Επίδραση της υποξίας στη γήρανση ανθρώπινων ινοβλαστών

Abstract

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, μελετήθηκε η επίδραση της υποξίας στην κυτταρική γήρανση φυσιολογικών ανθρωπίνων ινοβλαστών. Αρχικά διαπιστώθηκε πως τόσο η επίδραση του υποξιομιμητικού παράγοντα C0CI2, όσο και η καλλιέργεια σε συνθήκες 1.5% Ο2, επάγουν την πρωτεϊνική έκφραση του μεταγραφικού παράγοντα HIF- 1α (Hypoxia Inducible Factor-Ια), της αντιαποπτωτικής πρωτεΐνης Bcl-2 και της επιβιωτικής πρωτεΐνης κλαστερίνης (CLU). Η επαγωγή του HIF-la ήταν mo έντονη σε αθανατοποιημένα, σε σχέση με τα φυσιολογικά (νεαρά ή γηρασμένα) κύτταρα. Στη συνέχεια εξετάστηκε η επίδραση της υποξίας στην κυτταρική επιβίωση, παρουσία κυτταροτοξικών παραγόντων, και διαπιστώθηκε πως η υποξία μικρής διάρκειας ενισχύει τη δράση τους σε φυσιολογικούς ινοβλάστες, ενώ η προσαρμογή σε συνθήκες υποξίας, μετά από παρατεταμένη καλλιέργεια, δεν έχει καμία επίδραση. Παράλληλα, φυσιολογικοί ανθρώπινοι ινοβλάστες καλλιεργήθηκαν σε συνθήκες 20%, 3% και 1.5% C>2, και διαπιστώθηκε πως η υποξία (1.5% Ο2) επάγει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την πρωτεϊνική έκφραση του HIF-la, ενώ μειώνει την έκφραση των αναστολέων του κυτταρικού κύκλου ρ16 και ρ21. Καλλιέργεια σε συνθήκες 3% Ο2 αυξάνει το πολλαπλασιαστικό δυναμικό σε μικρότερο βαθμό. Μελέτες πάνω στην οξειδωτική κατάσταση των υποξικών κυττάρων έδειξαν πως τα επίπεδα ενεργών μορφών οξυγόνου (ROS) δεν επηρεάστηκαν από τη χαμηλή συγκέντρωση του οξυγόνου, ενώ η ενεργότητα του αντιοξειδωτικού ενζύμου υπεροξειδική δισμουτάση (SOD) εμφανίστηκε μειωμένη μόνο κατά τις πρώτες κυτταρικές διαιρέσεις. Αντιθέτως, η ενεργότητα του κύριου πρωτεολυτικού μηχανισμού του κυττάρου, του πρωτεασώματος, διατηρήθηκε σε υψηλά επίπεδα καθόλη τη διάρκεια της ζωής των υποξικών κυττάρων. Τέλος, το μέγεθος των τελομερών, που αποτελεί σήμα κυτταρικής γήρανσης, δεν επηρεάζεται σημαντικά από την υποξία. Συμπερασματικά, από τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής προκύπτει πως η υποξία παίζει σημαντικό ρόλο στην πρωτεϊνική έκφραση (με ενεργοποίηση εmβιωτικώv γονιδίων), στην κυτταρική επιβίωση (με ενίσχυση της κυτταροτοξικότητας χημειοθεραπευτικών παραγόντων) και στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό (με επαγωγή της κυτταρικής διαίρεσης και αύξηση της ενεργότητας του πρωτεασώματος). Τα παραπάνω δεδομένα καταδεικνύουν τη σημαντικότητα του ρόλου του οξυγόνου για την επιβίωση και τον κύκλο ζωής των φυσιολογικών ανθρωπίνων κυττάρων.