Клеточные механизмы, изучение поведения клеток

Архив рубрики «Совместимость»

Таким образом, метилметансульфонат вызывал первичное блокирование клеток в фазе S и не влиял на фазу G2. Отсутствие блокирования клеток в фазе G2 отличает действие этого соединения от действия алкилирующих соединений из класса хлорэтиламинов.
М. Fox и В. Fox (1967) предложили метод количественного расчета степени торможения перехода в клеточном цикле, представляющий о’бщий интерес. В опыте с непрерывной меткой 3Нтимидином различие между величиной индекса метки во время t и через 30 мин после добавления 3Нтимидина показывает интенсивность перехода из фазы Gi в фазу S, т. е. число клеток, вошедших в фазу S за время t. Число клеток, которые из фазы S перешли в фазу G2 за время t, определяется как различие между величиной индекса метки при непрерывной метке во время t и величиной индекса метки при пульсовой метке за это же время. В контроле процент клеток, прошедших переходы из фазы Gi в фазу S и из фазы S в фазу G2, возрастал линейно со временем и с одинаковой скоростью. При действии на культуру метилметансульфоната переход фазы S в фазу G2 в течение 3 ч не происходил. В течение последующих 57 ч этот переход происходил в 4 раза медленнее, чем в контроле. Поскольку выжившая фракция при описанных выше нарушениях в цикле составляла 1, приведенные данные отражают поведение погибших клеток. Эти клетки временно задерживались в фазе S, а затем, как показал подсчет числа клеток, все клетки делились в течение 40 ч после действия препарата. Характер прохождения цикла клетками, которые при клонировании определяются как погибшие, дает важную информацию о механизмах гибели клеток. Изменения, вызванные метилметансульфонатом, были совместимы с прохождением всех фаз цикла и лишь в следующем цикле приводили клетки к гибели.

Интересные данные о влиянии алкилирующих соединений на клеточный цикл в регенерирующей печени получены в работе Iwata, Ota (1969). Митомицин С, введенный за 24 ч или через 5 ч после гепатэктомии, частично тормозил синтез ДНК и полностью подавлял деление клеток в течение 48 ч. Эти данные указывают на вторичное блокирование фазы G2 в клетках, закончивших синтез ДНК Если митомицин С вводили через 24 ч после гепатэктомии, когда происходил интенсивный синтез ДНК, то имело место торможение синтеза ДНК и замедление появления меченых митозов всего на 3 ч. Таким образом, торможение пролиферации было значительно более выражено, если митомицин С вводили, когда клетки печени находились в фазе G0 или в начале фазы Gb чем в фазе S. Циклофосфамид, введенный до или через 5 ч после гепатэктомии, стимулировал синтез ДНК, снижал митотический индекс и предотвращал появление меченых митозов. Следовательно, циклофосфамид вызывал вторичное блокирование клеток в фазе G2. Циклофосфамид, введенный через 24 ч после операции, также стимулировал включение 3Нтимидина, но замедлял появление меченых митозов всего на 3 ч, т. е. действовал значительно слабее, чем при введении до операции. Таким образом, воздействие алкилирующих соединений на клетки печени в фазе G0 нарушает клеточный цикл после стимуляции, вызывая блокирование клеток в фазах S и G2.

Большое внимание за последние годы уделялось изучению влияния на клеточный цикл производных нитрозомочевины, обладающих алкилирующим действием. Wheeler с со авторами (1970), используя метод колцемидового блока в культуре НЕр2, показали, что в течение 2 ч бисхлорэтилнитрозомочевина не влияла на накопление митозов, а в течение последующих 24 ч накопления митозов не происходило. Поскольку tGa равно 4 ч, это показывает блокирование клеток в первой половине фазы G2. Вступление в митоз клеток, находившихся во время добавления препарата в фазах Gi и S, было резко заторможено. В течение 6 ч бисрхлорэтилнитрозомочевина не влияла на переход из фазы Gi в фазу S и лишь клетки, находившиеся в первой половине фазы Gb. замедленно вступали в фазу S. Эти данные получены при непрерывном действии препарата. Если препарат действовал в течение всего 30 мин, то переходы Giи G2не тормозились, но вступление в митоз клеток из фаз Gi и S задерживалось.

Через 48 ч, как при непрерывном, так и при кратковременном действии бисрхлорэтилнитрозомочевины, большая часть клеток, находившихся во время добавления препарата в фазах Gi и S, вступала в митоз. Кратковременное действие не вызывало значительной гибели клеток, а после инкубации культуры в среде с препаратом в течение 4 ч выжившая фракция снижалась до 2. Длительное и кратковременное воздействие отличались по характеру нарушений в клеточном цикле. Только воздействие препарата, приводившее к гибели клеток, вызывало блокирование клеток в первой половине фазы G2 и временно тормозило переход из фазы Gi в фазу S. Оба типа воздействия тормозили переход клеток из фаз Gi и S в митоз. Этот эффект может являться результатом торможения синтеза ДНК или вторичного блокирования клеток в фазе G2. При непрерывном воздействии на культуру бисрхлорэтилнитрозомочевины в дозе, находившейся в области плеча на кривой выжившая фракция доза, торможение перехода в митоз клеток из фаз Gi и S было слабо выражено. Доза препарата, находившаяся на экспоненциальном участке кривой, резко тормозила переход в митоз клеток. Действие этих двух доз на фазу G2 не различалось. Таким образом, при изучении выжившей фракции после действия препарата в течение различного времени с гибелью клеток коррелировало блокирование клеток в фазе G2, а при сравнении действия разных доз с гибелью клеток коррелировало торможение перехода клеток из фаз Gi и S в митоз.