Объекты экспериментальных исследований 2.1.1. Клетки буккального эпителия человека

Клетки буккального эпителия являются удобным объектом для оценки функционального состояния организма [262], влияния факторов окружающей среды - пестицидов, выхлопных газов автомобилей [144, 175, 193], химиотерапии [264], курения и алкоголя [213].

Они достаточно крупные, с большими ядрами (порядка 10 мкм в диаметре), которые обычно занимают в клетках центральное положение и легко отделяются от внутренней поверхности щеки. Клетки буккального эпителия остаются жизнеспособными и после переноса в специальный физиологический раствор. К тому же для наблюдения за их ядрами не требуется никакой сложной, дорогостоящей аппаратуры - достаточно обычного микроскопа с 400-кратным увеличением (рис. 2.1). Кроме того, процесс изъятия клеток буккального эпителия совсем бескровный и безболезненный, не связан с риском заражения и не требует сложной аппаратуры [32].

Рисунок 2.1. Клетка буккального эпителия человека (увеличение 400)


Согласно схеме построения слоев буккального эпителия, предложенной

А.Н. Захаровым, можно выделить три слоя клеток: базальный слой,

граничащий с базальной мембраной, средний слой и верхний слой клеток [13].

Согласно классификации, предложенной В.Л Быковым, в буккальном эпителии можно выделить четыре слоя клеток: базальный, шиповатый, зернистый, роговой [5].

Базальный слой состоит из эпителиоцитов призматической формы, располагающихся на базальной мембране. Среди них имеются стволовые клетки, способные к митотическому делению. За счет вновь образованных клеток, вступающих в дифференцировку, происходит смена эпителиоцитов вышележащих слоев эпителия.

Шиповатый слой состоит из клеток неправильной многоугольной формы. В базальном и шиповатом слоях в эпителиоцитах хорошо развиты тонофибриллы (пучки тонофиламент), а между эпителиоцитами — десмосомы и другие виды контактов. Верхние слои эпителия образованы плоскими клетками. Заканчивая свой жизненный цикл, они отмирают и отпадают с поверхности эпителия.

В соскобах наблюдаются клетки буккального эпителия четырех типов

[32]:

1. Клетки с ядром округлой формы - наиболее молодые, близкие к базальному слою эпителия.

2. Клетки с овальным ядром, в которых уже начинаются процессы снижения содержания РНК и белка.

3. Клетки с палочковидным ядром, у которых наблюдается резкое снижение содержания нуклеиновых кислот, белка и деградация хроматина.

4. Клетки с пикнотичным ядром.

Все исследования в данной работе проводились только на клетках первых двух типов по этой классификации.

Клетки буккального эпителия используют в медицинских и биологических исследованиях. К примеру, в работе [4] установлены изменения в содержании ДНК в ядрах клеток буккального эпителия в норме и при заболевании парадонтитом. Также отмечены возрастные изменения в морфологии клеток буккального эпителия, в частности, у пожилых людей отмечено повышение количества безъядерных клеток [6].

Клетки буккального эпителия используют также как модельный объект в исследованиях влияния лекарственных веществ [65]. Эпителий внутренней поверхности щеки является первым барьером в ингаляционном или пероральном маршруте и способен метаболизировать препараты химической природы, в том числе и канцерогены [42, 254]. Как следствие, большое количество работ на клетках буккального эпителия посвящено изучению механизмов канцерогенеза [4, 7, 220]. Также было показано, что в клетках буккального эпителия экспрессируются те же гены белков - супрессоров опухолей, что и в других типах клеток [88].

Сбор клеток буккального эпителия человека позволяет получать ДНК для генетических исследований неинвазивным методом [164]. При этом получаемая ДНК вполне пригодна для генотипирования [286]. Так, в одной из работ [267] было установлено, что ДНК из клеток буккального эпителия является удобным объектом для исследования больших фрагментов ДНК методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Результаты данной работы свидетельствуют о том, что клетки буккального эпителия могут стать предпочтительным источником ДНК для генного анализа.

Огромная работа по исследованию воздействия различных экзогенных и эндогенных факторов на функциональное состояние клеток буккального эпителия человека была проведена сотрудниками Харьковского национального университета им. В.Н. Каразина под руководством Ю.Г. Шкорбатова.

Этими авторами было показано, что микроволновое излучение может вызывать переходы из эухроматина в гетерохроматин, т.е. увеличение количества гранул гетерохроматина в ядрах клеток человека [3, 30, 32, 234, 237, 243, 245, 246]. Более того, это явление связано с поляризацией

электромагнитной волны [243]. Хроматин представляет собой комплекс ДНК с белками в интерфазном ядре, который формирует хромосомы в фазе деления клеток. Различают эухроматин, содержащий в основном транскрипционно активные участки хроматина, и компактно упакованный неактивный гетерохроматин. Переход из эухроматина в гетерохроматин и наоборот является структурным представлением изменения активности хроматина. Таким образом, конденсацию хроматина (гетерохроматинизацию) связывают со снижением функциональной активности хроматина [169, 259].

