Ученые Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта (ИМБ) РАН изучили, как новая питательная среда, созданная в Университете Глазго, влияет на клеточный метаболизм. Узнайте больше об исследовании в авторитетном журнале Antioxidants. Новые питательные среды помогут в изучении изменений клеточного метаболизма. Например, метаболические пути, измененные вирусом, могут служить мишенью для создания противовирусных препаратов.

Культуры клеток, выращенные «in vitro», активно используются в генетике, биотехнологии, вирусологии и смежных дисциплинах для решения ряда экспериментальных задач, от выяснения причин и механизмов гибели клеток до питательных сред, предложенных в 1950-х гг среда выполняет свою задачу: быстрый рост клеток и неисчерпаемость среды. Однако она имеет важные недостатки: отсутствие одних компонентов, общих для организма человека, и завышенные концентрации других (например, уровень глюкозы в классических питательных средах остается на уровне 25 ммоль/л, в то время как у здорового человека он составляет около 5 ммоль). /л).Эти различия сами по себе изменяют клеточный метаболизм и нарушают пути передачи сигнала.

В 2017/2019 годах две группы исследователей из Университета Глазго и Массачусетского технологического института (MIT) предложили свои аналогичные варианты питательных сред, имитирующих состав плазмы крови человека. Ученые ИМБ РАН, в свою очередь, изучили один из них (Плазмакс) и выяснили, как меняется клеточный метаболизм, могут ли клетки, содержащиеся в этой среде, поддерживать репликацию различных вирусов и подходят ли предложенные среды для изучения окисления. Стресс: избыточное образование активных форм кислорода, что может привести к повреждению жиров, белков и ДНК.

«Мы обнаружили, что эта среда усиливает митохондриальное дыхание. У некоторых РНК-вирусов (например, SARS-CoV-2, вирусы гриппа, гепатита С) снижены уровень и скорость репликации (способность к размножению). Однако новая клеточная среда Plasmax поддерживает его репликацию, но не на таком высоком уровне, как в случае с классическими средами. При этом вирусы вызывают такой же сильный окислительный стресс, как и в классических средах. Однако если их «нормировать», т е разделить на единицу вируса, то окажется, что влияние вируса на окислительно-восстановительные системы клетки более выражено. Поэтому мы обнаружили, что среда Plasmax подходит для изучения вирусных инфекций и функций митохондрий. Более того,эти среды определенно можно использовать для изучения окислительно-восстановительной биологии и окислительного стресса», — сказал Александр Иванов, заведующий лабораторией биохимии вирусных инфекций ИМБ РАН.

Исследование проводилось совместно с Национальным исследовательским центром эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи и Лионским онкологическим исследовательским центром).

Ученые Лаборатории биохимии вирусных инфекций ИМБ РАН планируют использовать новую питательную среду в своих исследованиях, например, при изучении изменений клеточного метаболизма.