Утолщение базальной мембраны капилляров – один из первых этапов развития диабетической микроангиопатии [1–3], который также описан у крыс при избыточном потреблении глюкозы, и развития диабетоподобной ретинопатии на фоне гипергликемии [4,5]. Дебют и течение диабетической ретинопатии зависят от качественного и количественного изменения экстрацеллюлярного матрикса (ЭЦМ) базальной мембраны капилляров. В частности, изменение состояния некоторых компонентов ЭЦМ влияет на характеристики эндотелия [6] и связанные с ЭЦМ факторы роста [7], хотя механизмы до сих пор остаются неясными.
Эндотелий играет огромную роль в синтезе ЭЦМ капилляров. Гибель эндотелиальных клеток – поздняя стадия развития диабетической ретинопатии, как правило, связанная с отсутствием перфузии капилляров [8], в то время как избирательная гибель встроенных в ЭЦМ перицитов наряду с утолщением базальной мембраны – намного более ранний этап [9]. Гибель перицитов имеет большое влияние на ремоделирование капилляров и может вызвать первые аномалии, выявляемые клинически, поскольку перициты тесно связаны с эндотелиальными клетками и могут регулировать их пролиферацию, получая от них питательные вещества и факторы роста [10]. Утолщение базальной мембраны может прервать эту связь и вызвать апоптоз перицитов и их выпадение, в то время как эндотелий может начать бесконтрольно пролиферировать [11]. Отсутствие перицитов делает капилляры более уязвимыми к формированию микроаневризм, что, в свою очередь, связано с фокальным увеличением числа паренхиматозных клеток эндотелия [12]. Кроме того, на гораздо более поздних стадиях пролиферативной диабетической ретинопатии связь между отсутствием перицитов и неоваскуляризацией сетчатки позволяет предположить, что перициты подавляют рост капилляров [11,13,14].
Тиамин и бенфотиамин, липофильный аналог тиамина монофосфата, хорошо известны как препараты, защищающие от метаболических повреждений, вызванных высоким уровнем глюкозы (ВУГ) в сосудистых клетках [15]. В предыдущих работах сообщалось об уменьшении адгезии на фоне лечения тиамином и аминогуанидином [16,17], однако изменений в апоптозе выявлено не было. Исследование проводилось на перицитах сетчатки крупного рогатого скота, культивированных на ЭЦМ, продуцируемом эндотелиальными клетками человека при высоких концентрациях глюкозы (ВУГ–ЭЦМ).
Однако было доказано, что перициты быка ведут себя иначе, чем человеческие, при культивировании в экспериментальных условиях, которые имитируют микроокружение при диабете [18,19].
Целью данного исследования стала оценка поведения перицитов сетчатки человека (ПСЧ), как свободных, так и зафиксированных, при культивировании на ВУГ–ЭЦМ, синтезированном эндотелиальными клетками при гипергликемии, и возможное влияние тиамина и бенфотиамина на изменение их поведения.
Материалы и методы
Культуры клеток
Эндотелиальные клетки пупочной вены человека (Human umbilical vein endothelial cells – HUVEC) были получены из пуповины человека, как описано ранее [20]. Клеточные пулы из 3–5 пуповин были выращены в Medium 199 – Hepes Modification, с добавлением 20% фетальной телячьей сыворотки (FCS), до слияния. Во вторичной культуре HUVEC помещали в M199 +20% FCS с добавлением 50 мкг/мл сыворотки для роста эндотелиальных клеток. HUVEC описывали с помощью фактора Виллебранда при непрямой иммунофлюоресценции.
ПСЧ были приобретены у Cambrex Corporation, East Rutherford, NJ, USA. Они использовались в качестве свободных (wild–type – WT–ПСЧ) или зафиксированных (immortalized – Bmi–ПСЧ), как описано ранее [21]. Оба типа перицитов характеризовались иммунофлуоресцентным окрашиванием специфическими маркерами:
28
лет
предоставляем актуальную медицинскую информацию от ведущих специалистов, помогая врачам в ежедневной работе
28
лет
предоставляем актуальную медицинскую информацию от ведущих специалистов, помогая врачам в ежедневной работе
28
лет
предоставляем актуальную медицинскую информацию от ведущих специалистов, помогая врачам в ежедневной работе
2301
09 июля 2010
Для цитирования: Beltramo E., Нижерадзе K., Berrone E., Tarallo S., Porta M. Тиамин и бенфотиамин предотвращают апоптоз перицитов сетчатки человека, вызванный повышенным накоплением глюкозы в экстрацеллюлярном матриксе. РМЖ. 2010;15:968.
Утолщение базальной мембраны капилляров – один из первых этапов развития диабетической микроангиопатии [1–3], который также описан у крыс при избыточном потреблении глюкозы, и развития диабетоподобной ретинопатии на фоне гипергликемии [4,5]. Дебют и течение диабетической ретинопатии зависят от качественного и количественного изменения экстрацеллюлярного матрикса (ЭЦМ) базальной мембраны капилляров. В частности, изменение состояния некоторых компонентов ЭЦМ влияет на характеристики эндотелия [6] и связанные с ЭЦМ факторы роста [7], хотя механизмы до сих пор остаются неясными.