условиях эмбрионального и постэмбрионального развития находятся под контролем центральных регуляторных механизмов. Стимулом к развитию служит постоянное нарушение гомеостаза, вызываемое множеством гормонов и факторов роста.

Основным стимулятором роста является соматотропный гормон гипофиза, который находится под контролем соматотропина и соматолиберина. Под влиянием гормона роста, стимулирующего набухание клеток, рецепторы которого найдены в лимфоцитах, вырабатываются факторы роста, в том числе ИФР-1, активирующие пролиферативные процессы в органах и тканях. С возрастом чувствительность тканей к гормону роста и ИФР-1 снижается (вследствие увеличения числа дифференцированных клеток) и рост прекращается. При регенеративных процессах важную роль в регуляции пролиферации играют цитокины. Остановка процессов деления клеток происходит благодаря механизмам контактного торможения, возникающим между вновь образующимися клетками.

При адаптации к стресс-факторам увеличение массы происходит только в тех органах, в которых увеличивается функциональная нагрузка. Так, в наших экспериментах при адаптации к физической нагрузке повышение массы сердца наблюдалось только в условиях аэробной тренировки, требующей повышенного содержания кислорода в работающих мышцах. В условиях же анаэробной тренировки, когда активируются анаэробные механизмы фосфорилирования - гликолитический и креатинфосфокиназный - увеличения массы сердца не происходило.

Для того чтобы понять, каким образом стимулируется пролиферация в органах, испытывающих повышенную функциональную нагрузку, мы исследовали феномен адаптации организма к холоду. Функциональной моделью были выбраны почки, которые испытывали увеличенную нагрузку в условиях воздействия низких температур.

Гомойотермные организмы в условиях низких температур стремятся поддержать стабильную температуру ядра тела. Способность поддерживать на постоянном уровне температуру ядра тела во время воздействия холода является интегральным критерием сформированности адаптационного механизма, защищающего организм от охлаждения. В результате образуется функциональная система, которая с помощью обратной афферентации поддерживает температуру внутренних органов. Акцептором результата действия этой системы является гипоталамус, который участвует в формировании механизмов стабилизации температуры. Для этого в процессе эволюции выработано несколько механизмов. Вначале включаются срочные механизмы, которые развиваются по генетически заложенной программе и связаны с предельной нагрузкой, затем развивается долгосрочная адаптация. В наших опытах формирование адаптационного механизма терморегуляции происходило у крыс примерно в течение месяца, поскольку именно к этому времени у животных на холоде нормализовалась температура ядра тела. Наши исследования показали, что почки при адаптации к холоду испытывали повышенную нагрузку. В частности, происходило увеличение скорости клубочковой фильтрации, что свидетельствовало об усилении кровоснабжения этого органа. Усиление кровоснабжения, очевидно, носило приспособительный характер, и было связано с поддержанием стабильной температуры этого органа. Однако это явление для организма становилось причиной отрицательного водного и натриевого баланса, поскольку приводило к избыточному выведению воды и натрия из организма, т.е. вызывало нарушение вводно-солевого баланса в организме, о чем можно судить по временному изменению содержания натрия и калия в плазме крови и почках. Но это нарушение ионного гомеостаза носило временный характер и очень быстро компенсировалось увеличением мощности ЫаД-насоса в почках, регулирующего обратную реабсорбцию катионов натрия и воды, в результате чего снижалась экскреция натрия с мочой.

Увеличение функциональной активности почек могло реализоваться разными способами, принципиально отличающимися тем, что в одном случае оно обусловлено возрастанием рабочей функции отдельных нефронов, а в другом - возрастанием числа работающих нефронов. Но и в том и другом случае формировался системный структурный след, что приводило к увеличению массы работающего органа. В наших экспериментах относительная масса почек увеличилась на 16%, причем ее прирост был обусловлен активацией пролиферативных процессов.

Анализ факторов, приводящих стимуляции роста клеточных популяций в норме (эмбриональное и постэмбриональное развитие, адаптация и регенерация), показал, что основной причиной гиперпролиферации является функциональная недостаточность органа или ткани, которая по системе положительных обратных связей активирует пролиферативный процесс, а по системе отрицательных обратных связей обуславливает остановку роста клеточных популяций.

Злокачественная опухоль, по мнению Лихтенштейна, представляет собой также некое подобие органа, основной функцией которого является киллерная. Злокачественная опухоль обладает сложной иерархической структурой и имеет структурно-функциональное единство с организмом. Кроме того, опухоль, также как и любой орган, характеризуется определенной последовательностью этапов развития и предопределением исхода, а пролиферативная активность опухоли поддерживается с помощью регуляторных систем организма (Лихтенштейн A.B., 2005).

Все внеклеточные сигнальные молекулы проявляют свой регуляторный эффект через систему внутриклеточных мессенджеров. Одним из наиболее важных мессенджеров, регулирующих клеточный рост и дифференцировку считается внутриклеточный кальций (Cullen P.J., Lockyer P.J., 2002, Carafoli Е., 2002). Повышение концентрации Ca" в цитозоле под влиянием различных цитокинов и гормонов способно инициировать в клетках митотические процессы (Berridge M.J., 2003). Помимо этого, катионы кальция регулируют в клетке и другие, противоположные процессам пролиферации эффекты, такие как апоптоз и некроз (Carafoli Е., 2003). Причем увеличение содержания Ca в цитозоле может осуществляться за счет увеличения его входа из внеклеточного пространства и внутриклеточных депо в зависимости от вида регулятора и функционального состояния клетки (Крутецкая З.И. и др., 2003). По мнению ряда авторов, нарушение механизмов регуляции содержания внутриклеточного

94

Са может приводить к развитию патологического состояния и, возможно, к малигнизации ткани (Berridge M.J., 2000).

В последнее время появились предположения о том, что экспрессия генов определяется концентрацией катионов кальция в ядре, которые, обладая высоким сродством к ДНК и кальций-связывающим ядерным белкам, модифицируют структуру ДНК, причем предпосылки для активации экспрессии генов создает цитозольная осцилляторная система кальция (Hardingham G.E., 2001; Aizman О., 2001). Однако данные о содержании катионов кальция в нормальных и неопластических клетках, находящихся на разных стадиях клеточного развития, неоднозначны, а, порой, и противоречивы (Afroze Т., Husain М., 2001; Husain М., 1997). Поэтому одной из наиболее важных задач работы стало исследование роли катионов кальция в этом процессе, что стало возможным благодаря сопоставлению параметров роста опухоли с содержанием катионов кальция и основных факторов его регуляции в асцитных клетках и клетках других популяций, характеризующихся высоким уровнем пролиферативного пула.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Замай, Татьяна Николаевна, Новосибирск

1. Авдонин, П.В. Рецепторы и внутриклеточный кальций / П.В.Авдонин, В.А.Ткачук —М.: Наука, 1994. -288 с.

2. Алексеева, В.Я. Влияние модуляторов ионной проницаемости плазмалеммы на дыхание и теплопродукцию корней пшеницы / В.Я.Алексеева, Л.Х.Гордон, Н.Л.Лосева, Г.Г.Рахимова, А.Н.Ценцевицкий // Цитология. — 2006. -Т.48, №7. -С.569-577.

3. Анисимов, В.Н. Влияние облучения видеотерминалом персонального компьютера на свободно-радикальные процессы у крыс / В.Н.Анисимов,

4. A.В.Арутян, С.О.Бурмистров // Бюл. экспер. биол. и мед. -1997. -Т. 124, №8. -С. 192-194.

5. Анисимов, В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения /

6. B.Н.Анисимов СПб. Наука, 2003, 468 с.

7. Анохин, П.К. Узловые вопросы теории функциональной системы / П.К.Анохин. -М.: Наука, 1980. -350 с.

8. Ата-Мурадова, Ф.А. Влияние пересадки эмбрионального гипоталамуса на лимфоидные ткани у старых мышей / Ф.А.Ата-Мурадова, В.И.Донцов // Докл. АН СССР. -1987. -Т.297. -С.237-240.

9. Баумуратов, A.C. Импульсное освобождение АТР из клеток асцитной карциномы Эрлиха при действии сапонина и ОН" / A.C. Баумуратов, A.B. Кононов, В.В. Ли, В.П. Зинченко // Биол. Мембраны. -2004. -Т. 21. -С. 4652.I

10. Ю.Бернштейн, В.А. Напряжение кислорода в нормальном эндометрии женщин и в раковой опухоли шейки матки / В.А. Берпштейн, М.М. Сугуров // Вопр. Онкол. -1971. -Т. 17, № 7. -С.8.

11. П.Берхин, Е.Б. Методы экспериментального исследования почек и водно-солевого обмена / Е.Б.Берхин, Ю.И.Иванов // Барнаул: Алтайское книжное изд-во. -1972. -336 с.

12. Бланж, А. Эндогенные ингибиторы клеточной пролиферации / А. Бланж, И. Блажек // —М.: Мир. -1982. -293 с.

13. Божок, A.A. Факторы прогноза при раке молочной железы / A.A. Божок, В.Ф. Семиглазов, В.В. Семиглазов, A.C. Арзуманов, А.Е. Клетсель // Клиническая онкология. -2005. -Т 7, №1. -С.23-35.

14. Н.Бойко, А.Г. Дифференцировка клеток радиальной глии в астроциты -вероятный механизм старения млекопитающих / А.Г.Бойко // Журнал общей биологии. -2007. -Т.68, №1. -С.35-51.

15. Болдырев, A.A. Транспортные аденозинтрифосфатазы. Современные методы исследований / А.А.Болдырев. —М.: Изд-во Московского университета. — 1977.-128 с.

16. Болдырев, A.A. Парадоксы окислительного метаболизма мозга / А.А.Болдырев//Биохимия.-1995.-Т. 60, №.7.-С. 1173-1177. .

17. Болдырев, A.A. Na/K-АТФаза свойства и биологическая роль / А.А.Болдырев // Соросовский образовательный журнал. -1998. -№4. -С.2-9.

18. Болдырев, A.A. Роль Na/K-Hacoca в возбудимых тканях (обзор) / А.А.Болдырев // Журнал Сибирского федерального университета. Серия «Биология». -2008. -Т.1, №3. -С.206-225.

19. Болдырев, A.A. Молекулярная организация и механизм функционирования Na-Hacoca / А.А.Болдырев, В.А.Твердислов // М.: ВИНИТИ. -1978. -190 с.

20. Боровкова, Г.И. Фосфолипиды и холестерин при старении эритроцитов, продуцированных в условиях нормального и напряженного эритропоэза / Г.И.Боровкова// Автореф. дис. канд. биол. наук.-1983. -20с.

21. Варфоломеев, С.Д. Биокинетика / С.Д.Варфоломеев, К.Г.Гуревич. М.: ФАИР-ПРЕСС. -1999. -720 с.

22. Васильев, Ю.М. Социальное поведение нормальных клеток и антисоциальное поведение опухолевых клеток: сигнальные молекулы, вызывающие размножение и гибель клеток / Ю.М.Васильев. М.: Высшая школа.-1986. С. 17-22.

23. Бельков, В.В. Новые представления о молекулярных механизмах эволюции: стресс повышает генетическое разнообразие / В.В.Вельков // Молекулярная биология. -2002. Т.36, №2. -С.277-285.

24. Веренинов, А.А.Дегидратационное сокращение объема клеток при апоптозе факультативный признак. Апоптоз клеток U937, вызванный стауроспорином и этопозидом / А.А.Веренинов, Т.С.Горячая, M.B.B.атвеев,

25. А.В.Мошков, Ю.М.Розанов, Г.А.Сакута, А.В.Широкова, В.Е.Юринская // Цитология. -2004. -Т.46. -С.609-619.

