Поглощение и миграция цинка в подзолистой и дерновой почвах Тверской области

Барсова, Наталья Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Поглощение и миграция цинка в подзолистой и дерновой почвах Тверской области
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Поглощение и миграция цинка в подзолистой и дерновой почвах Тверской области"

□□34В283Э

На правах рукописи

Барсова Наталья Юрьевна

ПОГЛОЩЕНИЕ И МИГРАЦИЯ ЦИНКА В ПОДЗОЛИСТОЙ И ДЕРНОВОЙ ПОЧВАХ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность - 03.00.27 - почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

о •. - • ■' •'

Москва 2009

003462839

Работа выполнена на кафедре химии почв факультета Почвоведения Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, Г.В. Мотузова

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, Д.Л. Пинский доктор биологических наук, И.М. Яшин

Ведущая организация: Почвенный институт РАСХН им. Е5.В.Докучаева

Защита состоится 24 марта 2009 года в 15 часов 30 минут в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.001.57 при МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения

МГУ им. М.В. Ломоносова

Автореферат разослан« I $» февраля 2009 года

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять по указанному адресу.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор биологических наук

А.С. Никифорова

Общая характеристика работы Актуальность исследований. Известно, что цинк в определенных количествах необходим для нормального функционирования биоты, но повышенные количества этого элемента в почвах и природных водах могут приводить к негативным последствиям для живых организмов. Для составления научно обоснованных прогнозов поведения 1п в почвах и ландшафтах необходимо познание механизмов поглощения 1и и основных закономерностей его миграции в почвах и ландшафтах. Такую задачу можно решить, только используя комплекс методологических подходов и широкий спектр полевых и лабораторных методов исследования. Для почв таежной зоны, сформированных в различных ланд-шафтно-геохимических условиях, таких комплексных исследований по поглощению и миграции 1п ранее не проводилось. Этим и определяется актуальность настоящей работы. Цель работы: исследование процессов поглощения и миграции ¿п в дерновой и подзолистой почвах на примере двух почв Тверской области, и выявление влияющих на них факторов.

Задачи: 1) выявить закономерности поглощения 1п подзолистой почвой лесного биогеоценоза в лабораторных (статические и динамические условия), и в полевых условиях, а также закономерности миграции 1п в почве в полевом модельном опыте;

2) выявить закономерности поглощения 1х\ дерновой супесчаной почвой лугового биогеоценоза в лабораторных (статические условия) и полевых условиях, а также закономерности миграции 1п в почве в полевом модельном опыте;

3) дать оценку взаимосвязи процессов поглощения и миграции Zn в исследуемых почвах, выявить влияние на показатели этих процессов различных факторов (условия постановки опытов, почвенно-химические и ландшафтно-геохимические условия), оценить значение процессов поглощения и миграции металлов в почве в формировании экологического состояния ландшафта.

Научная новизна работы.

1. Впервые для получения характеристики процессов поглощения и миграции 1г\ в подзолистых и дерновых почвах использовано сочетание лабораторных (статических, динамических) и полевых методов. Установлены закономерные различия показателей поглощения 1г\ почвами, полученные на разных уровнях исследования.

2. Выявлены ведущие процессы, обусловливающие поглощение 1п исследуемыми почвами, влияние на них свойств взаимодействующего с почвой раствора (концентрация металла, кислотно-основные условия, сопутствующие ионы), свойств поглощающего ¿п почвенного материала (вещественный состав, кислотность).

3. Определены основные статьи баланса внесенного в исследуемые почвы 2п] установлено соотношение поглощенных и миграционно-способных соединений металла, выявлены факторы, влияющие на это соотношение.

Практическая значимость работы. Результаты совместного определения способности цинка к его поглощению почвами и миграции могут быть использованы при оценке защитной способности почв в отношении металлов, при прогнозе влияния загрязнения почв металлами на грунтовые воды, при построении моделей формирования экологических последствий загрязнения почв.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы и основные положения доложены и обсуждены на российских и международных конференциях: "Ломоносов-97", "Ломоносов-98", Москва; «Лизиметрические исследования почв», Москва, 1998; «Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям», Москва, 2002; «Современные проблемы загрязнения почв», Москва, 2004; "1МТЕР801.-2007", Париж, 2007.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 работ, в том числе 9 статей (из них 2 в рецензируемом ВАК журнале).

Личный вклад автора. При планировании, организации и проведении исследований по всем разделам и этапам работы доля участия автора составила 75-80%. Анализ полученных материалов и обобщение результатов полностью проведен автором.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения и 6 глав (в том числе обзора литературы), выводов, списка использованной литературы, приложения. Работа изложена на / ^"страницах, включая УЛаблиц и ^рисунков. Список использованной литературы содержит?^ источников, из них ^зарубежных публикаций.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Поглотительная способность 1п дерновой супесчаной почвы выше, чем подзолистой легкосуглинистой как в лабораторных, так и в полевых условиях проведенных экспериментов. Миграционная способность ¿п, определенная в полевых условиях имеет противоположную закономерность.

2. Соотношение показателей поглощения 1п почвами одной климатической зоны, полученных на разных уровнях исследования зависит от состава почв, их структурной организации, биогеоценоза, состава раствора, с которым поступает металл. Для подзолистой легкосуглинистой почвы лесного биогеоценоза, с обилием трещин и макропор, при взаимодействии с кислыми гп-содержащими растворами уровни показателей поглощения 1п почвами, определенные в статических условиях эксперимента выше, чем определенные в динамических условиях и еще выше, чем определенные в модельных полевых опытах. Для дерновой супесчаной почвы лугового биогеоценоза с компактным сложением песча-

ного материала, с обилием корней травянистой растительности в дерновом горизонте в условиях нейтральной и слабощелочной реакции взаимодействующего гп-содержащего раствора показатели поглощения цинка оказываются высокими как в лабораторных условиях эксперимента, так и в полевых.

3. Внесение 2п на поверхность исследуемых почв приводит к существенному увеличению его массовой доли только в самой верхней части профиля. В дерновой почве 90% поглощенного удерживается дерновым горизонтом и верхней частью гумусового горизонта. В подзолистой почве вклад горизонтов в поглощение металла относительно равный.

4. Увеличение общего содержания 1п в загрязненных почвах сопровождается повышением доли его в составе непрочно связанных соединений. В дерновом, гумусово-аккумулятивном горизонтах загрязненных почв доминируют обменные формы металла, особенно в гумусовом горизонте подзолистой почвы. В подстилочных горизонтах поглощается не только за счет химических и физико-химических процессов, но и физического удерживания в составе раствора во внутренней полости сохранившихся тканей растительных остатков.

5. В загрязненных почвах при искусственном поливе 2п-содержащими растворами лизиметров на глубине 30 см достигает не более 3% от внесенного цинка. Особенно мало это количество в дерновых аллювиальных почвах с нейтральной реакцией, что особенно важно для защиты от загрязнения металлом грунтовых вод прибрежной полосы Иваньковского водохранилища и вод самого водохранилища. В толще почв опытных площадок подзолистой почвы аккумулируется 30-37%, дерновой 50-65 % от нагрузки, остальная часть металла включается в горизонтальную миграцию, усваивается растениями.

1.Объекты исследования. Объектами являются: 1) подзолистая среднегумусированная легкосуглинистая почва на двучленных отложениях лесного биогеоценоза (ЦЛГПБЗ, Нелидовский район Тверской области) (по "Классификации почв России" 2004 года - палево-подзолистая). Почва имеет гумифицированную среднесопряженную сложную маломощную подстилку (по классификации Богатырева, 1990), лежащую на гумусово-аккумулятивном горизонте АЕ, который сменяется элювиальным и далее иллювиальным горизонтом; 2) дерновая супесчаная почва на аллювиальных отложениях лугового биогеоценоза (береговая зона Иваньковского водохранилища, Конаковский район Тверской области) (по "Классификации почв России" 2004 года - серогумусовая). Почва имеет укороченный профиль: подстилочный горизонт О (Ь= 0,5 см) сменяется дерновым горизонтом Ад (И= 5 см), гумусово-аккумулятивным горизонтом А(Ь=23 см) и далее песчаным аллювием.

2. Методы исследования

1 .Определение общих свойств почв: рНн2о, Сорг по Тюрину, Ренесил по Мера-Джексону (Воробьева, 1998), Р по Кирсанову (Практикум по агрохимии, 1989), общее содержание элементов (спектральный эмиссионный анализ).

2.0пределение показателей состояния цинка в исследуемых загрязненных и незагрязненных почвах: общее содержание и содержание в вытяжках (НгО, 0.01 н. СаСЬ, МБ с рН 4.8,1н.НМОз, 1М МдСЬ, ЭДТА, Н2О2, гидроксиламин в уксусной кислоте (ГУК); концентрация 1п определена методом МБ, ЮР-АЕБ).

Таблица 1. Схемы модельных полевых опытов.

Вариант № пло- Глубина Площадь Общий Концентрация исходного рН

опыта пло- лизимет- лизиметра, объем, раствора, мг/л исходного

щадки ра, см см2 раствора, л Ъ\ Си раствора

Дерновая супесчаная почва

Контроль 12 55 680

без полива 14 28 1560

Контроль с 4 28 1560 590 0,003-0,03 0,002-0,01 7,85-8,75

поливом 8 55 680 295

1п 2 55 1560 590 59-63 0,002-0,01 6,84-7,52

6 28

10 28 680 295

13 55

гп+Си 3 55 680 295 27-31 24-26 6,67-7,23

7 28 1560 590

11 28 680 295

Палево-подзолистая легкосуглинистая почва

Контроль 1а, 16 27 770 180 сл-0,05 3,00

1п 2а, 26 12

1п За, 36 42

З.Определение показателей поглощения почвой в статических условиях и выявление влияния а) кислотности исходного раствора; б) присутствия СаС1г в растворе.

4.0пределение показателей поглощения 1п подзолистой почвой в динамических условиях в колонках и выявление влияния а) кислотности раствора; б) степени нарушенности образцов.

5.0пределение показателей поглощения 1п почвой в полевых условиях. На пробных площадках поставлены модельные опыты с использованием гравиметрических плоских лизиметров (Шилова, 1955), которые были установлены под горизонтом Е в подзолистой почве и под горизонтами А и С1 в дерновой почве. Полив опытных площадок производили в июле растворами нитрата 1п согласно схемам в таблице.1. б.Определен состав лизиметрических вод дерновой почвы (таблица 2).

7.В лизиметрических водах дерновой почвы определены формы соединений 2п на ионообменных смолах (Лапин, 1984).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 3. Поглощение и миграция цинка в дерновой супесчаной почве 3.1. Химические свойства почвы Реакция почв верхних горизонтов дерновой супесчаной почвы близка к нейтральной (рН 6.7-6.9). Содержание гумуса (фульватно-гуматного) в горизонте Ад - 5.4 %. С глубиной (55см) снижается и содержание гумуса (0.2%), и уровень рН (до 6.3). Общее содержание железа в почвообразующей породе ниже кларка, в составе его соединений, доминируют (75-80%) силикатные формы. По всему профилю регистрируется повышенное содержание К и особенно Р, обусловленное внесением удобрений в прошлом.

3.2. Химический состав лизиметрических вод. Отбор лизиметрических вод двух пробных площадок (№ 12,14) дерновой почвы в течение 2002-2006 гг. проводился 3 раза в год (весна, осень, лето). Глубины 55см воды достигли только весной 2004 г. Летом воды не обнаруживались ни на какой глубине.

Таблица. 2. Состав лизиметрических вод дерновой почвы (глубина 27 см пл №14).

Над чертой интервал концентраций, под чертой медиана.

рН Электропроводность, мСм/м Цветность, градус Перманганатная окисляемость, мгОг/л Ре I Мп I А1 I 1 Си

мг/л

6,0-7,1 8-15 11,6 95-600 20-100 сл-0,40 сл-0,06 СЛ-0.15 эт-0,11 сл-0,03

6,66 315 50 0,17 0,02 0,08 0,02 0,02

Са2+ Мд2* К+ НСОз- С1- РО43- N03"

N И ОЛЬ {+)//) ммоль(-)/л

0,3-1,1 0,10-0,38 0,08-0.22 0,10-1,00 0,25-0,60 0,05-0,30 0,02-0,10 0,03-0,24 0,03-0,10

0,80 0,30 0,14 0,33 0,50 0,26 0,03 0,16 0,04

В водах относительно стабильны показатели электропроводности и содержания Са2+, Мд2+. Они, как и концентрации большинства микроэлементов, характерны для природных лизиметрических вод подзоны южной тайги (Кауричев, 1965; Евдокимова, 1972; Первова, 1984; Гришина,1979; Шварцев,1998). Отличает лизиметрические воды исследуемых почв повышенное содержание органических веществ, сформированное в специфических условиях их трансформации, а также повышенное содержание К и Р (Табл.2).

3.3. Состояние 1п в дерновой почве.

Содержание в песчаном аллювии (20 мг/кг) и ряда других микроэлементов, существенно ниже кларка. В исследуемой почве 1п, как активный биофильный элемент, концентрируется в верхних горизонтах; содержание его в дерновом горизонте в 3-4 раза, а в подстилке в 6 раз выше, чем в аллювии (рис.1). Почти половина 1п верхних горизонтов почвы (О, Ад, А) непрочно удерживается почвенными компонентами и способна перехо-

дить в вытяжку 1h.HN03, существенна и доля обменных соединений металла (вытяжка МБ). Характерно высокое содержание водорастворимых соединений Zn в подстилке (>4 % от валового), чему способствует обогащенность его водорастворимыми органическими веществами (350 мг/л).

3,4. Поглощение Zn дерновой почвой в статических условиях лабораторного опыта.

Изотермы поглощения Zn имеют вид изотерм L-типа (Рис.2а). Максимальные величины поглощения, рассчитанные по уравнению Ленгмюра, составляют для горизонтов А и С1 5.8, 4.9 ммоль(+)/100г соответственно, что в 3 раза выше значений, полученных как для дерновых супесчаных почв на древнеаллювиальных песчаных отложениях (Барсова, 2002), так и для аллювиальных супесчаных почв (Мотузова, 2001) при рН 5.3-6.3. Еще более высокой поглотительной способностью обладает подстилка, которая при максимальной используемой в опыте нагрузке (7,1 ммоль(+)/л) поглощает Zn в 3 раза больше, чем горизонт А. Потенциальная поглотительная способность подстилки выше 40 ммоль(+)/100г. Активному поглощению Zn дерновой супесчаной почвой в статических условиях способствует близкая к нейтральной реакция (рН равновесных растворов 6,5-7.7).

В этой области рН депротонирована большая часть функциональных групп как минеральных, так и органических веществ, что обеспечивает высокую емкость катионного обмена. Эта область благоприятна образования труднорастворимых соединений Zn. Для идентификации последних на диаграммы растворимости соединений Zn (Рудакова, 1986) были нанесены его концентрации в равновесных растворах (РисЗа). Они позволяют предполагать возможность образования в почвенных

20 40 60 80 100 мг/кг

Ад <2

Дц 2-5 Sssssa_. ^ ^

А 5-15 ^=±===3 Ш2

А15-28 С1 28-55

03 В 4

Рис. 1. Распределение 1п и его экстрагируемых соединений в дерновой почве, Н?0,2-ААБ (только для слоя 0-5 см), З-НИОз, 4-Общ.

2 а 4

Равновесная концентрация Zn, ммоль(+)/л

, Изотермы поглощения Zn дерновой почвой.

Рис.3. Диаграммы растворимости соединений 1п и его концентраций

а) в равновесных растворах лабораторных опытов в статических условиях

о ЦрН5,3) , «>ЦрН2,5) *0(1_+Р+Н)гПП ДАЕ

пЕ 1 «О

лАд+А !-дП ОС1 ]

б) в лизиметрических водах полевых опытов

° Вариант!

х ВариантЗ а пл. №14

пл. №6 ° гл.№10

пп

дп

подзолистая почва

-А Л ..-с -»5 4 Дерновая почва

-9 -10

18Сг.„М/л

гп(он)2 гпсоз

гп3(Р04)2, РО4З-.Ю-6 2ПЗ(Р04)2, Р0«3--1(Н 2пз(Р04)2*4Н20, РО43-10-6 2пз(Р04)2*4Н20, РО4МО4 гпгЭЮ,! гпРегОд

суспензиях минеральных горизонтов при добавлении 1п осадков гпРег04, 2пз(Р04)2*4Н20, гп2ЭЮ4. При концентрации Ъ выше 0,2 ммоль(+)/л возможно образование и гпз(Р04)г, 2пСОз. Менее вероятно образование 2п(ОН)2.

