Now Reading
Мембранный потенциал покоя злокачественных клеток
0

Мембранный потенциал покоя злокачественных клеток

by admin30.07.2014

Данных, касающихся исследования МПП злокачественных клеток, сравнительно мало. Первая попытка измерить его была предпринята Шефером и Шанне на клетках культуры тканей шейной и гортанной карцином человека. Авторам не удалось обнаружить разницы в величине МПП нормальных фибробластов и злокачественных клеток исследованных культур. В последующей своей работе Шанне также не обнаружил разницы в средней величине МПП клеток нормальных фибробластов и карцино-саркомы крыс. Однако авторы этих исследований указывают на большой разброс величины МПП, резко уменьшавшийся под влиянием новокаина и гипотонического раствора, что свидетельствует о его физиологичности. Не обнаружили разницы в величине МПП нормальных фибробластов и слабо-малигнизированных клеток L-штамма Л. Ю. Бойцова и др. Эксперименты этих исследователей свидетельствуют об отсутствии четкой корреляции между величиной МПП и степенью злокачественности клеток культур различных опухолевых штаммов.

Заслуживает внимания и сравнительное исследование электрофизиологических свойств клеток трансформированных клеточных линий нервной и других тканей. Установлено, в частности, что МПП и входное сопротивление клеток всех опухолевых культур соответствуют таковым в норме, однако возбудимость — специфическое свойство нервных клеток — отсутствовала в клетках нейробластом. Это еще раз доказывает, что одной из характерных черт опухолевых клеток является потеря ими специфичности.

При исследовании электрофизиологических свойств клеток асцитной карциномы Эрлиха мышей Джонстон показал, что сразу после прокола плазматической мембраны микроэлектродом обнаруживается разность потенциалов 5-10 мв, причем внутренняя ее поверхность заряжена положительно по отношению к наружной. Однако при дальнейшем продвижении микроэлектрода в клетку удавалось регистрировать скачкообразное извращение разности потенциалов до 20- 40 мв.

При последующем небольшом продвижении микроэлектрода никаких изменений потенциала не наблюдалось. Характерно, что на внутренней поверхности мембраны некоторых клеток при проколе сразу обнаруживался отрицательный потенциал по отношению к наружной ее поверхности; в других, наоборот, — только положительный. На основании своих данных Джонстон сделал вывод, что внутренняя поверхность мембран асцитных клеток заряжена положительно по отношению к наружной. Вместе с тем Джонстон подметил одну очень интересную деталь: в стареющих клетках отрицательный заряд на внутренней поверхности мембран наблюдается очень редко. Однако в последующих исследованиях описанные изменения МПП клеток асцитных опухолей не подтвердились. Было показано, что МПП этих клеток низок (11-12 мв) и внутренняя поверхность мембраны по отношению к наружной поверхности заряжена отрицательно.

Интересные данные были получены при исследовании МПП клеток карцином. Так, Токуока и Мориока измеряли клетки МПП опухолевых клеток желудка и прямой кишки человека в различные сроки после взятия ткани. Контролем служила нормальная слизистая желудка и прямой кишки тех же больных. Через 5-30 мин после прекращения кровообращения не обнаружено разницы в величине МПП раковых и нормальных клеток эпителия желудка, однако через 1,5 — 2 часа МПП раковых клеток был значительно ниже такового нормальных клеток. Указанные выше авторы сделали вывод, что разница между биоэлектрической активностью нормальных и раковых клеток обнаруживается только спустя некоторое время после иссечения ткани из организма.

Другие авторы, исследовавшие МПП клеток опухоли и нормальной желудка человека in vitro, указывают на более низкую величину МПП раковых клеток по сравнению с МПП клеток нормальной слизистой желудка человека. Л. В. Латманизова с сотрудниками проводили также исследование МПЛ клеток перевивных карцином (карцинома Эрлиха мышей и карцинома Брауна-Пирс кроликов) и нормальной эпителиальной ткани. Авторы отмечают, что характерной чертой клеток перевивной опухоли животных является чрезвычайно малая величина МПП, обычно не превышающая 5-10 мв. При этом нередки случаи колебания МПП клеток в обе стороны от нулевой линии. В единичных случаях внутренняя поверхность мембраны трансформированных клеток была заряжена положительно по отношению к наружной; величина разности потенциалов колебалась в пределах 0-10 мв.

Уменьшение МПП клеток трансплантированной опухоли щитовидной железы обнаружили Ямакосманович и Ловенштейн. На уменьшение МПП в гепатоцеллюлярной карциноме по сравнению с МПП клеток печени указывают Лимбергер и Л. Ю. Бойцова и др.

