Проекты

Внеклеточная ДНК и количество митохондриальных повторов при преэклампсии и гестационной артериальной гипертензии

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Анатомия и физиология человека»

Направление работы: Медицина
Авторы работы: ГБОУ Школа имени Маршала В.И. Чуйкова
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Нормальные значения концентрации вкДНК способны оказывать супрессорное влияние на иммунитет матери, обеспечивая толерантность её иммунной системы к плоду. Секреция вкДНК характерна для клеток плаценты при различных осложнениях беременности, часто – в составе двумембранных экзосом. Гибель клеток плаценты приводит к выбросу в плазму матери большого количества вкДНК. Характеристики экзосом материнской плазмы, содержащих вкДНК, могут достоверно указывать на вероятность преждевременных родов. Понимание механизма возникновения преэклампсии и гестационной артериальной гипертензии, которые в настоящий момент являются основной причиной материнской смертности в мире, является одной из актуальных задач медицины.

Цель

Исследовать количество митохондриальных повторов в гДНК (геномная ДНК) клеток крови и вкДНК (внеклеточная ДНК) образцов плазмы женщин с нормально протекающей беременностью и беременных женщин с преэклампсией или гестационной артериальной гипертензией.

Задачи

1. Сформировать группу контроля, состоящую из женщин с нормально протекающей беременностью, группу женщин с преэклампсией и гестационной артериальной гипертензией.

2. Выделить гДНК из клеток цельной крови, вкДНК из образцов плазм женщин, участвующих в исследовании.

3. Провести измерения.

4. Проанализировать полученные результаты.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Спектрофотометр

• Амплификатор

• Автоматические пипетки

• Центрифуга

• Флюориметр

• Вортекс

• Биофильтры

Описание работы

Для исследования были сформировали две группы беременных женщин: контрольная группа, включающая 30 женщин с нормально протекающей беременностью, и группа беременных женщин с преэклампсией разной степени тяжести или гестационной артериальной гипертензией (49 пациенток). С помощью метода фенольной экстракции была выделена геномная ДНК из клеток цельной крови и внеклеточная ДНК из образцов плазм. Автор измерил концентрации геномной ДНК в образцах, а затем с помощью спектрофотометрии уровнял концентрации во всех образцах до 25 нг/мл. Концентрация вкДНК определялась при помощи флюорометрии с использованием реактива PicoGreen Invitrogen. Метод нерадиоактивной дот-гибридизации и ПЦР Real-time позволил определить количество митохондриальных повторов в геномной и внеклеточной ДНК. Автором были проанализированы статьи, описывающие исследования генетических и эпигенетических факторов развития преэклампсии и гестационной артериальной гипертензии.

Результаты

Данные исследования показали, что количество митохондриальных повторов в геномной ДНК у женщин с преэклампсией и гестационной артериальной гипертензией незначительно ниже, чем у женщин из контрольной группы. Уровень внеклеточной митохондриальной ДНК (мтДНК) у больных женщин выше в 4 раза по сравнению с женщинами, у которых беременность протекает нормально.

Выводы

1. Активация патологических механизмов при преэклампсии может привести к увеличению, по сравнению с контролем, количества митохондрий в клетке. Это говорит об увеличении количества митохондриальной ДНК и об активации синтеза АФК (активные формы кислорода).

2. В ответ на окислительный стресс значительная часть мтДНК элиминировалась в межклеточное пространство и плазму крови в составе экзосом. Таким образом, количество мтДНК внутри клетки при преэклампсии и гестационной артериальной гипертензии уменьшено по сравнению с контролем, но незначительно. А количество внеклеточной мтДНК увеличено многократно.

3. Количество митохондриальных повторов является маркером преэклампсии и гестационной артериальной гипертензии.

4. Многократное увеличение концентрации мтДНК в образцах плазм крови женщин с преэклампсией и гестационной артериальной гипертензией указывает на вероятное участие мтДНК в патогенезе данного заболевания и требует дальнейших исследований роли мтДНК и вкДНК при беременности.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы могут быть использованы в целях поиска новых ранних маркеров преэклампсии и гестационной артериальной гипертензии, а также для лучшего понимания патогенеза данных осложнений беременности.

Сотрудничество с учреждением при создании работы

ФГБНУ «МГНЦ», лаборатория молекулярной биологии

Мнение автора

«Работа имеет большой потенциал, но требует доработки и дальнейшего развития. Конференция «Старт в медицину» помогла познакомить с работой окружающих и показала, какие существуют недочёты в оформлении работы. Пожелание организаторам конференции: расширить список направлений тематических секций»