Обращает внимание на себя ситуация в области низких концентраций металла в растворе, соответствующих нагрузке до 10 мг 2п/л (рис,26). Процент поглощения 1п подстилкой здесь ниже (85-95), чем минеральными горизонтами (99-98). Этому способствует повышенное содержание в подстилке водорастворимых органических веществ, удерживающих в растворе в виде комплексных соединений (Кауричев,1961; Яшин, 1993; Карпухин,2005; Ап-ЬшасКэ, 2002). Оно вместе с твердофазными компонентами, обеспечивает высокую бу-ферность подстилки к основанию, удерживая рН равновесных растворов на уровне 6.807.14, при 7.85-8.16 в исходном растворе. В минеральных же горизонтах рН равновесных растворов устанавливается на уровне 7.70-7.80. Из-за обогащенное™ подстилки гра-

диент его концентрации между твердой фазой и раствором при небольшой нагрузке невелик, поэтому процент поглощения металла, вначале растет, Результаты этих наблюдений имеют экологическое значение, т.к. свидетельствуют о способности 1ч\ к повышенной миграции из подстилок при взаимодействии с водами с относительно невысоким (до ЗПДК для вод) уровне их загрязнения.

3.5.Результаты полевого модельного опыта Результаты полевого опыта дали информацию о количестве и качестве соединений 2п поглощенных почвенной толщей пробной площадки после полива ее 2п-содержащими растворами и о миграции цинка (с лизиметрическими водами и за счет других механизмов). Несмотря на интенсивный полив пробных площадок (годовая норма осадков проливалась за две недели) лизиметрические воды проникали только до 27см почвенной толщи, до глубины 55см они не доходили. Объем вод варьировал сильно, особенно в первый год опыта (100-1000 мл) и зависел, главным образом, от времени отбора проб, максимальные объемы собирались утром. В среднем объем лизиметрических вод составлял около 4% от объема, подаваемого на площадку раствора. Проявилась зависимость концентрации в лизиметрических водах от продолжительности опыта и метеоусловий. В первый год зарегистрирована максимальная концентрация 1п в лизиметрических водах благодаря «провальной фильтрации» растворов, вызванной интенсивным поливом, миграции с ними по профилю коллоидных и суспензированных частиц (Алещукин 1992; Добровольский, 1999; КагаШапазю, 1999,2003). Благоприятствовало этому и аномально-сухое лето 2002 г, Сухая почва обладает большей гидрофобностью, особенно песчаная с высоким содержанием гидрофобного органического вещества (Ваи1егз,1998; КИЬке, 2007), как в горизонте Ад исследуемой почвы. Однако концентрация 1п в лизиметрических водах и в первый год полива не превысила 17 % от исходной концентрации. Отметим для сравнения, что в лесной подзолистой почве, рассматриваемой в следующих главах, эта доля составляла 65-95%. В последующие годы концентрация 1п в лизиметрических водах дерновой почвы резко снизилась до 1 и менее процента от концентрации в поливных водах (рис.4). Это следствие часто наблюдаемого снижения проницаемости тонких пор

ГШ. 6 -ГШ Л О

поливы

2002 в 2003 о/в 2004 Рис.4. Динамика концентраций 2п в лизиметрических водах дерновой почвы при максимальной нагочзке металла.

поливных почв вследствие их заиливания. Этому могло способствовать и внесение солей металлов, которое ведет к изменению гумусного состояния почв и коагуляции коллоидных частиц (Орлов,1989; Шильников,1998; Горяинова,1996; Колесников,2001).

Таблица 3. Содержание 1п и его экстрагируемых соединений в дерновой супесчаной почве до и после проведения полевого опыта.

Уровень рН лизиметрических вод поливных площадок близок к таковым для неполивных площадок и колеблется в пределах 6.2-7.7 (Рис.36). Прослеживается взаимосвязь уровня рН лизиметрических вод и их объема: чем больше объем лизиметрических вод, тем ниже уровень рН и концентрация 1п в них.

Ограничение миграции 2п по профилю почвы в полевом опыте сопровождается его поглощением почвой. В верхних 5см почвенного профиля загрязненной почвы общее содержание 2п повысилось в 20-80 раз (Табл.3), в большей степени за счет кислоторастворимых форм (доля их возросла на 20-40%). Последовательное фракционирование соединений 1п показало, что прочно фиксируется почвенными компонентами дернового горизонта (25см) только 15-30% внесенного 1п (рис.5). Одну четверть составляют классические "обменные" соединения экстрагируемые раствором нейтральной соли (1М МдСЬ). Еще столько же извлекается вытяжкой

МБ, за счет обмена на Н *, и разрушения слабых комплексов Ъп с функциональными группами твердой фазы, а также за счет частичного растворения осадков солей. На долю стабильных комплексов (~1024<Куст<1016'3), с органическими веществами приходится всего 5-6 %. В 2 раза меньше 1п обна-

Горизонт, 2п, мг/кг

глубина, см НгО )НМОз| общ. I НгО |Н1МОз общ.

Исходная почва

О 5,20 58,7 121

АД <2 0,95 30,9 77

Ад 2-5 0,80 29,6 57

А 5-15 0,65 18,8 39

А 15-27 0,45 8,5 30

С1 27-55 0.35 5,6 20

1п 62 мг/л

лл. № 2 пл.№ 13

О 166 8965 10310 143 8211 9510

Ад < 2 29,3 3780 4194 11,3 1937 3650

Ад 2-5 20,3 2128 2994 10,9 1248 1980

А 5-15 3,05 244 328 2,10 191 387

А 15-27 1,25 26,2 79 1,95 48,2 158

С1 2745 1,50 15,9 60 0,80 25,3 99

С1 45-55 1,05 10,8 40 0,75 21,2 79

гп(29 мг/л)+Си(25 мг/л)

пл. № 3 пл.№ 7

О 53,6 4737 5220 107 6449 7260

Ад <2 9,50 1957 2100 18,8 1566 2444

АД 2:5 5,07 741 929 11,4 889 1144

А 5-15 1,08 101 292 2,60 253 299

А 15-27 0,95 26,8 79 1,12 18,0 99

С1 27-45 0,90 18,7 59

С1 45-55 0,95 16,2 59

'>+Си „г

" пл.З!

а 2 в ¡2 « я 1 2 3 4 5 67

Рис.5. Распределение соединений 2п в Ад(2-5) дерновой супесчаной почвы полевого опыта. 1-НгО, 2-МдСЬ, 3-ААБ, 4- ЭДТА, 5-Нг02, 6- ГУК, 7-ШОз, 8-Общ-£всех фракций.

ружено в составе органических веществ, способных окисляться 30% Н2О2 в кислой среде. Это свидетельствует о незначительной роли органического вещества в прочном закреплении Zn в исследуемой почве. Такая закономерность отмечена и для других почв (Р1апяиа11,1999; 1_а1г,2007). Известно, что 1п слабее, чем Сс1, Си, РЬ связывается с гуми-новыми кислотами (Демин,1997; Заварзина,2000; ВЬявепзсЩ /99<д.

Все лизиметрические воды дерновой супесчаной почвы насыщены по отношению гпз(Р04)2*4Нг0 (рис.Зб). В горизонтах, где содержание Ъ\ на 1-2 порядка выше, чем в лежащим над лизиметром горизонте, можно предполагать образование и других труднорастворимых его соединений.

Комплексообразование ионов 2+ с водорастворимыми органическими веществами, которыми обогащена подстилка, способно существенно повысить растворимость вышеназванных солей Ъ\ и обеспечить высокую долю комплексных соединений в лизиметрических водах. Эти соединения обусловили доминирование в составе истинно растворимой фракции лизиметрических вод цинка в форме нейтральных частиц (40-60%) и в анионной форме 17-35 %, в составе катионной фракции находится не более 25% 1п от его общего содержания в водах.

Данные об общем количестве 1[\, поступившего при поливе на пробные площадки, о количестве удержанного почвой разными горизонтами почвы и его выносе с лизиметрическими водами позволили рассчитать баланс 1п (рис.6). Половина добавленного металла аккумулируется в верхнем 15 см слое почвы. На всю нижележащую толщу до 55 см приходится не более 10%. Около 40 % поступившего цинка оказалась за пределами пробной площадки, но лишь ничтожно малая доля (0,15%) его участвовала в вертикальной миграции, т.е. поступила в состав лизиметрических вод. Значительные количества включились в горизонтальную миграцию, а также были усвоены травянистыми растениями лугового биогеоценоза. Имеются сведения, что в естественных биогеоценозах включение в биологический круговорот может превышать на порядок его абиотический вынос за

Рис.6. Баланс цинка в дерновой супесчаной почве полевого опыта. Числа на рисунке 2,10,6,13,3,11,7 -номера площадок

пределы элювиальной части профиля подзолистого типа (Фокин, 1999). В дерновой почве лугового биогеоценоза с большей корневой массой эта разница может быть еще выше.

Присутствие Си в исходном растворе ослабляет поглощение почвой ¿п, повышая миграционную способность последнего. Об этом свидетельствует ряд показателей. При со-

_ Невместном внесении металлов по сравнению с их раздельным внесением: 1) концентраций

1п в лизиметрических водах относительно исходной повышается почти вдвое; 2) в горизонте А(15-27) повышается относительное (от нагрузки) содержание Ъ\ (рис.6); 3) растет доля обменных соединений 1п в дерновом горизонте (рис.5).

4. Поглощение и миграция цинка в подзолистой суглинистой почве.

4.1. Химические свойства почвы Уровень рННгО в профиле подзолистой суглинистой почвы колеблется от 4.34 до 5.30. В минеральных горизонтах доминирует фракция крупной пыли; на илистую фракцию в горизонте АЕ приходится 12 %, в горизонте Е - 8%. В тонкодисперсных фракциях преобладают каолинит, диоктаэдрические иллиты, почвенные хлориты и лабильные силикаты (Соколова, 1994). Содержание Сорг в горизонте АЕ составляет 6.2%, почти на порядок меньше - в горизонте Е. Гумус гуматно-фульватный. В составе соединений железа преобладают силикатные формы. (Соколова, 2001).

4.2. Состояние цинка в исследуемой почве. Среднее содержание 1п в горизонтах 1_, Р, Н составляет 200, 134, 93 мг/кг соответственно. Такие уровни характерны для лесных подстилок кислых почв (Елькина,1972; Аржанова,2005; Горбачева,2006; Белянина,2007). В горизонтах I. и ? половина этого содержания переходит в вытяжку 1 н.НЫОз. В горизонте Н доля кислорастворимых соединений цинка составляет не более 18 %. Это следствие более глубокой гумификации растительных остатков, сопровождающейся частичной потерей подвижных соединений 1п (поглощение растительностью, миграция по профилю). Обогащенность опада водорастворимым органическим веществом (330-520 мг/л), которое более чем на 90 % гидрофильно (Караванова, 2006), способствует переходу до 3 % цинка в водную вытяжку. Содержание 2п в минеральных горизонтах подзолистой почвы, 47-54 мг/кг, соответствует кларку для почв (Виноградов, 1957). На 94-97 % 2п в этих горизонтах представлен проч-носвязанными соединениями, не способными растворяться в 1н.Н1\Юз.

4.3. Поглощение цинка минеральными горизонтами в статических условиях лабораторного опыта. Основным исходным раствором для опытов по поглощению минеральными горизонтами в статических условиях был водный раствор соли Еп(Гм'Оз)2 с рН4,5. Этот уровень близок к рН водной суспензии этих почв. Изотермы поглощения 1п свидетельствуют о

0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 Равновесная концентрация 2п, ммоль(+)/л

Рис. 7. Изотермы поглощения 1п минеральными горизонтами подзолистой почвы. —в—рН4.5Н20 -в- рН 4.5(о^А-рНЙ£Н20 --Д--РНД0б}в2г

снижении процента поглощения 1п при повышении его концентрации в растворе (рис.7). Начальные участки изотермы аппроксимируются линейным уравнением Генри, в области средних концентраций - уравнением Фрейдлиха, и только в области, близкой к насыще нию - уравнением Ленгмюра. Из минеральных горизонтов наибольшим поглощением Ъп отличается гумусовый горизонт. Максимальное поглощение им 1п составляет 5,2 ммоль(+)/ ЮОг, что соответствует 82% от ЕКО. Горизонт Е способен поглощать почти в 7 раз меньше (0,76 ммоль(+)/ ЮОг), что соответствует 32% от ЕКО. Для оценки прочности закрепления поглощенного почвой использовали многократную десорбцию его раствором 0.01н. СаСЬ (Рис.8), Из насыщенных 1п образцов минеральных горизонтов три первые порции раствора СаС1г вытесняют около 90% поглощенного металла, способного к десорбции. Гумусово-аккумулятивный горизонт при более высокой поглотительной способности удерживает поглощенный 1п наименее прочно. В формировании стандартной ЕКО горизонта АЕ подзолистой почвы ЦЛГБПЗ на 70% принимают участие органическое вещество и несиликатные формы Ре и А1 (Кирюшин, 2003). Органи-количество экстракций ческое вещество в минеральных горизонтах иссле-

Рис.8. Десорбция поглощенного 1п дуемой почвы представлено тонкодисперсным, обво-0.01н,СаСЬ из подзолистой почвы.

(вариант рН 4 5 НгО) лакивающим зерна минералов гумусом, имеющим

гидрофильную природу, и фрагментами тонких корней и других растительных остатков. (Милановский, 2006). В составе ГК преобладает фракция ГК-1 (Добровинская, 2000).

В подзолистом горизонте органического вещества содержится в 6 раз меньше, чем в вышележащем. Основными компонентами, связывающими Zn прочно, являются минеральные, обладающие меньшей емкостью поглощения, но более высоким сродством к 2л (Каплунова, 1983; Водяницкий, 2008). Прочное закрепление Zn возможно при его соосаж-дении с гидроксидом алюминия, в том числе в межпакетных промежутках смештов (Saha, 2001; Scheinost, 2002; Schlegel, 2007). Поэтому 25-50% поглощенного Zn горизонтом Е не вытесняется многократными солевыми вытяжками.

Информативны результаты опытов по поглощению Zn из растворов, содержащих и не содержащих ионы Ca2*. Обычно предполагается, что добавленные к исходному раствору ионы Са2+снижают поглощение почвой металла, так как заполняют неспецифические обменные позиции. Однако это справедливо для ситуаций, когда концентрация Ca2"*"» Ме2+. При соизмеримых концентрациях Са2+ и Ме2+ часть легкообменных позиций в ППК будет занята и теми, и другими ионами. Разница между количеством Zn, поглощенного на фоне раствора 0.01 н. СаСЬ и без него, с ростом нагрузки по Zn сокращается. Так, при исходной концентрации Zn 0.2 ммоль(+)/л в целом повторяется выявленная при десорбции закономерность: в горизонте АЕ на долю легкообменного Zn приходиться 70% поглощенного металла, а в горизонте Е только 55%; при концентрации Zn 5 ммоль(+)/л (всего в 2 раза меньше, чем Ca) количество легкообменного Zn оказывается заниженным, что подтверждается экспериментами по десорбции. Влияние добавки ионов Са2+ к взаимодействующему с почвой раствору соли Zn снижает поглощение цинка не только из-за конкуренции Са2+ за обменные позиции, но и вследствие сопутствующего этому снижения уровня pH, которое обусловлено вытеснением протона из ППК.

Подкисление взаимодействующего с почвой раствора от pH 4.5 до pH 3.0 снижает поглощение Zn исследуемой подзолистой почвой, но в разной степени в зависимости от химических свойств горизонта и от концентрации металла в исходном растворе. В наибольшей степени это снижение проявляется в горизонте Е, обладающем вдвое меньшей буферностью к кислоте в области pH равновесных растворов, чем в горизонте АЕ (Соколова, 2001). Чем ниже нагрузка, тем существеннее влияние этого фактора. Так при нагрузке цинка 0.2 ммоль(+)/л поглощение его снижается на 50 и 25 % в горизонтах Е и АЕ соответственно, а при нагрузке 2 ммопь(+)/л на 20 и 5 %.

4.4. Поглощение Zn минеральными горизонтами в динамических условиях лабораторного опыта.

Опыты с разными горизонтами подзолистой почвы в динамических условиях показали

следующее: 1) чем меньше концентрация 2п в исходном растворе, тем больший объем исходного раствора требуется для насыщения почвы металлом (рис.9); 2) чем больше концентрация 1п.в исходном растворе, тем выше скорость фильтрации (это обусловлено влиянием ионной силы раствора, повышение которой ведет к коагуляции коллоидов). Увеличение скорости насыщения разных почвенных образцов с возрастанием ионной силы в колоночных опытах отмечена для кадмия (Коокапа, 1997). Зависимость поглощения 1п от свойств сорбента иллюстрирует рисунок 10. По «выходным кривым» 1п (при Сисх 1.2ммоль(+)/л; рН 3,0) видно, что для горизонта АЕ концентрация металла в элюате приближается к исходной только к 8 такту, а для горизонта Е это происходит уже к 5 такту.

0.8

0.6

С/С0

л* °о о° • ..д о о

лдД^ о о

• .лл соо.о о

Д о I д. О.

