Анотація до роботи:

Панчук Р.Р. Роль цитокінів у молекулярних механізмах ендогенної інтоксикації, викликаної пухлинним ростом та під впливом антинеопластичних препаратів (на моделі мишачої лімфоми NK/Ly). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.11 – цитологія, клітинна біологія, гістологія. – Інститут біології клітини НАН України, Львів, 2007.

Дисертація присвячена вивченню сигнальних механізмів, задіяних у патогенезі мишачої лімфоми NK/Ly, особливо на термінальній стадії розвитку пухлини. Показано, що основним фактором при розвитку лімфоми NK/Ly є цитокін IL-6, який продукується цими пухлинними клітинами. IL-6 не лише викликає ендогенну інтоксикацію в організмі мишей-пухлиноносіїв, але й виступає важливим фактором росту для пухлинних клітин. На пізній стадії розвитку лімфоми NK/Ly відбувається дегенерація пухлинних клітин. Причиною загибелі цих лімфомних клітин є їхня надмірна проліферація, яка супроводжується вичерпанням метаболітів та факторів росту у асцитній рідині. Загибель клітин лімфоми NK/Ly відбувається шляхом каспазо-незалежного апоптозу, який модулюється транскрипційними факторами c-Myc і E2F-1/2. Хіміотерапія із використанням доксорубіцину не лише приводила до суттєвого продовження тривалості життя тварин-пухлиноносіїв, але й викликала інтенсивний апоптоз у лімфомних клітинах NK/Ly, опосередкований каспазами. Вінкристин викликав зупинку у цих клітин у переході G1/S, а також індукував відтермінований каспазо-незалежний апоптоз, опосередкований білком Bax. Застосування синтетичних стероїдів дексаметазону та мегестерол ацетату, окремо або у поєданні з доксорубіцином чи вінкристином, не дало суттєвого терапевтичного ефекту у мишей-пухлиноносіїв.

У дисертаційній роботі досліджено розвиток лімфоми NK/Ly in vivo, зокрема, вперше. охарактеризовано зміни в рівні цитокінів за умов ендогенної інтоксикації у мишей-пухлиноносіїв та досліджено сигнальні шляхи в лімфомних клітинах під час розвитку цієї пухлини. Розроблено оптимальну схему хіміотерапії лімфоми NK/Ly і досліджено регуляторні процеси у лімфомних клітинах під час хіміотерапії із використанням антинеопластичних препаратів з різними молекулярними механізмами дії. За результатами дослідження зроблено такі висновки

1. На 13-14 день розвитку лімфоми NK/Ly в асцитній рідині тварин-пухлиноносіїв зростає рівень прозапального цитокіна IL-6 і різко знижується рівень IFN-. Це супроводжується проявом ознак ендогенної інтоксикації із зниженням маси тіла тварин, їхнім фізичним виснаженням і скорочення тривалості життя, що характерно для стану кахексії.

2. Паралельно до підвищення рівня IL-6 в асцитній рідині зростає активність інгібіторів протеаз, таких як серпіни а1с і a3k. У печінці тварин-пухлиноносіїв також зростає рівень експресії транскрипційного фактора NF-IL6 (C-EBP/), який задіяний у IL-6-індукованому розвитку реакції гострої запальної відповіді.

3. На термінальному етапі розвитку лімфоми NK/Ly (20-21 день після інокуляції пухлини) відбувається дегенерація лімфомних клітин, яка супроводжується збільшенням розмірів частини цих клітин у їхній популяції. Одночасно знижується здатність асциту підтримувати ріст лімфомних клітин NK/Ly при їхньому культивуванні in vitro.

4. У лімфомних клітинах NK/Ly на термінальній стадії розвитку пухлини відмічено підвищену експресію транскрипційних факторів c-Myc, E2F-1/2 та компонентів MAP-кіназного регуляторного каскаду, а також зупинку клітин на переході G1/S клітинного циклу (зростання рівня кінази сdc2, фосфорильованої по залишку тирозину в положенні 15). Тому за цих умов лімфомні клітини NK/Ly продовжують збільшувати свої розміри без мітотичного поділу.

5. Основна маса старіючих лімфомних клітин гине шляхом апоптозу, очевидно, викликаного дефіцитом метаболітів у асцитній рідині. Цей процес супроводжується зростанням рівня проапоптичного білка Bax, індукованого транскрипційним фактором c-Myc, але відбувається без участі білка р53 і каспаз.

6. Найбільш ефективним хіміотерапевтичним препаратом у лікуванні лімфоми NK/Ly є доксорубіцин (1 мг/кг, 10 ін’єкцій через день), який вдвічі продовжував життя мишей-пухлиноносіїв (з 20-21 дня до 38-40 днів). Синтетичні стероїди дексаметазон та мегестерол ацетат, які використовували для подолання негативних наслідків кахексії, були неефективними як при застосуванні окремо, так і в їхньому поєднанні з протипухлинними препаратами доксорубіцином і вінкристином.

7. Введення доксорубіцину (1 мг/кг, 10 ін’єкцій через день) призводить до суттєвого зниження рівня IL-6 в асцитній рідині, зупинки росту пухлинних клітин у фазах G2/M (відсутність кінази Cdc2, фосфорильованої по залишку тирозину в положенні 15) і їхньої загибелі шляхом каспазо-опосередкованого апоптозу.

