МАТЕРИАЛ XXIII МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ПОЖИЛОЙ БОЛЬНОЙ. КАЧЕСТВО ЖИЗНИ» СТАТЬИ.
Еще в 80-х годах прошлого столетия в нашей лаборатории была разработана клеточно-кинетическая модель для тестирования геропротекторов, которая базировалась на модифицированном уравнении Ферхюльста-Пирла. Она позволяла описать рост непересеваемой клеточной культуры и на основании экспериментальных данных вычислить ее насыщающую («стационарную») плотность, которая, как было показано, является хорошим показателем биологического «возраста» исследуемых клеток. Кроме того, с использованием данной модели можно было определить скорость размножения клеток, долю неделящихся клеток, а также некоторые другие важные показатели конкретной культуры. Впоследствии мы, наряду с другими авторами, продемонстрировали, что непересеваемые культуры различных клеток в стационарной фазе стареют и вымирают в соответствии с законом Гомпертца. В то же время складывалось впечатление, что все части кривой, описывающей как рост, так и пребывание клеток в стационарной фазе, а также их дальнейшее вымирание, должны быть взаимосвязаны. Предположительно, эта связь сходна с той, которая существует между развитием многоклеточного организма и его последующим старением (в обоих случаях мы наблюдаем интенсивную клеточную пролиферацию вначале и ее замедление (вплоть до полной остановки) впоследствии, что приводит к старению как организма, так и клеточной культуры). В связи с этим мы попытались разработать математическую модель, описывающую одним уравнением всю «жизнь» непересеваемой культуры клеток от момента посева в культуральный флакон до окончательной гибели в результате «стационарного старения».
Ключевые слова: клеточно-кинетическая модель, математическая модель, аппроксимация, монослойные клеточные культуры, «стационарное старение»
Дата публикации: 2018
In order to test geroprotectors, in the 80s of the last century we had developed the cell kinetics model, which was based on the modified Verhulst-Pearl equation. It made it possible to describe the growth of a non-subcultured cell culture and, on the basis of experimental data, to calculate its saturating («stationary») density, which, as was shown, is a good indicator of the biological «age» of the cells being studied. In addition, using this model, it was possible to determine the rate of cell proliferation (cycling time), the proportion of non-dividing cells, as well as some other important features of a particular cell culture. Subsequently, along with other authors, we demonstrated that various non-subcultured cell cultures in the stationary phase grow old and die out in accordance with the Gompertz function. At the same time, it seemed that all parts of the curve, describing both the growth and cell aging in the stationary phase, as well as their further dying out, should be interrelated. Presumably, this relationship is similar to that which exists between the development of the multicellular organism and its subsequent aging (in both cases we observe intensive cellular proliferation at first and its slowing down, until a complete arrest, subsequently, which leads to aging of both the organism and the cell culture). In this regard, we tried to create a mathematical model describing by one equation the entire «life» of a non-subcultured cell culture from the moment of seeding into the culture vessel to their final vanishing as a result of «stationary phase aging.»
Keywords: cell kinetics model, mathematical model, approximation, monolayer cell cultures, stationary phase aging
Published: 2018