26. Владимиров, Ю.А. Кальциевые насосы живой клетки / Ю.А.Владимиров // Соросовский образовательный журнал. -1998. -№3. -С. 20-27.

27. Гвичия, А.Ш. Морфология поверхности асцитных опухолевых клеток / А.Ш. Гвичия. -Тбилиси: Мецинереба. -1983. -118 с.

28. Гичев, Ю.П. Влияние электромагнитных полей на здоровье человека / Ю.П.Гичев, Ю.Ю.Гичев Новосибирск: ГПНТБ СО РАН. -1999. -91 с.

29. Гордеева, A.B. Взаимосвязь между активными формами кислорода и кальцием в живых клетках / A.B. Гордеева, P.A. Звягильская, Ю.А. Лабас // Биохимия. -2003. -Т. 68, №10. -С. 1318-1322.

30. Горожанская, Э.Г. О содержании некоторых компонентов углеводного обмена в асцитической и плевральной жидкостях у онкологических больных / Э.Г.Горожанская, Б.С.Гуревич, В.С.Шапот // Вопросы онкологии. -1964. -№10. -С.27.

31. Гунин, А.Г. Эстроген-индуцированный гистогенез в матке при эндокринном дисбалансе / А.Г.Гунин // Автореферат на соискание ученой степени доктора медицинских наук. -2006. -40 с.

32. Дак, Д.К. Превращение сигнала гибели в сигнал выживания при редокс-сигнализации. / Д.К.Дак, Н.Молик // Биохимия. -2004. -Т.69, №1. -С. 16-24.

33. Дильман, В.М. Эндокринологическая онкология / В.М.Дильман. Л.: Медицина. -1983. -490 с.

34. Донцов, В.Н. Иммунобиология постнатального развития / В.И. Донцов. -М.: Наука.-1990.-151 с.

35. Дубинина, Е.Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состоянии окислительного стресса / Е.Е. Дубинина // Вопросы медицинской химии. -2001. -Т.47. -С.561-581.

36. Дубинина, Е.Е. Окислительная модификация белков: окисление триптофана и образование битирозина в очищенных белках с использованием системы Фентона / Е.Е.Дубинина, С.В.Гавровская, Е.В.Кузьмич // Биохимия. -2002. -Т.67, №.3. -С.413-421.

37. Епифанова, О.И. Лекции о клеточном цикле / Епифанова О.И. М.: КМК Scientific press. -2003. —159 с.

38. Ершов, Ю.А. Выявление раковых заболеваний на основе анализа кинетики опухолевого роста и повышение эффективности химиотерапии / Ю.А.Ершов, В.В.Котин, С.К.Кириллова, Р.К.Кабисов // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. -2005. -№10.-С.13-17.

39. Иванова, JI.H. Механизмы регуляции водно-солевого баланса у животных и человека / Л.Н.Иванова // Соросовский образовательный журнал. 1996. -№10. -С.4-12.

40. B.А.Рихтер // Эксперим. онкол. -1999. -Т. 21, № 1. -С.18-23.

41. Капля, A.A. Активность Na,K-ATPa3bi при колоректальном раке / А.А.Капля, Д.О.Мищук // Укр.биохим. журн. -2001. -Т.73, №5. -17-22.

42. Капля, A.A. Изоферменты Na+,K+-ATPa3bi в злокачественных новообразованиях / А.А.Капля, С.В.Хижняк, А.Г.Кудрявцева, Н.Папагеоргакопулу, Д.С.Осинский // Укр.бюх1м.журн. -2006. -Т.78, №1.1. C.29-42.

43. Карелин, A.A. АТР как передатчик и усилитель сигналов ростовых факторов и цитокинов / А.А.Карелии, А.Г.Глоба, В.С.Демидова // Успехи биол. химии. -2000.-Т. 40.-С. 267-308.

44. Кару, Т.И. Влияние низкоинтенсивного монохроматического видимого света на рост культуры Esherichia coli / Т.Й. Кару, O.A. Тифлова // Доклады академии наук СССР (Микробиология). -1987. -Т.56, №4. -С. 626-630.

45. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Липиды, липопротеиды и атеросклероз-СПб: ПитерПресс, 1995. 304 с.

46. Клишов, A.A. Гистогенез и регенерация тканей / А.А.Клишов. М.: Медицина. -1984. -230 с.

47. Коган, Е.А. Морфологические и молекулярно-биологические особенности процессов кератинизации и апоптоза в плоскоклеточном раке легкого / Е.А.Коган, Д.А.Угрюмов, Г.Жак // Арх.пат. -2000. -Т.62, №3. -С. 16-20.

48. Кочетов, Г.А. Практическое руководство по энзимологии / Г.А.Кочетов — М.: Высшая школа. -1980. 272 с.

49. Крутецкая, З.И. Механизмы внутриклеточной сигнализации / З.И.Крутецкая, О.Е.Лебедев, Л.С.Курилова. Спб.: Издательство С.Петерб.Ун-та. -2003. -206 с.

50. Крылов, Б.В. Натриевые каналы сенсорных нейронов как возможная молекулярная мишень действия этанола / Б.В.Крылов, Ю.Ю.Вилин, С.А.Подзорова, Н.И.Чалисова // Сенсорные системы. -1996. -Т. 10, №4. -С.52-66.

51. Кудряшов, A.M. Исследование роли глутатионовой системы в естественном старении эритроцитов, продуцированных в условиях нормального и напряженного эритропоэза / Кудряшов A.M. // Автореф. дис. канд. биол. наук. -Тюмень. -2002. -19 с.

52. Кузьмина, C.B. Малигнизация нормальных клеток в условиях длительного культивирования in vitro / С.В.Кузьмина. M.: Наука. -1983. -229 с.

53. Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф.Лакин. -М.: Высшая Школа. -1980. -293 с.

54. Леонова, Л.А. Возрастные особенности реакции организма детей 5-7 лет на работу с ПЭВМ / Л.А.Леонова, Г.Н.Лукьянец // Физиология человека. -2001. -Т.27, №6.-С.23-28.

55. Лихтенштейн, A.B. Рак как программируемая гибель организма / А.В.Лихтенштейн // Биохимия. -2005. -Т.70, №9. -С. 1277-1288.

56. Лушников, Е.Ф. Гибель клетки (апоптоз) / Е.Ф.Лушников, А.Ю.Абросимов. М.: Медицина. -2001.-192 с.

57. Лэмб, М. Биология старения / М.Лэмб. -М.: Мир. -1980. -206 с.

58. Маленков, А.Г. Биологические основы профилактики и иетоксической терапии рака / А.Г.Маленков, Е.А.Модянова. М.: MAGERIC. -2006. -368 с.

59. Мамонтов, С. Г. Влияние электрического поля низкой частоты на клеточное размножение в тканях мышей / С. Г.Мамонтов, Л.Н.Иванова // Бюл. эсперим. биол. и мед. -1971. -№2. -С.95-96.

60. Медведев, Л.Н. Содержание К, Na и АТФ в эритроцитах анемизированных кроликов / Л.Н.Медведев, Т.В.Авраамова // Известия СО АН СССР. -1974. -Т.З, №15. -С.155-159.

61. Медведев, Л.Н. Закономерности влияния акклимации к холоду на систему активного транспорта катионов Na+ и К+ / Л.Н.Медведев // Автореферат на соискание ученой степени доктора биологических наук. -Ленинград. -1988. 42 с.

62. Медведев, Л.Н. Бурая жировая ткань: молекулярно-клеточные основы регулируемого термогенеза / Л.Н.Медведев, Е.И.Елсукова. Красноярск: «Амальгама». -2002. -350 с.

63. Меерсон, Ф.З. Феномен адаптационной стабилизации структур и защита сердца / Ф.З.Меерсон, И.Ю.Малышев. М.: Наука. -1993. -159 с.

64. Минин, A.A. Внутриклеточный транспорт. Принципы регуляции / А.А.Минин, А.В.Кулик // Успехи биологической химии. -2004. -Т.44. -С.225-262.

65. Моисеенко, В.М. Потенциальная и фактическая скорость роста рака молочной железы / В.М.Моисеенко, В.Ф.Семиглазов, В.Ф.Климашевский,

66. Панченко, Л.Ф. Эритроциты и алкоголь / Л.Ф.Панченко, Л.А.Сторожок // Гематология и трансфузиология. -1998. -№4. -С.3-7.

67. Пересада, O.A. Роль ионов кальция в развитии генитального эндометриоза / О.А.Пересада // Достижения медицинской науки Беларуси. -2002. -№6. — С.5.

68. Поляков, В.Ю. Структурно-функциональная модель митотической хромосомы / В.Ю.Поляков, О.В.Зацепина, И.И.Киреев, А.Н.Прусов, Д.Фаис,

69. Е.В.Шеваль, Ю.В.Коблякова, С.А.Голышев, Ю.С.Ченцов // Биохимия. -2006. -Т.71, №1. -С.6-16.

70. Пул, Т.Б. Трансформированная клетка / Т.Б.Пул, И.Л.Камерон, Н.К.П.Смит, Р.Л.Спаркс // Киев: Наукова Думка. -1985. -Т. 14. -С.362-382.

71. Ремизов, А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н.Ремизов. М.: Высш. шк. -1999. -615 с.

72. Ростовцев, В.Н. Количественное определение липидных фракций плазмы крови / В.Н.Ростовцев, Г.Е.Резник // Лабораторное дело. -1982. -№4. -С.218-221.

73. Северин, Е.С. Практикум по биохимии / Е.С.Северин, А.Г.Соловьева. -М.: МГУ, 1989.-509 с.

74. Седова, Г.П. Анализ причин замедления роста живых организмов / Г.П.Седова // Электронный ресурс. [2005]. URL: http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-11 -html/sedo va-2/sedova-2.htm (дата обращения 05.10.2009).

75. Семиглазов, В.Ф. Кинетика роста рака молочной железы / В.Ф. Семиглазов, В.М.Моисеенко, М.Ф.Черномордикова // Вопр. онкол. -1989. -№ з. -С.288-293.

76. Семиглазов, В.Ф. Клиника и лечение "минимальных" форм рака молочной, железы / В.Ф.Семиглазов, А.А.Орлов // Вопр. онкол. -1983. -№ 5. -С.26-33.

77. Скулачев, В.П. Энергетика биологических мембран / В.П.Скулачев. М.: Наука.-1980.-550 с.

78. Стальная, И.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И.Д.Стальная, Т.Г.Гаришвили // Современные методы в биохимии. М.: Медицина. -1977. -С.66-68.

79. Сторожок, С.А. Изменение физико-химических свойств биологических мембран при развитии толерантности к этанолу / С.А.Сторожок, Л.Ф.Панченко, Ю.Д.Филлипович, В.С.Глушков //Вопросы медицинской химии. -2001. -№ 2. -С. 198-208.

80. Суслов, Е.А. Новая концепция канцерогенеза и перспективы лечения рака легкого / Е.А.Суслов, Т.П.Подгаевская // Укр. химиотерапевт, журн. -2000. -№4. -С.27-31.

81. Суханова, Г.А. Биохимия клетки / Г.А.Суханова, В.Ю.Серебров. Томск: Чародей.-2000.-184 с.

82. Сытинский, И.А. Биохимические основы действия этанола на центральную нервную систему / И.А.Сытинский. М.:Наука. —1980. —259 с.

83. Терци, М. Генетика и животная клетка / М.Терци. М.:Мир. -1977. -291 с.

84. Тодоров, Н.И. Стресс, старение и их биохимическая коррекция / Н.И.Тодоров, Г.И.Тодоров. -М.:Наука. -2003. -471 с.

85. Трудолюбова, М.Р. Количественное определение РНК и ДНК в субклеточных фракциях клеток животных. В кн.: Современные методы в биохимии. Под ред. Ореховича. М.: Медицина. -1977. -С. 313-316.

