LZA īstenā locekļa kandidāti (Ziņojumi nolasīti LZA Senāta sēdē 2008.g. 14.X.)

LZA kor. loc. Nikolajs Sjakste

Slāpekļa oksīds, gēnu polimorfsms un šūnas kodola struktūra: rezultāti un ieceres

Pēdējos gados manis vadītās pētnieku grupas LU Medicīnas fakultātē un OSI nodarbojās ar vairākiem farmakoloģijas un molekulārbioloģijas pētījumiem. Būtiski sasniegumi mums ir slāpekļa oksīda lomas izpētē farmakoloģisko preparātu darbības mehānismā.

Savā darbā mēs izmantojam tiešu NO noteikšanas metodi, NO radikāļa un tā ķērāja kompleksa pierādīšanu ar EPR metodi. Mēs veiksmīgi izmantojām šo metodi narkozes līdzekļu, kā arī pretišēmisko un pretvēža preparātu darbības mehānisma izpētei. Pretēji vispārpieņemtajam viedoklim mēs pierādījām, ka halogenēto anestētiķu darbības rezultātā NO saturs smadzeņu garozā palielinās, nevis samazinās kā to varēja secināt no vispārpieņemtās hipotēzes. Visas mūsu publikācijas par šo tēmu ir citētas pēdējā apskatā par NO lomu narkozes līdzekļu darbībā [4]. Jūtīga un labi atkārtojama metode deva mums iespēju pamanīt nelielas un ātri pārejošas izmaiņas NO koncentrācijā vairākos orgānos pēc Latvijā radītā preparāta mildronāta ievadīšanas. Pamatojoties uz šiem datiem, mēs izvirzījām hipotēzi par ātro un NO–atkarīgo mildronāta darbību. Mūsu un citās grupās jau iegūti pārliecinoši rezultāti par šīs hipotēzes pareizumu [5 – 8]. Hipotēze balstās uz pieņēmumu, ka mildronāta ietekmē veidojas gamma–butirobetaīna esteri, bet to hidrolīze palaiž specifiska signāla pārnesi. Gamma–butirobetaīnesterāzes aktivitāte jau atrasta vairākos audos, iesākta fermenta raksturošana. Iegūti arī interesanti dati par dažu jaunu pretvēža preparātu ietekmi uz NO produkciju [9]. Paralēli farmakoloģiskiem pētījumiem grupa nodarbojas arī ar molekulāro bioloģiju. Mēs piedalāmies Latvijas genoma kopprojektā. Atrasta cilvēka proteasomu gēna PSMA6 introna mikrosatelīta HSMS006 saistība ar 2. tipa diabētu. Pētījums veikts, izmantojot Latvijā un Botnijā savāktus DNS paraugus. Izrādījās, ka TG(22) alēle ir divreiz biežāk sastopama 2. tipa diabēta slimniekiem, salīdzinot ar kontrolēm. Tādējādi pierādīta PSMA6 gēna HSMS006 mikrosatelītu marķiera polimorfisma saistība ar 2. tipa diabētu [10]. PSMA 6 gēna apkārtnē identificēti vēl 4 mikrosatelīti, raksturota to alēļu sadale Latvijas un Somijas populācijas. Salīdzinot populācijas datus ar Greivsa slimnieku alēļu sadali, atradām, ka dažas alēles ir biežāk atrodamas Greivsa slimības slimniekiem, toties citi atkārtojumi slimniekiem ir daudz retāki. Mūsu dati nenoliedzami liecina par PSMA 6 gēna un tā apkārtnes polimorfu marķieru saistību ar autoimūnām slimībām [11]. Pašlaik intensīvi tiek pētīta iespējamā proteasomu gēnu saistība ar juvenīlo idiopātisko artrītu. Esam ieguvuši interesantus datus par pie DNS saistīto proteīnu sadali vistu alfa–globīna gēna domēnā [12], šo proteīnu spektra īpatnības žurku orgānos un audzējos, miežu dīgstos [13], dzelzs–dinitrozilu kompleksu spēju izraisīt apoptozi [14]. Teorētiski postulēta DNS pārrāvumu loma gēnu aktivitātes regulācijā [15–16]. Iesniegts LZP granta projekts, kas apvieno visus mūsu pētījumu virzienus.

1. N.Sjakste et al. Drastic increase in nitric oxide content in rat brain under halothane anesthesia revealed by EPR method. Biochem Pharmacol, 1999, 58: 1955 – 9. 2. L. Baumane et al. Increased synthesis of nitric oxide in rat brain cortex due to halogenated volatile anesthetics confirmed by EPR spectroscopy. Acta Anaesthesiologica Scandinavica, 2002, 46: 378 – 83. 3. N. Sjakste et al. Putative role of nitric oxide synthase isoforms in the changes of nitric oxide concentration in rat brain cortex and cerebellum following sevoflurane and isoflurane anaesthesia. Eur J Pharmacol. 2005: 513, 193–205. 4. Toda N.; Toda, H.,; Hatano, Y. Nitric Oxide: Involvement in the Effects of Anesthetic Agents. Anesthesiology. 107: 822–42, 2007. 5. N.Sjakste et al. Effects of gamma – butyrobetaine and mildronate on nitric oxide production in lipopolysaccharide– treated rats. Basic & Clinical Pharmacol. Toxicol., 2004, 94: 37 – 41. 6. Sjakste N, Gutcaits A, Kalvinsh I. Mildronate: An antiischemic drug for neurological indications. CNS Drug Reviews. 2005, 11, 151–168. 7. Sjakste N and Kalvinsh I Mildronate: an antiischemic drug with multiple indications. Pharmacologyonline 2006; 1: 1–18 8. N.Sjakste et al. Endothelium – and Nitric Oxide – Dependent Vasorelaxing Activities of Gamma – Butyrobetaine Esters: Possible Link to the Anti – Ischemic Activities of Mildronate. Eur. J. Pharmacol., 2004, 495: 67 – 73. 9. Sjakste N et al. Paradoxical effects of two oximes on nitric oxide production by purified NO synthases, in cell culture and in animals. Nitric Oxide. 2007; 17: 107–14. 10. T Sjakste et al. Association of microsatellite polymorphisms of the human 14q13.2 region with type 2 diabetes mellitus in latvian and finnish populations. Ann Hum Genet. 2007;71:772–6. 11. T.Sjakste et al. Microsatellite genotyping of chromosome 14q13.2 – 14q13 in the area of proteasomal PSMA6 gene on association with Graves’ disease in the Latvian population. Immunogenetics, 2004, 56: 238–243. 12. K. Bielskienė et al. Transcription– and apoptosis–dependent long–range distribution of tight DNA–protein complexes in the chicken alpha globin gene. DNA Cell Biology, 2008 (in press) 13. T. Sjakste T et al. Distribution of tight DNA–protein complexes along the barley chromosome 1H, as revealed by microsatellite marker analysis. Cell Mol Biol Lett. 2005, 10, 49–59. 14. AL Kleschyov et al. Dinitrosyl–iron triggers apoptosis in Jurkat cells despite overexpression of Bcl–2. Free Radic Biol Med. 2006; 40: 1340–8. 15. N. I. Sjakste and T. G. Sjakste Possible Involvement of DNA Breaks in Epigenetic Regulationof Cell Differentiation Russian Journal of Genetics, 2007, 43: 467–484 16. N. Sjakste and T. Sjakste Possible Involvement of DNA Strand Breaks in Regulation of Cell Differentiation. Eur J. Histochem, 2007, 51: 81–94.