ИЗУЧЕНИЕ РЕЦЕПТОРОПОСРЕДОВАННОГО ЭНДОЦИТОЗА ЭПИДЕРМАЛЬНОГО ФАКТОРА РОСТА МЕТОДАМИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ФАЗОВОЙ МОРФОМЕТРИИ

Хомяков Ю. Н., Василенко И. А., Посыпанова Г. А., Луценко С. В., Зыкова И. Е., Северин С. Е.
Московский научно-исследовательский институт медицинской экологии, 113149 Москва; *Институт ревматологии РАМН, Москва
Феномен рецепторопосредованного эндоцитоза широко распространен в различных тканях организма человека и животных. Этот процесс активно изучается в связи с созданием на его основе систем направленной доставки лекарственных средств. Рецепторы к эпидермальному фактору роста (ЭФР) присутствуют практически на всех клетках эпидермального происхождения, в том числе и на клетках карциномы молочной железы человека MCF-7, использованной в наших исследованиях в качестве экспериментальной модели. Для прижизненного анализа внутриклеточной динамики и межклеточных взаимодействий (без предварительной фиксации и окрашивания) в настоящее время успешно применяется фазово-контрастная и интерференционная микроскопия. Важным направлением в этой области исследований является использование нового класса приборов, способных давать разрешение, в 10-100 раз превышающее классический предел. В нашей работе был применен компьютерный лазерный фазовый микроскоп высокого разрешения (точность определения координат структурных элементов микрообъекта - 5 нм, измерения высоты - 0,3 нм) с гелий-неоновым лазером (длина волны излучения 0,63 мкм) и оригинальной системой обработки информации, позволяющей получать такие характеристики микрообъектов, как топограммы (распределение эквивалента высоты в плоскости изображения); наборы сечений изображений микрообъекта под произвольно выбранным углом; трехмерные модели микрообъекта; анализ распределения эквивалентных высот (гистограмма). Кроме того, производили расчет морфометрических параметров изображения клетки. При работе с прибором использовали методику многоканальной регистрации процессов, происходящих в микрообъекте с высоким временным (10 мс) разрешением. Данные регистрации кинетики фазового сдвига внутри различных областей клетки с помощью преобразования Фурье приводили к виду характеристических спектров, описывающих высокочастотные клеточные осцилляции на разных стадиях рецепторопосредованного эндоцитоза. После подробного изучения морфометрических и динамических параметров модельной клеточной системы были очерчены основные особенности течения процесса при использовании различных физиологических концентраций ЭФР при разных температурных режимах инкубации клеток. Так, после воздействия фактором роста при 370C обнаружено достоверное уменьшение основных морфометрических параметров (диаметр, периметр, высота и др.) вплоть до 50% от контроля через час после начала эксперимента. На ранних стадиях было установлено появление новых высокочастотных колебаний большой амплитуды (2,40; 4,26; 11,10 Гц). Большинство из них обнаруживалось и в дальнейшем на протяжении всего периода наблюдения (4 ч). Кроме того, через 1 ч после начала эксперимента была выявлена новая частота внутриклеточных колебаний значительной интенсивности (14,48 Гц). Таким образом, использование методов компьютерной фазовой морфометрии позволило получить новые данные по биофизике рецепторопосредованного эндоцитоза, охарактеризовать кинетику процесса. В дальнейшем представляется целесообразным сравнить данные, полученные при использовании различных факторов роста, а также функциональных белков типа a-фетопротеина.