о о

А &

"О о

■*—Рис.9 «Выходные кривые»Ъ для горизонта АЕ подзолистой почвы (рНисх 5,7)

С/Со 1

0.8 -

0.4

0.2

С0, ммопь(+)/п о 0.03 л 0.27 •4.67

50 100 150 200

0.6 04

Рис.10 «Выходные-*-кривые» 1п для минеральных горизонтов 0.2 подзолистой почвы при Со 1.2 ммоль(+)/л, о рНисх 3.0

■АЕ ДЕ

Соотношение количеств поглощенного определенных в статических и динамических условиях, зависит от ряда факторов. Несмотря на то, что постоянное обновление взаимодействующего с сорбентом раствора в динамических условиях обеспечивает более полное насыщение последнего металлом, интенсивное перемешивание суспензии в статических условиях делает доступной для поглощения большую площадь поверхности твердой фазы. Результаты экспериментов, выполненных в динамических условиях, зависят также и от способа подготовки почвенного образца. Насыщение 1п образцов минеральных горизонтов подзолистой почвы с ненарушенным агрегатным состоянием происходило медленнее, чем растертых, а поглощенный 1х\ при этом удерживался более прочно. Поэтому опыты в динамических и в статических условиях проводись с образцами почв, подготовленными единообразно.

Совместное влияние вышеназванных факторов привело к тому, что подзолистая почва поглощала 1т\ в динамических условиях меньше, чем в статических (табл.4). Еще более важным фактором явилось и то, что в ходе эксперимента в динамических условиях

Таблица 4. Показатели поглощения 2п минеральными горизонтами подзолистой почвы.

Горизонт Динамические условия, Сисх 1.2 ммоль(+)/л Статические условия, рН 3.0

Сисх |Сравн

рН 3.0 РН 5.7 1.2 ммоль(+)/л

АЕ 0.14 1.85 0.78 1.33

Е 0.08 0.60 0.37 0.46

в почвенной суспензии создавалась среда

более кислая, что привело к ослаблению поглощения по сравнению со статическими условиями. Подкисление также способствует коагуляции коллоидов, что увеличивает скорость фильтрации раствора, т.е. уменьшает время взаимодействия почвы с насыщающим раствором. Увеличение скорости фильтрации при подкислении исходного раствора при проведении колоночных экспериментов обнаружена и при насыщении почв Сс1 (Тгап,1997) и Си (Мельников, 1997). 4.5. Поглощение 1п подстилкой в статических условиях лабораторного опыта.

Подстилка по своим свойствам резко отличается от нижележащих почвенных горизонтов. Во-первых, ее основу составляют органические вещества растительных остатков, на 75-90 % состоящих из влагоемкой лигниноуглеводной матрицы. Во-вторых, непременной составляющей являются живые организмы, а вместе с ними в подстилку включаются и многообразные продукты их жизнедеятельности.

В статических условиях лабораторного опыта смешанный образец подстилки (1_+Р+Н) способен в 2 раза больше поглотить цинка, чем нижележащий гумусоаккумулятивный горизонт АЕ. Первым слоем подстилки, принимающим техногенную нагрузку, является опад (1_). Поэтому он исследован более детально.

Основным исходным раствором для опытов по поглощению опадом в статических условиях был водный раствор соли 2п([\10з)2 с рН 5.3, соответствующим рН водной суспензии опада. Как и для травянистого опада дерновой супесчаной почвы, на изотерме поглощения выделяются два участка (рис.11,12). Первому интервалу изотермы, при концентрации металла в исходном растворе до 10 мг/л (3-4 ПДК для вод), соответствует линейный участок, где процент поглощения увеличивается до 95 % (рис.12а). Десорбция поглощенного слабосолевым раствором электролита и раствором ААБ показала низкую прочность удерживания металла в этой области (около 20% десорбируется однократной вытяжкой 0.01н. СаСЬ и от 70 до 100 % многократной или одной экстракцией раствором ААБ рН 4.8). Ограничение поглощения 1п опадом в этой области, связанное с повышенным содержанием водорастворимых гп-органических соединений, закономерно и для других лесных подстилок: дерново-подзолистой почвы Московской области (Кара-ванова, 2001), дерновой супесчаной Самарской области (Барсова, 2002), для травянистого опада дерновой супесчаной почвы (гл.2).

Второй интервал изотермы поглощения, соответствующий исходной концентрации 1п до 7-20 ммоль(+)/л, аппроксимируется и уравнением Фрейдлиха, и уравнением Ленгм.юра.

О о

15 -

г д

г 10 - в*

о X ш 3" о 5 - » § оь*

Е йЕ5

о с=

пР»

ви д

4 6 8 10

Равновесная концентрация Тп, ммоль(+)/л

90 80 70 60 50

40 -Ь-

% поглощения 2п ^ | 4 1 а ♦ л

п>

оь * .

□ о

100 80 -60 -| 40 20

% десорбции 1п

% © о

о ♦

Исходная концентрация 2п, ммоль(+)/л Рис. 11. Изотермы поглощения 1п опадом подзолистой почвы (а) и Рис.12, а- поглощение 1п опадом (% от нагрузки), б - десорбция соответствующие уровни рН равновесных растворов (б) 1п Ши-СаС,г (% от поглощенного, вариант рНисх 3,0).

1,11-количество экстракций

рНисх д 5.3 ° 4.5 ° 4.5 + Са ♦З.О <>3.0 + Са • 2.5

С повышением концентрации Zn в растворе доля поглощенного Zn падает от 90 до 50%. И при этом 1/3 поглощенного опадом металла не извлекается МБ.

При поглощении Zn регистрируется снижение рН равновесных растворов (рис.116), но увеличение Н+ несопоставимо мало с величиной поглощения Zn (табл.5). И хотя часть освобождающегося протона может связываться в растворе анионами низкомолекулярных органических кислот, доля Zn, поглощенного в обмен на протон невелика, т.к. самого обменного водорода в опаде содержится 2.1 ммоль(+)/100г.

Понижение рН исходного Zn-содержащего раствора от 5.3 до 4,5 и до 3.00 не снижает рН равновесного раствора вследствие высокой буферное™ опада к кислоте, и не изменяет поглощение металла (рис.11а,б). Буферность к кислоте водной суспензии из опада исследуемой почвы в диапазоне рН 4-5 составляет 8,50 ммоль(+)/100г (Соколова, 2001).

Таблица 5. Поглощение Н* и Zn опадом в статических Такая высокая буферность

условиях лабораторного опыта.__обеспечена в основном

AhF AZn _

рНисх при ZnHcx, ммоль(+)/л анионами органических ки-

0-0,1 | 6,5 \ 0-0,11 6,5 0,1 | 6,5 0,1 [ 6,5 слот (винная, щавелевая,

____hhO_0,01н.СаС1г бензойная шмонная). И

5,3 -0,007 | -0,037 0,17 10,2

4,5 0,045 0,025 0,027 -0,003 0,17 10,3 0,13 8,6 только снижение рН исход-

3,0 1,983 1,958 1,964 1,927 0,17 10,1 0,13 8,6 ного раствора до 2.50 ведет

I 2,5 6,27 6,22 --[0,16 8'5 ---к уменьшению поглощения

Zn на 20%. Количество поглощенного протона в этом варианте опыта становится соизмеримым с количеством поглощенного Zn (табл.5), буферные реакции к кислоте в большей степени обеспечиваются твердофазными компонентами опада, часть из которых обеспечивают и буферность к Zn.

Присутствие в исходном растворе Са2+ на 0.3-0.4 единицы подкисляет равновесный раствор, и снижает на 15-20% количество поглощенного Zn. Выделить с помощью такого подхода долю "специфически сорбированного" Zn опадом еще проблематичнее, чем для минеральных горизонтов. Во-первых, Са и так является доминирующим "обменным" катионом лесного опада исследуемой почвы (27 ммоль(+)/100г, что составляет 70% от ЕКОэфф); концентрация его в водной вытяжке (1.2 ммоль(+)/л) почти на порядок превышает уровень концентрации, устанавливающийся в растворе, насыщенном по оксалату кальция (Соколова, 2001). Добавление еще 20 ммоль(+)/100г (10ммоль(+)/л) Са2* вызовет дополнительное образование оксалата кальция. Во-вторых, Zn, поглощенный на фоне 0.01н.СаС1г, так же способен к экстракции. Тенденция понижения процента десорбции Zn отмечается только в начальной области (рис.116).

Процесс десорбции поглощенного опадом Zn осуществляется медленнее, чем из сме-

условиях лабораторного опыта.

ДН*

AZn

0-0,1 | 6,5

(фон) Н;0

-0,007 0,045 1,983 6,27

-0,037 0,025 1,958 6,22

при ZnHcx, ммоль(+)/л

0-0,1 | 6,5

0,01н.СаС12

0,027 1,964

-0,003 1,927

0,1 | 6,5

0,1 I 6,5

НгО

0,01н.СаС12

0,17 0,17 0,17 0,16

10,2 10,3 10,1 8,5

0,13 0,13

8,6

шанного горизонта подстилки и еще медленнее, чем из минеральных горизонтов (рис.8). 4.6, Поглощение 1п опадом в динамических условиях лабораторного опыта.

Насыщение опада 1п в динамических условиях происходит намного медленнее, чем минеральных горизонтов. По этой причине процесс насыщения приходилось прерывать на ночь, что отразилось в виде резких скачков на «выходных кривых» (рис.13), которые свидетельствуют о постепенной диффузии 1п (Гельферих,1962) в частично сохранившуюся структуру тканей растительных остатков. При концентрации 0,3 ммоль(+)/л полного насыщения опада 1г\ в условиях постановки опыта достичь не удалось.

А_д,-Д 2писх, ммоль(+)/л

0 -I---1-.-1-I-1 Рис. 14. Поглощение 1п опадом подзо-

500 1000 1500 2000 V, мл листой почвы при рН 3.0, 5.5, разных

Рис. 13. «Выходные кривые» насыщения цинком концентраций 1п в исходном раство-опада подзолистой почвы Ре е динамических условиях опыта и

его десорбция.

Понижение рН исходного 2п-содержащего раствора от 5.50 до 3.00 вызывает подкис-ление элюата, степень которого зависит от концентрации 1п в исходном растворе. При его максимальной концентрации (2,7ммоль(+)/л) уровень рН элюата снижается на 0,6-1,0. При этом поглощение 1п опадом уменьшается почти вдвое (рис.14). Повышение кислотности элюата способствует и изменению соотношения образующихся в опаде соединений (рис.14). Доля легкообменного 1п увеличивается на 10 %, что сопровождается уменьшением относительного содержания его прочносвязанных соединений.

Количество 1п, поглощенного в статических и динамических условиях лабораторных опытах, для опада оказались более сопоставимыми, чем для минеральных горизонтов (табл.6). Это связано с увеличением времени насыщения в динамических условиях,

которое для опада достигало 2 сут, против 2,5-3 ч - для минеральных горизонтов.

4.7. Результаты полевого модельного опыта

Вода в лизиметры стала поступать только после 5-6 полива, когда было пролито почти 1/3 всего объема раствора. При этом до лизиметров доходило 1-13 % выливаемого на площадку раствора. Содержание 1ч\ в лизиметрических водах контрольных площадок колеблется в пределах 0,1-0,7 мг/л, что в среднем на порядок выше значений, определяемых в лизиметрических водах лесной зоны, не подверженной воздействию кислых осадков (Шварцев,1998; Аржанова,2005). Анализ почвы после проведения опыта свидетельствует о вымывании 1п из подстилочных горизонтов (Р и Н) и вмывание его в подзолистый горизонт.

Концентрация 1п в лизиметрических водах площадок с внесением металла оказалась высокой уже в первых порциях вод, а к 15 поливу она приблизилась к исходной (рис.15).

Анализ почвы разобранных экспериментальных площадок показал, что при поливе гп-содержащи-ми кислыми растворами уровень рН подстилки ниже, чем при поливе раствором кислоты без 1п. Особенно отчетливо это наблюдается для опада.

Внесенный 1п преимущественно концентрируется в самых верхних подстилочных горизонтах Р и I., которые при максимальной нагрузке поглощают 5.0-5.7 ммоль(+)/100г (рис.16А). Из них 50-70% приходится на кислоторастворимые формы. В минеральных горизонтах 1п аккумулируется в 40-50 раз меньше, вдвое ниже в них и доля кислоторастворимых форм. При пересчете количества поглощенного 1п на реальный объем, занимаемый каждым горизонтом в экспериментальной площадке (рис.16Б) их вклад выравнивается, а для Е даже становится вдвое выше, чем верхних горизонтов, из-за его большей плотности и мощности.

Ориентировочные балансовые расчёты показывают, что в условиях полевого опыта соблюдается закономерность, выявленная для лабораторных опытов: чем выше концентрация металла в исходном растворе, тем ниже доля поглощенного Ъ (рис.17). Так при исходной концентрации 1п 12мг/л (общая нагрузка 264 ммоль(+)/м2) в объеме почвенной массы подзолистой почвы экспериментальной площадки до глубины 27 см цинка удерживается от 42-59 % от внесенного, а при дозе 42 мг/л (925 ммоль(+)/м2) - 31-37 %.

Рис. 15. Концентрация 1п в лизиметрических водах полевого опыта на подзолистой почве. а,б-повторности опыта

Рис. 16 .Количество поглощенного ¿п подзолистой почвой в полевом опыте (вариант За,36 (1писх42 мг/л)): А ммоль(+)/100г, Б- ммоль(+)/25х25*Ь см3

Вапмдит 9

Рис.17. Распределение внесенного 1п в объеме

АЕ

подзолистой почвы экспериментальной площадки полевого опыта и вне ее (О )

(средние значения из 4-х повторностей)

Вынос 1п с лизиметрическими водами, несмотря на высокие концентрации в них металла, составляет всего 1.5-3.0 % от нагрузки. Вклад в поглощение скудного травянистого покрова под пологом леса не существенен, скорее всего, он задерживает незначительную долю 2п. От 40 до 60 % Zn уходит из объема почвы пробной площадки в латеральном направлении. Этому способствует несколько факторов: 1) сухое лето года наблюдений (Регуляторная роль...,2002); 2) резкое уменьшение коэффициента фильтрации при переходе от подстилочного горизонта к минеральному горизонту; 3) плитчатая структура подзолистого горизонта; 4) горизонтальное расположение корневой системы ели (доминанта на исследуемой территории) и ходов мезо и макрофауны. На внутрипочвенный сток в 0-40 см слое дерново-подзолистых почв сложных ельников ЦЛГБПЗ приходится в среднем половина от атмосферных осадков (Васильев, 1950),

Прямое сопоставление количеств металла, поглощенного в разных условиях возможно только для самого верхнего слоя опытной площадки - опада, т. к. только для него

5. Сопоставление показателей поглощения и миграции определенных в лабораторных и полевых опытах.

точно известна подаваемая нагрузка. В полевых условиях при регулярном поливе почв в течение двух недель гп-содержащими растворами с рН 3.0, опад на половину реализовал потенциальную поглотительную способность по отношению к определенную в динамических лабораторных условиях и еще в меньшей степени, определенную в статических условиях(Отах) (табл.6). Количество Zn, которое аккумулируется в опаде опытных площадок, меньше и полученного в статических условиях даже тогда, когда нагрузка в полевых условиях на порядок выше.

Таблица 6. Количество поглощенного In опадом подзолистой почвы.

Исходная* концентрация Zn, ммоль(+)/л Лабораторный опыт Полевой опыт

Статические условия Динамические условия

Ун** I Q I Qmax Ун I Q Ун | Q

ммоль(+)/100г

0,30-0,36 4,6 4,0 17,6 9,7 6,2 37 3,0

1,3-1,4 12,4 9,8 33,3 11,2 136 5,7

2,7 18,5 12,4 57,0 15,9 не проводился

* для статического опыта - равновесная концентрация; "£н - суммарная нагрузка Ъп

Активное поглощение Zn опадом в лабораторных условиях обеспечивается его особыми физическими и химическими свойствами. Опад характеризуется высокой водо-удерживающей способностью, за время эксперимента происходит набухание и увеличение его гидрофильное™. При этом активизируются различные функциональные группы (содержание карбоксильных и фенольных групп измеряется соответственно 8,4 и 32,4 ммоль(+)/100г (Кошелева, 2007)), в том числе N, S -содержащие, к которым Zn проявляет повышенное сродство (Пирсон, 1971; Senesi, 2007), Цинк может входить в полости мак-роциклических лигандов растительных пигментов, ионофоров, белков и образовывать с ними высокоустойчивые комплексы (Яцимирский, 1979; Березин, 1985; Keefer, 1994; Вла-сенко, 2003). Кроме образования разных комплексов во внутренней структуре растительных остатков, часть Zn остается в составе раствора, удерживаемого капиллярными силами в тонких порах целлюлозы.

В полевых условиях полив завершается до того, как опад успевает насытиться раствором, поэтому поглощение Zn внутренней поверхностью ограничено, в полной мере реализуется только внешней поверхностью опада. Для торфа - сорбента, обладающего высокой влагоемкостью, предварительное высушивание в 4-12 раз замедляло процесс поглощения катионов (К+, Са2+) и анионов (CI-, NO3-) (Лыткин,1982). По диаграммам растворимости соединений Zn (рис.За) можно предположить образование в суспензии опада осадка Zn3(P0<i)2*4H20. В лизиметрических водах и в почвенных растворах верхних органогенных горизонтов лесных почв обнаруживается Ю-5 М РО43- (Шварцев, 1998; Hens,

2002; Moffat, 2002), что достаточно для его осаждения. В природной обстановке Zn может сорбироваться микроорганизмами, частично покрывающими растительные остатки, как за счет физического и химического взаимодействия с поверхностными функциональными группами (карбоксильные, аминогруппы, фосфорные, сульфгидрильные, спиртовые и др.) так и по биологическому механизму (Звягинцев, 2005; Gadd, 2007; Huang, 2008). Но время такой иммобилизации металла ограничено.

