Анотація до роботи:

Бродяк І.В. Біохімічні та функціональні характеристики імунокомпетентних клітин крові за умов цукрового діабету 1-го типу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.11 – цитологія, клітинна біологія, гістологія. – Інститут біології клітини НАН України, Львів, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню біохімічних механізмів, які опосередковують зміни морфологічного та функціонального стану мононуклеарних та поліморфноядерних лейкоцитів периферичної крові, та способам корекції метаболічних процесів, які призводять до виникнення та розвитку ускладнень за умов цукрового діабету (ЦД) 1-го типу.

Показано, що в основі біохімічних порушень, які зумовлюють зміни структурно-функціонального стану імунокомпетентних клітин крові при ЦД 1-го типу, лежить значне зростання продукції оксиду азоту (NO), викликане зміною співвідношення окисного та неокисного шляхів обміну L-аргініну за рахунок пригнічення активності ендотеліальної конститутивної і зростання активності індуцибельної NO-синтази (iNOS) на фоні інгібування аргінази. Порушення процесу окисної модифікації білків лейкоцитів та плазми крові є викликане акумуляцією значних кількостей активних форм кисню, які ініціюють трансформацію ефектів NO із захисних у цитотоксичні. Активація апоптозу в імунокомпетентних клітинах крові при ЦД 1-го типу пов’язана з гіперпродукцією NO. Зміни в структурі і розподілі вуглеводних детермінант глікопротеїнів мембран лейкоцитів при ЦД 1-го типу, є провідними механізмами, що зумовлюють зміни морфофункціонального стану цих клітин. Виявлено, що аміногуанідин як селективний інгібітор iNOS є чинником, що має здатність попереджати розвиток гіпоксичного стану та послаблювати окисну модифікацію білків через інгібування токсичної та проапоптичної дії оксиду азоту за умов ЦД 1-го типу. Запропоновано на основі аміногуанідину проводити пошук та розробку препаратів, які запобігатимуть розвиткові або коригуватимуть діабетичні ускладнення.

Отримані результати з’ясовують біохімічні механізми впливу системи L-аргінін/NO на морфологічний і функціональний стан лейкоцитів за умов ЦД 1-го типу та обгрунтовують можливі способи корекції метаболічних порушень в цих клітинах, які призводять до виникнення та розвитку ускладнень при даній патології. Зниження фагоцитарної активності, пригнічення бактерицидного статусу, перерозподіл ланок клітинного та гуморального імунітету, зміни у функціонуванні окисного та неокисного шляхів обміну L-аргініну, процесів окисної модифікації білків і перебудови в структурі або кількості вуглеводних детермінант глікопротеїнів мембран лейкоцитів є провідними механізмами порушень морфофункціонального стану цих клітин, які виступають як важливі етіологічні причини розвитку діабетичних мікро- та макроангіопатій.

1. Зміни показників лейкоцитарної формули, посилення антитілоутворюючої функції В-лімфоцитів з одночасним збільшенням вмісту середніх циркулюючих імунних комплексів свідчать про наявність ендогенної інтоксикації у хворих на ЦД 1-го типу. Пригнічення функціональної активності нейтрофільних гранулоцитів, як ознака виснаження мікрофагальної ланки імунного захисту організму, та зниження бактерицидної активності клітин можуть бути однією з причин виникнення хронічних запальних процесів при досліджуваній патології.

2. За умов ЦД 1-го типу в імунокомпетентних клітинах крові відбувається зміна співвідношення інтенсивності окисного та неокисного шляхів обміну L-аргініну. Зниження активності сNOS та зростання активності iNOS на фоні інгібування аргінази викликає надсинтез оксиду азоту і веде до перетворення фізіологічної регуляторної функції NO на цитотоксичну дію.

3. Активація апоптозу в імунокомпетентних клітинах крові при ЦД 1-го типу супроводжується зростанням активності NO–синтази та вмісту стабільних метаболітів NO, що свідчить про посилення проапоптичної дії оксиду азоту в лейкоцитах за умов досліджуваної патології.

4. ЦД 1-го типу супроводжується суттєвим перерозподілом вуглеводних детермінант мембранних глікопротеїнів нейтрофільних гранулоцитів. На поверхні цих клітин збільшується вміст N-ацетил-в,D-глюкозаміно- і N-ацетилнейраміновмісних та зменшується вміст б,D-манозо-, N-ацетил-б,D-галактозаміно- і в,D-галактозовмісних глікокон’югатів.

5. Комплексне цитохімічне вивчення функціонального стану лейкоцитів з використанням лектинів у якості молекулярних зондів та індукторів агрегації для виявлення змін у вуглеводних детермінантах клітинної поверхні є перспективним напрямком розробки діагностичних і прогностичних підходів у терапії ЦД 1-го типу.

6. Для послаблення токсичної та проапоптичної дії оксиду азоту в лейкоцитах крові за умов ЦД 1-го типу доцільним є використання аміногуанідину як селективного інгібітора iNOS, інгібітора неферментативного глікозилювання, а також чинника, здатного попереджати розвиток гіпоксичного стану та окисну модифікацію білків. Похідні аміногуанідину є перспективними для розробки препаратів, які запобігатимуть маніфестації ЦД або виникненню його ускладнень.

