ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 16. ÁÈÎËÎÃÈß. 2012. ¹ 4 7 ÓÄÊ 57.085.23 ÊËÅÒÎ×ÍÛÉ ÊÀÍÍÈÁÀËÈÇÌ Â ÊÓËÜÒÓÐÅ ÊËÅÒÎÊ ÝÏÈÄÅÐÌÎÈÄÍÎÉ ÊÀÐÖÈÍÎÌÛ ×ÅËÎÂÅÊÀ À431 À.Ñ. Ãàðàíèíà, Ì.À. Ñàâèöêàÿ (êàôåäðà êëåòî÷íîé áèîëîãèè è ãèñòîëîãèè; e-mail: anastasiacit@gmail.com)  ðàáîòå îïðåäåëåíû îòäåëüíûå ýòàïû ïðîöåññà ïîãëîùåíèÿ êëåòêè êëåòêîé, ïðîèñõîäÿùåãî ñïîíòàííî â êóëüòóðå ýïèäåðìîèäíîé êàðöèíîìû ÷åëîâåêà À431. Ïîêàçàíî, ÷òî êëåòî÷íûé êàííèáàëèçì (ÊÊ) ñîïðîâîæäàåòñÿ èçìåíåíèÿìè ìîðôîëîãèè êëåòêè-ìèøåíè âíåäðåíèÿ è “êëåòêè-æåðòâû” è ÷òî äåãðàäàöèÿ ïîñëåäíåé ïðîèñõîäèò ïóòåì àêòèâàöèè ëèçîñîì îáåèõ êëåòîê. Êëþ÷åâûå ñëîâà: êóëüòóðà êëåòîê À431, êëåòî÷íûé êàííèáàëèçì, ìåõàíèçìû.  íàñòîÿùåå âðåìÿ îïèñàíû äâà òèïà êëåòî÷íîãî êàííèáàëèçìà (ÊÊ): ãåòåðîòèïè÷åñêèé (èëè ýìïåðèïîëåç [1, 2]) è ãîìîòèïè÷åñêèé. Ïîñëåäíèé â ñâîþ î÷åðåäü ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà ÊÊ â ñóñïåíçèè (èëè ýíòîç [3]) è ÊÊ íà òâåðäîì ñóáñòðàòå. Ïî ðÿäó ïðèçíàêîâ ïðîöåññ ÊÊ îòëè÷àåòñÿ îò ôàãîöèòîçà. ÊÊ îñîáåííî õàðàêòåðåí äëÿ êëåòîê çëîêà÷åñòâåííûõ îïóõîëåé. Ôåíîìåí “êëåòêà-â-êëåòêå” â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ äèàãíîñòèêè çàáîëåâàíèé è ïðîãíîçà ðàçâèòèÿ îïóõîëåé, îäíàêî òî÷íûå ìåõàíèçìû, ëåæàùèå â îñíîâå ýòîãî ÿâëåíèÿ, äî ñèõ ïîð íå èçó÷åíû.  ñâÿçè ñ ýòèì öåëüþ íàøåé ðàáîòû áûëî èññëåäîâàíèå ìåõàíèçìîâ ÊÊ â êóëüòóðå êëåòîê ýïèäåðìîèäíîé êàðöèíîìû ÷åëîâåêà À431. èçìåíåíèåì ìîðôîëîãèè îáåèõ êëåòîê.  “ïîãëîùàþùåé” êëåòêå ÿäðî ïðèîáðåòàåò áîáîâèäíóþ ôîðìó è ñìåùàåòñÿ ê ïåðèôåðèè. “Ïîãëîùåííàÿ” êëåòêà íàõîäèòñÿ âíóòðè êðóïíîé êàííèáàëè÷åñêîé âàêóîëè, èìååò îêðóãëóþ ôîðìó, óïëîòíåííóþ öèòîïëàçìó, à åå ðàçìåð ïðèìåðíî âäâîå ìåíüøå ðàçìåðîâ ñîñåäíèõ êëåòîê (ðèñ. 1). Ñ ïîìîùüþ ìåòîäà ÑÝÌ ïîëó÷åíû èçîáðàæåíèÿ êëåòîê, ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñ. 2. Íà îñíîâàíèè íàáëþäàåìûõ êàðòèí ìîæíî ñëåäóþùèì îáðàçîì ïðåäñòàâèòü ïðîöåññ âíåäðåíèÿ îäíîé Ìàòåðèàëû è ìåòîäû Ðàáîòó ïðîâîäèëè íà êóëüòóðå êëåòîê À431 (ýïèäåðìîèäíàÿ êàðöèíîìà ÷åëîâåêà). Êëåòêè âûðàùèâàëè â ñðåäå DMEM (ÏàíÝêî) ñ äîáàâëåíèåì 10%-é ôåòàëüíîé ñûâîðîòêè òåëåíêà (FBS), 2 ìÌ L-ãëóòàìèíà è 80 ìêã/ìë ãåíòàìèöèíà è êóëüòèâèðîâàëè ïðè 37°Ñ è 5%-é ÑÎ2. Êëåòêè èññëåäîâàëè ìåòîäàìè ñâåòîâîé ìèêðîñêîïèè, òðàíñìèññèîííîé è ñêàíèðóþùåé ýëåêòðîííîé ìèêðîñêîïèè (ÒÝÌ è ÑÝÌ ñîîòâåòñòâåííî). Äëÿ ÒÝÌ è ÑÝÌ áûëè