Количество Zn, поглощенного подстилкой дерновой супесчаной почвы, для вариантов опыта с Сисх 62 мг/л составляет 30-50 ммоль(+)/100г, что близко к потенциально-возможному, рассчитанному по изотерме статического эксперимента. Но для достижения этого уровня поглощения в полевом опыте требуется нарузка металла более чем на порядок превышающая таковую в лабораторном опыте. Высокая поглотительная способность дерновой супесчаной почвы, полученной в лабораторных статических условиях, по сравнению с подзолистой, сопровождается более низкой миграционной способностью Zn в полевых условиях (табл.7).

Миграции металла в подзолистой почве способствует подкисление насыщающего раствора. Высокую концентрацию Zn в лизиметрических водах подзолистой почвы обусловливает еще и наличие «преимущественных путей движения влаги», которые представлены, макропорами биологического и физического происхождения (Шеин, 2005). Растворы движутся по ним с высокой скоростью, успевая частично прореагировать только с натечным материалом, выстилающим стенки пор. Но даже при интенсивном поливе летом доля такой миграции невелика, поэтому, несмотря на высокие концентрации Zn в лизиметрах искусственно загрязненной подзолистой почвы, вынос Zn с лизиметрическими водами мал (<3 %).

В вегетационный период интенсивное потребление влага корневой системой растений, испарение, боковая диффузия ограничивают вертикальную миграцию металла по профилю, особенно в дерновой супесчаной почве.

Выводы

1. Содержание Zn в минеральных горизонтах подзолистой почвы соответствует кларку, в дерновой почве вдвое ниже: основная часть металла находится в прочно связанном состоянии (соответственно 95% и 75% от валового). В подстилке происходит концентрирование Zn, его массовая доля в 4-6 раз выше, чем в минеральных; не менее 1/2 металла приходится на непрочно связанные соединения, из которых 1/3 относится к подвижным.

Таблица 7. Распределение внесенного 2п в полевом опыте при максимальной нагрузке

% концентрации I Вынос с Аккумуляция в поч-

Zn в лиз.водах от лиз. вода- ве эксперименталь-

исходной | ми, % ной площадки, %

подзолистая суглинистая почва

65-95 | 1,5-3,0 30-37

дерновая супесчаная почва

0,1-17 I 0,01-0,15 50-65

2. В статических условиях потенциальная поглотительная способность подстилок исследуемых почв по отношению к цинку составляет 20-40 ммоль(+)/100 г, что в 5-6 раз превышает таковую для гумусово-аккумулятивных горизонтов. Для горизонта АЕ подзолистой почвы этот показатель равен 5.1 ммоль(+)/100г, что соответствует 82 % от ЕКО, для горизонта Ад+А дерновой почвы - 5.9 ммоль(+)/100г, что превышает ЕКО.

3. Повышение кислотности взаимодействующего с почвой раствора ведет к снижению поглощения почвой 1п. Эффект зависит от кислотно-основной буферности почвенного материала (в подстилке ослабление поглощения наблюдается при снижении рН исходного раствора от 5,3 до 2,5, в подзолистом горизонте - от 4,5 до 3,0), от концентрации 1п в растворе (чем ниже концентрация, тем сильнее влияние), от условий эксперимента (в динамических условиях эффект сильнее, чем в статических). Присутствие Са2+ в растворе сопровождается снижением поглощения 1п вне зависимости от реакции (рН 4,5; 3,0).

4. Поглотительная способность почв в динамических условиях, наряду с факторами, действующими в статических условиях, существенно зависит от скорости насыщения образца. Показатели поглощения 1п минеральными горизонтами подзолистой почвы при рН исходного раствора 3.00 в 6-9 раз ниже, чем определенные в статических условиях. Для подстилки эта разница не так велика.

5. В загрязненных почвах поглощенный 2п распределяется в варьирующих соотношениях в составе различных соединений. В дерновом, гумусово-аккумулятивном и элювиальном горизонтах исследуемых почв доминируют обменные формы металла. В подстилочных горизонтах 1п поглощается как за счет химических и физико-химических процессов, так и за счет физического удерживания во внутренней полости тканей растительных остатков.

6. В полевых условиях при нагрузке 7600 ммоль(+)/м2 массовая доля Ъп в маломощной подстилке дерновой почвы повышается на два порядка, в верхнем 15см слое почвы удерживается 48-60% от нагрузки. В подстилке подзолистой почвы при нагрузке 925 ммоль(+)/м2 массовая доля Ъ\ повышается в 4-7 раз, а в верхнем 15см слое почвы удерживается около 20 % от нагрузки. В обеих почвах увеличение содержания 1п происходит преимущественно за счет его непрочно связанных соединений.

7. В полевых условиях при заданном режиме регулярного полива гп-содержащим раствором с рН 3.0 (при нагрузке в 4-5 раз превышающую подачу в динамических опытах), опад подзолистой почвы только на половину реализовал потенциальную поглотительную способность по отношению к 1п, определенную в динамических лабораторных условиях и еще в меньшей степени, в статических.

8. Миграционная способность 1п в дерновой супесчаной почве ниже, чем в суглинистой подзолистой. Это является следствием не только большей поглотительной способности

дерновой почвы, обусловленной, прежде всего ее нейтральной реакцией, но и компактным сложением песчаного материала, активным усвоением Zn луговыми растениями с развитой корневой системой. Эти факторы обеспечивают защитную способность почв в отношении металлов прибрежных ландшафтов и вод Иваньковского водохранилища. 9. В толще почв опытных площадок подзолистой почвы аккумулируется 30-37%, дерновой 50-65 % внесенного Zn, с лизиметрическими водами выносится из подзолистой 1,53,0 %, из дерновой супесчаной почвы <0,15 % цинка. Остальная часть металла включается в горизонтальную миграцию, усваивается растениями.

Список публикаций

Статьи, опубликованные в журналах и сборниках:

Мотузова Г.В., Барсова Н.Ю. Поглощение цинка и формирование его подвижных соединений в подзолистых почвах. Сб. докладов международной научно-практической конференции. «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде». Казахстан, Семипалатинск, 2002,. 67-76.

Мотузова Г.В., Барсова Н.Ю. Запас подвижных соединений металлов в некарбонатных почвах и его определение. Докл. 2-й Международной конференции "Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде" Семипалатинск,Казахстан,2002, том 1,173-178.

Мотузова Г.В., Барсова Н.Ю. Буферность почв по отношению к неорганическим поллютантам и возможности ее количественной оценки. Доклады 2-й Международной конференции "Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде", Казахстан, Семипалатинск 2002, том 1,111-115.

Мотузова Г.В.; Барсова Н.Ю., Способность почв защищать от загрязнения подземные воды: теория, методология, эксперимент. Современные проблемы изучения и использования питьевых подземных вод. Материалы совещания, посвященного памяти Н. Биндемана, 2003,171-179.

Г.В.Мотузова, Н.Ю.Барсова, А.В.Зорина, Э.Р. Шагиахметова, Е.А. Карпова. Фракционный состав соединений микроэлементов в жидких фазах таежных почв и его экологическое значение. Труды Международной конференции «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в почвах». Семипалатинск. Казахстан. 2004, Т1,82-87.

Мотузова Г.В., Аптикаев P.C., Барсова Н.Ю., Митусова В.В., Скрипкина В.Н., Шуршин К.А. К вопросу о показателях экологического состояния загрязненных почв. Доклады научно-практической конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде». Семипалатинск. Казахстан. 2006, т.1, С.44-50.

Барсова Н.Ю. Показатели поглощения цинка дерновой почвой террасы реки Волги. Материалы Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв», Москва, 2007, т.2,7-10.

Барсова Н.Ю., Мотузова Г.В., Карпова Е.А. Состав жидкой фазы дерново-подзолистых почв легкого гранулометрического состава. Агрохимия. 2008. №10, 5-9.

Мотузова Г.В., Барсова Н.Ю., Карпова Е.А., Кочарян А.Г. Состав лизиметрических вод почв Верхневолжских ландшафтов. Почвоведение, 2009, № 2,1-9.

тезисы

Motuzova G.V., Barsova N.Yu. Some aspects of geochemistr of Zn in taiga soils of Russia. - Proc. of the 4 Int.Symp. on the Geochemistry of Earth's Surface,1996, Yorkshire, England, 200-204.

Барсова Н.Ю., Тушани Б. Влияние pH на поглощение цинка подзолистой почвой. - Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-96", Тезисы докладов. Почвоведение, Москва, 1996,11.

Мотузова Г.В., Барсова Н.Ю., Тушани Б. Сорбционно-десорбционная способность почв в от-

ношении тяжелых металлов. - Труды 2Ш Делегатаого съезда Российского общества почвоведов. Санкт-Петербург, 1996,55.

Motuzova G.V., Barsova N.Yu. Modeling of processes related to zinc absorption in podzolic soils. Fouth International Conference on the Biogeochemistry ofTrace Elements.,California,USA. 1997,115.

Барсова Н,Ю. Поглощение цинка лесным опадом. Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-97", Тезисы докладов, Москва, 1997,14.

Барсова Н.Ю., Крылоза Е.М.Поглотительная способность пойменных почв в отношении кадмия. Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломо-носов-98", Тезисы докладов, Москва, 1998,16.

Барсова Н.Ю., Мотузова Г.В. Поглотительная способность подзолистых почв в отношении цинка и состав лизиметрических вод. 1м Всероссийская конференция "Лизиметрические исследования почв" Тезисы докладов, Москва, 1998, 88-91.

Мотузова Г.В., Барсова Н.Ю. Моделирование поглощения цинка, свинца, кадмия почвами, Труды 3-го Съезда Докучаевского Общества почвоведов, Суздаль, 2000, кн. 1,200.

Мотузова Г.В., Барсова Н.Ю., Пирогова Е.М., Карпова Е.А. Поглощение тяжелых металлов пойменными почвами реки Оки - защита от загрязнения поверхностных и грунтовых вод. Материалы Межрегиональной научно-практической конференции «Река Ока-третье тысячелетие». Калуга. 2001, 95-97.

G.V. Motuzova, N.Yu. Barsova, Е.А. Karpova. The ability of soils to protect Ground water from heavy metals pollution; Approaches, Assessment and practical use of the experimental data. Proc. 12lh International Soil Conservation Organization Conference, Beijing,China, 2002, V.2,220-224.

Барсова Н.Ю., Мотузова Г.В. Характеристика устойчивости почв к загрязнению металлами по изотермам поглощения их почвами. Тезисы докладов Всероссийской конференции «Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям», Москва, 2002,162.

Motuzova G., Barsova N. Adsorption of Zn by forest soils. In «Cynk w srodowisku, Problemy ecolo-giczne i metodyczne, Problemy ecologiczne i metodyczne», Mat. Symp., Warszawa, 2002,12.

G.V. Motuzova, N.Yu. Barsova. E.A. Karpova. The quantitative assessment of soil ability to adsorb nonorganic pollutants and to protect groundwater from pollution (laboratory and field experiment). Thesis of the International Conference "Groundwater Quality 2001", Sheffield, UK 2002.

Motuzova G., Barsova N., Bespalova A. Soil chemical base of the delayed ecological risk. Proceedings of 8th International FZK7TNO Conference on Contaminated Soils CONSOIL-2003, Belgium.65.

Барсова Н.Ю., Петрова Ю.В. Поглощение цинка серой глееватой почвой в статических и динамических условиях эксперимента. Материалы Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв», Москва.2004,31-33.

Motuzova G„ Barsova N. Control of heavy metals' mobility in the polluted soils as a base of the assessment and forecast of their influence on ground water. 5m International Conference-Exhibition on Soils, Sediments and Water, "INTERSOL-2005", Paris, France, 2.

G.V. Motuzova, N.Yu. Barsova. Chemistry of heavy metals in soils - on the serve of protection of environment. 6th International Conference-Exhibition on Soils, Sediments and Water, "INITERSOL-2007", Paris, France, 88.

G.V. Motuzova, A.A. Stepanov, V.N. Skripkina, N.Yu. Barsova, Some signs of the influence of metals on the organic matter in the polluted soils. 9th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements (9lh ICOBTE) Beijing, China, 2007,542-543.

Motuzova G. Barsova N. Barrier functions of soils and sensitivity of environment to pollution // Book of Abstracts. 15th International Congress of ISCO «Soil and Water Conservation" Budapest. 2008,32.

Барсова Н.Ю. Поглощение цинка лесным опадом и его десорбция. Труды 5-го Съезда Докучаевского Общества почвоведов, Ростов на Дону, 2008,38.

Motuzova G., Barsova N. Barrier functions of soils and sensitivity of environment to pollution. Proc. of 15 ISCO, Budapest,Hungary, 2008 105-109.

Отпечатано в копицентре « СТ ПРИНТ » Москва, Ленинские горы, МГУ, 1 Гуманитарный корпус. www.stprint.ru e-mail: globus9393338@yandex.ru тел.: 939-33-38 Тираж 100 экз. Подписано в печать 03.02.2009 г.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Барсова, Наталья Юрьевна

Оглавление.

Сокращения.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы. Аутоантитела различной специфичности в патогенезе и диагностике аутоиммунных увеитов.

1.1. Современные представления о патогенезе аутоиммунных увеитов.

1.2. Естественные аутоантитела как причина и индикатор развития аутоиммунных нарушений.

1.2.1. Увеаретинальные аутоантитела и их место в патогенезе аутоиммунных увеитов.

1.2.2. ДНК-связывающие аутоантитела и их возможная роль в патогенезе аутоиммунных увеитов.

1.2.3. Каталитические аутоантитела в патогенезе аутоиммунных увеитов.

1.3. Антитела различной специфичности как молекул ярно-диагностический инструмент в серодиагностике и серопрогно-зированпи аутоиммунных увеитов.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Общая характеристика групп больных.

2.2. Расходные материалы, реактивы и наборы иммунодиагно-стических реагентов («киты»).

2.3. Методы иммунологического обследования.

2.3.1. Определение содержания в сыворотках крови больных аутоантител различной специфичности.

2.3.2. Определение содержания в сыворотках крови больных иммуноглобулинов IgG, IgM и IgA.

2.3.3. Определение содержания в сыворотках крови больных циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК).

2.3.4. Постановка реакции связывания комплемента.

2.3.5. Постановка реакции прямой иммунофлюоресцен

2.3.6. Проведение внутрикожной пробы с герпетической поливакциной.

2.3.7. Общелабораторные и клинико-инструментальные методы исследования.

2.4. Методы молекулярной и клеточной биологии.

2.4.1. Метод аффинной сорбции для экспресс-скрининга образцов крови на наличие ДНК-абзимов.

2.4.2. Фракционирование, выделение и очистка ДНК-абзимов из сывороток крови.

2.4.3. Определение ДНК-гидролизующей активности в препаратах анти-ДНК аутоантител.

2.4.4. Культура эукарпотических клеток и анализ цито-токсического потенциала ДНК-абзимов.

2.4.5. Анализ цитоплазматической фракции клеток на наличие фрагментов ДНК.

2.5. Методы статистической обработки результатов.

Глава 3. Результаты собственных исследований.

3.1. Увеаретинальные аутоантитела в сыворотках крови больных с аутоиммунными увеитами.

3.1.1. Частота встречаемости увеаретинальных аутоантител в сыворотках крови у больных с различными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

3.1.2. Титры органоспецифических увеаретинальных ау-тоантителв сыворотках крови у больных с различными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

3.1.3. Корреляции между распространенностью и содержанием увеаретинальных аутоантител и клиническими вариантами аутоиммунного увеита.

3.2. ДНК-связывающие аутоантитела у больных с аутоиммунными увеитами.

3.2.1. ДНК-связывающие аутоантитела в сыворотках крови больных с аутоиммунными увеитами.

3.2.1.1. Частота встречаемости ДНК-связывающих аутоантител у больных с разными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

3.2.1.2. Сывороточные уровни ДНК-связывающих аутоантител у больных с разными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

3.2.1.3. Корреляции между распространенностью и содержанием ДНК-связывающих аутоантител и клиническими вариантами аутоиммунного увеита.

3.2.1.4. Частота встречаемости ДНК-абзимов у больных с различными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

3.2.1.5. Корреляции между распространенностью ДНК-абзимов, частотой встречаемости и титрами специфических (увеаретинальных) аутоантител и клиническими вариантами аутоиммунного увеита.

3.2.2. Каталитическая и цитотоксическая активность ДНК-связывающих аутоантител у больных с аутоиммунными увеитами.

3.2.2.1. Уровни каталитической и цитотоксической активности ДНК-абзимов у больных с разными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

3.2.2.2. Зависимость между частотой встречаемости и титрами аутоантител разной специфичности, ферментативной активностью ДНК-абзимов и клиническими вариантами аутоиммунного увеита.