Электрокинетические свойства клеточных ядер также тесно связаны с процессами регуляции и функциональной активности клеток. Для исследования этого параметра на кафедре генетики и цитологии Харьковского национального университета был разработан метод внутриклеточного микроэлектрофореза. Изменение электроотрицательности ядер клеток буккального эпителия человека было выявлено в работах [30, 235, 238, 241, 244, 246].

Также был продемонстрировано, что слабое ЭМИ миллиметрового диапазона, а также магнитное поле отдельно приводило к увеличению проницаемости мембран клеток буккального эпителия для витальных красителей индигокармина и трипанового синего [29, 30, 238, 244, 249]. Явление восстановления клеточных ядер и мембран после ЭМИ исследовалось в работах [192, 233, 234].

Более того, помимо влияния ЭМИ на функциональное состояние клеток буккального эпителия, данной группой ученых были исследованы и другие факторы, такие как возраст, состояние здоровья и физические нагрузки [28, 232, 236, 242], действие гормонов и ингибиторов биосинтеза [240] и влияние различной температуры культивирования [11].

Таким образом, клетки буккального эпителия являются удобным экспериментальным материалом и широко используются в современных биологических и медицинских исследованиях in vivo и in vitro.

В данной работе эксперименты проводились на краткосрочной культуре клеток буккального эпителия человека. Соскоб клеток делался с внутренней поверхности щеки донора с помощью тупого стерильного шпателя. Данная процедура является абсолютно бескровной и безболезненной, и все доноры были заранее проинформированы о целях исследования.

Клетки помещались в 3.03 ммоль/л фосфатный буфер (рН = 7.0) с добавлением 2.89 ммоль/л хлорида кальция. Ранее было показано, что при нахождении клеток в растворе такого состава в течение 24 часов, не наблюдается видимых изменений структуры ядра и клеточной мембраны [27, 246]. Более того, данный раствор является удобным для исследования клеток методом внутриклеточного микроэлектрофореза, так как за время исследования (5 мин) никаких видимых повреждений в клетках не наблюдалось, в то время как в более концентрированных солевых растворах и средах для культивирования клеток [24] исследование клеток методом микроэлектрофореза было невозможно, поскольку клетки повреждались электрическим током.

Затем в течение нескольких часов после изъятия, клетки подвергались экспозиции в соответствии с условиями эксперимента. Было отмечено, что в течение всего времени эксперимента у клеток не наблюдалось видимых изменений структуры ядра и клеточной мембраны, а также показателей электроотрицательности клеточных ядер и состояния хроматина.

2.1.2.

<< | >>
Источник: Скамрова Г алина Борисовна. КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ СЛАБОГО МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ДНК-СВЯЗЫВАЮЩИХСЯ ПРЕПАРАТОВ НА КЛЕТКИ БУККАЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ ЧЕЛОВЕКА. 2014

Еще по теме Объекты экспериментальных исследований 2.1.1. Клетки буккального эпителия человека:

  1. Скамрова Г алина Борисовна. КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ СЛАБОГО МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ДНК-СВЯЗЫВАЮЩИХСЯ ПРЕПАРАТОВ НА КЛЕТКИ БУККАЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2014
  2. МОТИВАЦИЯ КАК ОБЪЕКТ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
  3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
  4. 1.1, Человек и личность как объект междисциплинарного исследования и его значение для современного социологического знания
  5. Результаты экспериментально-психологического исследования
  6. Глава З МОДЕЛИ КАК СРЕДСТВО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
  7. Объект и предмет исследования
  8. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
  9. Визиты пришельцев — объект для исследований
  10. 4.1. Партия социалистов-революционеров как объект научных исследований
  11. Общество как объект исследования социальных наук (история и теория вопроса)
  12. Глава 1 Политика как реальная деятельность и объект теоретических исследований
  13. § 3. Проблема адекватного метода исследования психического развития человека
  14. ОПАСНОСТИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА, ОБЪЕКТОВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ
  15. Человек как объект социально-философского анализа
  16. ЛЕКЦИЯ 6. ПЕДАГОГИКА КАК ОБЩЕСТВЕННАЯ НАУКА. ОБЪЕКТ, ПРЕДМЕТ, ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
  17. Способы выживания человека при авариях на химически опасных объектах
  18. 3. Чувственность как предмет исследования философии человека XVII столетия
  19. Тема 7. Криминалистическое исследование внешних признаков человека (габитоскопия).
  20. Раздел 1 Проблема метафизического в философском исследовании человека