Протеомное профилирование плазмы крови экспериментальных животных как инструмент прогноза негативных эффектов со стороны критических органов и систем человека (на примере бенз(а)пирена)
Введение. Протеомное профилирование плазмы крови дает возможность прогнозирования развития негативных эффектов со стороны критических органов и систем человека на самых ранних этапах их формирования. В сочетании с токсикологическими исследованиями данный метод позволяет изменения белков плазмы крови, выявленные в эксперименте на биологической модели, экстраполировать на человека. Определение экспрессии, функциональных характеристик и тканевой принадлежности измененных белков и пептидов обеспечивает уточнение клеточно - молекулярных механизмов нарушений гомеостаза организма человека, связанных с воздействием химических факторов среды обитания. Цель исследования - выявление и оценка изменений протеомного профиля плазмы крови на биологической модели при экспериментальной экспозиции бенз(а)пиреном для прогнозирования негативных эффектов со стороны критических органов и систем человека. Материалы и методы исследования. При моделировании ингаляционной экспозиции бенз(а)пиреном, соответствующей реальным условиям, в эксперименте на крысах исследовано содержание данного вещества в крови и проведен сравнительный анализ протеомного профиля плазмы крови опытной и контрольной групп. Результаты и их обсуждение. Результаты, полученные в эксперименте и обработанные методами статистического и биоинформационного анализа, экстраполированы на человека. Установлено, что концентрация бенз(а)пирена в крови животных опытной группы составила 0,00001±0,000 мг/дм3, в то время как у крыс контрольной группы содержание данного вещества не обнаружено. Установлено 10 белков (Фактор элонгации 1 - γ; Тенеурин - 2; Белок SEC22b, транспортирующий везикулы; фактор фон Виллебранда; Аполипопротеин А - I; Кератин, тип II цитоскелета 5; Транстеритин; Актин - связывающий Rho - активирующий белок; Тектин - 2; Гомолог белка SDA1) экспрессия которых разнонаправленно изменяется при повышении содержания бенз(а)пирена в крови. Проведенный биоинформационный анализ позволил установить, что повышенное поступление бенз(а)пирена в организм в условиях ингаляционной экспозиции может обуславливать увеличение экспрессии белков тканей легких, тимуса, печени, сердца и эндотелия сосудов. Определены гены - ортологи человека, что позволило использовать выявленные белки в качестве маркеров прогнозирования негативных эффектов со стороны критических органов и систем человека, в виде нарушения метаболизма липопротеидов и ожирения, развития гипертонии, мерцательной аритмии, сердечной недостаточности, атеросклероза, кардиомиопатии. Заключение. Полученные результаты расширяют теоретические представления о механизмах токсического действия бенз(а)пирена, обусловленных трансформацией протеомного профиля плазмы крови, для ранней диагностики негативных эффектов со стороны критических органов и систем человека, определяют методы и способы их коррекции.