Обсуждение.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Поглощение и миграция цинка в подзолистой и дерновой почвах Тверской области"

Актуальность проблемы

Особая роль среди воспалительных заболеваний глаза принадлежит аутоиммунным увеитам - тяжелым воспалительным процессам, зачастую принимающим хроническое рецидивирующее течение и приводящим к слепоте и инвалидизации. В последние 8-12 лет, однако, в этой сфере наметился значительный прогресс — уникальные возможности для создания новейших диагностических и лечебно-реабилитационных технологий в практике аутоиммунных увеитов появились в результате исследований молекулярно-клеточных механизмов иммунорегуляции, в первую очередь, механизмов ци-тотоксичности и реализации широкой палитры свойств природных аутоанти-тел.

Известно, что в контроле за общим фоном аутореактивности у больных с аутоиммунными увеитами активно участвуют два основных вида иммунного ответа — врожденный (наследственный или hereditary/innate) и приобретенный в постнатальном периоде (адаптивный или adaptive).

Адаптивная ветвь иммунитета, в основе которой лежат механизмы Т-клеточной и антителоопосредованной иммунологической реактивности, играет в патогенезе аутоиммунных нарушений у больных с увеитами ключевую роль. Несмотря на активное развитие фундаментальных представлений об этнопатогенезе аутоиммунных увеитов и аутоиммунном синдроме (в частности, постинфекционном аутоиммунном синдроме, или ПИФАС) в целом, феномен аутоаптигенности собственных тканей и биологическое значение ау-тоантител остаются малопонятными. Это тормозит развитие теоретической базы аутоиммунитета и разработку новых методов диагностики, в частности, применительно к офтальмологии.

Один из ключевых объектов исследований в этиологии и патогенезе аутоиммунных увеитов - обширное семейство аутоаптигел разной специфичности, изучению которых сегодня уделяется большое внимание. Аутоантитела к специфическим детерминантам клеток сетчатки и сосудистой оболочки, не имеющим в живом организме аналогов, участвуют в развитии локализованного воспалительного процесса, как правило, аутоиммунного характера, реализуя свое патогенное действие как через классические (Т- и В-зависимые) пути иммунного ответа, так и через механизмы цитотоксичности и апоптоза.

В отличие от аутоантител к антигенам клеток сетчатки и сосудистой оболочки, специфичность которых в значительной степени была «законсервирована» в ходе эволюции и обладает минимальными резервами для участия в реакциях с перекрестно-реагирующими эпитопамн, аутоантитела к антигенам, присутствующим в разных органах и тканях, обнаруживают массу мимикрирующих (перекрестно-реагирующих между собой) эпитопов, способных к индукции аутоиммунных процессов независимо от локализации первичного иммуногена и/или очага индукции аутоиммунного воспаления.

Особое внимание в этом плане уделяется ДНК-связывающим аутоанти-телам как наиболее полно изученному семейству «естественных» органонес-пецифических аутоантнтел. Их появление в кровотоке и средах макроорганизма в целом рассматривается рядом исследователей как ранний предвестник аутоиммунного конфликта, позволяя внести ясность и в ситуацию с обнаружением при аутоиммунных увеитах ДНК-абзимов, т.е. апти-ДНК аутоантител с каталитическими свойствами.

Наличие у больных с аутоиммунными увеитами аутоантнтел разной специфичности и биологической значимости служит не только диагностическим критерием, но и вносят свой вклад в прогноз заболевания. Однако проблема применения иммунологических методов для верификации диагноза аутоиммунного увеита, оценке эффективности проводимой терапии и прогноза заболевания заключается в отсутствие патогенетически обоснованных тест-систем, включающих целевые пакеты на органоспецифические и орга-нонеспецифические аутоантитела. В клинической практике применяются лишь отдельные тесты, информативность которых достаточно ограничена п порой не соответствует поставленным задачам. Эта ситуация обусловлена недостаточной информацией о патогенетической и клинической значимости аутоантител разной специфичности, а также слабым взаимодействием между офтальмологией и клинической иммунологией.

Таким образом, обнаружение и исследование аутоантител разной специфичности н биологической активности, изучение их свойств и клинической значимости при аутоиммунных увеитах является актуальной медицинской проблемой.

Цель работы

Изучение роли аутоантител разной специфичности в патогенезе аутоиммунных увеитов и анализ их возможной клинико-диагностической значимости для мониторинга изменений в состоянии больных с аутоиммунными увеитами.

Задачи работы

1. Изучить частоту встречаемости аутоантител разной специфичности, в том числе антител к органоспецифическим антигенам увеаретипальной ткани и оргапонеспецифических ДНК-связывающих аутоантител в сыворотках крови больных с различными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

2. Провести сравнительное исследование содержания в сыворотках крови больных с различными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов аутоантител разной специфичности - от орга-носпецифических увеаретинальных аутоантител (к S-антигену, аг антигену, IRBP, родопсину, рековерину, фосдуцину) до органонеспе-цифических ДНК-связывающих аутоантител.

3. Исследовать частоту встречаемости аутоантител с различным эффек-торным потенциалом (ДНК-связывающих аутоантител с ДНК-гидролизующпмп и цптотоксическими свойсгвами/ДНК-абзимов) в сыворотках крови больных с разными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

4. Проанализировать зависимость между органоспецпфическими (к увеа-ретинальным ау то антигенам) и органонеспецифическими (ДНК-связывающими) аутоантителами и различными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

5. Провести сравнительное исследование показателей функциональной (каталитической и цитотоксическон) активности ДНК-абзимов в сыворотках крови больных с разными клиническими формами и вариантами течения аутоиммунных увеитов.

6. Исследовать зависимость между каталитической (ДНК-гидролизующей) и цитотоксической активностью ДНК-абзимов в крови больных с аутоиммунным увеитом, с одной стороны, и особенностями течения заболевания, с другой.

7. Разработать протокол клинической серодиагностики на основе выявления аутоантител разной специфичности для применения в офтальмологической практике в качестве дополнительного иммунологического критерия оценки течения увепта и прогноза развития заболевания.

Научная новизна работы

Впервые показано, что присутствие в крови больных увеитами аутоантител к специфическим увеаретинальным маркерам (S-ангигену, аг глобулину, IRBP, родопсину, рековерину, фосдуцину) и аутоантигенам широкой межорганной специфичности (дцДНК), в том числе аутоантител с наличием каталитических и цитотоксических свойств, может служить одним из основных иммунологических критериев оценки степени тяжести и активности процесса, а также прогноза развития и прогрессирования аутоиммунного увеита.

Практическая значимость работы

Установлено, что сочетанная серопозитивность по аутоантителам разной специфичности служит информативным индикатором аутоиммунного воспаления и может расцениваться как неблагоприятный прогностический фактор в клинике аутоиммунных увеитов.

Результаты проведенных исследований позволяют начать разработку современных клинико-иммунологических критериев течения аутоиммунных увеитов и формировать клинико-лабораторные протоколы, основанные на комбинациях диагностических тест-систем, необходимые для оптимизации практической деятельности врача-офгальмолога.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на XII Международном офтальмологическом симпозиуме «Surgical and medical proposal for visual rehabilitation» в 2001 г. в г. Черновцы (Украина), на 4-ом Конгрессе Российской ассоциации аллергологов и клинических иммунологов (РААКИ) «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммуно-фармакологпи» в 2001 г. в г. Москве, на Научно-практической конференции «Современные технологии в диагностике и хирургическом лечении осколочных ранений глаза и орбиты» в 2001 г. в г. Москве, на I Всероссийском конгрессе «Профессия и здоровье» в 2002 г. в г. Москве, на Научно-практической конференции «Медицина будущего» в 2002 г. в г. Сочи, на II Конференции иммунологов Урала в г. Пермь, во время Национальных дней лабораторной медицины в 2002 г. в г. Москва, на Конгрессе Всемирной организации по аллергии (WAO)-XVIII Конгрессе ICACI в 2003 г. в г. Ванкувер (Канада), на VIII Съезде офтальмологов России в 2005 г. в г. Москва, на X форуме «Дни иммунологии» в 2006 г. в г. Санкт-Петербург, на VI Съезде аллергологов и иммунологов СНГ-Российском национальном конгрессе аллергологов и иммунологов-Ill Российской конференции по иммунотерапии в 2006 г. в г. Москва, на 8-ом Дрезденском симпозиуме по антителам «Prediction and early diagnosis of disease by autoantibodies» в 2007 г. в г. Дрезден (Германия).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 31 печатная работа.

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 145 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, приложений и списка литературы. Диссертация включает 9 таблиц и 18 рисунков. Библиографический указатель содержит 298 источников, из них 33 отечественных и 265 зарубежных автора.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Барсова, Наталья Юрьевна

Выводы

1. Установлено, что в сыворотках крови больных с аутоиммунным увеитом обнаруживаются повышенные уровни двз^х семейств аутоантител: (а) к специфическим (увеаретинальным) аутоантигенным маркерам (ар и 5-антигенам, IRBP, родопсину, фосдуцину и рековерииу) и (G) к с ■ ганонеспецифическим аутоантигенам (г>/ДНК).

2. Доказано, что наиболее значимыми в патогенетическом и информати ными в клиническом плане антигенньши маркерами аутоиммунна увеитов являются аутоантитела к аг и S-антигенам, причем устано -ленная нами значимость сохраняется в случае двойной (по анти-ai и а;. ти-S аутоантителам), тройной (по анти-аь анти-S и анти-IRBP аутоан тителам) и тетрадной (по анти-аь анти-S, анти-IRBP и антиродопси-новым аутоантителам) серопозитивности.

3. ДНК-связывающие аутоантитела, в том числе обладающие ДНК-гидролизующими и цитотоксическими свойствами (ДНК-абзимы), могут служить одним из инструментов тонкого контроля динамики аутоиммунного увеита и связанных с аутоиммунным воспалением процессов деструкции тканей глаза.

4. Продемонстрировано, что в большинстве случаев распространенность и сывороточные уровни органоспецифических (увеаретинальных) и ор-ганонеспецифических (ДНК-связывающих) аутоантител обнаруживают выраженную корреляцию как между собой, так и с особенностями клинической картины аутоиммунного увеита.

5. ДНК-абзимы и их каталитический и цитотоксический потенциалы отражают взаимосвязь как с особенностями клинической картины аутоиммунного увеита, так и с содержанием в крови ДНК-связывающих аутоантител.

6. Обнаруженные в крови больных с увеитами аутоантитела и продемонстрированные нами в различных вариантах феномены мультисеропозитивности могут служить: а. серологическим критерием тяжести и активности увеита; б. косвенным свидетельством масштабов аутоиммунного воспаления; в. прогностическим признаком развития симпатической офтальмии в посттравматическом и/или послеоперационном периоде; г. предвестниками фазы обострения у больных с хронически-рецидивирующими увеитами; д. индикатором наличия у больного системной формы патологии (например, болезни Бехчета), на фоне которой протекает аутоиммунный увеит, или генерализованного характера поражения структур глазного яблока с вовлечением в процесс эволюции и прогрессирования увеитов широкой системы этиопатогенных факторов (в случае ДНК-абзимов).

7. Использование технологий иммунодиагностики (в том числе абзимо-диагностики) в офтальмологической практике является дополнительным информативным и надежным клинико-иммунологическим критерием, позволяющим уточнять конкретную версию диагноза аутоиммунного увеита, прогнозировать течение заболевания, а также осуществлять мониторинг за изменениями в состоянии пациентов на фоне проводимой терапии.

Практические рекомендации

Для подтверждения диагноза аутоиммунного увеита, оценки его степени активности и тяжести, определения масштабов генерализации процесса и прогноза заболевания рекомендуется определять в образцах сывороток крови больных содержание аутоантител различных уровней специфичности и функциональности □ от специфических (увеаретинальных) антител до ДНК-абзимов (ДНК-связывающих аутоантител широкой межорганной специфичности с функциональным/каталитическим ресурсом).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Барсова, Наталья Юрьевна, Москва

1. На русском языке:

2. Александрова Е.С. Исследование взаимодействия ДНК гидролизующих аутоантител из сывороток крови больных лимфопро-лиферативными заболеваниями с олигодезоксирибонуклеотидами методом аффинной сорбции // Мол. биол. 1996. - Т.ЗО. - Вып. 4. - С. 921-926.

3. Андриевская О.А., Бунева В.Н., Забара В.Г., Наумов В.А. Ямковой В.И. Невинский Г.А. Иммуноглобулины класса М из сыворотки кровп больных системной красной волчанкой эффективно расщепляют РНК // Мол. биол. 1998. - Т.32. - №5. - С. 908-915.

4. Архипова JI.T. Симпатическая офтальмия. М. Тверь: ООО «Издательлство «Триада», 2006. 248 с.

5. Бунева В.Н., Андриевская О.А., Романникова И.В. Гололобов Г.В., Ядав Р.П., Ямковой В.И., Невинский Г.А. Взаимодействие каталитически акшвных антител с рибоолигонуклеотидами // Мол. биол. 1994. — Т.28. - №4. - С. 738-743.

6. Гришина Т.П., Пухальский A.JI. Основы иммунодиагностики // В кн.: Клиническая иммунология (ред. Е.И. Соколов). М., Медицина. - 1998. -С. 57-78.

7. Каспаров А. А., Маевская Т.М. Опыт диагностического и лечебного использования герпетической поливакцины. Офтапьмол. журн. - 1972. — №2.-С. 119-124.

8. Кацнельсон JI.A., Танковский В.Э, Увеиты (клиника, лечение). Издание второе, переработанное и дополненное. М., 4-й филиал Воениздата, 2003.-286 с.

9. Насонов В.А. Остапенко М.Г. Клиническая ревматология. М., Медицина. - 1989.

10. Плейфер Дж., Чейн Б.М. Наглядная иммунология (пер. с англ. Смирнова И.В.) Изд. 7-е Серия: Экзамен па «отлично», 2002.

11. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. Пер. с англ. М.: Мир , 2000.-208 с.

12. Сащенко Л.П., Хайдуков С.В., Козырь А.В., Лукьянова Т.И., Габибов А.Г., Сучков С.В., Бобик Т.В., Алекбсрова З.С. Гнучев Н.В. Каспаз-зависимая цитотоксичность ДНК-аутоантител // ДАН. 2001. - Т. 380. -№1. - С. 9-15.

13. Сучков С.В. Клинические аспекты использования ДНК-абзимов в практике системных аутоиммунных заболеваний // Научно-практическая ревматология. 2001. - №3. - С. 111.

14. Сучков С.В. Механизмы цитотоксичности анти-ДНК аугоангител // БЭБМ. 2001. - Том 131,- №5. - С. 560-563.

15. Сучков С.В., Габибов А.Г., Алекберова З.С., Гнучев Н.В. ДНК-абзимы и их клиническое значение при СКВ // Тер. Архив. 2001. - № 10. - С. 58-65.

16. Сучков С.В., Габибов А.Г., Гнучев Н.В. ДНК-абзимьг и механизмы ци-тотоксичности при СКВ // Иммунология. 2001. - №4. - С. 47-51.

17. Сучков С.В., Габибов А.Г., Гнучев Н.В. Феномен кросс-реактивности ДНК-абзимов и его значение для механизмов цитотоксичности и апоп-тоза // Онтогенез. 2001. - Т.32. -№5. - С. 348-352.

18. Сучков С.В., Габибов А.Г., Иваненко Т.В., Иевлева Е.С., Москалец О.В. Суровикин В.В. Каталитические аутоантитела в диагностике системных заболеваний соединительной ткани // Клин. Лаб. Диагностика. -1999. -№9.-С. 9.

19. Сучков С.В., Дурова О.М., Габибов А.Г., Иваненко Т.В., Суровикин В.В., Юровская Н.Н., Бровкина А.Ф. Каталитические аутоантитела в диагностике системных заболеваний соединительной ткани // Клин. Лаб. Диагностика. 1999. - №9. - С. 27.

20. Сучков С.В., Иваненко Т.В., Габибов А.Г., Дурова О.М. Комплексная серодиагностика увеитов и увеальных меланом // Russ. J. Immunol. -1999.-Vol. 4. Suppl. l.-P. 185.

21. Сучков C.B., Козырь A.B., Зеленова H.A., Сагценко Л.П., Бурдако Ю.А., Габибов А.Г. ДНК-абзимы и механизмы цитотоксичности п. >системной красной волчанке // Мед. Иммунология. 2000. - Т.2. - №2. -С. 199-200.

22. Сучков С.В., Курманова JI.B.," Ермолин Г.А., Сучкова Т.Н. Клинико-иммунологические параллели у больных очаговой склеродермией // Вестник дерматовенерол. 1989. - №2. - С. 13-19.

23. Сучков С.В., Наумова Т.Е., Третьяк Е.Б., Грачева Т.В., Алетсберова З.С., Хитров А.Н., Габибов А.Г. Молекулярные основы патогенности ДНК-связывающих аутоантител // Иммунология. — 2004. Т. 25. - №2. — Стр. 115-119.

24. Сучков С.В., Прозоровская Н.Н., Козлов Е.А., Прохорова И.А., Дельвиг А.А., Сучкова Т.Н. Связь между- распадом зрелого коллагена и уровнем естественной цитотоксичности у больных очаговой склеродермией // Вопр. Мед. Химии. 1991. - Т.37. - №2. - С. 54-56.