86. Тюрин, Ю.Н. Статистический анализ данных на компьютере / Ю.Н. Тюрин, A.A. Макаров-М.: ИНФРА. -1998. -528 с.

87. Фаллер, Д.М., Молекулярная биология клетки / Д.М. Фаллер, Д. Шилдс -М.: Издательство Бионом. -2003. 272 с.

88. Финдель, Д. Биологические мембраны. Методы / Д.Финдель, У.Эванз. -М.: «Мир».-1990. 325 с.

89. Халявкин, A.B. Взаимодействие «организм-среда» и причины старения /

90. A.В.Халявкин // Успехи геронтологии. -1998. -№2. -С.43-48.

91. Харакоз, Д.П. О возможной физиологической роли фазового перехода «жидкое-твердое» в биологических мембранах / Д.П. Харакоз // Успехи биологической химии. —2001. -Т.41. -С.ЗЗЗ—364.

92. Чеботарева, H.A. Биохимические эффекты молекулярного краудинга / Н.А.Чеботарева, Б.И.Курганов, Н.Б.Ливанова // Биохимия. -2004. -Т.69, №11. -С.1522-1536.

93. Черезов, А.Е. Общая теория рака: тканевой подход / А.Е.Черезов. М.: Изд-во МГУ. -1997. -252 с.

94. Черных, A.M. Анализ кинетики Са2+ сигналов в клетках асцитной карциномы Эрлиха при ингибировании митохондриального комплекса Na /Са" -обменника / А.М.Черных, Л.П.Долгачева, Н.П.Каймачников,

95. B.П.Зинченко // Биофизика. -2004. -Т.49. -№3. -С. 511-518.

96. Шабад, JI.М. Очерки экспериментальной онкологии / Л.М.Шабад. Л. -1947.

97. Шабанов, П.Д. Биология алкоголизма / П.Д.Шабанов, С.Ю.Калишевич. СПб.: Лань. -1998. -267с.

98. Шаровская, Ю.Ю. Локальное взаимодействие клеток и контроль клеточного роста / Ю.Ю.Шаровская, Л.М.Чайлахян // ДАН. -1999. -Т.366, №1. -С.128-132.

99. Широкова А.В. Апоптоз, сигнальные пути и изменение ионного и водного баланса клетки / А.В.Широкова // Цитология. -2007. -Т.49, №5.1. C.385-394.

100. Шуленина, Н.С. Морфологическое и психофизиологическое состояние учащихся при углубленном использовании компьютера в учебном процессе / Н.С.Шуленина// Автореф. дис. канд. биол. наук. Томск. -2002. -21 с.

101. Эмануэль, Н.М. Кинетика экспериментальных опухолевых процессов / Н.М.Эмануэль. М.: Наука. -1977. -398 с.

102. Ярилин, А.А. Апоптоз. Природа феномена и его роль в целостном организме / А.А.Ярилин // Пат.физиология. -1998. -№2. -С.38-48.

103. Ярилин, А.А. Основы иммунологии / А.А.Ярилин. М.:Медицина. -1999. -606 с.

104. Adams, J.M. The Вс12 family: regulators of the cellular life-or-death switch / J.M.Adams // Nat.Rev.Cancer. -2002. -№2. -P.647-656.

105. Adams, D.S. H+ pump-dependent changes in membrane voltage are an early mechanism necessary and sufficient to induce Xenopus tail regeneration /

106. D.S.Adams, A.Masi, M.Levin. // Development. -2007. -V.134. -P. 1323-1335.

107. Afroze,T. C-Myb-binding Sites Mediate Gl/S-associated Repression of the Plasma Membrane Ca2+-ATPase-l Promoter / T.Afroze, M.Husain // J.Biol.Chem. -2001. -V.275. -P.9062-9069.

108. Aizman, O. A steroid hormone ouabain, that signals with slow calcium oscillations / O.Aizman, P.Uhlen, M.Lai, H.Brismar, A.Aperia // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2001. -V.98. -P.13420-13424.

109. Allbriton, N.L. Range of messendger action of calcium ion inosotol 1,4,5-triphosphate / N.L.Allbriton, T.Meyer, L.Stryer // Science. -1992. -V.258. -P.1812-1815.

110. Al-Hajj, M. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells / M.Al-Hajj, M.S.Wicba, A.Benito-Hernandez // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2003. -V.100. -P.3983-3988.

111. Allen, R.W. Arrest of cell in the G1 phase of the serine deprivation / R.W.Allen, M.Moskovitz // Exp. Cell Res. -1978. -V.l 16. -P.127-137.

112. A1 -Mohanna, F.A. The nucleus is insulated from large cytosolic calcium ion changes / F.A.A1 -Mohanna, K.W.T.Caddy, S.R.Bolsover // Nature. -1994. -V.367. -P.745-750.

113. Alvarez-Buylla, A. A unified hypothesis on the lineage of neural stem cells /' A.Alvarez-Buylla, J.M.Garcia-Verdugo, A.D.Tramontin // Nat. Rev. Neurosci. -2001.-V.2.-P.287-293.

114. Anisimov, V.N. Light deprivation, electromagnetic fields and mammary carcenogenesis / V.N.Anisimov, O.V.Zhucova, D.S.Beniashvili // Adv. Pineal. Res. -1994 -№7.-P.229-234.

115. Aoudjit, F. Matrix attachment regulates Fas-induced apoptosis in endothelial cells: A ROLE for c-Flip and implications for anoikis / F.Aoudjit, K.J.Vuori // Cell. Biol. -2001. -V.l52. -P.633-643.

116. Aravind, L. The domains of death: evolution of the apoptosis machinery / L.Aravind, V.M.Dixit, E.V.Koonin // Trends Biochem. Sci. -1999. -V.24 -P.47-53.

117. Armstrong, C.M. The Na/K pump, CI ion, and osmotic stabilization of cells /

118. C.M.Armstrong // Proc Natl Acad Sci USA. -2003. -V.100. -P.6257-6262.

119. Arnerlov, C. Breast carcinoma growth rate described by mammographic doubling time and S-phase fraction / C.Arnerlov, S.Emdin, B.Lundgren // Cancer (Phitad.). -1992. -V.70, № 7. -P. 1928-1934.

120. Arsura, M. Nuclear factor-kB and liver carcinogenesis / M.Arsura, L.G.Cavin // Cancer letter. -2005. -V.229. -P. 157-169.

121. Attallah, A.M. Tentative mechanism of lymphocyte chalone action Experimental / A.M.Attalah, J.C.Houck // Cell Research. -1977. -V.105. -P.137-141.

122. Axiotis, C.A. P-glycoprotein is expressed in parayhyroid epithelium znd is regulated by calcium / C.A.Axiotis, D.Bani, S.Bianchi // Calcif. Tissue Int. -1995. -V.56.-P. 170-174.

123. Azhar, M. Cell Cycle phase, cellular Ca" and development in Dictyostelium discoideum / M.Azhar, P.K.Kennady, G.Pande, M.Espiritu, W.Hollowman,

124. D.Brazil, R.H.Gomer, V.Nanjundiah // Int. J. Dev. Biol. -2001. -V.45. -P.405-414. ;

125. Bai, X. Electrophysiological properties of human adipose tissue-derived stem cells / Bai, X. // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. -2007. -V.293. -C1539-C1550.

126. Basi, G. The cdc2 kinase: structure, activation and its role at mitosis in vertebrate / G.Basi, G.Draetta //Cell Cycle Control / Rds Hutchison C., Glover D.N.Y.6 Oxford Univ.Press, 1995. -P 106-143.

127. Bellomo, G. Regulation of Intracellular Calcium Compartmentation: Studies with Isolated Hepatocytes and t-butyl Hydroperoxide / G.Bellomo, S.A.Jewell, H.Thor, S.Orrenius // PNAS. -1982. -V.79, №22. -P.6842-6846.

128. Berridge, M.J. Calcium signaling and cell-proliferation / M.J.Berridge // Bioessays. -1995. -V.17, №6. -P.491-500.

129. Berridge, MJ. Calcium signalling: dynamics, homeostasis and remodeling I M.J.Berridge, M.D.Bootman, H.L.Roderick // Nature Reviews Molecular Cell Biology. -2003. -V.4, №7. -P.517-529.

130. Berridge, M.J. The versatility and universality of calcium signalling / M.J.Berridge, P.Lipp, M.D.Bootman // Nature Reviews Molecular Cell Biology. -2000.-V.l.-P. 11-21.

131. Biagiotti T. Cell renewing in neuroblastoma: Electrophysiological and immunocytochemical characterization of stem cells and derivatives / T.Biagiotti. Stem Cells. -2006. -V.24. -P.443-453.

132. Bichel, P. Self-limitation of ascites tumor grouth: A possible chalone regulation I P. Bichel // Nat. Cancer Inst. Monogr. -1973. -V.38. -P. 197-203.

133. Bishai, I.S.M. Dimethylbenzanthracene bindind to epidermal chalone / I.S.M.Bishai, M.A.Moscarello, A.C.Ritchie // Nature. -1971. -V.232. -P. 114-116.

134. Blaustein, M.P. Sodium/Calcium Exchange: Its Physiological Implications / M.P.Blaustein, W.J. Lederer // Physiological Reviews. -1999. -V.79, №3. -P.763-854.

135. Boldyrev, A.A. Functional activity of Na+,K+-pump in normal and pathological tissues / A.A.Boldyrev. // Mol.Chem.Neuropathol. -1993. -V.l9, № 1-2. -P.83-93.

136. Bootman, M.D. The organisation and functions of local Ca2+ signals / M.D.Bootman, P.Lipp, M.J.Berridge // Journal of Cell Science. -2001. -V.l 14. -P.2213-2222.

137. Borg, A. Predicting the future of breast cancer / A.Borg, N.Ferno, S.Peterson 11 Nat. Med. -2003. -V.9. -P.16-18.

138. Boyer, M.J. Regulation of intracellular pH in tumor cell lines: influence of microenvironmental conditions / M.J.Boyer, I.F.Tannock // Cancer Res. -1992. -V.52.-P.4441-4447.

139. Bowen, I.D. Programmed cell death in tumors and tissues / I.D.Bowen, S.M.Bowen. London:Chapman and Hall. -1990. -340 p.

140. Bronnikov, G. Beta-adrenergic, cAMP-mediated stimulation of proliferation of brawn fat cells in primary culture. Mediation via beta3 adrenoreceptors // G.Bronnikov, J.Houstek, J. Nedergaard // J.Biol.Chem. -1992. -V.274, № 37. -P.2006-2013.

141. Brown, G.C. Control of respiration and ATP synthesis in mammalian mitochondria and cells / G.C.Brown // Biochem. J. -1992. -V.284. -P. 1-13.

142. Breckenridge, D.G. Regulation of apoptosis by endoplasmic reticulum pathways / D.G.Breckenridge, M.Germain, J.P.Mayhai, M.Nguyen, G.C.Shore // Oncogene. -2003. -V.22, №53. -P.8608-8608.

143. Brough, G.H. Contribution of endogenously expressed Trpl to a Ca2+-selective, store-operated Ca2+ entry pathway / G.H.Brough, S.Wu, D.Cioffid, T.M.Moore, M.Li, N.Dean, T.Stevens // The FASEB Journal. -2001. -V.15. -P.1727-1738.

144. Brown, G.C. Control of respiration and ATP synthesis in mammalian mitochondria and cells / G.C.Brown // Biochem. J. -1992. -V.284. P. 1-13.