Публікації автора:

1. Сибірна Н., Барська М., Грищук І. (Бродяк I.) Морфофункціональна характеристика імунокомпетентних клітин крові за умов цукрового діабету 1 типу // Вісник Львів. Ун-ту. Серія біологічна. – 2004. – Вип. 35. – С. 77 – 83.

(Дисертанту належить аналіз літературних даних і власних результатів. Здобувач особисто провела морфофункціональне дослідження імунокомпетентних клітин крові).

2. Сибірна Н.О., Барська М.Л., Бродяк І.В. Дослідження рецепторного апарату сегментоядерних нейтрофілів за допомогою лектинів // Клінічна та експериментальна патологія. – 2004. - Т. 3, № 2, Ч. 1. – С. 204–206.

(Дисертант опрацювала дані літератури та власні результати, їй належить участь в отриманні матеріалу, експериментальній роботі та написанні статті).

3. Сибірна Н.О., Бродяк І.В., Барська М.Л. Лектиніндукована агрегація нейтрофільних гранулоцитів у хворих на цукровий діабет 1 типу // Лабораторна діагностика. – 2004. - № 3. – С. 57–61.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів, участь у написанні та оформленні статті).

4. Бродяк I.В., Барська М.Л., Сибірна Н.О. Апоптоз імунокомпетентних клітин крові при цукровому діабеті 1 типу // Лабораторна діагностика. – 2005. - № 2. – С. 22–25.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів, участь в отриманні матеріалу, експериментальній роботі та написанні і оформленні статті).

5. Бродяк I.В., Барська М.Л., Манаровська Р.Є., Сибірна Н.О. Вплив оксиду азоту на активацію апоптозу в імунокомпетентних клітинах крові при цукровому діабеті 1-го типу // Фізіологічний журнал. – 2005. - Т. 51, № 4. – С. 79 – 85.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних і експериментальних даних, участь в отриманні матеріалу та написання і оформлення статті.).

6. Бродяк I.В., Сибірна Н.О. Вплив L–аргініну на активність NO–синтази та процес окисної модифікації білків при стрептозотоциновому діабеті у щурів // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2005. - № 4. – С. 23-28.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних і експериментальних даних, участь в отриманні матеріалу та написання і оформлення статті).

7. Бродяк I.В., Барська М.Л., Сибірна Н.О. Вплив системи L-аргінін:NO на апоптоз імунокомпетентних клітин крові за умов експериментального цукрового діабету в щурів // Лабораторна діагностика. – 2006. - № 2. – С. 43–48.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів, участь у написанні та оформленні статті).

8. Сибірна Н.О., Барська М.Л., Грищук І.В. (Бродяк І.В.), Старикович М.О. Вплив продуктів неферментативного глікозилювання білків на деякі показники функціональної активності сегментоядерних нейтрофілів за умов інсулінзалежного цукрового діабету у разі гіперглікемії in vitro // Матеріали науково-практичної конференції „Актуальні проблеми тромбозу і порушень гемостазу в клінічній медицині”. – Київ (Україна). - 2003. - С. 86-87.

(Здобувач брала участь у проведенні досліджень, опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді).

9. Сибірна Н.О., Барська М.Л., Бродяк І.В. Дослідження рецепторного апарату сегментоядерних нейтрофілів за допомогою лектинів // IV Національний конгрес патофізіологів України. – Чернівці (Україна). - 2004. - Т. 3, № 2, Ч. 1. – С. 204 – 206.

(Здобувач брала участь у проведенні досліджень, опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез).

10. Бродяк І.В., Гав’юк Ю.В., Пядик М.С., Сибірна Н.О. Вплив системи оксиду азоту на активацію апоптозу в імунокомпетентних клітинах крові при цукровому діабеті 1-го типу // Перша міжнародна конференція студентів та аспірантів “Молодь та поступ біології. – Львів (Україна). - 2005. – С. 11.

(Дисертант опрацювала та проаналізувала експериментальні дані, написала та оформила тези).

11. Sybirna N.O., Brodyak I.V., Barska M.L. Apoptosis of blood immunocompetent cells under type 1 diabetes mellitus // Ukr. Biochem. J. – Abstracts of 5th Parnas Conference “Molecular mechanisms of cellular signaling”. – Kyiv (Ukraine). - 2005. – V. 77, № 2. - P. 143.

(Здобувач брала участь у проведенні досліджень, опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді).

12. Сибирная Н.О., Бродяк И.В., Лютая М.Я., Буслик Т.В. Молекулярные механизмы изменений структурно-функционального состояния клеток крови при сахарном диабете 1-го типа // Научные труды І Съезда физиологов СНГ. – Сочи (Россия). – 2005. - Т. 2. – С. 16-17.

(Дисертант брала участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні тез).