25. Сучков С.В., Сащенко Л.П., Габибов А.Г. Механизмы цитотоксичности аутоантител (аутоАТ) к ДНК при системной красной волчанке (СКВ) // Аллергология и иммунология. 2000. — Т. 1. — №2. — С. 151.

26. Сучков С.В., Чишиева М.А., Кулагин П.П. Иммунохимические маркеры сетчатки человека // Иммунологические аспекты биологии развития (ред. Н.Г. Хрущов). 1984. - М., Наука. - С. 216-219.

27. Abe Т., Satoh N., Nakajima A. Koizumi Т., Tamada М., Sakuragi S. Characterization of a potent uveitopathogenic site derived from rat phosducin // Exp. Eye Res. 1997. - Vol. 65. - No. 5. - P. 703-710.

28. Adamus G. Autoantibody-induced apoptosis as a possible mechanism of autoimmune retinopathy // Autoimmun. Rev. 2003. - Vol. 2. - No. 2. -P. 63-68.

29. Adamus G., Amundson D., Seigel G.M., Machniki M. Anti-enolasc-alplia autoantibodies in cancer-associated retinopathy: epitope mapping and cytotoxicity on retinal cells // J. Autoimmun. 1998. - Vol. 11. - No. 6. -P. 671-677.

30. Adamus G., Chan C.C. Experimental autoimmune uveitides: multiple antigens, diverse diseases // Int. Rev. Immunol. 2002. - Vol. 21. - No. 2-3. -P. 209-229.

31. Adamus G., Machnicki M., Seigel G.M. Apoptotic retinal cell death induced by antirecoverin autoantibodies of cancer-associated retinopathy // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1997. - Vol. 38. - No. 2. - P. 283-291.

32. Adamus G. Ren G., Weleber R.G. Autoantibodies against retinal proteins in paraneoplastic and autoimmune retinopathy // BMC Ophthalmol. 2004. -Vol. 4.-No. 5.

33. Adamus G., Schmied J.L., Hargrave P.A., Arendt A., Moticka E.J. Induction of experimental autoimmune uveitis with rhodopsin synthetic peptides in Lewis rats // Curr. Eye Res. 1992. - Vol. 11. - No. 7. - P. 657-667.

34. Adamus G. Webb S., Shiraga S., Duvoisin R.M. Anti-recoverin antibodi ■■ induce an increase in intracellular calcium, leading to apoptosis in retin; 1 cells // J. Autoimmun. 2006. - Vol. 26. - No. 2. - P. 146-153.

35. Alarcon-Segovia D. Antinuclear antibodies: to penetrate or not to penetrate, that was the question // Lupus. 2001. - Vol. 10. - No. 5. - P. 315-318.

36. Alarcon-Segovia D., Llorente L., Ruiz-Arguellcs A. Autoantibodies that penetrate into living cells // In: Autoantibodies Peter J.В., Shoenfeld Y. (eds). Elsevier Science B.V., Amsterdam. 1996. - P. 96-102.

37. Alberdi F., Dadone J., Ryazanov A., Isenberg D.A., Reichlin M. Cross-reaction of lupus anli-dsDNA antibodies with protein translation factor EF-2 // Clin. Immunol. 2001. - Vol. 98. - No. 2. - P. 293-300.

38. Albeit L.J., Inman R.D. Molecular mimicry and autoimmunity // N. Engl. J. Med. 1999. - Vol. 341. - No. 27. - P. 2068-2074.

39. Alonso A., Bearra A., Scavini L.M., Rodriguez S.M. Immunological findings in human beings with autoimmune uveitis // Allergol. Immimopathol. -1988. Vol. 16. - No. 6. - P. 417-420.

40. Amoura Z., Koutouzov S., Pielte J.C. The role of nucleosomes in lupus Curr. Opin. Rheumatol. 2000. - Vol. 12. - No. 5. - P. 369-373.

41. Ando K., Fujino Y., Mochizuki M. Effects of monoclonal antibodies directed at cell surface molecules on murine experimental autoimmune uveo-retinitis // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1999. - Vol. 237. -No. 10.-P. 848-854.

42. Asghar S.S., Pasch M.C. Therapeutic inhibition of the complement system // Front. Biosci. -2000. Vol. 5. - No. 8. - P. 63-81.

43. Avalle В., Mistro D., Thomas D., Friboulet A. Polyclonal catalytic am<-idiotypic antibodies with a beta-lactamase activity // Ann. N. Y. Acad. Sci. -1996. Vol. 799. - P. 172-175.

44. Avalle В., Thomas D., Friboulet A. Functional mimicry: eiicitation of -monoclonal anti-idiotypic antibody hydrolizing beta-lactams // FASEB J. 1998. Vol. 12. - No. 11. - P. 1055-1060.

45. Avalle В., Zanin V., Thomas D., Friboulet A. Antibody catalysis based on functional mimicry // Appl. Biochem. Biotechnol. 1998. - Vol. 75. - No. 1. -P. 3-12.

46. Avichezer D., Chan C.C., Silver P.B., Wiggert В., Caspi R.R. Residues 1-20 of IRBP and whole IRBP elicit different uveitogenic and immunological responses in interferon gamma deficient mice // Exp. Eye Res. 2000. -Vol. 71.-No. 2.-P. 111-118.

47. Ayed K. Anti-DNA antibodies: structure and pathogenic role // Arch. Inst. Pasteur Tunis. 2000. - Vol. 77. - No. 1-4. - P. 3-9.

48. Ballingall K., MacHugh N., Taracha E., Mertens В. McKeever D. Transcription of the unique ruminant class II major histocompatibility complex-DYA and DIB genes in dendritic cells // Eur. J. Immunol. 2001. - Vol. 31. -No. l.-P. 82-86.

49. Barbas C.F.^rd, Bain J.D., Hoekstra D.M., Lemer R.A. Semisynthetic combinatorial antibody libraries: a chemical solution to the diversity problem // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992. - Vol. 89. - No. 10. - P. 4457-4461.

50. Barbas S.M., Ditzel H.J., Salonen E.M., Yang W.P., Siherman G.J., Burton D.R. Human autoantibody recognition of DNA // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. - Vol. 92. - P. 2529-2533.

51. Baum H., Staines N.A. МНС-derived peptides and the CD4+ T-cell repertoire: implications for autoimmune disease // Cytokines Cell Mol. Ther. -1997.-Vol. 3. No. 2.-P. 115-125.

52. Becker M.D., Adamus G., Davey M.P. Rosenbaum J.T. The role of T cells in autoimmune uveitis // Ocul. Immunol. Inflamm. 2000. - Vol. 8. - No. 2. -P. 93-100.

53. Behrendt \L Paitridge L. J., Griffiths В., Goodfield M„ Snaith M., LindseyN.J. The role of somatic mutation in determining the affinity of anti-DNA antibodies // Clin. Exp. Immunol. 2003. - Vol. 131. - P. 182189.

54. Benkovic S.J. Catalytic antibodies // Annu. Rev. Biochem. 1992. - Vol. 61. -P. 29-54.

55. Benoist C., Math is D. Autoimmunity provoked by infection: how good is the case for T cell epitope mimicry? // Nat. Immunol. 2001. - Vol. 2. - No. 9. -797-801.

56. Berger G. Hypotheses on a germ line origin of antibody diversity. Possible applications: improvement of the efficiency of immune response and autoimmune disease treatment // Med. Hypotheses. 2004. - Vol. 63. - No. 5. -P. 847-854.

57. Bloch-Micliel E., Nussenblatt R.B. International Uveitis Study Group recommendations for the evaluation of intraocular inflammatory disease // Am. J. Ophthalmol. 1987. - Vol. 103. - No. 2. - P. 234-235.

58. Bora N.S., Woon M.D., Tandhasetti M.T., Cirrito T.P., Kaplan H.J. Induction of experimental autoimmune anterior uveitis by a self-antigen: melanincomplex without adjuvant// Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1997. - Vol. 38. -No. 10.-P. 2171-2175.

59. Bouvet J.-P., Dighiero G. From natural polyreactive autoantibodies to aTa carte monoreactive antibodies to infectious agents: is it a small world after all? // Infect. Immun. 1998. - Vol. 66. - No. 1. - P. 1-4.

60. Bridges S.L. Update on autoantibodies in rheumatoid arthritis // Curr. Rheumatol. Rep. 2004. - Vol. 6. - No. 5. - P. 343-350.

61. Budagyan V.M., Bulanova E.G. Sharova N.I., Nikonova M.F., Stanisla M.L., Yalylin A.A. The resistance of activated T-cells from SLE patients to apoptosis induced by human thymic stromal cells // Immunol. Lett. 1998. -Vol. 60.-No. l.-P. 1-5.

62. Budhai L., Oh K., Davidson A. An in vitro assay for detection of glomerular binding IgG autoantibodies in patients with systemic lupus erythematosus

63. J. Clin. Invest. 1996. - Vol. 98. - P. 1585-1593.

64. Cabral A.R., Alarcon-Segovia D. Autoantibodies in systemic lupus erythematosus // Curr. Opin. Rheum. 1997. - Vol. 9. - No. 5. - P. 387-392.

65. Cabral A.R., Alarcon-Segovia D. Autoantibodies in systemic lupus erythematosus H Curr. Opin. Rheumatol. 1998. - Vol. 10. - No. 5. - P. 409-416.

66. Cardinale A., Filesi I., Mattei S., Biocca S. Evidence for proteasome dysfunction in cytotoxicity mediated by anti-Ras intracellular antibodies // Eur. J. Biochem. 2003. - Vol. 270. - No. 16. - P. 3389-3397.

67. Carding S.R., Egan P J. y8 T cells: functional plasticity and heterogeneity // Nat. Rev. Immunol. 2002. - Vol. 2. - No. 5. - P. 336-345.

68. Casadevall A., Pirofski L.-A. New concepts in antibody-mediated immunity //Infect. Immun.-2004. Vol. 72.-No. 11.-P. 6191-6196.

69. Caspi R.R. Immune mechanisms in uveitis // Springer Semin. Immunopathol. 1999.-Vol. 21.-P. 113-124.

70. Caspi R.R. Regulation, countcr-regulation, and immunotherapy of autoimmune responses to immunologically privileged retinal antigens // Immunol. Res. 2003. - Vol. 27. - No. 2-3. - P. 149-160.

71. Caspi R.R., Roberge F.G., McAllister C.G., el-Saied M., ICuwabara Т., Gery I., Hanna E., Nussenblatt R.B. T cell lines mediating experimental autoimmune uveoretinitis EAU in the rat //' J. Immunol. 1986. - Vol. 136. -No. 3.-P. 928-933.

72. Chan C.C., Li Q. Immunopathology of uveitis. Br. J. Ophthalmol. 1998. -Vol. 82.-P. 91-96.

73. Charukamnoetkanok P., Fukushima A., Whitcup S.M., Gery I., Eg-wuagu C.E. Expression of ocular autoantigens in the mouse thymus // Curr, Eye Res. 1998. - Vol. 17. - No. 8. - P. 788-792.

74. Chen C., Nagy Z., Prak E.L., Weigert M. Immunoglobulin heavy chain gene replacement: a mechanism of receptor editing // Immunity. 1995. - Vol. 3. -No. 6.-P. 747-755.

75. Collins A.M., Sewell W.A., Edwards M.R. Immunoglobulin gene rearrangement. repertoire diversity, and the allergic response // Pharmacol. Ther. -2003.-Vol. 100.-No. 2.-P. 157-170.

76. Comtesse N., Meckel D., Maldener E., Glass В., Meese E. Probing the human natural autoantibody repertoire using an immunoscreening approach // Clin. Exp. Immunol. 2000. - Vol. 121. - P. 430-436.

77. Conrad K., Tan E.M., Humbel R L., Shoenfeld Y. Autoantibodies diagnostic, pathogenic and pathognostic relcvance // Clin. Exp. Rheum. - 1997. -Vol. 15.-P. 457-465.

78. Cook H.T. Complement deficiencies, lupus and apoptosis 4 Adv. Nephrol. NeckerHosp. -2001.-No. 31.-P. 29-41.

79. Cumow S.J., Willcox N., Vincent A. Induction of primary immune responses by allogeneic human myoblasts: dissection of the cell types requiredfor proliferation, IFNgamma secretion and cytotoxicity 11 J. Neuroimmunol.- 1998. Vol. 86. - No. 1. - P. 53-62.

80. Das G., Sheridan S., Janeway C.A. Jr. The source of early IFN-gamma 11-plays a role in Thl priming // J. Immunol. 2001. - Vol. 167. - No. 4. P. 2004-2010.

81. Davidson A., Diamond B. Autoimmune diseases // N. Engl. J. Med. 20C ,- Vol. 345. No. 5. - P. 340-350.

82. De Kozak Y. Antibody response in uveitis // Eye. 1997. - Vol. 11.- No. 2. -P. 194-199.

83. De Smet M.D., Bitar G. Mainigi S., Nussenblatt R.B. Human S-antigen determinant recognition in uveitis // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2001. -Vol. 42.-No. 13.-P 3233-3238.

84. De Smet M.D., Chan C.C. Regulation of ocular inflammation what experimental and human studies have taught us // Prog. Retin. Eye Res. - 2001. -Vol. 20.-No. 6.-P. 761-797.

85. De Smet M.D., Ramadan A. Circulating antibodies to inducible heat shock protein 70 in patients with uveitis // Ocul. Immunol. Inflamm. 2001. -Vol. 9.-No. 2.-P. 85-92.

86. De Wildt R.M., van Venrooij W.J. Winter G„ Hoet R.M., Tomlinson l.M. Somatic insertions and deletions shape the human antibody repertoire 4 J. Mol. Biol. 1999.-Vol. 294.-No. 3.-P. 701-710,

87. Deeg C.A., Amann В., Raith A.J., Kaspers B. Inter- and intramolecular epitope spreading in equine recurrent uveitis // hivest. Ophthalmol. Vis. Sci. -2006. Vol. 47. - No. 2. - P. 652-656.

88. Deeg C.A., Kaspers В., Gerhards H„ Thurau S.R. Wollanke В., Wildner G. Immune responses to retinal autoantigens and peptides in equine recurrent uveitis // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2001. - Vol. 42. - No. 2. - P. 393398.

89. DeGiorgio L.A., Konstantinov IC.N., Lee S.C., Hardin J.A., Volpe B.T., Diamond B. A subset of lupus anti-DNA antibodies cross-reacts with the

90. NR2 glutamate receptor in systemic lupus erythematosus 11 Nat. Med. -2001.-Vol. 7.-No. 11.-P. 1189-1193.

91. Diaw L., Magnac C., Pritsch O., Buckle M„ Alzari P.M., Dighiero G. Stn: tural and affinity studies of IgM polyreactive natural autoantibodies . Immunol. 1997. - Vol. 158. - No. 2. - P. 968-976.

92. Dick A.D. Immune mechanisms of uveitis: insights into disease pathog*, sis and treatment // Int. Ophthalmol. Clin. 2000. - Vol. 40. - P. 1 -18.

93. Donoso L.A., Merryman C.F., Seiy T.W., Vrabec Т., Arbizo V., Fong S.i . Human IRBP: characterization of uveitopathogenic sites // Curr. Eye Res. -1988.-Vol. 7.-No. 11.-P. 1087-1095.

94. Dua H.S. Lee R.H., Lolley R.N. Barrett J.A., Abrams M., Forrester J.V., Donoso L.A. Induction of experimental autoimmune uveitis by the retinal photoreceptor cell protein, phosducin // Curr. Eye Res. 1992. - Vol. 11. -P. 107-111.

95. Egwuagu C.E., Charukamnoetkanok P. Gery I. Thymic expression of autoantigens correlates with'resistance to autoimmune disease // J. Immunol. 1997. - Vol. 159. -No. 7. - P. 3109-3112.

96. Emlen W, O'Neil L. Clinical significance of antinuclear antibodies: comparison of detection with immunofluorescence and enzyme-linked immunosorbent assay // Arthritis Rheum. 1997. - Vol. 40. - No. 9. - P. 16121618.

97. Faiola В., Doyle C., Gilboa E„ Nair S. Influence of CD4 T cells and the source of major histocompatibility complex class II-restricted peptides on cytotoxic T-cell priming by dendritic cells // Immunology 2002. -Vol. 105.-No. l.-P. 47-55.

98. Farrokh-Siar L., Rezai K.A., Palmer E.M., Patel S.C., Ernest T.J., van Sev-enter G.A. Cytokine modulation of costimulatory molecules on human fetal retinal pigment epithelial cells // Curr. Eye Res. 2001. - Vol. 23. - No. 4. -P. 285-290.

99. Fehr T, Bachmann M.F., Bucher E., Kalinke U., Di Padova F.E., Lang A.l Hengartner H., Zinkernagel R.M. Role of repetitive antigen patterns for induction of antibodies against antibodies // J. Exp. Med. 1997. - Vol. 185. -No. 10.-P. 1785-1792.

100. Fishelson Z., Attali G., Mevorach D. Complement and apoptosis // Mol. Immunol. 2001. - Vol. 38. - No. 2-3. - P. 207-219.

101. Flores-Borja F., Santiago E., Weiss-Steider B. Fc gamma receptors in health and disease // Rev. Invest. Clin. 1998. - Vol. 50. - No. 6. - P. 529-540.

