XL межвузовская студенческая научно-практическая конференция Актуальные проблемы биологии

XL межвузовская студенческая научно-практическая конференция «Актуальные проблемы биологии и паразитологии» 26 марта 2013 года Военно-медицинская Академия им. С. М. Кирова город Санкт-Петербург ИЗУЧЕНИЕ СПОНТАННОГО УРОВНЯ МУТАЦИЙ У МЫШЕЙ ЛИНИИ IGF (+/+) БЕЛЕВИТИНА Ирина Александровна ГАВРИЛОВ Дмитрий Владимирович* ДЕМИЧЕВА Анна Сергеевна Студенты I курса лечебного и педиатрического* факультетов Научный руководитель: старший преподаватель к. б. н. РОЗЕНФЕЛЬД Светлана Владимировна Кафедра медицинской биологии и медицинской генетики Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени И. П. Павлова

ЦЕЛЬ РАБОТЫ Определение влияния инсулиноподобного фактора роста на возникновение спонтанных мутаций в половых клетках у двенадцатимесячных мышей линии IGF (+/+). Трехмерная структура инсулиноподобного фактора роста

СХЕМА ДЕЙСТВИЯ IGF-1 жен Глюконеогенез ↑ Сни Глюконеогенез ↓ ие Гормон роста Инсулин Транспорт глюкозы ↑ IGF-1 Глюконеогенез ↓

ЛИНИИ МЫШЕЙ IGF (+/+) 129/SV SHR 12 месяцев 3 месяца 12 месяцев

ЛИНИИ МЫШЕЙ IGF (+/+): • Трансгенная; • Повышенный уровень экспрессии гена IGF-1. SHR: • Аутбредная; • Модель человеческих популяций, в которых люди имеют разные генотипы; • Нормальная частота АГС. 129/SV: • Инбредная; • Высокая частота тестикулярных тератом (1%); • Общее количество опухолей низкое (7%♂; 21%♀).

ТЕСТ НА АГС 1. Выделение семенников и семявыносящих протоков; 2. Препарирование каудальных отделов эпидермисов со зрелыми сперматозоидами; 3. Вымывание сперматозоидов в 0, 7% растворе цитрата натрия; 4. Нанесение 2 -3 капель суспензии на предметное стекло; 5. Высушивание препаратов при комнатной температуре.

АНОМАЛИИ СПЕРМАТОЗОИДОВ Норма Короткий крючок Длинный крючок

АНОМАЛИИ СПЕРМАТОЗОИДОВ Аморфная головка Короткая головка Нитевидная головка

ЧАСТОТА АГС 50% 40% 39± 9% 34± 8% 30% 20% 8, 9± 0, 07% 10% 0% IGF (+/+) 129/SV SHR 12 месяцев 3 месяца 12 месяцев

ЧАСТОТА РАЗЛИЧНЫХ АГС 20% 16. 51% 15% 10% 7. 96% 5. 69% 7. 59% 8. 67% 6. 56% 5. 85% 4. 74% 5% 6. 07% 5. 39% 0% Короткий крючок Длинный крючок Аморфная головка IGF (+/+) Короткая головка 129/sv Нитевидная головка

ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ 1. 2. 3. IGF-1 участвует в регуляции стрессоустойчивости; IGF-1 участвует в пролиферации клеток; IGF-1, влияя на простату, может нарушать сперматогенез.

IGF– 1 ИГРАЕТ РОЛЬ В АКТИВАЦИИ ФЕРМЕНТОВ, РЕГУЛИРУЮЩИХ СТРЕССОУСТОЙЧИВОСТЬ Рецептор инсулина/ IGF-1 Фосфоинозитол-3 -киназа (PI 3 K) Киназы AKT, SGK-1 Транскрипционный фактор FOXO Стрессоустойчивость Киназа PDK-1 Рост и деление клеток

Стресс-реакция влияет на дифференцировку сперматозоидов IGF-1 Феромон 2, 5 диметилпиразин Индукция стресс – реакции Дестабилизация генома делящихся половых клеток Нарушение дифференцировки сперматозоидов

IGF-1 – СТИМУЛЯТОР ПРОЛИФЕРАЦИИ КЛЕТОК В КАНЦЕРОГЕНЕЗЕ IGF-1; IGF-2 Стромальные клетки Пролиферация эпителиальных клеток Секреция факторов роста Фибробластный фактор роста м. РНК

ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ IGF-1 УВЕЛИЧИВАЕТ РИСК РАКА ПРОСТАТЫ Корреляция Возраст и вес при рождении Уровень ПСА Отсутствие корреляции Уровень IGF-2, IGFBP-3 Уровень ликопена, эстрогена, тестостерона, дигидротестостерона, пролактина

РИСК РАКА ПРОСТАТЫ НАРУШАЕТ РАБОТУ СПЕРМАТОГЕНЕЗА Рак простаты Нарушения гаметогенеза Морфологические изменения сперматозоидов

АТИПИЧНАЯ ЭКСПРЕССИЯ IGF 1 ВЛИЯЕТ НА РЕПРОДУКТИВНУЮ ФУНКЦИЮ IGF – 1 ( -/-) IGF – 1 (+/+) Нежизнеспособные; Бесплодие; Гипоплазия половых органов; ♂ - низкий уровень тестостерона и аномальное развитие клеток Лейдига; ♀ - отсутствует овуляция. Высокая частота АГС; Нарушения сперматогенеза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Высокий уровень частоты АГС у мышей линии IGF (+/+) Высокий уровень мутаций в первичных половых клетках Повреждения репродуктивной системы, приводящие к изменению структуры сперматозоидов без изменения ДНК

XL межвузовская студенческая научно-практическая конференция «Актуальные проблемы биологии и паразитологии» 26 марта 2013 года Военно-медицинская Академия им. С. М. Кирова город Санкт-Петербург ИЗУЧЕНИЕ СПОНТАННОГО УРОВНЯ МУТАЦИЙ У МЫШЕЙ ЛИНИИ IGF (+/+) БЕЛЕВИТИНА Ирина Александровна ГАВРИЛОВ Дмитрий Владимирович* ДЕМИЧЕВА Анна Сергеевна Студенты I курса лечебного и педиатрического* факультетов Научный руководитель: старший преподаватель к. б. н. РОЗЕНФЕЛЬД Светлана Владимировна Кафедра медицинской биологии и медицинской генетики Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени И. П. Павлова