Шаудгури и Шоу показали, что в злокачественных клетках индуцированной опухоли кожи мышей МПП значительно меньше, а сопротивление мембраны значительно больше, чем в нормальных эпителиальных клетках. Значительный разброс величин МПП злокачественных клеток, наблюдавшийся ими, авторы объясняют разными физико-химическими изменениями мембраны отдельных клеток.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что МПП злокачественных клеток (в основном раковых) существенно меньше, чем МПП нормальных клеток. Однако это заключение сделано на основании косвенных доказательств: прямое сопоставление МПП нормальных и опухолевых клеток исследователями проводилось редко. Для того чтобы окончательно ответить на вопрос, является ли уменьшение МПП злокачественных клеток их характерной особенностью, необходимо было провести прямое сравнительное исследование его в опухолевых и соответствующих нормальных клетках; такое исследование проведено нами.

Опыты проводились in vivo на клетках перевивной рабдомиобластомы белых крыс и индуцированной, 9,10-диметил-1,2-бензантраценом рабдомиобластомы белых крыс и мышей. В контрольных опытах измеряли МПП нормальных мышечных волокон у здоровых животных и у крыс с перевивной и индуцированной рабдомиобластомой.

Как показали проведенные исследования, средняя величина МПП нормальных мышечных волокон здоровых животных составляет 87,1+0,25 мв. МПП нормальных мышечных волокон животных с перевивной и индуцированной рабдомиобластомой не изменяется и имеет такую же величину, как и МПП здоровых крыс. Величины МПП мышечных волокон здоровых животных почти полностью совпадают с величинами МПП мышечных волокон животных с перевивной или индуцированной рабдомиобластомой. В обоих случаях около 80% измерений приходилось на МПП от 80 до 90 мв. Таким образом было установлено, что развитие в организме опухоли не влияет на электрическую поляризацию мембраны нормальных мышечных волокон животного с опухолью.

Показано, что внутренняя поверхность мембраны клеток перевивной рабдомиобластомы, как и нормальных клеток мышечных волокон, заряжена отрицательно по отношению к наружной ее поверхности. Однако во всех без исключения опытах МПП клеток перевивной рабдомиобластомы был значительно ниже, чем МПП нормальных мышечных волокон. МПП клеток рабдомиобластомы колеблется в довольно больших пределах. В среднем он составляет 16,0±0,13 мв.

Проводилось также исследование МПП клеток индуцированной рабдомиобластомы крыс и мышей (Шуба, 1965), которое показало, что МПП клеток указанного новообразования также значительно ниже, чем МПП нормальных мышечных волокон. Средняя величина МПП клеток индуцированной рабдомиобластомы мышей равна 19,6+6,13 мв, а клеток индуцированной рабдомиобластомы крыс — 27,0+0,28 мв. Разброс величин МПП клеток индуцированной рабдомиобластомы еще более велик, чем в случае клеток перевивной рабдомиобластомы крыс; они колеблются, как правило, в пределах 13-30 мв.

Таким образом, нами было установлено, что МПП клеток рабдомиобластомы крыс и мышей значительно ниже, чем МПП нормальных мышечных волокон, причем даже максимальная величина МПП клеток индуцированной рабдомиобластомы крыс в 2 раза меньше, чем МПП нормальных мышечных волокон, а средняя величина МПП опухолевых клеток в 4 раза меньше, чем МПП нормальных мышечных волокон.

Для того чтобы решить, является ли значительное уменьшение МПП опухолевых клеток общим свойством всех злокачественных новообразований, мы провели исследование МПП клеток индуцированной диметиламино-азобензолом гепатомы крыс (Шуба, 1965). Контролем служили клетки печени. Исследование МПП клеток гепатомы показало, что внутренняя поверхность мембраны их заряжена отрицательно по отношению к наружной поверхности; МПП клеток гепатомы намного меньше, чем МПП клеток печени. Минимальные величины МПП составляли 13-15 мв, максимальные — 28-34 мв. Средняя величина МПП всех измерений равнялась 20,3+0,4 мв.

В экспериментах под влиянием канцерогена у некоторых животных возник хронический гепатит; МПП клеток печени у них не отличался от МПП клеток печени здоровых животных.

Полученные данные свидетельствуют о том, что МПП клеток гепатомы, как и клеток рабдомиобластомы, значительно ниже, чем МПП нормальных печеночных клеток. МПП клеток рабдомиобластомы и гепатомы отличается от МПП соответствующих нормальных тканей большим разбросом величин, что связано, видимо, с функциональной неоднородностью клеток. Известно, что в опухолевой ткани наряду с так называемыми молодыми клетками, которые возникли в результате деления относительно недавно, имеются и клетки более старые, которые находятся на грани некротизации. Наши исследования показывают, что в участке опухолевой ткани, где уже имеются некротические островки, больше клеток с минимальной величиной МПП. В опытах Джонстона внутренняя поверхность мембраны стареющих клеток мышиной асцитной опухоли имела даже положительный потенциал по отношению к наружной. Нормальная поляризация мембраны стареющих клеток встречалась очень редко. С разной стадией дифференцировки клеток связывают большой разброс величин МПП злокачественных клеток также Шаудгури и Шоу.

Ваша эмоция
Нравится
0%
Интересно
0%
Не понятно
0%
Я в шоке!
0%
Злость
0%
Плачу
0%

Leave a Response

7 + два =