145. Burlando, B. Ca~ is mobilized by hydroxyl radical but not by superoxide in• • • 2+

146. RTH-149 cells: the oxidative switchmg-on of Ca signaling / B.Burlando,

147. A.Viarengo // Cell calcium. -2005. -V.38. -P.507-513.

148. Burwell, R.G. Studies in transplantation of bone / R.G.Burwell // J. Bone Joint Surg-1963. -V.45. -P.386-401.

149. Bussolino, F. Edgell C-JS, human endothelial cells to migrate and proliferate / F.Bussolino, J.M.Wang, P.Defilipii, F.Turrini, F.Sanavio, C.J.S.Edgell, M.Aglietta, P.Arese, A.Mantovani //Nature. -1989. -V.337. -P.471-473.

150. Cai, J. Membrane properties of rat embryonic multipotent neural stem cells / J.Cai // J. Neurochem. -2004. -V.88. -P.212-226.

151. Cameron, LL. Intracellular concentration of sodium and other elements as related to mutagenesis and oncogenesis in vivo / I.L.Cameron, N.R.Smith, T.B. Pool, R.L.Sparks // Cancer Res. -1980. -V.40, №5. -P. 1493-1500.

152. Cannon, B. Adrenargic regulation of gene expression in brawn adipose tissue / B.Cannon, S.Rehnmark, M.Nechad, D.Herron, J.Nedergaard // Proggress in obesity research. -1990. -P.247-254.

153. Carafoli, E. Calcium signaling: A tale for all seasons / E. Carafoli // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2002. -V.99. -P. 1115-1122.

154. Carafoli, E. The calcium signaling saga: tap water and protein crystals / E.Carafoli // Nature Reviews Molecular Cell Biology. -2003. -V.4. -P.323-332.

155. Carrion, A.M. DREAM is a Ca2+-regulated transcriptional repressor / A.M.Carrion, W.A.Link, F.Ledo, B.Mellstrom, J.R.Naranjo // Nature. -1999. -V.398, №6722. -P.80-84.

156. Chami, M. Bcl-2 and Bax Exert Opposing Effects on Ca2+ Signaling, Which Do Not Depend on Their Putative Pore-forming Region / M.Chami, A.Prandini, M.Campanella, P.Pinton, G.Szabadkai, J.C.Reed, R.J.Rizzuto / Biol. Chem. -2004. -V.279. -P.54581-54589.

157. Chan, A.S. Identification of a novel gene NCRMS on chromosome 12q21 with differential expression between rhabdomyosarcoma subtypes / A.S.Chan, P.S.Thorner, J.A.Squire, M.Zielenska// Oncogene. -2002. -V.21. -P.3029-3037.

158. Chin, J.H. Effect of Low Concentrations of Ethanol on the Fluidity of Spin Labeled Erythrocytes and Brain Memdranes / J.H.Chin, D.B.Goldstein // Mol. Pharmacol. -1977. -№13. -P. 358-363.

159. Chiou, S.H. Current concepts of tumor-infiltrating lymphocytes in human malignancies /, B.C.Sheu, W.C.Chang, S.C.Huang, H.Hong-Nerng // J. Reprod. Immunol. -2005. -V.67. -P.35-50.

160. Choi, J. Calmodulin-Binding Site on Cyclin E Mediates Ca2+-Sensitive Gj/S Transitions in Vascular Smooth Muscle Cells / J.Choi, A.Chiang, N.Taulier, R.Gros, A.Pirani, M.Husain// Circ. Res. -2006. -V.98, №10. -P. 1273-1281.

161. Ciapa, B. Cell-cycle calcium transients driven by cyclic changes in inositol trisphosphate levels / B.Ciapa, D.Pesando, M.Wilding, M.Whitaker // Nature. -1994. -V.368. -P.875-878.

162. Comfort, A. Biology of senescience / A.Comfort. Edinburgh: London: Churchill Livins. -1979. -414 p.

163. Cooper, C. Nanotransducers in cellular redox signalling: modification of thiols by reactive oxygen and nitrogen species / C.Cooper, R.P.Patel, P.S.Brookes, V.H.Darley-Usmar // Trends Biochem. Sci. -2002. -V.27. -P.489-492.

164. Cullen, P.J. Integration of calcium and Ras signalling / P.J.Cullen, P.J.Lockyer // Reviews Molecular Cell Biology. -2002. -V.3. -P.339-348.

165. Cuvier, C. Exposure to hypoxia, glucose starvation and acidosis: effect on invasive capacity of murine tumor cells and correlation with cathepsin secretion / C.Cuvier, A.Jang, R.P.Hill // Clin Exp Metastasis. -1997. -V.15. P.9-25.

166. Daftary, S.S. IGF-1 in the brain a regulator of reproductive neuroendocrine function / S.S.Daftary, A.C.Gore // Exp. Biol.Med. -2005. -V.230. -P.292-306.

167. Dany, S. H+ pump-dependent changes in membrane voltage are an early mechanism necessary and sufficient to induce Xenopus tail regeneration / S.Dany S.Adams, A.Masi, M.Levin // Development. -2007. -V.134. -P.1323-1335.

168. Davies, K.J.A. Protein damage and degradation by oxygen radicals. III. Modification of Secondary and Tertiary Structure / K. J. A.Davies, M.E.Delsignore // J. Biol. Chem. -1987. -V.262. -P.9908-9913.

169. Davis, C.W. Interactions of sodium transport, cell volume, and calcium in frog urinary bladder / C.W.Davis, A.L.Finn // The Journal of General Physiology. -1987. -V.89. -P.687-702.

170. Daugas, E. Apoptosis-indusing factor (AIF): A ubiquitous mitochondrial oxidoreductase involve in apoptosis / E.Daugas, D.Nochy, L.Ravagnan, M.Loeffler, S.A.Susin, N. Zamzami, G.Kroerner // FEBS Lett. -2000. -V.476. -P.l18-123.

171. Debatin, K.M. APO-l-induced apoptosis of leukaemia cells from patients with adult T-cell leukaemia // K.M.Debatin, C.K.Goldman, T.A.Waldmann // Blood. -1993. -V.81. -P.2972-2977.

172. Delgado-Coello, B. Plasma membrane Ca2+-ATPase mRNA expression in murine hepatocarcinoma and regenerating liver cells / B.Delgado-Coello, J.Santiago-Garcia, A.Zarain-Herzberg // J. Mol. Cell.Biochem. -2003. -V.247. -P.177-184.

173. Delvaux, M. Amiloride and analogues inhibit Na+-H+ exchange and cell proliferation in AR42J pancreatic cell line / M.Delvaux, M.J.Bastie, J.Chentoufi, E.J.Jr.Cragoe, N.Vaysse, A.Ribet //Am. J. Physiol. -1990. -V.259, №5. -P.842-849.

174. Desagher, S. Mitochondria as the central control point of apoptosis / S.Desagher, J.C.Martinou // Trends Cell Biol. -2000. -V.10. -P.369-377.

175. Cory, S. The Bcl2 family: regulators of the cellular life-or-death switch / S.Cory, J.M.Adams // Nat.Rev.Cancer. -2002. -V.2. -P.647-656.

176. Dilman, V.M. Ontogenetic model of aging and disease formation and mechanisms of natural selection / V.M.Dilman // J. Theor. Biol. -1986. —V.118, № 1. -P 73-81.

177. Dilman, V.M. Development, aging and disease. A new rational for an intervention strategy / D V.M.Dilman. Chur: Harwood Acad. Publ., 1994. 387 p.

178. Dixon, C.J. Extracellular nucleotides stimulate proliferation in MCF-7 breast cancer cells via P2-purinoreceptors / C.J.Dixon, W.B.Bowler, P.Fleetwood, A.F.Ginty, J.A.Gallagher, J.A.Carron // Brit. J. Cancer. -1997. -V.75. -P.34-39.

179. Dolmetsch, R.E. Differential activation of transcription factors induced by Ca2+ response amplitude and duration / R.E.Dolmetsch, R.S.Lewis, C.C.Goodnow, J.I.Healy // Nature. -1997. -V.386, №6627. -P.855-858.

180. Droge, W. Free radicals in the physiological control of cell function / W.Droge // Physiol. Rev. -2002. -V.82. -P.47-49.

181. Elliott, A.A. The role of inactivation in the effect of n-alkanols on the sodiumcurrent of caltured rat sensory neurons / A.A.Elliott, J.R.Elliott //J. Physiol. (L.). —1989. №415. -P.19-33.

182. Ellis, R.J. Macromolecular crowding: obvious but underappreciated / R.J Ellis // Trends Biochem. Sci. -2001. -V.26. -P.597-604.

183. Ellis, R.J. Join the crowd / R.J.Ellis, A.P.Minton // Nature. -2003. -V.425. -P.27-28.

184. Endo, Y. Sarcoendoplasmic reticulum Ca(2+) ATPase type 2 downregulated in human oral squamous cell carcinoma / Y.Endo, K.Uzawa, Y.Mochida, M.Shiiba, H.Bukawa, H.Yokoe, H.Tanzawa // Int. J.Cancer. -2004. -V.l 10. -P.225-231.

185. Serum- and glucocorticoid-dependent kinase, cell volume, and the regulation of epithelial transport / S.Fillon, S. Warntges, J. Matskevitch, I. Moschen, I.

186. Setiawan, N. Gamper, Y.X. Feng, C. Stegen, B. Friedrich, S. Waldegger, S. Broer, C.A. Wagner, S.M. Huber, K. Klingel, A. Vereninov, F. Lang // Comparative Biochemistry and Physiology. -2001. -Part A. -V.130. -P.367-376.

187. Fluck, R.A. Slow calcium waves accompany cytokinesis in medaka fish eggs / R.A.Fluck, A.L.Miller, L.F.Jaffe // J. Cell Biol. -1991. -V.l 15. -P. 1259-1265.

188. Fournier, D. Growth rate of 147 mammary carcinomas / D.Fournier, E.Weber, W.Hoeffken // Cancer (Philad.). -1980. -V.45, №8. -P.2198-2207.

189. Frey, N. Decoding calcium signals involved in cardiac growth and function / N.Frey, T.A.McKinsey, E.N.Olson // Nat. Med. -2000. -V.6, №11.-1221-1227.

190. Friedrich, B. Cell Volume Regulatory Mechanisms. Mechanisms and Significance of Cell Volume Regulation / B.Friedrich, I Matskevich, F.Lang // Contrib Nephrol. Base Basel. -2006. -V.l52. -P. 1-8.

191. Friis, M.B. Cell shrinkage as a signal to apoptosis in NIH 3T3 fibroblasts / M.B.Friis, C.R.Friborg, L.Schneider, M.B.Nielsen, I.H.Lambert, S.T.Christensen, E.K.Hoffman // J.Physiol. -2005. -V.567. -P.427-443.

192. Fulton, B.P. Activation of mammalian oocytes by intracellular injection of calcium /B.P.Fulton, D.G.Whittingham //Nature. -1978. -V.273. -P. 149-151.

193. Galante, E. Prognostic significance of the growth rate of breast cancer: preliminary evaluation on the follow-up of 196 breast cancers / E.Galante, A.Guzzon, G.Gallus // Tumori. -1981. -V.67. -P.333-340.

194. Gekle, M. Non-genomic action of the mineralocorticoid aldosterone on cytosolic sodium in cultured kidney cells / M.Gekle, S.Silbernagl, S.J. // Wunsh Physiol. -1998. -V.511, №1. -P.255-263.

195. Gerasimenko, O. Measuring Calcium in the Nuclear Envelope and Nucleoplasm / Gerasimenko O., Gerasimenko Y. // Calcium Signaling: a Practical Approach. 2nd ed. Oxford University Press. - 2001. - 246 p.

196. Gomes-Angelats, M. Protein Kinase C (PKC) Inhibits Fas Receptor-induced Apoptosis throw Modulation of the Loss of K+ and Cell Shrinkage // M.Gomes-Angelats, C.D.Bortner, J.A.Cidlowski // J.Biol. Chem. -2000. -V.275. -P. 1960919619.