8. Введення вінкристину (1 мг/кг, 10 ін’єкцій через день) викликає зупинку росту клітин у фазі G1/S (зростання рівня кінази Cdc2, фосфорильованої по залишку тирозину в положенні 15), зростання рівня експресії транскрипційних факторів c-Myc і E2F-1/2, і відтерміновану загибель клітин шляхом каспазо-незалежного апоптозу за умов дефіциту метаболітів і факторів росту в асцитній рідині. Ці дані свідчать про суттєву відмінність шляхів активації апоптозу у лімфомних клітинах NK/Ly при дії доксорубіцину і вінкристину.

Публікації автора:

1. Луцик М.Д. Зростання розмірів клітин лімфоми NK/Ly корелює зі зниженням життєздатності клітин та ефективністю прививання асциту / М.Д. Луцик, Н.М. Бойко, Р.Р. Панчук, Р.С. Стойка. // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2006. – Т. 4. – С. 16-22. (Дисертантом проведено дослідження життєздатності клітин у асцитній рідині, пошук та аналіз даних літератури, участь в аналізі результатів та написання статті)

2. Panchuk R.R. Tumor ageing in murine lymphoma NK/Ly: cytokine expression and cytomorphological study / R.R. Panchuk, N.M.Boiko, M.D. Lootsik, R.S.Stoika // Central European Journal of Biology. – 2007. Vol. 2, №1. – P. 71-86. (Дисертантом проведено дослідження вмісту цитокінів у лімфомних клітинах та в асцитній рідині, пошук та аналіз даних літератури, підготував статтю до друку)

3. Панчук Р.Р. Роль цитокінів у механізмах кахексії, зумовленої пухлинним ростом / Р.Р. Панчук, Н.М. Бойко, М.Д. Луцик, Р.С. Стойка // Праці Наукового товариства ім. Шевченка, Хемія і Біохемія. - 2007. – Т. XVIII. – С. 209-218 (Дисертантом проведено дослідження вмісту цитокінів у асцитній рідині, Вестерн-блот аналіз експресії білків у лімфомних клітинах за умов хіміотерапії мишей-пухлиноносіїв, пошук та аналіз даних літератури, підготував статтю до друку)

4. Панчук Р.Р. Молекулярні процеси залучення інтерлейкіну-6 у процеси розвитку мишачої лімфоми NK/Ly / Р.Р. Панчук, Н.М. Бойко, М.Д. Луцик, Р.С. Стойка // Клінічна та експериментальна патологія. – 2008. – Т. 7, №. 1. – С. 144-149 (Дисертантом проведено Вестерн-блот аналіз експресії білків, задіяних у регуляції проліферації та апоптозу у клітинах лімфоми NK/Ly, пошук та аналіз даних літератури, підготував статтю до друку)

5. Panchuk R.R. Changes in signaling pathways of cell proliferation and apoptosis during NK/Ly lymphoma aging / R.R. Panchuk, N.M. Boiko, M.D. Lootsik, R.S. Stoika // Cell Biology International. – 2008, Jun 13. [Epub ahead of print] doi:10.1016/j.cellbi.2008.06.002

6. Panchuk R.R Involvement of inflammatory cytokines in cachexia development study on experimental model of murine NK/Ly lymphoma / R.R. Panchuk, N.M. Boiko, R.S. Stoika // Drug resistance conference, November 2-3, 2006: Abstract book. - Kyiv, 2006. – P. 76

7. Панчук Р.Р. Дослідження молекулярних механізмів кахексії, викликаної пухлинним ростом, на моделі мишачої лімфоми NK/Ly / Р.Р. Панчук, Р.С. Стойка // Український біохімічний з’їзд, 24-27 жовтня 2006 р: тези доп. Харків, 2006. – Т.2. – С. 97.

8. Панчук Р.Р. Продукція цитокінів клітинами лімфоми NK/Ly як можливий фактор ендогенної інтоксикації при канцерогенезі / Р.Р. Панчук, Н.М. Бойко // Конференція молодих вчених Інституту біології клітини НАНУ, 30 червня 2006 р.: Тези доповідей – Львів, 2006. – С. 12.

9. Panchuk R.R. Potential role of cytokines in cachexia development in lymphoma NK/Ly bearing mice / R.R. Panchuk, N.M. Boiko, R.S. Stoika // 6^th Parnas Conference, May 30-June 2, 2007: Abstract book. – Cracow, 2007. – P. 62

10. Panchuk R.R. Expression of cytokines and protease inhibitors in development of endogenous intoxication at murine NK/Ly lymphoma / R.R. Panchuk, N.M. Boiko, M.D. Lootsik, R.S. Stoika // Conference for young scientists, Ph.D students and students on molecular biology and genetics, dedicated to 120^th anniversary of M.I. Vavilov. September 20-22, 2007: Abstract book. - Kyiv, 2007. – P. 73.

11. Panchuk R.R Production of IL-6 and IFN- and protease inhibitors in NK/Ly lymphoma-bearing mice, treated with anticancer drugs / R.R. Panchuk, N.M. Boiko, M.D. Lootsik, R.S. Stoika // 2^nd Ukrainian Congress for Cell Biology, October 23-26, 2007: Abstract book. – Kyiv, 2007. – P. 117

12. Панчук Р.Р. Індуктори ендогенної інтоксикації в мишачій лімфомі NK/Ly / Р.Р. Панчук, Н.М. Бойко // Конференція молодих вчених Інституту біології клітини НАНУ, 17 травня 2007 р. Тези доповідей. – Львів, 2007. – С. 28