ИСТИНА

Необходимость расшифровки механизмов таких тяжелых и распространенных заболеваний как сахарный диабет не вызывает сомнений. Особенность данного заболевания определяется наличием тяжелых осложнений, основной причиной которых является хроническая гипергликемия. Эти осложнения так же, как и сам диабет характеризуются протеканием воспалительных процессов, в регуляцию которых вовлечены разные типы клеток, особое место среди которых занимают тучные клетки. Уровень активация тучных клеток является маркером интенсивности воспалительного процесса. Установлено, что высокий уровень глюкозы способствует активации тучных клеток. Таким образом, возникает порочный контур с положительной обратной связью. Поэтому, особый интерес представляет изучение особенностей регуляции активности тучных клеток при диабете и гипергликемии. В качестве регуляторов функций тучных клеток могут выступать рецепторы, активируемые протеазами (ПАР). Один из типов данных рецепторов ПАР1 может активироваться основными сериновыми протеазами гемостаза – тромбином и активированным протеином С (АПС). Уровень этих протеаз может меняться при сахарном диабете и, вероятно, модулировать осложнения диабета. Представленный проект позволит выявить ключевую роль ПАР1 в регуляции провоспалительной активности тучных клеток в условиях сахарного диабета, гипергликемии и воспаления. Полученные данные позволят определить не только особенности эффектов агонистов ПАР1 – тромбина и АПС на функциональное состояние тучных клеток при разных воздействиях, но и выявить изменения функциональной активности данного типа рецепторов в условиях сахарного диабета и воспаления. Понимание сложных патологических механизмов, активируемых гипергликемией, диабетом и воспалением позволит определить новые направления терапевтических вмешательств, которые помогут предотвратить диабетические осложнения.

The need for the interpretation of the mechanisms of such severe and widespread diseases as diabetes mellitus does not cause doubts. The special feature of this disease is determined by the presence of the severe complications, basic reason for which is chronic hyperglycemia. These complications just as diabetes itself are characterized by the occurrence of inflammatory processes, in regulation of which are implicated the different types of the cells,among which mast cells take special position. The activation level of mast cells is the marker of the intensity of inflammatory process. It is established that the high level of glucose contributes to the activation of mast cells. Thus, it is vicious loop with positive feedback. Therefore, there is special interest in study of the special features of the regulation of mast cell activity at the diabetes and hyperglycemia. The proteases-activated receptors (PAR) can come out as the regulators of mast cell functions. PAR1 is one of the types of these receptors and it can be activated by key serine proteases of hemostasis – by thrombin and by activated protein C (APC). The level of these proteases can change at diabetes mellitus and, probably, they can modulate the complications of diabetes. The represented project will make to reveal the key role PAR1 in the regulation of the pro-inflammatory activity of mast cells under the conditions of diabetes mellitus, hyperglycemia and inflammation. Obtained data will make to determine not only the special features of the actions of the agonists PAR1 – of thrombin and APC to the functional state of mast cells under the different influences, but also to reveal changes in the functional activity of this type of receptors at diabetes mellitus and inflammation. Understanding the complex pathologic mechanisms, activated by hyperglycemia, by diabetes and by inflammation will make it possible to determine the new directions of the therapeutic interventions, which will help to avoid diabetic complications.

В настоящем исследовании продемонстрировано, что как диабет, так и воспаление приводят к увеличению доли ТК в перитонеальной полости крыс. Воспаление, вызванное тиогликолатом, повышало спонтанную секрецию гистамина и β-гексозаминидазы как у диабетических, так и у контрольных животных. Оценка уровня дегрануляции ТК после инкубации с агонистами PAR-1 показала, что диабет оказывает влияние на изменения секреции ТК, вызванные ТР и АПС. Диабет потенцировал провоспалительное действие ТР(100 нМ), а также АПС(10 нМ) и ТР(50 нМ)-вызванное снижение секреции ТК на фоне воспаления. Диабет потенцирует антивоспалительный эффект АПС(10 нМ) и ТР(50 нМ), увеличивая выраженность блокирующего влияния протеаз на секрецию ТК, как в контроле, так и при воспалении. Таким образом, полученные данные указывают на изменение функциональной активности PAR-1 при диабете, что предполагает возможность включения в анти-воспалительную терапию агонистов этих рецепторов с учётом особенностей доза-эффект в условиях диабета.

Авторами проекта в течение многих лет проводятся комплексные исследования механизмов действия сериновых протеаз гемостаза и функций их рецепторов ПАР. Предложена и развивается гипотеза о механизме модулирующего действия сериновых протеиназ гемостаза на клетки, участвующие в процессах воспаления и репарации тканей, в том числе нейрорепарации и нейропротекции. Специфически связывая и расщепляя ПАР1, тромбин модулирует ответы поврежденных клеток и тканей. Показано, что агонисты ПАР1, инкапсулированные в полимерные пленки и микрочастицы, стимулируют репаративные процессы при заживлении ран и язвы желудка. Наши исследования влияния тромбина, ФXa свертывания крови и пептидов – агонистов ПАР1 и ПАР2, на выживаемость гиппокампальных нейронов крысы и гомеостаз кальция при глутаматной цитотоксичности. Установлено, что хотя тромбин может вызывать гибель определенной части популяции нейронов гиппокампа, низкие его концентрации защищают клетки от апоптоза, индуцированного глутаматом. Нами впервые показано, что АПС, активируя PAR1, подавляет секрецию медиаторов воспаления тучными клетками и освобождение ими оксида азота. Установлено, что АПС в очень низких концентрациях защищает нейроны мозга крысы от гибели, предотвращая активацию ядерного фактора –карра В, вызванную токсическим действием глутамата, и этот протекторный эффект AПC осуществляется через два рецептора - EPCR и PAR1. Подтверждением прямого действия АРС на нейроны служит, впервые обнаруженный нами факт, что нейроны способны экспрессировать EPCR. Получены новые данные о том, что высокие концентрации тромбина потенцируют развитие астроглиозиса, а АПС предотвращает данный процесс. В результате многолетней работы в нашей лаборатории разработаны и опробованы многочисленные модели (воспаления, нейротоксичности, ишемии, нейровоспаления, кожной раны, желудочной язвы и др.), усовершенствованы классические и освоены новые современные методы исследования как на уровне организма, так и на клеточном и молекулярном уровнях.