102. Forrester J.V. Autoimmunity and autoimmune disease of the eye // Dev. Ophthalmol. 1999. - Vol. 30. - P. 167-186.

103. Forrester J.V. McMenamin P.G. Immunopathogenic mechanisms in intraocular inflammation // Chem. Immunol. 1999. - Vol. 73. - P. 159-185.

104. Friedl P., Gunzer M. Interaction of T cells with APCs: the serial encounter model // Trends Immunol. 2001. - Vol. 22. - No. 4. - P. 187-191.

105. Friedman H.M. Immune evasion by herpes simplex virus type 1. strategies for virus survival // Trans. Am. Clin. Climatol. Assoc. 2003. - Vol. 114. -P. 103-112.

106. Fukushima H. Numaga J., Yoshimoto M., Kato S., Kawashima H. An ocular cat-scratch disease patient positive for cytoplasmic anti-neutrophil cytoplasmic antibody // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2001. -Vol. 239. - No. 11. - P. 882-885.

107. Gabibov A.G., Gololobov G.V., Makarevich O.I., Schourov D.V., Cher-nova E.A., Yadav R.P. DNA-hydrolyzing autoantibodies // Appl. Biochem. Biotechnol. 1994. - Vol. 47. - P. 293-302.

108. Gabibov A.G., Ponomarenko N.A., Tretyak E.B., Paltsev M.A., Such-kov S.V. Catalytic autoantibodies in clinical autoimmunity and modern medicine // Autoimmunity Rev. 2006. - Vol. 5. - P. 324-330.

109. Garweg J.G., Garvveg S.-D.L., Flueckiger F., Jacquier P. Boelinke M. Aqueous humor and serum immunoblotting for immunoglobulin types G, A,

110. M, and Е in cases of human ocular toxoplasmosis // J. Clin. Microbiol. -2004. Vol. 42. - No. 10. - P. 4593-4598.

111. George R.K., Chan C.C., Whitcup S.M., Nussenblatt R.B. Ocular im-munopathology of Behcet's disease // Surv. Ophthalmol. 1997. - Vol. 42. -No. 2.-P. 157-162.

112. Gery I., Chanaud N.P. 3rd, Anglande E. Recoverin is highly uveitogenio . Lewis rats // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1994. - Vol. 35. - P. 3342-3341

113. Gildersleeve J., Janes J., Ulrich H., Yang P., Barbas C., Schultz P.G. Development of a genetic selection for catalytic antibodies // Bioorg. Med. Chem. Lett.-2002.-Vol. 12.-No. 12.-P. 1691-1694.

114. Gololobov G., Sun M., Paul S. Innate antibody catalysis // Mol. Immunol. -1999.-Vol. 36-No. 18.-P. 1215-1222.

115. Gololobov G., Tramontano A., Paul S. Nucleophilic proteolytic antibodies // Appl. Biochem. Biotechnol. 2000. - Vol. 83. - No. 1-3. - P. 221-231.

116. Gololobov G.V., Mikhalap S.V., Starov A.V., Kolesnikov A.V. Gabibov A.G. DNA-protein complexes. Natural targets for DNA-hydrolyzing antibodies // Appl. Bioch. Biotechnol. 1994. - Vol. 47. - No. 2-3. - P. 305314.

117. Goodnow C.C. Balancing immunity and tolerance: deleting and tuning lymphocyte repertoires // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1996. - Vol. 93. - No. 6. -P. 2264-2271.

118. Gramatikova S., Mouratou В., Stetefeld J., Mehta P.K., Christen P. Pyri-doxal-5'-phosphate-dependent catalytic antibodies // Immunol. Methods. -2002.-Vol. 269.-No. 1-2.-P. 99-110.

119. Gregerson D.S., Abrahams I.W. Immunologic and biochemical properties of several retinal proteins bound by antibodies in sera from animals with experimental autoimmune uveitis and uveitis patients // J. Immunol. 1983. -Vol. 131.-No. l.-P. 259-264.

120. Greidinger E.L. Apoptosis in lupus pathogenesis // Front Biosci. 2001. - " 6.-P. 1392-1402.

121. Guex-Crosier Y. Epidemiology of uveitis // Rev. Prat. 1999. - Vol. 49. -No. 18. - P. 1989-1994.

122. Hahn B.H. Antibodies to DNA U N. Engl. J. Med. 1998. - Vol. 338. No. 19.-P. 1359-1368.

123. Hahn S., Gehri R., Erb P. Mechanism and biological significance of CD4-mediated cytotoxicity // Immunol. Rev. 1995. - Vol. 146. - P. 57-79.

124. Hankey D.J., Lightman S.L., Baker D. Interphotoreceptor retinoid binding protein peptide-induced uveitis in B10.RIII mice: characterization of disease parameters and immunomodulation // Exp. Eye Res. 2001. - Vol. 72. -No. 3.-P. 341-350.

125. Hooks J.J., Tso M.O.M., Detrick B. Retinopathies associated with antiretinal antibodies // Clin. Diagnostic Lab. Immunol. 2001. - Vol. 8. - No. 5. -P. 853-858.

126. Inoue Т., Oniki S., Kajiyama K., Jimi S. Circulating immune complexes in Behcet's disease // Jpn. J. Ophthalmol. 1983. - Vol. 27. - No. 1. - P. 35-39.

127. Jabs D.A., Nussenblatt R.B., Rosenbaum J.T. Standardization of uveitis nomenclature for reporting clinical data. Results of the First International Workshop // Am. J. Ophthalmol. 2005. - Vol. 140. - No. 3. - P. 509-516

128. Jang Y.J., Stollar B.D. Anti-DNA antibodies: aspects of structure and pathogenicity Cell Mol. Life Sci. 2003. - Vol. 60. - No. 2. - P. 309-320.

129. Jaskowski T.D., Schroder C., Martins T.B. Mouritsen C.L., Litwin C.M., Hill 1I.R. Screening for antinuclear antibodies by enzyme immunoassay // Am. J. Clin. Pathol. 1996. - Vol. 105. - P. 468-473.

130. Jefferis R., Lund J. Interaction sites on human IgG-Fc for FcgammaR: current models // Immunol. Lett. 2002. - Vol. 82. - No. 1-2. - P. 57-65.

131. Jiang H., Chess L. Regulation of immune response by T-cells 11 N. Engl. J. Med. -2006. Vol. 354. - P. 1166-1176.

132. Jones L.H., Wentworth P. Jr. The therapeutic potential for catalytic antibodies: from a concept to a promise // Mini Rev. Med. Chem. 2001. - Vol. -No. 2.-P. 125-132.

133. Kamradt Т., Mitchison N.A. Tolerance and autoimmunity // N. Engl. J. Me. 2001. - Vol. 344. - No. 9. - P. 655-664.

134. Kijlstra A., Hoekzema R., de Lelij A., Doekes G., Rothova A. Humoral and cellular immune reactions against retinal antigens in clinical disease // Curr. Eye Res. 1990. - Vol. 9. - Suppl. - P. 85-89.

135. Kim U.S., Lee E.H., Sungjoo K.Y., Joo C.K. Immunopathogenesis of experimental melanin-protein induced uveitis // Korean J. Ophthahnol. 1998. -Vol. 12.-No. l.-P. 14-18.

136. Klass M., Bohnke M., Damms Т., Knospe V. Humoral immune response to retinal S-antigen in patients with uveitis // Foitsehr. Ophthalmol. 1991. -Vol. 88. - No. 5. - P. 450-454.

137. Kohler H., Bayry J., Nicoletti A., Kaveri S.V. Natural autoantibodies as tools to predict the outcome of immune response? // Scand. J. Immunol. -2003. Vol. 58. - No. 3. - P. 285-289.

138. Koralov S.B., Novobrantseva T.I., Konigsmann J., Ehlich A., Rajewsky K. Antibody repertoires generated by Vh replacement and direct Vh to JH joining // Immunity. 2006. - Vol. 25. - No. 1. - P. 43-53.

139. Kozhich A.T., Caspi R.R., Berzofsky J.A., Geiy I. Immunogenicitv and im-munopathogenicity of an autoimmune epitope are potentiated by increasing MHC binding through residue substitution // J. Immunol. 1997. - Vol. 1: -No. 9.-P. 4145-4151.

140. Kozyr A.V. A novel method for purification of catalytic antibodies toward DNA from sera of patients with lymphoproliferative diseases // Biochem. Mol. Biol. Int. 1996. - Vol. 39. - No. 2. - P. 403-413.

141. Krasteva M., Aubin F., Laventurier S., Kehren J.: Assossou O., Kanitakis J , Kaiserlian D., Nicolas J.F. MHC class II-KO mice are resistant to the imim • nosuppressive effects of UV light // Eur. J. Dermatol. 2002. - Vol. 12. -No. l.-P. 10-19.

142. Kubicka-Trzaska A. Serum anti-retinal antibodies and intensity of endogenous posterior uveitis // Klin. Oczna. 2002. - Vol. 104. - No. 3-4 - P. 231234.

143. Lacroix-Desmazes S., Mouthon L., Spalter S.H., Kaveri S., Kazatchkine M.D. Immunoglobulins and the regulation of autoimmunity through the immune network // Clin. Exp. Rheumatol. 1996. - Vol. 14. - Suppl. 15. -P. 9-15.

144. Lacroix-Desmazes S., Wooyla В., Delignat S., Dasgupta S. Nagaraja V., Kazatchkine M.D., Kaveri S.V. Pathophysiology of catalytic antibodies // Immunol. Lett. 2006. - Vol. 103. - P. 3-7.

145. Leckband D.E., Kuhl T.L., Wang H.K., Muller W., Herron J., Ringsdorf И. Force probe measurements of antibody-antigen interactions // Methods. -2000. Vol. 20. - No. 3. - P. 329-340.

146. Lerner R.A. Catalytic antibodies: the concept and the promise // Hosp. Pract.- 1993. Vol. 28. - No. 7. - P. 53-59.

147. Leslie D. Lipsky P., Notkins A.L. Autoantibodies as predictors of disease // J. Clin. Invest.-2001.-Vol. 108. P. 1417-1422.

148. Lilie H., Jaenicke R., Buchner J. Characterization of a quaternary-structure 2 folding intermediate of an antibody Fab-fragment // Protein Sci. 1995. Vol. 4.-No. 5.-P. 917-924.

149. Lunde E., Western K.H., Rasmussen I.B., Sandlie 1., Bogen B. Efficient delivery of T cell epitopes to APC by use of MHC class II-specific Troybodies // J. Immunol. 2002. - Vol. 168. - No. 5. - P. 2154-2162.

150. Mageed R.A., Zack D.J. Cross-reactivity and pathogenicity of anti-DNA autoantibodies in systemic lupus erythematosus // Lupus. 2002. - Vol. 11. -No. 12.-P. 783-786.

151. Magone M.T., Whitcup S.M. Mechanisms of intraocular inflammation // Chem. Immunol. 1999. - Vol. 73. - P. 90-119.

152. Mahmoudi M., Denomme G.A., Edwards J.Y., Bell D.A., Cairns E. The role of the immunoglobulin heavy chain in human anti-DNA antibody binding specificity // Arthritis Rheum. 1995. - Vol. 38. - P. 389-395.

153. Maini R., Edelsten C. Uveitis associated with parvovirus infection // Br. J. Ophthalmol. 1999. - Vol. 83. - P. 1403-1408.

154. Maizels N. Immunoglobulin gene diversification // Ашш. Rev. Genet. -2005. Vol. 39. - P. 23-46.

155. Mancini G. Carbonara A.O., Heremans J.F. Immunochemical quantitation of antigens by single radial immunodiffusion. // Immunochem. 1965 -Vol. 2 - No. 3-P. 235-254.

156. Manlicimer-Lory A., Katz J.B., Pillinger M., Gliossein C. Smith A., Diamond B. Molecular characteristics of antibodies bearing an anti-DNA-associatedidiotype // J. Exp. Med. 1991. - Vol. 174. - P. 1639-1652.

157. Marks M.I. Rapid identification of herpes simplex vims in tissue culture by direct immunofluorescence // J. Lab. Clin. Med. 1971. - Vol. 78. - No. 6. -P. 963-968.

158. Marrack P., Kappler J., Kotzin B.L. Autoimmune disease: why and where it occurs // Nat. Med. 2001. -Vol. 7. - No. 8. - P. 899-905.

159. Matsunaga M., Abe Т., Satoh N. Nakajima A., Ohkoshi M., Sakuragi S. Uveitopathogenic site of the gamma-subunit of cyclic guanosine monophosphate phosphodiesterase in Lewis rats // Jpn. J. Ophthalmol. 2001. -Vol. 45. - No. 6. - P. 570-576.

160. McHugh N.J. Systemic lupus erythematosus and dysregulated apoptosis-what is the evidence? // Rheumatology (Oxford). 2002. - Vol. 41. - No. 3. -P. 242-245.

161. McPherson S.W., Roberts J.P., Gregerson D.S. Systemic expression of rat soluble retinal antigen induces resistance to experimental autoimmune uveo-retinitis // J. Immunol. 1999. - Vol. 163. - P. 4269-4276.

162. Mevorach D. Systemic lupus erythematosus and apoptosis: a question of balance // Clin. Rev. Allergy Immunol. 2003. - Vol. 25. - No. 1. - P. 4959.

163. Mihara M., Hayasaka S., Watanabe K., Kitagawa K., Hayasaka Y. Ocular manifestations in patients with microscopic polyangiitis // Eur. J. Ophthalmol. 2005. - Vol. 15.-No. l.-P. 138-142.

164. Miller J.F., Basten A. Mechanisms of tolerance to self // Curr. Opin. Immunol. 1996. - Vol. 8. - P. 815-821.

165. Mimura Y., Ghirlando R., Sondermann P. Lund J., Jefferis R. The molecular specificity of IgG-Fc interactions with Fc gamma receptors // Adv. Exp. Med. Biol. 2001. - Vol. 495. - P. 49-53.

166. Mukaida N. Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC) // Nippon Rinsho. 1999. - Vol. 57 (Suppl.). - P. 571-573.

167. Mukaida N. Immunologic tests: Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC) // Nippon Rinsho. 2005. - Vol. 63 (Suppl. 7). - P. 34-36.

168. Munthe L.A., Kyte J.A., Bogen B. Resting small В cells present endogenous immunoglobulin variable-region determinants to idiotope-specific CD4+ T cells in vivo // Eur. J. Immunol. 1999. - Vol. 29. - No. 12. - P. 4043-4052.

169. Nathan C. Catalytic antibody bridges innate and adaptive immunity // Science. 2002. - Vol. 298. - No. 5601.-P. 2143-2144.

170. Nickoloff B.J., Turka L.A. Immunological functions of non-professional antigen-presenting cells: new insights from studies of T-cell interactions with keratinocytes // Immunol. Today 1994. - Vol. 15. - No. 10. - P. 464-469.

171. Nishi Y. Evolution of catalytic antibody repertoire in autoimmune mice // J. Immunol. Methods. 2002. - Vol. 269. - No. 1-2. - P. 213-233.

172. Nisnevitch M., Firer M.A. The solid phase in affinity chromatography: strategics for antibody attachment // J. Biochem. Biophys. Methods. 2001.- Vol. 49. No. 1-3. - P. 467-480.

173. Nussenblatt R.B. Experimental autoimmune uveitis: Mechanisms of disease and clinical therapeutic indications // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1991. -Vol. 32.-No. 13.-P. 3131-3141.

174. Nussenblatt R.B., Caspi R.R., Malidi R., Chan C.C., Roberge F., Lider O., Weiner H.L. Inhibition of S-antigen induced experimental autoimmune uveoretinitis by oral induction of tolerance with S-antigen // J. Immunol. -1990.-Vol. 144.-P. 1689-1695.

175. Nussenblatt R.B., Whitcup S.M. Uveitis: Fundamentals and clinical practice.- Elsevier, 2004.

176. Ohage E.C., Wirtz P., Bamikow J., Steipe B. Intrabody construction and expression. II. A synthetic catalytic Fv fragment // J. Mol. Biol. 1999. -Vol. 291.-No. 5.-P. 1129-1134.

177. Ohguro H., Takaya Т., Ogawa К., Suzuki J., Nakagawa T. Cancer-associated retinopathy // Nippon Ganka Gakkai Zasshi 1997. - Vol. 101. — No. 4. - P. 283-287.

178. Ohguro H., Yokoi Y., Ohguro I., Mainiya K., Ishikawa F., Yamazaki H., Metoki Т., Talcano Y., Ito Т., Nakazawa M. Clinical and immunologic aspects of cancer-associated retinopathy // Am. J. Ophthalmol. 2004. -Vol. 137.- No. 6.-P. 1117-1119.

179. Olikoshi M., Abe Т., Satoh N., Nakajima A. Sakuragi S. Uveitopathogenic sites in recoverin // Curr. Eye Res. 2001. - Vol. 22. - No. 4. - P. 304-311.

180. Ohta K., Norose K., Wang X.C., Ito S., Yoshimura N. Abnonnal naive and memory T lymphocyte subsets in the peripheral blood of patients with ил ei-tis // Curr Eye Res. 1997. - Vol. 16. - No. 7. - P. 650-655.

