Состояние системы факторов апоптоза в митохондриях клеток кожи и опухоли при стандартном и стимулированном росте меланомы В16/F10 у самок мышей С57ВL/6

Цель исследования. Изучить динамику факторов апоптоза в митохондриях клеток кожи и опухоли самок мышей при стимуляции роста меланомы хронической нейрогенной болью (ХНБ). Материалы и методы. Работа выполнена на самках мышей С57ВL/6 (n= 56), которым воспроизводили модель ХНБ двусторонним лигированием седалищных нервов и перевивали меланому В16/F10. Через 1-3 нед. роста опухоли в митохондриях клеток опухоли и кожи, не затронутой опухолевым ростом, методом ИФА определяли концентрацию цитохрома С, каспазы-9 (Bioscience, Austria), Bcl-2 (Thermo Fisher Scientific, Austria), AIF (RayBiotech, USA); кальция (Са²⁺) - методом с арсеназо III (Абрис+, Россия). Результаты. В состоянии ХНБ в митохондриях клеток кожи значительно возрастало содержание Са²⁺ - в 96,7 раза, AIF - в 1,4 раза и Bcl-2 - в 5,9 раза, а содержание каспазы-9 снижалось в 2,6 раза по сравнению с уровнем у интактных мышей. При стимулированном болью росте меланомы в митохондриях клеток кожи, не затронутой опухолевым ростом, наблюдалось снижение уровня всех показателей, кроме каспазы-9, ее содержание возрастало в 4,6 раза через 3 нед. роста опухоли. В митохондриях клеток опухоли в течение 1-3 нед. наблюдения снижался уровень Са²⁺ соответственно в 37,2-96,1 раза, AIF - в 49,4-2,0 раза, Bcl-2 - в 3,0-1,5 раза, цитохрома С - в 15,3-8,8 раза и увеличивался уровень каспазы-9 в 1,7-4,4 раза по сравнению с уровнем у животных с болью. Заключение. В целом при росте меланомы, стимулированном хронической болью, в митохондриях клеток кожи и опухоли наблюдалась противоположная динамика уровня факторов апоптоза, чем при обычном росте меланомы, исключение - цитохром С. Митохондрии клеток меланомы и неизмененной кожи имеют схожую направленность изменения уровня факторов апоптоза, что, возможно, свидетельствует об их функционировании в условиях митохондриальной сети на уровне одного органа. При этом митохондрии клеток опухоли обеспечивают антиапоптотическое состояние самой опухоли и незатронутой злокачественным процессом кожи, вероятно, обусловленное стрессорным состоянием кожи.

Purpose of the study. Studying the dynamics of factors of apoptosis in mitochondria of skin and tumors cells in female mice with melanoma growth stimulated by chronic neurogenic pain. Material and methods. The study included female С57ВL/6 mice (n= 56) with a model of chronic neurogenic pain (CNP) produced by the bilateral sciatic nerve ligation and with transplanted B16/F10 melanoma. After 1-3 weeks of the tumor growth, levels of cytochrome C, caspase-9 (Bioscience, Austria), Bcl-2 (Thermo Fisher Scientific, Austria), and AIF (RayBiotech, USA) were determined by ELISA, and levels of calcium (Са ²⁺) were determined by the Arsenazo III method (Abris+, Russia) in mitochondria of tumors cells and skin not affected by the tumor growth. Results. In the CNP state, mitochondria of the skin cells showed a significant increase in Са ²⁺ by 96.7 times, AIF by 1.4 times and Bcl-2 by 5.9 times, while caspase-9 decreased by 2.6 times, compared to the levels in intact mice. In the CNP-stimulated melanoma growth, mitochondria of cells of the skin not affected by the tumor growth demonstrated a decrease in all studied indices, except caspase-9 - its levels increased by 4.6 times after 3 weeks of the tumor growth. In mitochondria of the tumor cells within 1-3 weeks, levels of Са 2+ decreased over time by 37.2-96.1 times, respectively, AIF by 49.4-2.0 times, Bcl-2 by 3.0-1.5 times, cytochrome C by 15.3-8.8 times, and caspase-9 increased by 1.7-4.4 times compared with the level in animals with pain. Conclusions. In general, the growth of melanoma stimulated by chronic pain and the standard melanoma growth were characterized by the opposite dynamics of levels of apoptosis factor both in mitochondria of skin cells and in mitochondria of tumor cells, with the exception of cytochrome C. Mitochondria of melanoma cells and of the unchanged skin have a similar tendency to change the levels of apoptosis factors, which may indicate their functioning in the conditions of the mitochondrial network at the level of one organ. Mitochondria of tumor cells provide the anti-apoptotic state of the tumor itself and of the skin not affected by the malignant process, probably due to the stress state of the skin.