197. Gomperts, B. P. Signal transduction / B.Gomperts, I.Kramer, P.Tatham. London: Elsevier Science. -2003. -424 p.

198. Guerri, C. Chronic ethanol treatment affects synaptosomal membrane-bound enzymers / C.Guerri, S.Grisolia // Pharmacol. Biochem. Behav. -1983. -J^18. -P.45-50.

199. Gore, M.G. Spectrophotometry and spectrofluorimetry. Practical Approach / Gore M.G. -New York: Oxford University Press Inc. -2000. -368 p.o .i.

200. Grinkievich, Y. A new generation of Ca indicators with greatly improved fluorescence properties / Y.Grinkievich, M.Poenie, R.I.Tsien // J.Biol.Chem. -1985. -V. 260. -P.3440-3450.

201. Gukovskaya, A.S. Mechanisms of receptor mediated generation of Ehrlich ascites tumor cells / A.S.Gukovskaya, V.P.Zinchenko // Sov. Sci. Rev. Chem. Biol. Phys., -1990. -V. 10. -P. 1-98.

202. Hardingham, G.E. Nuclear calcium signaling controls CREB-mediated gene expression triggered by synaptic activity / G.E.Hardingham, F.J.Arnold:; H.Bading // Nat.Neurosci., -2001. -V.4. -P.261-267.

203. Giancotti, F.G. Integrin signaling / F.G.Giancotti, E.Ruoslahti // Science. -1999. V.285. -P.1028-1032.

204. Giles, R.H. Caught up in a Wnt Storm: Wnt signaling in cancer / R.H.Giles, J.H.van Es, H.Clevers // BBA. -2003. -V.1653. -P. 1-24.

205. Gillies, R.J. Tumorigenic 3T3 cells maintain an alkaline intracellular pH under physiological conditions / R.J.Gillies, R.Martinez-Zaguilan, G.M.Martinez, R.Serrano, R.Perona // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1990. -V.87. -P.7414-7418.

206. Green, D.S. Apoptotic pathways: The roads to ruin / D.S.Green // Cell. -1998. -V. 94. -P. 695-698.

207. Gomes-Angelats, M. Protein Kinase C (PKC) Inhibits Fas Receptor-induced Apoptosis throw Modulation of the Loss of K+ and Cell Shrinkage // M.Gomes-Angelats, C.D.Bortner, J.A.Cidlowski // J.Biol. Chem. -2000. -V.275. -P. 1960919619.

208. Gomperts, B. Signal transduction // B.Gomperts, I.Kramer, P.Tatham. London: Elsevier Science. -2003. -424 p.

209. Goraya, T.A. Ca2+-calmodulin-dependent phosphodiesterase (PDE1): current perspectives / T.A.Goraya, D.M.Cooper // Cell Signal. -2005. -V.17, №7. -P.789-797.

210. Graber, M.N. Ca Pools and Cell Growth: Arachidonic Acid Induces Recovery of Cells Growth-arrested by Ca Pool Depletion // M.N.Graber, A.Alfonso , D.L.Gill // The American Society for Biochemistry and Molecular Biology. -1996. -V.271, №2. -P.883-888.

211. Graf, J. Ion transport in hepatocytes: mechanisms and correlations to cell volume, hormone actions and metabolism / J.Graf, D.J.Haussinger // Hepatol. -1996. -V.24. -P.53-77.

212. Guerin, J. Emerging Area of Aging Research: Long-lived Animals with "Negligible Senescence". // J.Guerin // Ann. N.Y. Acad. Sci. -2004. -V.1019. -P.518-520. :

213. Ha, H. Role of high glucose-induced nuclear factor-kappaB activation in monocyte chemoattractant protein-1 expression by mesangial cells / H.Ha, M.R.Yu, Y.J.Choi, M.Kitamura, H.B.J.Lee // Am. Soc. Nephrol. -2002. -V.13. -P.894-902.

214. Hall, M. Genetic alterations of cyclin-dependent kinases, and Cdk inhibitors in human cancer // M.Hall, G.Peters // Adv. Cancer Res. -1996. -V.68. -P.67-108.

215. Hardingam, G.E. Distinct functions of nuclear and cytoplasmic calcium in the control of gene expression / G.E.Hardingam, S.Chawla, C.M.Johnson, H.Banding //Nature. -1997. -V.385, №6613. -P.260-265.

216. Hardingam, G.E. Mechanisms controlling gene expression by nuclear calcium signals / G.E.Hardingam, F.H.Cruzalegui, S.Chawla, H.Banding //Cell Calcium. -1998.-V.23, №2-3.-P. 131-134.

217. Harguindey, S. The role of pH dynamics and the Na+/H+ antiporter in the etiopatogenesis and treatment of cancer. Two faces of the same coin one single nature / S.Harguindey, G.Orive, J.L.Pedraz, A.Paradiso, S.J.Reshkin // BBA. -2005.-V.1756.-P.1-24.

218. Harrington, D.B. Electrical stimulation of RNA and protein-synthesis in frog erythrocyte / D.B.Harrington // Anat Rec. -1972. -V.172. -P.325.

219. Harrington, D.B. Electrical stimulation of RNA and protein synthesis in the frog erythrocyte // D.B.Harrington, R.O.Becker // Exp. Cell. Res. -1973. -V.76. -P.95-98.

220. Harris, G.F. An increase in (Ca~ ), is sufficient but not necessary for driving mitosis in early mouse embryos / G.F.Harris, M.Larman, C.Richards, J.Carroll // J. of Cell Science. -2005. -V.l 18. -P.4563-4575.

221. Haussinger, D. Regulation of cell function by the cellular hydration state / D.Haussinger, F.Lang, W.Gorok // Amer.J. Physiol. -1994. -V.267, №3. -P.343-355.

222. He, H. Maintenance of Calcium Homeostasis in the Endoplasmic Reticulum by Bcl-2 / H.He, M.Lam, T.S.McCormick, C.W.Distelhorst // J. Cell Biol. -1997. -V.138, №6. -P.1219-1228.

223. Hendry, J.H. Genomic instability: potential contributions to tumor and normal tissue response, and second tumors, after radiotherapy / J.H.Hendry // Radiotherapy and Oncology. -2001. -V.59. -P. 117-126.

224. Plepler, P.K. The role of calcium in cell division / P.K.Hepler // Cell calcium. -1994. -V.l6. -P.322-330.

225. Hesketh, T.R. Ca and pH responses to sequential additions of mitogens in single 3T3 fibroblasts: correlations with DNA synthesis / T.R.Hesketh, J.D.Morris, J.P.Moore, J.C.Metcalfe II J. Biol. Chem. -1988. -V. 636 №24. -P. 11879-11886.

226. Heuser, L. Relation between mammary cancer growth kinetics and the intervals between mammary cancer growth kinetics and the intervals between screenings / L.Heuser, J.Spratt, H.Polk // Cancer (Philad.). -1979. -V.43, № 3. -P.857-886.

227. Hibino, T. Ion flow regulates left-right asymmetry in sea urchin development / T.Hibino, Y.Ishii, M.Levin, A.Nishino // Dev. Genes Evol. -2006. -V.216, №5. -P.265-276.

228. Ho, A. Regulaton of G1 cell-cycle progression by oncogenes and tumor suppressor genes / A.Ho, S.F.Dowdy // Curr. Opin. Genet. Dev. -2002. -V.12. -H.47-52.

229. Horvat, B. Tumour cell proliferation is abolished by inhibitors of Na+/H+ and HC03-/C1- exchange / B.Horvat, S.Taheri, A.Salihagic // Eur. J. Cancer. -1992. -V.29A.-P. 132-137.

230. Husain, M. Abnormal temporal dynamics of visual attention in spatial neglect patients / M.Husain, K.Shapiro, J.Martin, C.Kennard // Nature. -1997. -V.385. -P.154-156.

231. Inch, W.R. Direct current potential and pH of several varieties of skin neoplasms / W.R.Inch // Can. J. Biochem. Physiol. -1954. -V.32, №5. -P.519-525.

232. Ionov, Y. Mutational inactivation of the proapoptotic gene BAX confers selective advantage during tumor clonal evolution / Y.Ionov, H.Yamamoto, S.Krajewski, J.C.Reed, M. // Perucho Proc.Natl.Acad.Sc. USA. -2000. -V.97. -P.10872-10877.

233. Irminger-Finger, I. 3 rd Geneva aging wockshop 2002: cancer, apoptosis and aging /1. Irminger-Finger // BBA. -2003. -V. 1653. -P. 41-45

234. Izumov, D.S. "Wages of Fear": transient threefold decrease in intracellular ATP level imposes apoptosis / D.S.Izumov, A.V.Avetisyan, O.Yu.Pletjushkina // Biochim. Biophys.Acta. -2004. -V.1658. -P.141-147.

235. Jakab, M. Cell Volume Regulatory Ion Transport in the Regulation of Cell Migration. Lang F (ed): Mechanisms and Significance of Cell Volume Regulation / M.Jakab, M.Ritter // Contrib Nephrol. Basel, Karger. -2006. -V.152. -P. 161180.

236. Jinn,Y. Expression of connexin32 and connexin43 gap and E-cadherin in human lung cancer / Y.Jinn, M.Ichioka, F.Marumo // Cancer Lett. -1998. -V.127, № 1-2. P.161-169.

237. Johnson, F.B. Molecular biology of aging / F.B.Johnson, D.A.Sinclar, L.Guarente // Cell. -1999. -V.96. -P.291-302.

238. Jonson D.G., Walker C.L. Cyclins and cycle checkpoints / D.G.Jonson, C.L.Walker// Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. -1999. -V.39. -P.295-312.

239. Kallinowski, F. Blood flow, metabolism, cellular microenvironment, and growth rate of human tumor xenografts / F.Kallinowski, K.H.Schlenger, S.Runkel, M.Kloes, M.Stohrer, P.Okunieff, P.Vaupel // Cancer Research. -1989. -V.49. -P.3759-3764.

240. Kaplan, D.L. Long-term expression of c-H-ras stimulates Na-H and Na+-dependent CI- HC03 exchange in NIH-3T3 fibroblasts / D.L.Kaplan, W.F.Boron // J. Biol. Chem. -1994. -V.269. -P.4116-4124.

241. Kaufman, S.H. Apoptosis in cancer: cause and cure / S.H.Kaufman, G.J.Gores // Bioessays. -2000. -V.22. -P. 1007-1017.

242. Kawasaki, M. Extracellular ATP regulates the proliferation of alveolar macrophages / M.Kawasaki, H.Ogino // Am J Respir Cell Mol Biol. -1994. -V.10, №5. -P.560-564.

243. Kempen, M. Expression of the electrophysiological system during murine embryonic stem cell cardiac differentiation / M.Kempen // Cell. Physiol. Biochem. -2003. -V.13. -P.263-270.

244. Kishi, S. The zebrafish as a vertebrate model a functional aging and very gradual senescence / S.Kishi, J.Uchiyama, A.M.Baughman, T.Goto, M.C.Lin, S.B.Tsai // Exp. Gerontol. -2003. -V.38, №7. -P.777-786.

245. Knowles, M.A. Introduction to the Cellular and Molecular Biology of Cancer / M.A.Knowles, P.Selby. New York: Oxford University Press Inc. -2005. -532 p.

246. Koledova, Y.V. Ca , Calmodulin, and Cyclins in Vascular Smooth Muscle Cell Cycle / V.V.Koledova, R.A.Khalil // Circulation Research. -2006. -V.98. -P.1240.

247. Konig S. Membrane hyperpolarization triggers myogenin and myocyte enhancer factor-2 expression during human myoblast differentiation / S.J.Konig // Biol. Chem. -2004. -V.279. -P.28187-28196.

