ПОЛИПЛОИДИЯ: ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ФУНКЦИИ КАРДИОМИОЦИТОВ И ПОТЕНЦИАЛА РАБОТЫ СЕРДЦА
О. В. Анацкая,1 А. Е. Виноградов
Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург;
1 электронный адрес: anatskaya@mail.cytspb.rssi.ru
Соматическая полиплоидия, представляющая собой увеличение числа геномов в клетках, была найдена во всех
дифференцированных тканях млекопитающих. Наиболее сильно это явление развивается в миокарде. Недавно было показано,
что полиплоидия сопряжена с изменением профиля генной экспрессии. Поэтому при полиплоидизации могут возникать клетки
с новой физиологией. Влияние полиплоидии на функцию сердца ранее никогда не было исследовано. Задачей настоящей работы
было изучение того, как увеличение числа геномов отражается на свойствах кардиомиоцитов и на аэробной способности сердца.
С помощью методов анализа изображений, цитофотометрии и морфометрии исследовали содержание белка, ДНК и активность
ядрышек в изолированных миоцитах желудочков человека и других млекопитающих с разной степенью полиплоидизации сердца.
Для измерения общего белка клетки окрашивали нафтоловым желтым. Содержание ДНК и активность ядрышек были
проанализированы после окраски Хёхстом и AgNO3. Аэробную способность сердца оценивали по отношению массы органа к
массе тела. Выявлена отрицательная корреляция между индексом сердца и средним уровнем плоидности кардиомиоцитов.
У малоподвижных млекопитающих с индексом сердца около 0.4 % среднее число геномов на миоцит оказалось примерно
на 35 % выше, чем у атлетов сходной массы тела с индексом сердца 0.7-0.8 %. Показано, что полиплоидизация ассоциирована
с резким снижением соотношения белок/ДНК в клетках. В результате кардиомиоциты атлетических животных с небольшим
числом геномов в миоцитах имеют гораздо больше белка в расчете на геном, чем миоциты из сердца малоподвижных животных.
Удивительно, но, несмотря на снижение концентрации белка в клетках при полиплоидизации, активность ядрышек в ядрах
миоцитов значительно возрастала. Подобные изменения указывают на возникновение дисбаланса между содержанием белка
и скоростью биогенеза рибосом. Очевидно, что такие изменения должны оказывать негативный эффект на функцию сердца.
Поскольку известно, что полиплоидия ассоциирована с оксидативным стрессом и энергетическим голоданием, мы полагаем, что в органах, работающих на пределе метаболических возможностей, полиплоидия развивается для защиты клеток от повреждения.
Ключевые слова: полиплоидия, кардиомиоциты, аэробная способность сердца, ядрышки, содержание белка
Back
Contents
Main
