ИСТИНА

Хроническая инфекция вирусом гепатита В (HBV) является одной из основных причин развития гепатоцеллюлярной карциномы. Механизмы HBV-зависимого канцерогенеза разнообразны и изучены недостаточно. Заражение HBV сопровождается окислительным стрессом, который вносит существенный вклад в опухолевую прогрессию. Ключевую роль, как в индукции окислительного стресса, так и в канцерогенезе играет вирусный белок HBx. Целью проекта является проверка гипотезы о том, что НВх индуцирует продукцию активных форм кислорода (АФК) в митохондриях, что ведет к активации сигнальных путей, участвующих в опухолевой прогрессии. В клетках гепатомы HepG2, экспрессирующих белок НВх, а также в клеточных моделях вирусной инфекции, полученных партнерами по проекту, будет исследовано участие митохондрий в развитии окислительного стресса. Наряду с традиционными митохондриальными ингибиторами будут использованы новые митохондриально-направленные соединения, обладающие антиоксидантными свойствами. Планируется проанализировать изменения цитоскелета и сигнальные механизмы ведущие к эпителиально-мезенхимальному переходу, который служит основным звеном в образовании метастазирующих опухолей. Предполагается, что митохондриальные АФК стимулируют этот переход в клетках печени. Хроническое воспаление является одним из ключевых условий персистирующей инфекции HBV и способствует развитию опухолей. В рамках проекта будет проанализирована АФК-зависимая активация транскрипционного фактора NFkB, который является основным компонентом воспалительных сигнальных путей. Наряду с активацией факторов транскрипции митохондриальные АФК могут участвовать в HBV-зависимых нарушениях эпигенетической регуляции в клетках печени. Для проверки этого предположения будет исследовано действие митохондриальных ингибиторов и антиоксидантов на уровень метилирования промоторов генов клеточных белков, меняющих свою экспрессию при инфекции HBV. Предполагается, что подходы, направленные на снижение продукции АФК в митохондриях, могут быть использованы для профилактики и терапии рака печени, связанного с инфекцией вирусом гепатита В.

Chronic infection with the hepatitis B virus (HBV) is one of the main causes of hepatocellular carcinoma. The mechanisms of HBV-dependent carcinogenesis are diverse and insufficiently studied. Infection with HBV is accompanied by oxidative stress, which makes a significant contribution to the tumor progression. A key role in both the induction of oxidative stress and in carcinogenesis is played by the virus protein HBx. The aim of the project is to test the hypothesis that HBX induces the production of reactive oxygen species (ROS) in the mitochondria, which leads to activation of the signaling pathways involved in the tumor progression. In the hepatoma HepG2 cells expressing the HBx protein, as well as in the cellular models of the viral infection received by the project partners, the involvement of mitochondria in the development of oxidative stress will be investigated. Along with traditional mitochondrial inhibitors, new mitochondrial-directed compounds possessing antioxidant properties will be used. It is planned to analyze changes in the cytoskeleton and signaling mechanisms leading to the epithelial-mesenchymal transition, which serves as the main link in the formation of metastatic tumors. It is assumed that mitochondrial ROS stimulate this transition in the liver cells. Chronic inflammation is one of the key conditions of persistent HBV infection and promotes the development of tumors. The project will analyze the ROS-dependent activation of the transcription factor NFkB, which is the main component of the inflammatory signaling pathways. Along with the activation of transcription factors, mitochondrial ROS can participate in HBV-dependent disorders of epigenetic regulation in liver cells. To test this assumption, the effect of mitochondrial inhibitors and antioxidants on the level of methylation of promoters of cellular protein genes that change their expression in HBV infection will be investigated. It is assumed that approaches aimed at reducing the production of ROS in mitochondria can be used to prevent and treat liver cancer associated with hepatitis B virus infection.

В клетках гепатомы HepG2, экспрессирующих белок НВх, а также в клеточных моделях вирусной инфекции, полученных партнерами по проекту, будет исследовано участие митохондрий в развитии окислительного стресса. Для этого наряду с традиционными митохондриальными ингибиторами будут использованы новые митохондриально-направленные соединения, обладающие антиоксидантными свойствами. Будет исследована роль митохондриальных АФК в изменениях цитоскелета и активации сигнальных механизмов, ведущих к эпителиально-мезенхимальному переходу, который служит основным звеном в процессе HBV-зависимой опухолевой прогрессии.

Исследования роли митохондрий в окислительном стрессе ведутся в нашей лаборатории с 2005г. Мы показали, что митохондрии могут служить источником АФК (митоАФК) при окислительном стрессе, вызванном экзогенной перекисью водорода (Chernyak et al. 2006), а митоАФК индуцируют фрагментацию митохондрий в клетках (Pletjushkina et al. 2005). В 2008г мы обнаружили, что митоАФК могут участвовать в опухолевом перорождении и росте опухолей. Было показано, что митохондриально-направленные антиоксиданты вызывают морфологическую нормализацию клеток карциномы шейки матки и прямой кишки и торможение роста привитых опухолей у мышей (Агапова и др. 2008). Нами велись исследования перестройки актинового цитоскелета при эпителиально-мезенхимальном переходе(Шагиева и др. 2012) и было обнаружено, что гамма-изоформа актина стимулирует инвазивность раковых клеток, в то время как бета-изоформа снижает онкогенный потенциал (Dugina et al. 2015). В 2016 мы показали, что митоАФК стимулируют эпителиально-мезенхимальный переход и этот эффект связан с активацией киназы ERK1/2 (Shagieva et al. 2017). С 2005 г. мы исследовали участие митохондрий в воспалительном сигналинге. Мы впервые показали,что именно митохондрии служат основным источником АФК при стимуляции TNF. Было установлено, что воспалительная активация эндотелия сосудов при старении мышей зависит от образования АФК в митохондриях(Zinovkin et al. 2014). При изучении действия TNF на клетки эндотелия было обнаружено, что разобщители окислительного фосфорилирования и антиоксиданты подавляют экспрессию молекул адгезии на поверхности клеток (Ромащенко и др. 2015) и предотвращают усиление проницаемости эндотелия для макромолекул (Галкин и др. 2016). Это наблюдение подтвердилось в опытах на мышах,где разобщители и митохондриально-направленные антиоксиданты предотвращали острую летальность при внутривенном ведении TNF (Zakharova et al. 2017).