Многим заболеваниям сопутствует окислительный стресс. Специалисты Медико-генетического научного центра РАМН при содействии Института ревматологии РАМН выясняли, как реагируют на этот стресс клетки людей здоровых и больных ревматоидным артритом. Оказалось, что по-разному, причем способность клеток переносить стресс зависит от количества активных копий рибосомных генов.
Окислительный стресс сопутствует многим заболеваниям, в том числе аутоиммунным, к которым относится ревматоидный артрит. Очевидно, кислородсодержащие радикалы усугубляют повреждение тканей и развитие болезни. При окислительном стрессе существенно изменяется уровень экспрессии многих генов, поскольку клетка «бросает обычные дела» и спешно начинает синтезировать неспецифические защитные белки. От того, насколько успешно клетка справится с этой задачей, зависит ее выживание в стрессовых условиях, а эффективность белкового синтеза, в свою очередь, определяется числом активных рибосомных генов. Как правило, клетка человека содержит 400—600 копий рибосомных генов, но работают только 130—190.
В работе использовали по три культуры клеток кожи (фибробластов) здоровых доноров и людей, больных ревматоидным артритом. Изначально все клетки имели примерно равное количество активных рибосомных генов. К клеточной культуре в разных концентрациях добавляли хромат калия — вещество, вызывающее окислительный стресс. В среде с хроматом калия клетки росли 24 часа, после чего среду меняли и их культивировали еще несколько суток. Все это время исследователи определяли активность рибосомных генов.
Оказалось, что здоровым клеткам свойственен ранний ответ на окислительный стресс. В первые четыре часа количество активных рибосомных генов в них возросло примерно в полтора раза. Клетки больных ревматоидным артритом практически не реагируют на присутствие окислителя. Хромат калия в больших дозах повреждает клеточный геном. Поврежденные клетки почти на двое суток теряют способность к делению, но затем залечивают повреждения и продолжают жить. Если повреждения слишком сильны, клетки постепенно теряют жизнеспособность и погибают. Чем интенсивнее «ранний» ответ клеток на окислительный стресс, тем больше их способность противостоять пагубным воздействиям хромата калия.
Клетки больных ревматоидным артритом менее устойчивы к окислению, чем здоровых доноров. Оказалось, что клеточный ответ зависит от способности клеток увеличивать число активных копий рибосомных генов в ответ на стресс. У фибробластов больных артритом это число меньше, поэтому клеточная культура быстрее деградирует под действием хромата калия. Она не в состоянии в короткий срок обеспечить синтез новых белков. Фибробласты разных пациентов отличались по числу активных копий, а также и по способности пережить окислительный стресс. Это явление дает ученым повод задуматься о влиянии рибосомных генов на устойчивость клеток к неблагоприятным факторам.