èñïîëüçîâàíû ñòàíäàðòíûå ìåòîäû ôèêñàöèè è ïîäãîòîâêè îáðàçöîâ äëÿ èññëåäîâàíèÿ. Êèñëûé âåçèêóëÿðíûé êîìïàðòìåíò èçó÷àëè ïîñëå îêðàøèâàíèÿ àêðèäèíîâûì îðàíæåâûì ìåòîäîì ôëóîðåñöåíòíîé ìèêðîñêîïèè. Ðèñ. 1. Êëåòêè ýïèäåðìîèäíîé êàðöèíîìû ÷åëîâåêà À431. Îêðàñêà ãåìàòîêñèëèíîì è ýîçèíîì, 2 ñóò (à); ÒÝÌ, 1 ñóò (á). Îáîçíà÷åíèÿ: Ê — êàííèáàëè÷åñêàÿ âàêóîëü; ÊÆ — “êëåòêà-æåðòâà”; ÊÌ — êëåòêà — ìèøåíü âíåäðåíèÿ Ðåçóëüòàòû è îáñóæäåíèå Ïðè ñâåòîìèêðîñêîïè÷åñêîì è ýëåêòðîííî-ìèêðîñêîïè÷åñêîì èçó÷åíèè êóëüòóðû À431 âûÿâëåíî, ÷òî ïðîíèêíîâåíèå îäíîé êëåòêè â äðóãóþ ñîïðîâîæäàåòñÿ Ðèñ. 2. Êëåòêè ýïèäåðìîèäíîé êàðöèíîìû ÷åëîâåêà À431. ÑÝÌ: à — ñòàäèÿ êðàòåðà; á — ñòàäèÿ îáðàçîâàíèÿ ïñåâäîïîäèè, çàêðûâàþùåé “êëåòêó-æåðòâó” 8 ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 16. ÁÈÎËÎÃÈß. 2012. ¹ 4 ÊÊ ëèçîñîìû “ïîãëîùåííîé” êëåòêè ñîáðàíû â îêîëîÿäåðíîé îáëàñòè (ðèñ. 3, à, á).  õîäå ÊÊ èõ ÷èñëî ïîñòåïåííî óâåëè÷èâàåòñÿ, ïðè÷åì ñíà÷àëà ëèçîñîì ñòàíîâèòñÿ áîëüøå íà ïåðèôåðèè êëåòêè, à çàòåì îíè ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëÿþòñÿ ïî âñåé êëåòêå è ñëèâàþòñÿ, îáðàçóÿ êðóïíûå âåçèêóëû. Ïàðàëëåëüíî èäåò çàêèñëåíèå ñðåäû âíóòðè “êëåòêè-æåðòâû”, î ÷åì ìîæíî ñóäèòü ïî äèôôóçíîìó îêðàøèâàíèþ ïîñëåäíåé àêðèäèíîâûì îðàíæåâûì. Íà çàêëþ÷èòåëüíîé ñòàäèè ÊÊ âûÿâëÿåòñÿ îáøèðíàÿ îáëàñòü Ñõåìà. Ýòàïû âíåäðåíèÿ êëåòêè â êëåòêó ñ êèñëûì çíà÷åíèåì ðÍ â òîì ìåñòå, ãäå ðàíåå íàõîäèëàñü “ïîãëîùåííàÿ” êëåòêà (ðèñ. 3, â, ã). Èçìåíåíèÿ êèñëîãî âåçèêóëÿðíîãî êîìïàðòìåíòà ïðîèñõîäÿò òàêæå â êëåòêå-ìèøåíè âíåäðåíèÿ. Íà íà÷àëüíûõ ýòàïàõ ÊÊ â íåé èäåò óâåëè÷åíèå ïðîäóêöèè ëèçîñîì, êîòîðûå ðàñïîëàãàþòñÿ ïî ïåðèôåðèè êàííèáàëè÷åñêîé âàêóîëè. Ýòî Ðèñ. 3. Êëåòêè ýïèäåðìîèäíîé êàðöèíîìû ÷åëîâåêà À431, 2 ñóò: à, â — ôàçîâûé êîíòðàñò, îçíà÷àåò, ÷òî ìåõàíèçì äåá, ã — ïðèæèçíåííîå îêðàøèâàíèå àêðèäèíîâûì îðàíæåâûì. à, á — ðàííÿÿ ñòàäèÿ ÊÊ; â, ã — ãðàäàöèè “êëåòêè-æåðòâû” çàêëþ÷èòåëüíàÿ ñòàäèÿ ÊÊ âêëþ÷àåò àêòèâàöèþ ëèêëåòêè â äðóãóþ. “Êëåòêà-æåðòâà”, íàõîäÿùàÿñÿ â çîñîì îáåèõ êëåòîê — ó÷àñòíèö äàííîãî âàðèàíòà ñóñïåíçèîííîì ñîñòîÿíèè, ïîäõîäèò ê êëåòêå-ìè- ïðîãðàììèðîâàííîé êëåòî÷íîé ãèáåëè. øåíè âíåäðåíèÿ, ñèäÿùåé íà ñóáñòðàòå, ïðèêðåïëÿåòñÿ ê íåé ñ ïîìîùüþ äåñìîñîì è íà÷èíàåò ïðîÂûâîäû äàâëèâàòü ìåìáðàíó ïîñëåäíåé, â ðåçóëüòàòå ÷åãî Èññëåäîâàíèÿ ÊÊ ïîêàçàëè, ÷òî â ïðîöåññå âíåäâîçíèêàåò âïàäèíà. Ïî ìåðå óãëóáëåíèÿ äàííîé ðåíèÿ îäíîé êëåòêè â äðóãóþ ó÷àñòâóþò îáå êëåòêè âïàäèíû ôîðìèðóåòñÿ êðàòåð, âíóòðè êîòîðîãî ðàñè ÷òî âíåäðèâøàÿñÿ êëåòêà ïîäâåðãàåòñÿ ëèçîñîìîïîëàãàåòñÿ “êëåòêà-æåðòâà” (ðèñ. 2, à). Çàòåì “ïîîïîñðåäîâàííîé äåãðàäàöèè, â êîòîðîé ïðèíèìàåò ãëîùàþùàÿ” êëåòêà îáðàçóåò ïñåâäîïîäèþ (ðèñ. 2, á), ó÷àñòèå êèñëûé êîìïàðòìåíò îáåèõ êëåòîê. íàêðûâàþùóþ âíåäðÿþùóþñÿ êëåòêó, â ðåçóëüòàòå ÷åãî “êëåòêà-æåðòâà” îêàçûâàåòñÿ ïîëíîñòüþ âíóòðè êëåòêè-ìèøåíè âíåäðåíèÿ (ñõåìà). Èññëåäîâà* * * íèÿ ñîñòîÿíèÿ ÿäðà âíåäðèâøåéñÿ êëåòêè ïîêàçàëè, Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå Ðîññèéñêî÷òî â õîäå ÊÊ èäåò ïîñòåïåííàÿ äåãðàäàöèÿ “êëåò- ãî ôîíäà ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèè (ãðàíò êè-æåðòâû”. Ïðè àíàëèçå êèñëîãî âåçèêóëÿðíîãî ¹ 11-04-1518-à). êîìïàðòìåíòà îáíàðóæåíî, ÷òî íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. Humble J.G., Jayne W.H.W., Pulvertaft R.J.V. Biological interaction between lymphocytes and other cells // Br. J. Haemat. 1956. Vol. 2. P. 283—294. 2. Xia P., Wang S., Guo Z., Yao X. Emperipolesis, entosis and beyond: Dance with fate // Cell Res. 2008. Vol. 18. P. 705—707. 3. Overholtzer M., Mailleux A.A., Mouneimne G., Normand G., Schnitt S.J., King R.W., Cibas E.S., Brugge J.S. A nonapoptotic cell death process, phtosis, that occurs by cell-in-cell invasion // Cell. 2007. Vol. 131. P. 966—979. Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 10.05.2011 ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 16. ÁÈÎËÎÃÈß. 2012. ¹ 4 CELL CANNIBALISM IN CELL CULTURE OF HUMAN EPIDERMOID CARCINOMA A431 A.S. Garanina, M.A. Savitskaya We determined certain stages of spontaneous formation of “cell-in-cell” structures in A431 cell line. Cell cannibalism was accompanied with morphological alterations in host and internalized cells and lisosome-mediated degradation of internalized cell. Key words: cell culture A431, cell cannibalism, mechanisms. Ñâåäåíèÿ îá àâòîðàõ Ãàðàíèíà Àíàñòàñèÿ Ñåðãååâíà — ñòóäåíòêà êàôåäðû êëåòî÷íîé áèîëîãèè è ãèñòîëîãèè áèîëîãè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ. Òåë.: 8-903-110-28-65; e-mail: anastasiacit@gmail.com Ñàâèöêàÿ Ìàðãàðèòà Àíàòîëüåâíà — àñïèðàíòêà êàôåäðû êëåòî÷íîé áèîëîãèè è ãèñòîëîãèè áèîëîãè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ. Òåë.: 8-903-574-56-21; e-mail: nakomis@mail.ru 9