248. Krtolica, A. Hypoxia arrests ovarian carcinoma cell cycle progression, but invasion is unaffected / A. Krtolica, J.W.Ludlow // Cancer Res.-1996. -V.56, №5. -P. 1168-1173.

249. Kumar, S. Prodomains, adaptors, oligomerization: the pursuit of caspase activation in apoptosis / S.Kumar, P.A.Colussi // Trends. Biochem. Sci. -1999. -V.24. -P. 1-4.

250. Kunzelmann, K. Ion channels and cancer / K.J.Kunzelmann // Membr. Biol. -2005.-V.205. -P. 159-173.

251. Kuo, T.H. Modulation of endoplasmic reticulum calcium pump by Bcl-2 / T.H.Kuo, H.R.Kim, L.Zhu, Y.Yu, H.M.Lim, W.Tsang / Oncogene. -1998. -V.17, №15. -P.1903-1910.

252. Johnson, F.B. Molecular biology of aging / F.B.Johnson, D.A.Sinclar, L.Guarente, // Cell. -1999. -V.96. -P.291-302.

253. Jonson, D.G. Cyclins and cycle checkpoints / D.G.Jonson, C.L.Walker // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. -1999. -V.39. -P.295-312.

254. Lang, F. Mechanisms and Significance of Cell Volume Regulation / F.Lang // Journal of the American College of Nutrition. -2007. -V.26, №90005. -P.613S-623S.

255. Lang, F. The diversity of volume regulatory mechanisms / F.Lang, G.L.Bush, H.Volk // Cell Physiol. Biochem. -1998. -V.8, №1-2. -P. 1-45.

256. Lang, F. Cell volume regulatory ion channels in cell proliferation and cell death / F.Lang, M.Foller, K.Lang, P.Lang, M.Ritter, A.Vereninov, I.Szabo, S.M.Huber, E.Gulbins // Methods Enzymol. -2007. -V.428. -P.209-225.

257. Lang, F. Significance of SGK1 in the regulation of neuronal function / F.Lang, N.Strutz-Seebohm, G.Seebohm, U.E.Lang // J.Physiol. -2010. -№.588. -P.3349-3354.i24"

258. Larman, M.G. Cell cycle-dependent Ca oscillations in mouse embryos are regulated by nuclear targeting of PLC / M.G.Larman, C.M.Saunders, J.Carroll, F.A.Lai, K.Swann // J. of Cell Science. -2004. -V.l 17. -P.2513-2521.

259. Larre, I. Contacts and cooperation between cells depend on the hormone ouabain / I.Larre, A.Ponce, R.Fiorentino, L.Shoshani, R.G.Contreras, M.Cereijido // PNAS. -2006. -V.103, № 29. -P.10911-10916.

260. Lee, B. The interpretation of protein structures: estimation of static accessibility / B.Lee, F.M.Richards // J.Mol.Biol. -1971. -V.55, №3. -P.379-400.

261. Lee, W.J. Expression of plasma membrane calcium pump isoform mRNAs in breast cancer cell lines / W.J.Lee, S.J.Roberts-Thomson, N.A.Holman, FJ.May,

262. G.M.Lehrbach, G.R.Monteith // Cell Signal. -2002. -V.14. -P.1015-1022.

263. Lee, M.H. Regulators of G1 cyclin-dependent kinases and cancers / M.H.Lee,

264. H.Y.Yang // Cancer Metastasis Rev. -2003. -V.22. -P.435-449.

265. Lennquist S. Cold-induced diuresis / S.Lennquist // Scand.J.Urol.Nephrol. -1972. -V.6, №1. -P. 1-46.

266. Levin, M. Large-scale biophysics: Ion flows and regeneration / M.Levin // Trends Cell Biol. -2007. -V.17. -P.262-271.

267. Li, L.Y. Endonuclease G is an apoptotic Dnase when released from mitochondria / L.Y.Li, X. // Wang Nature. -2001. -V.412. -P.95-99.

268. Liang, X. Intracellular Free Calcium Concentration and Cisplatin Resistance in Human Lung Adenocarcinoma A549 Cells / X.Liang, Y.Huang // Bioscience Reports. -2000. -V.20, №.3. -P. 129-138.

269. Liavag I. Atrophy and regeneration in the pathogenesis of prostatic carcinoma /

270. Liavag // Acta Path. Microbiol. Scand. -1968. -V.73. -P.338.

271. Lindvall, C. The Wnt signaling receptor Lrp5 is required for mammary ductal stem cell activity and Wntl-induced tumorigenesis / C.Lindvall // J. Biol. Chem. — 2006. -V.281. -P.35081-35087.

272. Lipskaia, L. Alteration in temporal kinetics of Ca2+ signaling and control of growth and proliferation / L.Lipskaia, A.M. Lompre // Biol. Cell. -2004. -V.96. -P.55-68.

273. Little, S.A. Effects of hydrogen peroxide on basal and hormone-stimulated lipolysis in perifused rat fat cells in relation to the mechanism of action of insulin / S.A.Little, C.de Haen // J. Biol. Chem. -1980. -V.255. -P.10888-10895.

274. Liu, R. Simultaneous changes of cell volume and cytosolic calcium concentration in macula densa cells caused by alterations of luminal NaCl concentration / R.Liu, A.Erik, G.Persson // The Journal of Physiology. -2005. -V.15, №563. -P.895-901.

275. Liu, R. Depolarization of the macula densa induces superoxide production via NAD(P)H oxidase / R.Liu, J.L.Garvin, Y.Ren, P.J.Pagano, O.A.Carretero // Am. J. Physiol. Renal Physiol. -2007. -V.292. -P. 1867-1872.

276. Lodish, H.F. Molecular cell biology / H.F.Lodish, Darnel J.E. New York: Scientific American Books. -1995. 581 p.

277. Lopez-Girona, A. Addition of calmodulin antagonists to NRK cells during G1 inhibits proliferating cell nuclear antigen expression / A.Lopez-Girona, M.Bosch, O.Bachs, N.Agell // Cell Calcium. -1995. -V.18, №1. -P.30-40.

278. Lowry, D.T. Thapsigargin, a weak skin tumor promoter, alters the growth and differentiation of mouse keratinocytes in culture / D.T.Lowry, L.Li, H.Hennings // Carcinogenesis. -1996. -V.17. №4. —P.699-706.

279. Lowry, O.H. Protein measurement with the folin phenol reagent / O.H.Lowry, N.J.Rosebrough, A.Z.Farr // J.Biol.Chem. -1951. -V. 193, №1. -P.265-270.

280. Maeno E. Normotonic cell shrinkage because of disordered volume regulations an early prerequisite to apoptosis / E.Maeno, Y.Ishizaki, T.Kanaseki,

281. A.Hazama, Y.Okada// Proc. Nat. Acad. Sci. USA. -2000. -V.97. -P.9487-9492.i

282. Mashanova, O.G. Relationship between proliferation of Ehrlich ascitic tumor cells and status of the chalone system under conditions of modified photoregimen

283. O.G.Mashanova, Y.A.Romanov, A.I.Antohin, V.V.Evstaf ev, S.S.Fillipovich //i

284. Bull. Exp. Biol. Med. -2010. -V.149, №6, 746-748.

285. Matsushita N. Association of ovarian tumor epithelium coexpressing HLA-DR and CA-125 antigens with tumor infiltrating cytotoxic T lymphocytes / N.Matsushita, M.Ghazizadeh, H.Konishi, T.Araki // J. Nippon. Med. Sch. -2003. -V.70. -P.40-44.

286. Medina D. Biological and molecular characteristics of the premalignant mouse mammary gland / D.Medina // BBA. -2002. -V. 1603. -P. 1-9.

287. Mehrara, E. Quantitative analysis of tumor growth rate and changes in tumor marker level: Specific growth rate versus doubling time / E.Mehrara, E.Forssell-Aronsson, H.Ahlman, P. Bernhardt! // Acta Oncologica. -2009. -Y.48. -P. 591597.

288. McCarthy, J.V. Ceil shrinkage and apoptosis: a role for potassium and sodium ion efflux / J.V.McCarthy, T.G. Cotter // Cell Death Differ. -1997. -V.4. -P.756-770.

289. McConcey, D.J. The role of calcium in the regulation of apoptosis / D.J.McConcey, S.Orrenius // Biochem.Biophys. Res. Commun. -1997. -V.239, №2. -P.357-366.

290. Metcalfe, J.C. Calcium and cell proliferation / J.C.Metcalfe, J.P.Moore, G.A.Smith, T.R.Hesketh // Br. Med. Bull. -1986. -V.42. -P.405-412.

291. Miller, M.E. Cyclin specificity: how many wheels do you need on a unicycle? / M.E.Miller, E.R.Cross // J.Cell Sci. -2001. -V.l 14. -P.1811-1820.

292. Mintz, B. Lecture / B.Mintz // Harvey Lect. -1978. V.71. -P. 193-246.

293. Miracca, E.C. High prevalence of p 16 genetic alterations in head and neck tumors / E.C.Miracca, L.P.Kowalski, M.A. Nagai // Br.J.Cancer. -1999. -V.81. P.677-683.

294. Monroy, A.F. The role of Ca2+ in regulation of microtube stability /

295. A.F.Monroy, F.Sarham, R.S.Dhindsa // Plant Physiol. -1993. -V.102, № 4. -P. 1235-1257.

296. Moody, T.W. High levels of intracellular bombesin characterize human small-cell lung carcinoma / T.W.Moody, C.B.Pert, A.F.Gazdar, D.N.Carney, J.D.Minna // Science. -1981. -V.214. -P. 1246-1248.

297. Muallem, S. Intracellular pH-regulatory mechanisms in pancreatic acinar cells. II. Muallem, S. Regulation of H+ and HC03- transporters by Ca2+-mobilizing agonists / S.Muallem, P.A.Loessberg // J. Biol. Chem. -1990. -V.265, №22. -P.12813-12819.

298. Muto, A. Calcium waves along the cleavage furrows in cleavage-stage Xenopus embryos and its inhibition by heparin / A.Muto, S.Kume, T.Inoue, H. // JCB. -1996. —V.135, №1. -P. 181-190.

299. Nagaoka, R. Reconsideration of the indirect measurement of intracellular Na and K concentrations in the rat skeletal muscles / R.Nagaoka, S.Yamashita, N.Akaike // Comp. Biochem. Physiol. -1984. -V.79A, №4. -P.551-554.

300. Nagy, I.Z. Intracellular Na+:K+ ratios in human cancer cells as revealed by energy dispersive x-ray microanalysis / I.Z.Nagy, G.Lustyik, V.Z.Nagy,

301. B.Zarandi, C.Bertoni-Freddari // The Journal of Cell Biology. -1981. -V.90. -P.769-777.

302. Neely, K.E. The complexity pf chromating remodeling and its links to cancer / K.E.Neely, J.L.Workman // BBA. -2002. -V.1603. -P. 19-29.

303. Negelein, E. Anwendung der Manometrie zur Untersuchungen des Zelwachstum Erlichcarcinom / E.Negelein, I.Leistner // Acta Biol. German. — 1966.-V.16.-P.372.

304. Nicotera, P. The role of calcium in apoptosis / P.Nicotera, S.Orrenius // Cell Calcium. -1998. -V.23. -P. 173-180.

305. Noel, J. Hormonal regulation, pharmacology, and membrane sorting of vertebrate Na+/H+ exchanger isoforms / J.Noel, J Pouyssegur // Am. J. Physiol. — 1995. -V.268. -P.283-296.

306. Okada, Y. Cell Volume-Sensitive Chloride Channels: Phenotypic Properties and Molecular Identity / Y.Okada // Mechanisms and Significance of Cell Volume Regulation. Contrib Nephrol. Basel, Karger. -2006. -V.152. -P.9-24.

307. O'Loghlen, A. Identification of a hydrogen peroxide-induced PPl-JNKl-Spl signaling pathway / A.O'Loghlen, M.I.Perez-Morgado, M Salinas, M.E.Martin // Cellular Signalling. -2006. -V.18. -P.21-31.

308. Orrenius, S. Regulation of cell death: the calcium-apoptosis link / S.Orrenius, B.Zhivotovsky, P.Nicotera // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. -2003. -V.4, №7. -P.552-565.

309. Ortega, S. Cyclin D-dependent kinases, INK4 inhibitors and cancer / S.Ortega, M.Malumbres, M.Barbacid // BBA. -2002. -V.1602. -P.73-87.

310. Palmer, A.E. Bcl-2-mediated alterations in endoplasmic reticulum Ca~ analyzed with an improved genetically encoded fluorescent sensor / A.E.Palmer, C.Jin, J.C.Reed, R.Y.Tsien // PNAS. -2004. -V.101, №50. -P. 17404-17409.

311. Perona, R. Increased pH and tumorigenicity of fibroblasts expressing a yeast proton pump / R.Perona, R Serrano // Nature. -1988. -V 334. -P.438-440.

312. Petty, H.R. Dissipative metabolic patterns respond during neutrophil transmembrane signaling / H.R.Petty, A.L.Kindzelskii // PNAS. Biophysics. -2001. V.98, № 6. - P.3145-3149.

313. Park, C.P. The influence of the microenvironment on the malignant phenotype / C.P.Park, M.J.Bissell, M.H. Barcellos-Hoff // Mol Med Today. -2000. -V.6. -P.324-329.

314. Pierce, G.B. / G.B.Pierce, C.Speers-Wendell // Cancer Res. -1988. -V.48, №8. -P. 1996-2004.

315. Pineda, R.H. Knockdown of Navl.6a Na+ channels affects zebrafish motoneuron development // Development. -2006. -V.133. -P.3827-3836.

316. Poenie, M. Changes of free calcium levels with stages of the cell division cycle / M.Poenie, J.Alderton, R.Y.Tsien, R.A.Steinhardt // Nature. -1985. -V.315. -P.147-149.

317. Polokoff, M.A. Chronic ethanol increases liver plasma membrane fluidy / M.A.Polokoff, T.J.Simon, R.A.Harris // Biochemistry. -1985. -№18. -P.3114-3120.

318. Preston, S.F. Regulation of Ca" influx during mitosis: Ca" influx and depletion of intracellular Ca" stores are coupled in interphase but not mitosis / S.F.Preston, R.I.Sha fi, R.D.Berlin // Cell. Regul. -1991. -V.2, №11. -P.915-925.

319. Putney, L.K. Na-H Exchange-dependent Increase in Intracellular pH Times G2/M Entry and Transition / L.K.Putney, D.L.Barber // J. Biol. Chem. -2003. -V.278, №45. -P.44645-44649.

320. Putney, L.K. The changing face of the Na+/H+ exchanger, NHE1: structure, regulation, and cellular actions / L.K.Putney, S.P.Denker, D.L.Barder //Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2002. -V.42. -P.527-552.

321. Putney, J.W.Jr. Signaling pathways between the plasma membrane and endoplasmic reticulum calcium stores / J.W.Jr.Putney, C.M.Ribeiro // Cell Mol. Life Sci. -2000. -V.57, №8-9. -P. 1272-1286.

322. Raff, M. Cell suicide for beginners / M.Raff // Nature. -1998. -V.396. -P. 119122.

323. Reed, J.C. Bcl-2 family proteins: Strategies for overcoming chemoresistance in cancer / J.C.Reed // Adv. Pharmacol. -1997. -V.41. -P.501-532.

324. Rajasekaran, S.A. Na,K-ATPase beta subunit is required for epithelial polarization, suppression of invasion, and cell motility / S.A.Rajasekaran, L.G.Palmer, K.Quan // Mol.Biol.Cell. -2001. -V.12, №2. -P.279-295.

325. Rapaport, E. Anticancer activities of adenine nucleotides in tumor bearing hosts / E.Rapaport // Drug Dev. Res. -1993. -V.28. -P.428-431.

326. Rathbun, W.B. Estimation of enzimatically produced orthoposphate in the presence of cystein and adenosine triphosphate / W.B.Rathbun, M.V.Betlach // Analyt. Biochem. -1969. -V.28, № 1-3. -P.436-445.

327. Reshkin, S.J. NaVpT exchanger-dependent intracellular alkalinization is an early event in malignant transformation and plays an essential role in the development of subsequent transformation-associated phenotypes / S.J.Reshkin,

328. A.Bellizzi, S.Caldeira, V.Albarani, I.Malanchi, M.Poignee, M.Alunni-Fabbroni, V.Casavola, M.Tommasino // The FASEB Journal. -2000. -V.14. -P.2185-2197.

329. Rossi, A.M. Evidence on the operation of ATP-induced capacitative calcium entry in breast cancer cells and its blocade by 17 beta-estradiol / A.M.Rossi,

330. G.Picotto, A.R. de Boland, R.L.Boland // J.Cell Biochem. -2002. -V.87. -P.324-333.

331. Rotin, D. Requirement of the Na+/H+ exchanger for tumor growth / D.Rotin, D.Steele-Norwood, S.Grinstein, I.Tannock // Cancer Res. -1989. -V. 49. -P. 205211.

332. Roussel, M.F. The INK4 family of cell cycle inhibitors in cancer / M.F.Roussel // Oncogene. -1999. -V.18. -P.5311-5317.

333. Rouzaire-Dubois, B. Control of cell proliferation by cell volume alterations in rat C6 glioma cells / B.Rouzaire-Dubois, J.B.Milandri, S.Bostel, J.M.Dubois // Pflugers Arch. -2000. -V.440. -P.881-888.

334. Saito, Y. E-cadherin in oral squmous cell carcinoma: relationship with DNA methylation of 5" CpG island / Y.Saito, H.Takazawa, K.Uzawa, H.Tanzawa, K.Sato // Int. J. Oncol. -1998. -V.12. -P.293-298.

335. Saito, K. Plasma membrane Ca2+ATPase isoform 1 down-regulated in human cancer / K.Saito, K.Uzawa, Y.Endo, Y.Kato, D.Nakashima, K.Ogavara, M.Shiba,

336. H.Bukawa, H.Yokoe, H.Tanzawa // Oncology reports. -2006. -Y.15. -P.49-55.

337. Salas, J. Protein binding to DNA and their reaction to growth in cultured mammalian cells / J.Salas, H.Green // Nature. -1971. -V.229. -P.165-169.

338. Santella, L., Ercolano E., Nusco G.A. The cell cycle: a new entry in the field of Ca2+ signaling / L.Santella, E.Ercolano, G.A.Nusco // Cell. Mol. Life Sci. -2005. -V.62, №, 21. -P.2405-2413.

339. Santella, L. Calcium, protease action, and the regulation of the cell cycle / L.Santella, K.Kyozuka, L.De Riso, E.Carafoli // Cell Calcium. -1998. -V.23, №23. -P.123-130.

340. Schelling, J.R. Regulation of cell survival by Na+/H+ exchanger-1 / J.R.Schelling, B.G.A.Jawdeh // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. -2008. -V.295. -F625-F632.

341. Schliess, F. Cell hydration and insulin signaling / F.Schliess, D.Haussinger // Cellular Physiol & Biochem. -2000. -V.10. -P.403-408.

342. Schliess, F. Cell volume and insulin signaling / F.Schliess, D.Haussinger // Int. Rev. Cytol. -2003. -V.225. -P. 187-228.

343. Schliva, M. Visco-elastic properties of vimentin compared with other filamentous bio-polymer networks / M.Schliva, U.Euteneuer, J.C.Bulinski, J.G.lsant // Cell Biol. -1981. -V.78, № 2. -P. 1037-1040.

344. Schlotter, C.M. C-myc, not HER-2/neu, can predict reccurence and mortality of patients with node-negative breast cancer / C.M.Schlotter, U.Vogt, U.Bosse, B.Mersch, K.Wassmann // Breast Cancer Res. -2003. -№5. -R30-R36.

345. Schade, H. Unter suchngen in der Erkaltungstage: III Uber den Rheumatismus insbesondere den Muskelrheumatismus (Myogelose) / H.Schade // Munch. Med. Wshz. -1921. -Bd.68.-S.95-99.

346. Schafer, F.Q. Redox environment of the cell as viewed through the redox state of the glutathione disulfide/ glutathione couple / F.Q.Schafer, G.R.Buetiner // Free Radical Biology and Medicine. -2001. -V.30, №11. -P. 1191-1212.

347. Schliess, F. Cell volume and insulin signaling / F.Schliess, D.Haussinger // Int. Rev. Cytol. -2003. -V.225. -P. 187-228.

348. Schoner, W. Endogenous cardiac glycosides: hormones using the sodium pump as signal transducer / W.Schoner, G.Schoner-Bobis // Semin. Nephrol. -2005. -V.25, №5. -P.343-351.

349. Schoner, W. Endogenous and exogenous cardiac glycosides: their roles in hypertension, salt metabolism, and cell growth / W.Schoner, G.Scheiner-Bobis // Am. J. Physiol. Cell Physiol. -2007. -V.293. -C.509-C536.

350. Schroder, M. ER stress and the unfolded protein response / M.Schroder, R.J.Kaufman // Mutat. Res. -2005. -V.569, №1-2. -P.29-63.

351. Scott, V. State-dependent plasticity in vasopressin neurons: dehydratation-induced changes in activity patterning / V.Scott, C.H.Brown // J. Neuroendocrinol. -2010. -V.22. -P.343-354.

352. Shen, C. Calcium/Calmodulin Regulates Ubiquitination of the Ubiquitin-specific Protease TRE17/USP6 / C.Shen, Y.Ye, S.E.Robertson, A.W.Lau, D.-O.D.Mak, M.M.Chou // J. Biol. Chem., -2005. -V.280, -P.35967-35973.

353. Sherbet, G.V. Calcium Signalling in Cancer / G.V.Sherbet. CRC Press. -2001.

354. Sherr C.J., Depinho R.A. / C.J.Sherr, R.A.Depinho // Cell. -2000. ,-V. 102. -P.407-410.

355. Shimizu, S. Induction of apoptosis as well as necrosis, by hypoxia and predominant prevention of apoptosis by Bcl-2 and Bcl-XL. Y / S.Shimizu,

356. D.Eguchi, W.Kamiike, Y.Itoh, J.Hasegawa, K.Yamabe, Y.Otsuki, H.Matsuda, Y.Tsujimoto // Cancer. Res. -1996. -V.56, №9. -P.2161-1266.

357. Shintani6 S. Inactivation of the pl4 (ARF), pl5 (INK4B) and pl6 (INK4A) genes is a frequent event in human oral squamous cell carcinomas / S.Shintani,

358. Y.Nakahara, M.Mihara, Y.Ueama, T.Matsumura // Oral.Oncol. -2001. -V.37.i1. P.498-504.

359. Short, A.D. Intracellular Ca~ Pool Content is Linked to Control of Cell Growth / A.D.Short, J.Bian, T.K.Ghosh, R.T.Waldron, S.L.Rybak, D.L.Gill // Proceedings of the National Academy of Sciences. -1993. -V.90. -P.4986-4990.

360. Shrode, L.D. Role of intracellular pH in proliferation, transformation, and apoptosis / L.D.Shrode, H.Tapper, S.Grinstein // J.Bioenerg.Biomembr. -1997. -V.29 №4. -P.393-399.

361. Smirnova, N.V. Effects of intracellular Na+/K+ ratio on histone gene expression in ascitic cells of leukemia P-388 and Ehrlich cancer / N.V.Smimova,

362. E.V.Kolosov, S.D.Kaz'min // Eksp. Onkol. -1990. -V.12, №3. -P.34-37.

363. Smith, R.A. The P2X7 purinergic receptor on bovine macrophages mediates mycobacterial death / R.A.Smith, A.J.Alvarez // Vet Immunol Immunopathol. -2001.-V.10.-P 249-262.

364. Smith, N.R. Difference in the intracellular concentration of elements in normal and cancerous liver cells as determined by X-ray microanalysis / N.R.Smith, R.L.Sparks, T.B.Pool, I.L.Cameron // Cfncer.Research. -1978. -V.38, №7. -P.1952-1059.

365. Snow, P. Calcium buffer injections delay cleavage in Xenopus laevis blastomeres / P.Snow, R.Nuccitelli // J. Cell Biol. -1993. -V.122. -P.387-394.

366. Steeg, P.S. Cyclins and breast cancer / P.S.Steeg, Q.Zhou // Breast Cancer Res. Treat. -1998. -V.52. -P. 17-28.

367. Steel, G.G. "Growth Kinetics of Tumors"/ G.G.Steel. Oxford:Clarendon Press. -.1977. I

368. Steel, G.G. The dose-rate effect in human tumor cells / G.G.Steel //Radiother. Oncol.-1987.-V.9.-P.299-310.

369. Stenmark, K.R. Hypoxic Activation of Adventitial Fibroblasts Role in Vascular Remodeling / K.R.Stenmark, E.Gerasimovskaya; R.A.Nemenoff, M.Das // Chest. -2002. -V.122. -P.326S-334S.

370. Stewart, Z.A. Cell-cycle dysregulation and anticancer therapy / Z.A.Stewart, M.D.Westfall, J.A.Pietenpol // Trends Pharmacol. Sci. -2003. -V.24. -P. 139-145.

371. Stibler, H. / H.Stibler, F.Beauge, S.Borg // Alcohol. Clin. Exp. Res. -1984. -№8. -P.522-527.

372. Strick, R. Cation-chromatin binding as shown by ion microscopy is essential for the structural integrity of chromosomes / R.Strick, P.L.Stissel, K.Gavrilov, R.Levi-Setti // J. Cell. Biol. -2001. -V.155. -P.899-910.

373. Strieker, S.A. Comparative biology of calcium signaling during fertilization and egg activation in animals / S.A. Strieker // Dev. Biol. -1999. -V. 211. -P. 157-176

374. Strieker, S.A. Comparative biology of calcium signaling during fertilization and egg activation in animals / S.A.Stricker // Dev. Biol. -1999. -V.211. -P. 57176.

375. Stuart, J.A. Plasma IGF-1 is negatively correlated with body mass in a comparison of 36 mammalian species / J.A. Stuart, Page M.M. // Mechanisms of Aging and Development. -2010. -V. 3. -P.591-598.

376. Subramania, A.R. WNK kinases regulate sodium chloride and 'potassium transport by the aldosterone-sensitive distal nephron / A.R.Subramania, C.L.Yang, J.A.McCormic, D.H.Ellison // Kidney International. -2006. -V.70. -P. 630-634

377. Suzuki, Y. A serine protease, HtrA2, is released from the mitochondria andinteracts with XIAP, inducing cell death / Y.Suzuki, Y.lmai, HINakayma, K.Takahashi, K.Takio, R.Takahashi // Mol.Cell. -2001. -V.6. -P.613-662.

378. Takuwa, N. Calcium, calmodulin and cell cycle progression / N.Takuwa, W.Zhou, Y.Takuwa // Cell Signal. -1995. -V.7, №2. -P.93-104.

379. Terasaki, M. Dynamics of the endoplasmic reticulum and golgi apparatus during early sea urchin development / M.Terasaki // Molecular Biology of the Cell. -2000. -V.l 1. -P.897-914.

380. Tazuke, S.I. A germline-specific gap junction protein required for survival of differentiating early germ cells / S.I.Tazuke // Development. -2002. -V.l29. -P.2529-2539.

381. Thornbery, N.A. Caspases: enemies within / N.A.Thornbery, Y. Lazebnik // Science.-1998.-V. 281.-P. 1312-1316

382. Tepikin, A.V. Calcium signalling: a practical approach / A.V. Tepikin -New York: Oxford University Press Inc., 2001. -230 p.

383. Tobaro, D.J. The initiation of cell division in a contact-inhibited mammalian cell line / D.J.Tobaro, G.K.Lazar, H.Green // J Cell. Comp. Physiol. -1965. -V.66. -P.325-333.

384. Todorov, I.N. Mechanisms cell stability: Subcellular and molecular aspects / I.N.Todorov. N.Y.: Nova Sci. Publ., 1995. -255 p.

385. Tominaga, T. pl50ROCK mediates RhoA activation of Na-H-exchange / T.Tominaga, T.Ishizaki, S.Narumiya, D.L.Barber // The EMBO Journal. -1998. -V.17. -P.4712-4722.

386. Toxer, G.M. The correlation made by cell death and oxygenation to 31P MRS observation of tumor energy metabolism / G.M.Toxer, J.R.Griffits // NMR Biomed. -1992. -V.5. -P.279-289.

387. Trump, B.E. The role of citosolic Ca in cell injury, necrosis and apoptosis / B.E.Trump, I.K.Berezesky // Curr. Opin. Cell BioL-1992. -V.4. -P.227-232.

388. Tsuruo, T. High calcium content of pleiotropic drug-resistant P388 and K562 leukemia and Chinese hamster ovary cells / T.Tsuruo, H.Iida, H.Kawabata // Cancer Res. -1984. -V.44. -P.5095-5099.

389. Tucker, R.W. Effects of platelet-derived growth factor and fibroblast growth factor on free intracellular calcium and mitogenesis / R.W.Tucker, D.T.Chang, K.Meade-Cobun // J. Cell. Biochem. -1989. -V.39, №2. -P. 139-151.

390. Vanoverberghe, K. Mechanisms of ATP-induced calcium signaling and growth arrest in human prostate cancer cells / K.Vanoverberghe, P.Mariot, F.Vanden-Abeele, P.Delcourt, J.B.Parys, N.Prevarskaya // Cell Calcium. -2003. -V.34. -P.75-85.

391. Vaupel, P. Blood flow, oxygen and nutrient supply, and metabolic microenvironment of human tumors: a review / P. Vaupel, F.Kallinovski, P.Okunieff // Cancer Res. -1989. -V.49, №23. -P.6449-6465.

392. Vaux, D.L. Cell death in development / D.L.Vaux, S.J.Korsmeyer // Cell. — 1999. -V.96. -P.245-254.

393. Vicentini, L.M. Inositol phosphates turnover, cytosolic Ca" and pH: putative signals for the control of cell growth / L.M.Vicentini, M.L.Villereal // Life Sci. — 1986. -V.38, №25. -P.2269-2276.

394. Vivanco, I. The phosphatidylinosito 1-3-kinase AKT pathway in human cancer / I.Vivanco, C.L.Sawyers //Nat.Rev.Cancer. -2002. -V.2. -P.489-501.

395. Vogelstein, B. Cancer genes and the pathways they control / B.Vogelstein, K.W.Kinzler // Nat. Med. -2004. -V.10. -P.789-799.

396. Wahl, M. Intracellular Ca measurement with Indo-1 in substrate-attached cells: advantages and special considerations / M.Wahl, M.J.Lucherini, E.Gruenstein // Cell Calcium. -1990. -V.l 1, №7. -P.487-500.

397. Wahl, M. Intracellular free Ca2+ in the cell cycle in human fibroblasts: transitions between G1 and GO and progression into S phase / M.Wahl, E.Gruenstein //Mol. Biol. Cell. -1993. -V.4, №3.'-P.293-302.

398. Wakabayashi, S. Molecular physiology of vertebrate Na+/H+ exchangers / S.Wakabayashi, M.Shigekawa, J.Pouyssegur // Physiol. Rev. -1997. -V.77. -P.51-74.

399. Waldegger, S. Effect of cellular hydration on protein metabolism / S.Waldegger, G.L.Busch, N.K.Kaba, G.Zempel, H.Ling, A.Heidland, D.Haussinger, F. // Lang Mineral & Electrolyte Metabol. -1997. -V.23, №3-6. -P.201-205.

400. Weber, E. Growth rate of 147 mammary carcinomas / E.Weber, W.Hoeffken // Cancer (Philad.). -1980. -V.45, № 8. -P.2198-2207.

401. Weiergraber, O. Hepatocellular hydration: signal transduction and functional implications / O.Weiergraber, D.Haussinger // Cellular Physiol & Biochem. — 2000. V. 10, №5-6. -P.409-416.

402. Whitaker, M. Lighting the fuse at fertilization / M.Whitaker, K.Swann // Development -1993. -V. 117. -P. 1 -12.

403. Whitaker, M. Calcium and mitosis / M.Whitaker, M.G.Larmari // Stem. Cell Dev. Biol. -2001. -V.21. -P.53-58.

404. Wong, R.C. Presence of functional gap junctions in human embryonic stem cells / Wong R.C. // Stem Cells. -2004. -V.22. -P.883-889.

405. Wu, Y. Inhibition of head and neck squamous cell carcinoma growth and invasion by the calcium influx inhibitor carboxiamido-triazole / Y.Wu, A.J.Palad, W.J.Wasilenko // Clin. Cancer Res.-1997.-V.3, №11.-P. 1915-1021. ,

406. Wuytack, F. Molecular physiology of the SERCA and SPCA pumps / F.Wuytack, L.Raeymaekers, L.Missaen // Cell Calcium. -2002. -V.32, №5-6. -P.279-305.

407. Xie, Z. Na+K+ATPase as a signal transducer / Z.Xie, A.Askari // Eur. J. Biochem. -2002. -V.269, №10. -P.2434-2439. i

408. Yam, C.H. Cyclin A in cell cycle control and cancer / C.H.Yam, T.K.Fung, R.Y.Poon // Cell Mol. Life Sci. -2002. -V.59. -P. 1317-1326.

409. Yeh J., Fisher H.W. A diffusable factor which sustains inhibition of replication / J.Yeh, H.W.Fisher // J.Cell Biol. -1969. -V.40. -P.382-390.

410. Yu, S.P. / S.P.Yu // Biochem. Pharmacol. -2003. -V.66, №8. -P.1601-1609.

411. Yu, S.P. Ions, cell volume, and apoptosis / S.P.Yu, D.W.Choi // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2000. -V.97, №17. -P.9360-9362.

412. Zhang, S. Role of Na+/Ca2+ exchange in regulating cytosolic Ca2+ in cultured human pulmonary artery smooth muscle cells / S.Zhang, J.X.-J.Yuan, K.E.Barrett, H.Dong // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. -2005. -V.288. -C245-C252.

413. Zhinkin, L.N. DNA synthesis and cell proliferation during the formation of deciduomata in mice / L.N.Zhinkin, N.A.Samoshkina // J. Embryol. Exp. Morph. -1967. -V.17. -P.593-605.

414. Zhao, M. Electrical signals control wound healing through phosphatidylinositol-3-OH kinase-gamma and PTEN/M.Zhao //Nature. -2006. -V.442. -P.457-460.i1. БЛАГОДАРНОСТИ: ^

415. В.В.Асиньяровой, Г.И.Боровковой, В.В.Денисенко, Е.И.Елсуковой, Е.В.Инжеваткину, Ф.Г.Каримовой, А.А.Кондрасенко, В.А.Кратасюк, Е.А.Марковой, Л.Н.Медведеву, Е.В.Немцевой, А.А.Савченко, Н.М.Титовой, О.В.Фалалееву, Р.Г.Хлебопросу.