181. Oldstone M.B.A. Molecular mimicry and immune-mediated diseases // FASEB J. 1998. - Vol. 12. - P. 1255-1265.

182. Papavasiliou F.N., Schatz D.G. Somatic hypermutation of immunoglobulin genes: merging mechanisms for genetic diversity // Cell. 2002. - Vol. 109 (Suppl.). - P. 35-44.

183. Pender M.P. Activation-induced apoptosis of autoreactive and alloreactive T lymphocytes in the target organ as a major mechanism of tolerance // Immunol. Cell Biol. 1999. - Vol. 77. - No. 3 - P. 216-223.

184. Peng S.L., Moslehi J., Robert M.E., Craft J. Perforin protects against autoimmunity in lupus-prone mice // J. Immunol. 1998. - Vol. 160. - No. 2. P. 652-660.

185. Pillet D., Paon M., Vorobiev I.I., Gabibov A.G., Thomas D. Friboulet A. Idiotypic network mimicry and antibody catalysis: lessons for the elicitatio i of efficient anti-idiotypic protease antibodies I! J. Immunol. Methods 200. -Vol. 269.-P. 5-12.

186. Pisetsky D.S. Antibody responses to DNA in normal immunity and aberrai i immunity // Clin. Diagnost. Lab. Immunol. 1998. - Vol. 5. - No. 1. - P.6.

187. Pisetsky D.S. The immunologic properties of DNA // J. Immunol. 1996. -Vol. 156.-P. 421-431.

188. Podack E.R. Molecular mechanisms of cytolysis by complement and by cytolytic lymphocytes // J. Cell Biochem. 1986. - Vol. 30. - No. 2. - P. 133170.

189. Presta L.G. Engineering antibodies for therapy // Cuit. Pharm. Biotechnol. -2002. Vol. 3. - No. 3. - P. 237-256.

190. Radaev S., Sun P. Recognition of immunoglobulins by Fcgamma receptors 4 Mol. Immunol.-2002,-Vo. 38.-No. 14.-P. 1073-1083.

191. Rahman A. Autoantibodies, lupus and the science of sabotage P Rheumatology. 2004. - Vol. 43. - No. 11. - P. 1326-1336.

192. Rahman A. Haley J., Radway-Briglit E., Nagl S. Low D.G. Latchman D.S., Isenberg D.A. The importance of somatic mutations in the VX gene 2a2 in human monoclonal anti-DNA antibodies // J. Mol. Biol. 2001. - Vol. 307. -P. 149-160.

193. Rai G., Saxena S., Kumar H., Singh V.K. Human retinal S-antigen: T a epitope mapping in posterior uveitis patients // Exp. Mol. Pathol. 2001. -Vol. 70.-No. 2.-P. 140-145.

194. Ramsland P.A., Farrugia W. Ciystal structures of human antibodies: a 6 tailed and unfinished tapestry of immunoglobulin gene products // J. Mo Recognit. 2002. - Vol. 15. - No. 5. - P. 248-259.

195. Rao V.P., Kajon A.E., Spindler K.R., Carayanniotis G. Involvement of epitope mimiciy in potentiation but not initiation of autoimmune disease // J. Immunol. 1999. - Vol. 162. - P. 5888-5893.

196. Ravetch J.V., Bolland S. IgG Fc receptors // Annu. Rev. Immunol. 2001. -Vol. 19. - P. 275-290.

197. Reichlin M. Cellular disfunction induced by penetration of autoantibodies into living cells: cellular damage and dysfunction mediated by antibodies to dsDNA and ribosomal P proteins // J. Autoimmun. 1998. - Vol. 11. -No. 5. - P. 557-561.

198. Rekvig O.P., Kalaaji M, Nossent H. Anti-DNA antibody subpopulations and lupus nephritis // Autoimmun. Rev. 2004. - Vol. 3. - No. 2. - P. 1-6.

199. Robin S., Petrov K., Dintinger Т., Kujumdzieva A., Tellier C., Dion M. Comparison of three microbial hosts for the expression of an active catalytic scFv // Mol. Immunol. 2003. - Vol. 39. - No. 12. - P. 729-738.

200. Roitt I.M., Delves P.J. Essential immunology. Blackwell, 2001.

201. Rose N.R. The role of infection in the pathogenesis of autoimmune disease /7 Semiti. Immunol. 1998. - Vol. 10. - No. 1. - P. 5-13.

202. Rose N.R,. Conway de Marcario E., Folds J.D., Lane E.C. Nakamura R.M. (eds.) Manual of clinical laboratory immunology. 5th ed. ASM Press, 1997.

203. Rose N.R., Mackay I.R. The autoimmune diseases. Elsevier Inc., 2006.

204. Salinas-Carmona M.C. Nussenblatt R.B. Gery I. Experimental autoimmune uveitis in the athymic nude rat // Eur. J. Immunol. 1982. - Vol. 12. -P. 480-484.

205. Sandusky H., Cilluffo M., Braun J., Gordon L.K. Ocular pANCA antigens are expressed in nonpigmented ciliary body epithelium and are conserved in multiple mammalian species // Ocul. Immunol. Inflamm. 2001. - Vol. 9. -No. l.-P. 25-34.

206. Sartani G., Silver P.В., Strassmann G., Chan C.C., Caspi R.R. Suramin treatment suppresses induction of experimental autoimmune uveoretinitis EAU in rodents // Curr. Eye Res. 1995. - Vol. 14. - No. 10. - P. 887-896.

207. Sashclienko L.P., Gnuchev N.V., Kirillova M.A., Lukjanova T.I., Rebizova T.V., Lukanidin E.M. Separation of the pore-forming and cytotoxic activities from natural killer cell cytotoxic factor. // FEBS Lett. 1988. - Vol. 266. -P. 261-264.

208. Sato M., Iwakabe K., Ohta A., Sekimoto M., Kimura S., Nishimura T. Self-priming cell culture system for monitoring genetically-controlled spontaneous cytokine-producing ability in mice // Immunol. Lett. 1999. - Vol. 70. -No. 3.-P. 173-178.

209. Satoh N. Abe Т., Nakajima A., Ohkoshi M., Koizumi Т., Tamada H., Sa-kuragi S. Analysis of uveitogenic sites in phosducin molecule // Cuir. Eye Res. 1998. - Vol. 17. - No. 7. - P. 677-686.

210. Schalken J.J., Winkens H.J., Van Vugt A.FI. Bovee-Geurts P.H., De Grip W.J., Broekhuyse R.M. Rliodopsin-induced experimental autoimmune uveoretinitis: dose-dependent clinicopathological features // Exp. Eye Res. — 1988.-Vol. 47.-P. 135-145.

211. Schmidt R.E., Gessner J.E. Fc receptors and their interaction with complement in autoimmunity // Immunol. Lett. 2005. - Vol. 100. - No. 1. - P. 5667.

212. Shao H., Lei S., Sun S.L., Kaplan H.J. Sun D. Conversion of monophasic to recurrent autoimmune disease by autoreactive T cell subsets // J. Immunol. -2003.-Vol. 171.-No. 10.-P. 5624-5630.

213. Shefher R., Kleiner G., Turken A., Papazian L,, Diamond B. A novel class of anti-DNA antibodies identified in BALB/c mice // J. Exp. Med. — 1991. — Vol. 173. P. 287-296.

214. Sherer Y., Shoenfeld Y. Idiotypic network dysregulation: a common etiop?-thogenesis of diverse autoimmune diseases // Appl. Biochem. Biotechnol. -2000. Vol. 83. - No. 1-3. - P. 155-162.

215. Shoenfeld Y., George J. Induction of autoimmunity. A role for the idiotypic network // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1997. - Vol. 815. - P. 342-349.

216. Shoenfeld Y., Rose N.R. Infection and autoimmunity. Elsevier B.V., 2004. - 747 p.

217. Shuster A.M., Gololobov G.V., Kvashuk OA., Bogomolova A.E., Smirnov I.V., Gabibov A.G. DNA-hydrolyzing autoantibodies // Science. 1992. -Vol. 256.-P. 665-667.

218. Singh V.K., Donoso L.A. Yamaki K., Shinohara T. Uveitopathogenic sites in bovine S-antigen // Autoimmunity. 1989. - Vol. 3. - No. 3. - P. 177187.

219. Slater C.A., Davis R.B., Shmerling R.H. Antinuclear antibody testing. A study of clinical utility // Arch. Int. Med. 1996. - Vol. 156. - P. 1421-1425.

220. Smith J.R. HLA-B27-associated uveitis // Ophthalmol. Clin. North Am. -2002. Vol. 15. - No. 3. - P. 297-307.

221. Sondermann P., Oosthuizen V. X-ray ciystallographic studies of IgG-I- -ganuna receptor interactions // Biochem. Soc. Trans. 2002. — Vol. 30. -No. 4.-P. 481-486.

222. Stein-Streilein J., Streilein J.W. Anterior chamber associated immune deviation ACAID: regulation, biological relevance, and implications for therapy // Int. Rev. Immunol. -2002. Vol. 21. - No. 2-3. - P. 123-152.

223. Stempel D., Sandusky H., Lampi K., Cilluffo M., Horwitz J., Braun J., Goodglick L., Gordon L.K. BetaBl-crystallin: identification of a candidate ciliary body uveitis antigen // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2003. - Vol. 44. -No. l.-P. 203-209.

224. Streilein J.W. Ocular immune privilege protection that preserves sight! // Karger Gazette The Eye in Focus. - 2001. - No. 64. - P. 5-8.

225. Suchkov S.V., Trebukhina E.L. A specific antigen in human retina a novel candidate for the potential autoantigen or not? // Abstracts of the 11th EFIS Meeting, Espoo, Finland. - 1991. - 32-21.

226. Suchkov S.V., Trebukhina E.L. Specificity of the antigens in human retina V ARVO Meeting Abstract Issue, Sarasota, FL, USA. 1991. - 1304-1342. -P. 934.

227. Suchkov S.V., Trebukhina E.L., Efremova M.A., Loginova T.V. Studies on tlie antigenic structure of retina // 10th ISER Abstract Issue, Stressa, Italy. -1992.-Reg. #0031.

228. Suchkov S.V., Trebukhina E.L., Kondratyev I.A. On the novel antigen in retina // ARVO Meeting Abstract Issue, Sarasota, FL, USA. 1992. - 1201-1216.-P. 932.

229. Sun J. van Houten N. CD40 stimulation in vivo does not inhibit CD4+ T cell tolerance to soluble antigens // Immunol. Lett. 2002. - Vol. 84. - No. 2. -P. 125-132.

230. Suzuma K., Mandai M., Kogishi J., Tojo S.J., Honda Y., Yoshimura N. Role of P-selectin in endotoxin-induced uveitis // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. ~1997.-Vol. 38.-No. 8.-P. 1610-1618.

231. Takatsu K. Cytokines involved in B-cell differentiation and their sites of action//Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1997. - Vol. 215. - No. 2. - P. 121-133.

232. Tan E.M. Antinuclear antibodies: diagnostic markers and clues to the basis of systemic autoimmunity // Pediatr. Infect. Dis. J. 1998. - Vol. 7. - No. 5. -P. 3-9.

233. Tan E.M., Chan E.K., Sullivan K.F., Rubin R.L. Antinuclear antibodies (ANAs): diagnostically specific immune markers and clues toward the understanding of systemic autoimmunity // Clin. Immunol. Immunopathol. —1998.-Vol. 47.-No. 2.-P. 121-141.

234. Tanaka Т. Suzuki J., Yamakawa N., Usui M. Molecular biological analyse of retinal and streptococcal lieat-shock protein 60 // Jpn. J. Ophthalmol. -2000. Vol. 44. - No. 6. - P. 692.

235. Trembleau S., Germann Т., Gatelv M.K., Adorini L. The role of IL-12 in the induction of organ-specific autoimmune diseases // Immunol. Today 1995. - Vol. 16. - No. 8. - P. 383-386.

236. Trendelenburg M., Scliifferli J.A. Apoptosis and Clq: possible explanations for the pathogenesis of systemic lupus erythematosus // Z. Rheumatol. -2000. Vol. 59. - No. 3. - P. 172-175.

237. Tiinchieri G. Regulatory role of T cells producing both interferon gamma and interleukin 10 hi persistent infection // J. Exp. Med. 2001. - Vol. 194. -No. 10.-P. 53-57.

238. Trinchieri G., Valiante N. Receptors for the Fc fragment of IgG on natural killer cells // Nat. Immun. 1993. - Vol. 12. - No. 4-5. - P. 218-234.

239. Van der Lelij A., Doekes G., Hwan B.S., Vetter J.C., Rietveld E., Stilma J.S., Kijlstra A. Humoral autoimmune response against S-antigen and IRBP in ocular onchocerciasis // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1990. - Vol. 31. -No. 7.-P. 1374-1380.

240. Wacker W.B. Experimental allergic uveitis: Investigations of retinal autoimmunity and the immunopathologic responses provoked // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1991. - Vol. 32. - No. 13. - P. 3119-3128.

241. Weir A.N., Nesbitt A., Chapman A.P., Popplewell A.G., Antoniw P., Law-son A.D. Formatting antibody fragments to mediate specific therapeutic functions//Biochem. Soc. Trans. 2002. - Vol. 30. - No. 4. - P. 512-516.

242. Wellmann U., Letz M., Herrmann M., Angermuller S., Kalden J.R., Winkler Т.Н. The evolution of human anti-double-stranded DNA autoantibodies // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. - Vol. 102. - No. 26. -P. 9258-9263.

243. Wentworth P. Jr. Tech. Sight. Antibody design by man and nature // Science. 2002. - Vol. 296. - No. 5576. - P. 2247-2249.

244. Whittle R.M. Wallace G.R., Whiston R.A., Dumonde D.C., Stanford M.R, Human antiretinal antibodies in toxoplasma retinochoroiditis // Br. J. Ophthalmol. 1998. - Vol. 82. - No. 9. - P. 1017-1021.

245. Wick M.J., Ljunggren H.G. Processing of bacterial antigens for peptide presentation on MHC class I molecules // Immunol. Rev. 1999. - Vol. 172. -P. 153-162.

246. Wildner G., Diedrichs-Mohring M. Autoimmune uveitis and antigenic mimicry of environmental antigens // Autoimmun. Rev. 2004. - Vol. 3. - No. 5. -P. 383-387.

247. Wilkinson R.W., Lee-MacAry A.E., Davies D., Snaiy D., Ross E.L. Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity: a flow cytometiy-based assay using fluorophores // J. Immunol. Methods. 2001. - Vol. 258. - No. 1-2. -P. 183-191.

248. Yang P.Z. Experimental autoimmune uveoretiilitis and pinealitis in Lewi-; rats induced by varied doses of inteiphotoreceptor retinoid-binding protein Zhonghua .Yan. Ke. Za. Zhi. 1993. - Vol. 29. - No. 6. - P. 373-376.

249. Yin Z., Craft J. yS T cells in autoimmunity // Springer Semin. Immunopathol. 2000. - Vol. 22. - No. 3. - P. 311-320.

250. Yokoi H., Kato K., ICezuka Т., Sakai J., Usui M., Yagita H., Okumura K. Prevention of experimental autoimmune uveoretinitis by monoclonal antibody to interleukin-12 // Eur. J. Immunol. 1997. - Vol. 27. - No. 3. - P. 641646.

251. Young J.D. Colin Z.A. Cellular and humoral mechanisms of cytotoxicity: structural and functional analogies // Adv. Immunol. 1987. - Vol. 41. -P. 269-332.

252. Zervos Т., Tsiaras W. Systemic autoimmune diseases and their effect on the eye // Med. Health R. I. 1999. - Vol. 82. - No. 2. - P. 53-57.

253. Zhang M.D., Huang S.R. An immunological study of endogenous uveitis: circulating immune complexes and their specific characteristics // Zhonghua. Yan. Ke. Za. Zhi. 1991. - Vol. 27. - No. 4. - P. 231-234.

254. Zhang X., Jiang S., Manczak M., Sugden В. Adamus G. Phenotypes of T cells infiltrating the eyes in autoimmune anterior uveitis associated with EAE // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2002. - Vol. 43. - No. 5. - P. 14991508.

255. Zheng L., Baumann U., Reymond J.L. Production of a functional catalytic antibody ScFv-NusA fusion protein in bacterial cytoplasm // J. Biochem. (Tokyo). -2003. -Vol. 133.-No. 5.-P. 577-581.

256. Zierhut M., Schlote Т., Tomida J., Stiemer R. Immunology of uveitis and ocular allergy // Acta Ophthalmol. Scand. 2000. - Vol. 78. - P. 22-25.

257. Zierhut M., Wild U., Roser R., Wiggert В., Tlnel H.J., Stiemer R. Experimental autoimmune uveitis. Characterization of retina infiltrating cells // Ophthalmologe 1999. - Vol. 96. - No. 4. - P. 252-256.

Информация о работе

Барсова, Наталья Юрьевна
кандидата биологических наук
Москва, 2009
ВАК 03.00.27

Диссертация

Поглощение и миграция цинка в подзолистой и дерновой почвах Тверской области - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно