Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Свободно-радикальные и мутационные процессы у животных, предадаптированных к окислительному стрессу
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Свободно-радикальные и мутационные процессы у животных, предадаптированных к окислительному стрессу"

На правей рукописи

Азарова Анна Эдуардовна

СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНЫЕ И МУТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ У ЖИВОТНЫХ, ПРЕДАДАПТИРОВАННЫХ К ОКИСЛИТЕЛЬНОМУ

СТРЕССУ

03.00.04 - биохимия 03.00.15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 2005

Диссертация выполнена в НИИ Биологии ГОУ ВПО «Ростовский государственный университет».

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор

Т.П. Шкурат

кандидат биологических наук, с.н.с. В.Н. Прокофьев

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

М.М. Асланян

доктор биологических наук, профессор И.А. Горошинская

Ведущая организация: Ростовский государственный медицинский университет (г. Ростов-на-Дону).

/}• Защита диссертации состоится « ¿V» . r.CL CtLi с 2005 г

в -У_ часов на заседании диссертационного Совета Д.212.208.07 по

биологическим наукам при Ростовском государственном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, ауд. y¿ 6 ).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ростовского государственного университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148).

Автореферат разослан 7 » , С С Ci ¿ Q^-2005 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор биологических наук

В.В.Бабенко

7Щ-Ч <Sbo4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы, Проблема повышения устойчивости организма к воздействию экстремальных факторов среды является весьма существенной, поскольку расширяет спектр исследований природы от космоса до глубин океана. В качестве одного из способов повышения устойчивости организма к воздействию экстремальных факторов была предложена предварительная обработка организма малыми дозами токсического агента, которая получила название предварительной адаптации или предадаптации. Согласно концепции, сформулированной Ригером и Михаэлисом (1978), предобработка организма малыми дозами мутагенов или стрессорных агентов повышает устойчивость клеток к последующим мутагенным воздействиям. Феномен повышения устойчивости организма в результате предадаптации получил название адаптивного ответа (Samson, 1979). Показана неспецифичность феномена адаптивного ответа для различных факторов, условий воздействия (in vivo и in vitro) и объектов (микроорганизмы, растения и животные) (Спитковский, 1992; Joiner е.а., 1999; Опритов и др., 1999; Моргун и др., 2002; Васильева, 2004).

На клеточном уровне сигналом для запуска неспецифической адаптационной реакции служит сдвиг прооксидантно - антиоксидантного равновесия в направлении активации процессов перекисного окисления липидов в биологических мембранах и жидкостях - т.е., окислительный стресс (Ames, 1983; Барабой, 1991). Окислительный стресс является индуктором запуска неспецифических реакций, в результате которых реализуется каскад разнонаправленных метаболитических процессов, результатом которых может быть деструкция мембран, инактивация активности ферментов и гормонов, повреждения ДНК, нарушение клеточного цикла и, в конечном итоге, гибель клетки (Меерсон, 1981; Chiu et al., 1989, 1997; Jackson et al., 1998; Bunout, Cambiazo, 1999; Kang et al., 1999; Klein et al., 2003; Singh, 2004; Jbo, 2005).

Ранее было показано, что предварительное воздействие малых доз может повышать устойчивость организма к более сильным воздействиям в результате предадаптации метаболических систем организма, приобретенной в процессе реакции на первичное воздействие (Гаркави, Квакина, 1990). В то же время, онтогенетический аспект этого явления ранее практически не был освещен в научной литературе. Немногочисленные исследования, посвященные этой проблеме и выполненные на низших позвоночных (Тимофеева, 1997), оказались недостаточными для анализа механизма установления устойчивости ювениальных форм, обработанных низкими дозами агентов, к экстремальным воздействиям, которым подвергается организм во взрослом состоянии. Однократное воздействие гипербарической оксигенации на ранних этапах онтогенеза Xenopus laevis изменяет способность антиоксидантных систем взрослого организма реагировать на окислительный стресс, причем малые давления (0,2 МПа) способствуют биохимической адаптации, в то время как высокие (0,7 МПа) приводят к дисбалансу и ингибированию систем,

...•.ílA.'tcü^ ' БИЬЛИОТСКЛ ;

ответственных за антиоксидантную защиту. Эти данные свидетельствуют о формировании онтогенетического импринтинга после адаптивного воздействия окислительного стресса (Гуськов и др., 1999).

Цель данной работы - оценить степень и длительность сохранения метаболического следа после воздействия на новорожденных крысят низкой дозы ГБО, оценить возможность повышения устойчивости предадаптированных животных к воздействию стрессорных режимов агента в отдаленные сроки после предадаптации, а также оценить изменение нормы реакции на окислительный стресс в потомстве, полученном от реципрокных скрещиваний предадаптированных крыс.

Задачи исследования:

1. Определить интенсивность хемилюминесценции, перекисного окисления липидов, активность антиоксидантных ферментов, уровень аберраций хромосом и генотоксичность различных тканей животных в отдаленные сроки (6 и 12 месяцев) после их обработки ГБО (0,2 МПа-1ч) в новорожденный период.

2. Определить интенсивность свободно-радикальных процессов и антиоксидантный статус в различных тканях предадаптированных животных (0,2 МПа-1ч, новорожденные) после повторного воздействия ГБО (0,5 МПа -1ч или 0,7 МПа до судорог) на половозрелых крыс.

3. Оценить уровень аберраций хромосом, пролиферативную активность и генотоксичность различных тканей предадаптированных крыс (0,2 МПа-1ч, новорожденные) в ответ на повторное воздействие, индуцированное токсическими режимами ГБО (0,5 МПа -1ч или 0,7 МПа до судорог), на половозрелых крыс.

4. Оценить спонтанный и индуцированный ГБО (0,5 МПа-1ч) уровень аберраций хромосом в соматических тканях потомства, полученного в результате реципрокных скрещиваний предадаптированных родителей (0,2МПа-1ч, новорожденные).

Научная новизна. Впервые показано, что однократное воздействие повышенного давления кислорода (0,2 МПа-1ч) на новорожденных крыс изменяет внутриклеточный метаболизм тканей, в частности систем, ответственных за перекисное окисление липидов, и формирует качественно новое соотношение про - и антиоксидантных систем в организме, которое способно сохранятся длительное время. Впервые показано, что предварительное действие низкого режима ГБО (0,2 МПа-1ч) на ранних стадиях постэмбрионального развития уменьшало выраженность стресс

индуцированного накопления продуктов перекисного окисления липидов во всех исследованных тканях после повторного воздействия ГБО (0,5 и 0,7 МПа) через 6 и 12 месяцев. Впервые показано, что предадаптированные в новорожденный период крысы обладают повышенной устойчивостью генома. Таким образом, впервые показано, что для формирования устойчивой долговременной адаптации к стрессу достаточно однократного воздействия ГБО (0,2 МПа-1ч) в новорожденный период. Впервые показана возможность передачи устойчивости к окислительному стрессу от животных, однократно обработанных в новорожденный период низким режимом ГБО, своим потомкам, при этом более отчетливо это прослеживалось в случае, когда предадаптированной была самка.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. После воздействия на новорожденных животных низкой дозы кислорода под давлением формируется качественно новое соотношение про- и антиоксидантных систем в организме.

2. Интенсивность ХЛ, количественное содержание продуктов ПОЛ и динамика активности антиоксидантных ферментов свидетельствуют о том, что предадаптированные животные приобретают повышенную устойчивость к токсическим режимам ГБО.

3. Однократная обработка животных низкой дозой ГБО в новорожденном возрасте снижает либо удерживает на стационарном уровне выход аберраций хромосом в ответ на повторное действие токсических режимов, и этот эффект сохраняется у потомков предадаптированных самок и не выявлен у потомства предадаптированных самцов.

4. Для формирования устойчивой долговременной адаптации к окислительному стрессу достаточно однократного воздействия низкой дозы ГБО на животных в ранние сроки постнатального развития.

Теоретическое и практическое значение работы: В общетеоретическом плане выполненная работа расширяет существующие представления о механизмах предадаптации млекопитающих к окислительному стрессу. Данные, представленные в работе, позволяют как количественно, так и качественно оценить влияние предадаптации новорожденных животных на устойчивость к повреждающему воздействию на ткани организма ГБО -индуцированного стресса. Вьивлена возможность предадаптировать однократной обработкой ГБО в новорожденный период организм взрослых животных к окислительному стрессу. Установлен материнский эффект наследования устойчивости к окислительному стрессу. Полученные в работе данные представляют существенный интерес для раскрытия АФК-зависимых механизмов приспособления организма к постоянно меняющимся условиям

окружающей среды, а также для разработки различных методов повышения резистентности организма к экстремальным условиям среды. Полученные результаты расширяют представления о свободно-радикальных и мутационных процессах в организме при окислительном стрессе, открывают новые перспективы их практического применения в адаптационной медицине. Полученные в работе новые экспериментальные данные используются в курсах лекций «Свободные радикалы в живых системах», «Мутагены окружающей среды», «Химический мутагенез», «Концепции современного естествознания».

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на научных сессиях биолого-почвенного факультета РГУ (2001, 2002), на заседании Ростовского отделения общества ВОГиС (2003), на Международной конференции по гипербарической медицине (Москва, 2003); на Всероссийском съезде ВОГиС (Москва, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ. Личный вклад автора в опубликованном материале 59,0%, объём 0,8 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 2 глав обзора литературы, описания материала и методов исследования, пяти разделов результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка цитированной литературы, включающего 262 источника, из которых 161 зарубежных. Работа изложена на 149 страницах печатного текста, иллюстрирована 15 рисунками и 28 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперимент проводили на белых беспородных крысах самцах и самках. Всего в эксперименте участвовало 150 животных - по 10 животных в каждом варианте. Животных рандомизировали и подвергали действию кислорода под давлением в специальных барокамерах объемом 25 л с щелочным поглотителем углекислоты. Компрессию и декомпрессию проводили со скоростью 0,1 МПа в минуту. В качестве «малой дозы» был выбран режим ГБО 0,2 МПа-1ч, поскольку в предыдущих исследованиях, выполненных на базе НИИ Биологии РГУ, был показан предадаптирующий эффект именно этого режима (Брень, 1997; Тимофеева, 1997; Гуськов и др., 1999). В качестве стрессорного воздействия были использованы два режима ГБО. Первый - 0,7 МПа до судорог - позволяет оценить степень способности предадаптированных животных выдерживать окислительный стресс (по времени до наступления судорог). Второй - 0,5 МПа в течение 1 часа - не вызывает гибели животных, что позволяет изучать изменение основных показателей адаптации крыс к окислительному стрессу в динамике.

Первая постановка:

I - Интактные крысы.

II - Животные, обработанные сразу после рождения ГБО 0,2 МПа-1ч и декапитированные через 6 месяцев.

III - Животные, обработанные в возрасте 6 месяцев ГБО 0,5 МПа-1ч.

ГУ - Животные, предадаптированные в новорожденный период (0,2 МПа-1ч) и обработанные через 6 месяцев ГБО 0,5 МПа-1ч. Вторая постановка :

I - Интактные крысы.

II - Животные, обработанные ГБО 0,2 МПа-1ч сразу после рождения и

декапитированные через 1 год.

III - Животные, обработанные в возрасте 1 год ГБО 0,7 МПа до судорог.

ГУ - Животные, предадаптированные в новорожденный период (0,2 МПа-1ч) и обработанные через 1 год ГБО 0,7 МПа до судорог.

Новорожденные

Интактные животные

0,2 МПа-1ч

Через 6 или 12 месяцев

Интактные животные

II

Низкая доза после рождения 0, 2 МПа -1 ч

III

Токсическая доза 0,5 или 0,7МПа

IV

Низкая доза после рождения + токсическая доза 0,5 или 0,7МПа

Вариант Обработка ГБО

Новорожденные 0,2 МПа-1ч Через 6 или 12 мес 0, 5 МПа -1ч или 0,7 МПа (до судорог)

Группа I - -

Группа II + -

Группа III - +

Группа IV + +

Рис1. Схема постановки эксперимента

Наследование адаптивных свойств к окислительному стрессу изучали на потомках, полученных в результате реципрокных скрещиваний животных, которые были обработаны в новорожденном периоде повышенным давлением кислорода 0.2 МПа-1ч:

9 К х г?К - 9 интактный контроль х с? интактный контроль

9ПА х с?К - 9 0,2 МПа-1ч х г? интактный контроль

9 К х г?ПА - 9 интактный контроль х $ 0,2 МТ Га-1 ч

Потомство, полученное в результате данных скрещиваний, в половозрелом возрасте подвергали воздействию ГБО в режиме 0,5 МПа-1час.

Для минимизации страданий животных, согласно общепринятым нормам биоэтики, применялась декапитация. В вариантах опыта, где воздействие ГБО проводилось в режиме 0,5 МПа-1ч, животных декапитировали сразу (0ч) и через сутки (24ч) после окончания действия кислорода. Для биохимического анализа использовали эритроциты, плазму крови, мозг, легкие и печень, для генетических анализов использовали мозг, легкие, печень и эпителиоциты роговицы глаза.

В работе использованы следующие методы исследования: Биохимические - определение интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) по содержанию начальных продуктов - диеновых конъюгатов (ДК) (Стальная, 1977), промежуточных - малоновнго диальдегида (МДА), конечных - шиффовых оснований (ШО) (Bidlack, Tappel, 1973). Определение активности антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы (СОД) (Fried, 1975) и каталазы (Королюк и др., 1988). Определение оксидазной активности церулоплазмина (ЦП) модифицированным методом Ревина (Колб, Камышников, 1982) и суммарной пероксидазной активности (Мауэр, 1971). Получение липидных экстрактов вели по Блаю и Дайеру (Bligh, Dyer, 1978). Содержание белка в гомогенатах тканей, в плазме и в суспензии эритроцитов определяли методом Лоури (1951). Количество гемоглобина определяли гемоглобинцианидным методом (Каракашов, Вичев, 1973). Определение активности антиоксидантных ферментов проводили в лизате эритроцитов и супернатанте гомогенатов тканей и пересчитывали с учетом содержания в биологическом материале белка или гемоглобина. Определение интенсивности Н202 индуцированной хемилюминесценции (ХЛ) проводили по методу Шестакова и др. (1972). Регистрировали высоту быстрой вспышки (Н) и светосумму (Sm) хемилюминесценции в течение 100 секунд. Генетические - гибридологический и цитогенетический методы, SOS-lux тест. Для цитогенетических исследований готовили временные давленые препараты роговицы по стандартной методике (Дарлингтон, 1980). В препаратах роговицы проводили анафазный анализ, в ходе которого учитывали хромосомные фрагменты, хроматидные фрагменты, хромосомные и хроматидные мосты, а также осуществляли подсчет митотического индекса. В

каждом варианте анализировали не менее 1500 анафаз. Гибридологический -постановка и анализ реципрокных скрещиваний. Уровень накопления генотоксичных продуктов в тканях животных, подвергшихся действию гипероксии, определяли методом биолюминесцентного анализа SOS-ответа клеток Е. coli С 600 (pPLS - 1) (Птицын, 1996).

Методы статистической обработки результатов - Статистическую обработку биохимических данных проводили по методу Монцевичуте -Эрингене (1964). Достоверность полученных различий оценивали согласно t -критерия Стьюдента для средних арифметических из независимых выборок (Лакин, 1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Интенсивность свободно-радикальных процессов и активность антиоксидантных ферментов в отдаленные сроки после воздействия ГБО на новорожденных животных

Полученные нами результаты показали, что обработка новорожденных животных повышенным давлением кислорода 0,2 МПа-1час (группа И) оставляет длительный метаболический след в их организме, который сохраняется на протяжении нескольких месяцев.

Через 6 месяцев после воздействия гипербарической оксигенации (ГБО) в режиме 0,2 МПа-1ч интенсивность свободно-радикальных процессов (СРП) у животных второй группы существенно выше, чем у интактных. Так интенсивность хемилюминесценции (ХЛ) была повышена в плазме крови (группа II) - величина светосуммы на 37% (0,05<Р<0,1) больше, чем у контрольной группы. При этом были выявлены различия в интенсификации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в разных тканях животных II группы - для плазмы крови характерно повышенное содержание первичных (ДК) и вторичных продуктов (МДА), а для эритроцитов, мозга, печени и легких - вторичных (МДА) и конечных (ШО) продуктов (рис.2).

Активность антиоксидантных ферментов супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы в тканях животных второй группы характеризуется пониженным уровнем по сравнению с интактным контролем (группа I), за исключением более высокого уровня активности супероксиддисмутазы в легких (на 89% Р<0,001). Так активность СОД в головном мозге и печени была снижена на 31% (Р<0,01) и 60% (Р<0,001), соответственно, а активность каталазы в печени и в легких - на 59% (Р<0,001) и 34% (Р<0,01). В эритроцитах активность обоих ферментов была на уровне контрольных значений.

Оксидазная активность церулоплазмина и уровень суммарной пероксидазной активности в плазме крови животных группы II не имели достоверных отличий от интактного контроля.

100 80 60 40 20 0

эритроциты

□ ДК ИВДАиШО

Рис.2. Изменение уровня показателей ПОЛ в тканях предадаптированных животных через 6 месяцев после действия ГБО по отношению к интактному контролю.

Примечание достоверность *при Р<0,05, ** при Р<0,01, *** при Р<0,001

Через 1 год после однократного воздействия на новорожденных животных кислорода под давлением интенсивность свободно-радикальных процессов продолжала отличаться от контроля. Регистрировалась более низкая интенсивность хемилюминесценции в плазме и более высокая в печени по сравнению с интактным контролем. В эритроцитах и плазме крови уровень диеновых конъюгатов (ДК) был выше на 43% (Р<0,001). В головном мозге также был значительно повышен уровень ДК. Уровень малонового диальдегида (МДА) и шиффовых оснований (ШО) был, наоборот, ниже, чем у интактных животных в среднем на 35% (Р<0,01). Интенсивность ПОЛ в печени характеризовалась более низким уровнем МДА (на 42% Р<0,001), а в легких -более высоким уровнем ШО (на 60% Р<0,001) (рис.3). Активность

£ 50 £ 40

Ц30

5 е- 20

... •• -

--

---эритроциты--------плазма-

□ дк □ шо

Рис.3. Изменение уровня показателей ПОЛ в тканях предадаптированных животных через год после действия ГБО по отношению к интактному контролю.

Примечание' достоверность ** при Р<0,01, ***при Р<0,001

ферментов антиоксидантной защиты при этом по сравнению с контролем характеризуется повышенным уровнем в эритроцитах и пониженным в тканях. В эритроцитах активность СОД увеличена более чем в пять раз. В мозге активность СОД снижается более чем в полтора раза. В печени уровень СОД ниже на 95% (Р<0,001), а каталазы - на 28% (Р<0,05).

В то же время, несмотря на модификацию перекисного окисления липидов и активности антиоксидантных ферментов у взрослых животных, обработанных в новорожденный период ГБО 0,2МПа-1ч, системы СРП АО, по-видимому, находятся в равновесии. В пользу этого свидетельствует тот факт, что предадаптированные животные были подвижны, носовых кровотечений и диареи не отмечалось, шерсть была густой, белой, блестящей, крысы не теряли в весе. При вскрытии также не было обнаружено какой-либо патологии внутренних органов Также, несмотря на высокий уровень свободно-радикальных процессов у предадаптированных животных в возрасте 6 месяцев спонтанный уровень аберраций хромосом (АХр) был достоверно ниже контрольного и составил 0,75% (в контроле - 2,32% (Р<0,001). Через 1 год после воздействия агента (группа II) уровень АХр был в пределах спонтанного. Пролиферативная активность эпителиоцитов роговицы ни через 6 месяцев, ни через год после действия ГБО не отличалась от контрольных значений.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что однократное воздействие повышенного давления кислорода на новорожденных крыс изменяет внутриклеточный метаболизм тканей, в частности систем, ответственных за ПОЛ, формирует качественно новое соотношение про- и антиоксидантных систем в организме. Эти изменения сохраняются в течение года.

Интенсивность Н2Оглюминол зависимой хемилюминесценции в тканях предадаптированных животных при ГБО-индуцированном окислительном стрессе

В плазме непредадаптированных животных ГБО 0,5 МПа-1час (группа III) вызывает усиление интенсивности хемилюминесценции почти в 1,5 раза (Р<0,001). Через сутки уровень интенсивности ХЛ остается достаточно высоким. У животных, ранее предадаптированных к окислительному стрессу, повторное воздействие ГБО в режиме 0,5 МПа-1час (группа 1У) не изменяет уровень интенсивности ХЛ.

Токсический режим ГБО (0,7 МПа до судорог) вызывал у непредадаптированных животных (группа III) значительное усиление интенсивности ХЛ в плазме и печени и уменьшение ее - в головном мозге. У предадаптированных животных (группа 1У) ГБО (0,7 МПа-до судорог) не вызывает изменений интенсивности ХЛ в мозге и печени. В плазме регистрируется ее достоверное увеличение. Однако, отклонение показателей ХЛ в плазме от исходного уровня у предадаптированных животных в несколько раз меньше, чем у непредадаптированных (рис.4).

Таким образом, полученные результаты указывают на повышение резистентности к окислительному стрессу предадаптированных животных, обусловленной, в первую очередь, более высоким уровнем эндогенных антиоксидантов, так как их уровень обратно пропорционален высоте быстрой вспышки. Уровень прооксидантов у предадаптированных животных, также, по-видимому, существенно снижен и играет значительную роль в ответе на

окислительный стресс, поскольку отклонение светосуммы ХЛ в ответ на повторное воздействие ГБО у предадаптированных животных также значительно ниже, чем у непредадаптированных.

| 400

i 350

& 300

I 2 250

8 g 200

" I 150

I S 100

S - 50

S 0

3j -50

i -100

I ■ H III □ H IY ■ Sm III □ Sm IY j

Рис.4. Влияние предадаптации на интенсивность ХЛ в тканях при ГБО-инду-цированном стрессе 0,7 МПа до судорог.

Примечание *** достоверность при Р<0,001, ** при Р<0,01, * при Р<0,05

Более низкий уровень процессов свободнорадикального окисления у предадаптированных животных, по-видимому, позволяет им дольше сохранять жизнеспособность при ГБО - 0,7 МПа до наступления судорог. Время до наступления судорог - один из физиологических показателей устойчивости организма млекопитающего к сублетальной дозе ГБО (Жиронкин и др., 1965; Зальцман, 1968). В нашем эксперименте после воздействия ГБО 0,7 МПа судороги наступали достоверно позже у животных, которые сразу после рождения были обработаны повышенным давлением кислорода (0,2 МПа-1ч) (группа IY), чем у непредадаптированных животных (группа III). Отдаление времени наступления судорог составляло в среднем 12 минут (61% Р<0,01), что указывает на повышение толерантности предадаптированных животных к действию высоких доз кислорода.

Интенсивность процессов перекисного окисления липидов в тканях предадаптированных животных при ГБО-индуцированном окислительном стрессе

Обработка животных ГБО 0,5 МПа-1 час сразу после воздействия вызывает в плазме непредадаптированных (группа III) и предадаптированных животных (группа IY) животных активацию процессов перекисного окисления липидов, при этом повышение уровня продуктов ПОЛ у животных IY группы в 5 раз меньше, чем у животных группы III. В эритроцитах животных группы III зарегистрировано повышение уровня МДА на 173%, тогда как у предадаптированных животных (группа IY) уровень МДА повышается менее интенсивно (на 25%, P<0,001J При этом уровень начальных и конечных продуктов ПОЛ у животных III группы не изменяется, а у животных IY группы регистрируется тенденция снижения исходного уровня ДК и ШО. Через сутки

после окончания воздействия уровень продуктов ПОЛ в плазме животных III и IV групп не отличался от контрольного.

Изменение активности процессов ПОЛ в тканях сразу после воздействия ГБО 0,5 МПа-1час у непредадаптированных (III) и предадаптированных (IY) животных имело различную направленность (рис.5). Во всех тканях животных группы III регистрировалось понижение, а у животных группы IY в головном мозге и легких - повышение уровня продуктов ПОЛ В печени животных

■ ДКШ □ ДКПГвЦЦАШ □ЧЦМУЯШОШ РШ01У

Рис.5. Относительный прирост продуктов ПОЛ в различных тканях предадаптированных и непредадаптированных крыс после действия ГБО 0,5 МПа-1час по отношению к собственным контролям. А - мозг, В - печень, С - легкие

Примечание * достоверность при Р<0,05, ** достоверность при Р<0,01, *** достоверность при Р<0,001, 'тенденция к изменению при 0,05< Р<0,1, 0ч - сразу после действия ГБО, 24ч - через сутки после действия I ЬО

группы IY уровень продуктов ПОЛ не отличался от исходного. Умеренная активация свободнорадикального ПОЛ в головном мозге и легких предадаптированных животных может давать ряд благоприятных эффектов: нейтрализацию повреждающего действия на ткани избытка катехоламинов, стимуляцию активности некоторых ферментов тканевого дыхания (сукцинатдегидрогеназы) и мембраносвязанных ферментов (Са(П)-АТФазы), обновление состава липидов мембран и модификацию их функций, что способствует адаптации организма к новым условиям (Владимиров и др., 1991). Эти процессы могли стать причиной резкого снижения интенсивности ПОЛ в тканях предадаптированных животных через сутки после действия ГБО Также следует отметить, что через сутки после воздействия ГБО у непредадаптированных животных (III) во всех тканях некоторые показатели ПОЛ еще превышали первоначальные значения (рис.5), а в тканях предадаптированных животных (IY) они были либо незначительно снижены, либо вообще не отличались от исходных.

Обработка непредадаптированных животных ГБО 0,7 МПа (III) привела к значительному росгу уровня ДК и ШО в плазме - на 144% (Р<0,001) и 111% (Р<0,001), соответственно, и еще большему в эритроцитах. У предадаптированных животных ГБО (0,7 МПа до судорог) (IY) также вызвало увеличение исходного уровня ДК в эритроцитах, но в значительно меньшей степени - на 39% (Р<0,01). Уровень ШО в эритроцитах и плазме предадаптированных животных оставался неизменным.

В головном мозге и легких предадаптированных животных (IY) после действия ГБО 0,7 МПа не было выявлено достоверных изменений в интенсивности ПОЛ, в отличие от её сильной активации у непредадаптированных животных (III). Исходный уровень ДК в этих тканях был повышен на 69% (Р<0,001) и на 209% (Р<0,001), соответственно, наблюдалась тенденция увеличения исходного уровня ШО в легких на 20% (0,05<Р<0,1). В печени у животных IY группы исходный уровень ДК увеличивался на 29% (Р<0,01), а уровень МДА и ШО как и у животных группы III не отличался от исходного.

Таким образом, наши исследования показали, что в тканях предадаптированных животных исследуемые режимы ГБО (0,5 и 0,7 МПа) вызывают повышение содержания продуктов перекисного окисления липидов от исходного уровня в гораздо меньшей степени, чем у непредадаптированных животных, подвергшихся такой же обработке. Вероятно, предварительное действие низких режимов ГБО в ранние сроки постэмбрионального развития уменьшало выраженность стресс-индуцированного накопления продуктов ПОЛ во всех исследуемых тканях. Можно полагать, что изменения интенсивности свободно-радикальных процессов у предварительно обработанных кислородом животных свидетельствуют о повышении резистентности целостного организма к стрессорным факторам гипероксии и активации компенсаторных процессов.

Активность аптиоксидантных ферментов в эритроцитах и тканях пре-дадаптированных животных при ГБО-идуцированном стрессе.

Индуцированный ГБО окислительный стресс, наряду со значительной активацией ПОЛ, сопровождается напряженностью и нарушением функционирования компонентов антиоксидантной ферментной системы - СОД и каталазы в тканях крыс III группы (ри с.6). С разу после действия ГБО в режиме 0,5 МПа-1ч уровень антиоксидантных ферментов существенно снижался в мозге, печени и легких животных группы III (рис.6 А), у животных группы IY во всех исследованных тканях регистрировалось повышение активности антиоксидантных ферментов (рис.6 В).

эритроциты мозг

20 0 -20 -40 -60 -80

1 - ■ ■ йг I

-Щ-

| □ СОД III ■ катапаза 1И |

эртрошпы мозг печень легкие

100 50

SS 0 -50 -100

El СОД III ш каталаза II

эритроциты мозг

350 300 250 200 150 100 50 0

0СОДIY ■ каталаза IY

эритроциты мозг

800 600 400 200 0 -200

п

— — —

,... 1... 1

Q СОД IY ■ каталаза IY

В г

Рис. 6 Изменение активности антиоксидантных ферментов в различных тканях животных после действия ГБО ( 0,5 МПа-1ч) по отношению к собственным контролям А - III группа сразу после действия ГБО, Б - III группа через 24 ч после действия ГБО, В - 1У группа сразу после действия ГБО; Г - IV группа через 24 ч после действия ГБО

Примечание достоверность * при Р<0,05; ** при Р<0,01, *** при Р<0,001, ' -тенденция к изменению при 0,05< Р<0,1

Через сутки в печени и легких непредадаптированных животных после действия токсической дозы ГБО наблюдалась дискоординация в функционировании сопряженных антиоксидантных ферментов - СОД и

каталазы (рис.6 Б). В этих же тканях предадаптированных животных на фоне нормализации процессов ПОЛ активность антиоксидантных ферментов была либо повышена, либо возвращалась к исходному уровню (рис.6 Г).

Повышенное давление кислорода 0,7 МПа до судорог приводило к снижению активности антиоксидантных ферментов в головном мозге и печени непредадаптированных (III) животных. Так в головном мозге активность СОД становится ниже исходного уровня на 47% (Р<0,01), а в печени активность СОД и каталазы - на 89% (Р<0,001) и на 30% (Р<0,05), соответственно. В этих же тканях животных группы IY, в отличие от группы III, ГБО 0,7 МПа вызывало повышение активности антиоксидантных ферментов. Так в мозге активность СОД возрастает на 65% (Р<0,001). В печени активности СОД и каталазы достоверно увеличиваются на 55%.

Таким образом, при воздействии токсических режимов ГБО (0,5 и 0,7 МПа) антиоксидантная система предадаптированного организма оказывается подготовленной к нему. Предадаптированный организм в ответ на повторное стресс-воздействие показывает большую ёмкость защитных систем, чем непредадаптированный.

Мутационные процессы у животных, предадаптированных к окислительному стрессу

Основной причиной нарушения целостности ДНК при различных стрессорных воздействиях является прямое и опосредованное действие активных метаболитов кислорода. Поэтому степень мутагенного и кластогенного действия какого-либо фактора может служить критерием уровня, направленности и выраженности протекающих в организме процессов свободно-радикального окисления.

С помощью SOS-lux теста было изучено влияние пребывания животных в условиях ГБО 0,5 МПа-1ч на накопление в мозге, легких и печени генотоксичных метаболитов. Генотоксичность тканей оценивали по индукции ДНК-репарационного SOS-ответа клеток E.coli ПТ-1 в присутствии гомогенатов тканей.

Как видно из таблицы 1, сразу и через 24ч после обработки непредадаптированных животных ГБО (группа III) в легких и печени было зарегистрировано накопление метаболитов, индуцирующих SOS-сигнал в клетках E.coli, количество которых достоверно отличается от их уровня у интактных животных.

В группе предадаптированных животных (IV) через сутки после воздействия ГБО величина фактора индукции (1с) SOS-репарации клеток E.coli, ,

индуцируемого гомогенатами всех исследованных нами тканей, была в пределах контрольных значений.

Таким образом, если после пребывания непредадаптированных животных i

в условиях ГБО в исследованных тканях обнаруживаются метаболиты, оказывающие влияние на формирование ДНК-репарационного SOS-ответа

клеток у Е.соН, то после воздействия низкой дозы ГБО на новорожденных животных действие стрессорного режима на взрослых животных не изменяет величину фактора индукции БОЗ-репарации.

Таблица 1

Индукция ЗОБ-ответа Е.соН ПТ-1 (1с) в присутствии гомогенатов тканей после пребывания крыс в условиях ГБО 0,5 МПа (п=10)___

ВАРИАНТ ГРУППА I ГРУППА II ГРУППА III 0ч ГРУППА III 24ч ГРУППА IY 0ч ГРУППА IY244

МОЗГ 1,02 ± 0,05 1,14 ±0,12 0,72 ± 0,04 0,91 ± 0,09 1,42 ±0,15 1,19 ±0,15

PG) 0 <0,001 0 <0,05 0

ПЕЧЕНЬ 0,96 ± 0,03 1,27 ±0,13 1,3 ± 0,05 2,0 ± 0,14 1,15 ±0,09 1,01 ± 0,07

Pfl) <0,05 <0,001 <0,001 <0,1 0

ЛЕГКИЕ 0,92 ± 0,04 1,36 ±0,19 1,27 ±0,03 1,78 ±0,04 1,54 ±0,15 1,21 ±0,17

Pfl) <0,05 <0,001 <0,001 <0,001 0

Примечание Р - достоверность отличия от интактного контроля, 0ч - сразу после действия ГБО; 24ч - через сутки после действия ГБО, выражено уел ед

Анализ аберраций хромосом показал, что после действия токсической дозы ГБО (0,5 или 0,7 МПа) (группа III), регистрируется повышенный уровень аберраций хромосом в эпителиоцитах роговицы животных, который более чем в 2 и 3 раза, соответственно, превышает контрольные значения (табл.2). Предадаптация новорожденных крыс низкой дозой ГБО (0,2 МПа-1ч) приводит к существенному снижению исходного уровня аберраций хромосом после повторного воздействия ГБО в половозрелом возрасте (группа IY - 0,7 МПа) и удерживает его на стационарном уровне сразу и через сутки после воздействия 0,5 МПа-1ч (группа IY).

Таким образом, используя один из основных критериев адаптивного ответа - уменьшение уровня аберраций хромосом после воздействия токсической дозы агента, если ему предшествует воздействие низких доз, получены данные о возможности повышения устойчивости животных к окислительному стрессу. Одной из причин кластогенной адаптации может быть повышение емкости антиоксидантных систем и активация первичных катаболических процессов сразу после воздействия ГБО, которая расширяет норму реакции клеток и повышает адаптивные возможности организма (Гуськов, Лукаш, 1987).

В зависимости от величины давления и времени обработки кислород Ii может быть ингибитором или стимулятором митозов. У

непредадаптированных животных после воздействия окислительного стресса, индуцированного ГБО в режиме 0.7 МПа до судорог (группа III), наблюдается

подавление скорости пролиферации более чем в два раза (Р<0,001), а после 0,5 МПа-1час - уровень пролиферации не изменяется сразу после окончания действия агента, через сутки же регистрируется его двукратное повышение (Р<0,01) В группе животных, предадаптированных к действию окислительного

Таблица 2.

Цитогенетические последствия в эпителиоцитах роговицы глаза крыс, подвергшихся действию гипербарической оксигенации (п=10)

ГРУППА Всего анафаз X Z -X- %АХр ± m Р

ГБО 0,2 МПа +0,7МПа

I 2585 1 28 12 1 3 2 1,8 ± 0,26

II 2780 3 50 11 4 4 0 2,6 ± 0,30

III 2456 10 80 52 1 1 1 5,9 ± 0,47 <0,001

IY 2961 7 29 8 3 4 0 1,7 ±0,24

ГБО 0,2МПа + 0,5МПа

I 1206 3 16 5 3 1 0 2,32 ± 0,43

II 4806 2 22 3 6 3 0 0,75 ±0,12 <0,001

Ш-0ч 3246 10 82 37 11 6 5 4,7 ± 0,37 <0,001

Ш-24ч 5636 9 80 24 18 16 8 2,8 ± 0.22

IY-Оч 4501 2 19 5 2 9 0 0,82 ±0,13 <0,001

IY-244 3377 1 22 3 1 3 0 0,89 ± 0,16 <0,001

Примечание Р - достоверность отличия от интактного контроля

стресса в ранний период постнатального развития, после воздействия токсического режима ПЮ-0,7 МПа (группа TY) скорость деления клеток снижается на 35% (Р<0,05) по сравнению с предадаптированным контролем, однако, она была увеличена более чем в полтора раза по сравнению с группой контроль - ГБО (III группа) (Р<0,01). В серии эксперимента, где повторное воздействие ГБО проводили в режиме 0,5 МПа-1ч, у предадаптированных животных ни сразу, ни через сутки после действия уровень митотической активности не изменялся.

Во всех вариантах эксперимента у животных, полученных от реципрокных скрещиваний, уровень аберраций хромосом находился в пределах спонтанного (1,7 -2,6%) (табл.3.) Сразу после действия ГБО 0,5 МПа-1час у потомков контрольных животных уровень АХр вырос в четыре раза и через сутки он по-прежнему оставался на высоком уровне. У потомков, полученных от скрещивания предадаптированной матери и интактного отца ($ ПА х S К), при воздействии ГБО 0,5 МПа не регистрировалось достоверного увеличения выхода аберраций хромосом в исследованные сроки после действия агента. У животных, полученных от скрещивания интактной матери и

преадаптированного отца ($ К х $ ПА), сразу после действия повышенного давления кислорода не было зарегистрировано изменений уровня АХр по отношению к собственному контролю. Через сутки уровень хромосомных аберраций возрастал в 1,7 раза (Р<0,001).

Таким образом, показана возможность передачи устойчивости к стрессу от животных, однократно обработанных на ранней стадии онтогенеза низким режимом ГБО, своим потомкам. При этом более отчетливо это прослеживается в случае, когда предадаптированной была самка (материнский эффект).

Таблица 3

Уровень аберраций хромосом (%) в эпителиоцитах роговицы глаз потомков, полученных от реципрокных скрещиваний предадаптированных крыс и подвергшихся действию гипербарической оксигенации -0,5 МПа-1ч (п= 10)

ВАРИАНТ КОНТРОЛЬ ГБО Оч ГБО 24ч

КОНТРОЛЬ 1,7 ±0,18 6,7 ± 0,41 5,4 ±0,29

р <0,001 <0,001

F1 ? ПА х в К 2,5 ± 0,27 2,3 ± 0,27 2,4 ± 0,34

Р <0,01

F1 ? К х в ПА 2,6 ± 0,47 1,9 ± 0,17 4,3 ± 0,27

Р <0,1 <0,001

Примечаение" Р - достоверность отличия от собственно! о контроля

Нанни (Nunney, 1958) впервые была описана передача признака, приобретенного в результате первичного однократного воздействия, в ряду клеточных поколений Paramecium Aurelia. Годом позже Эфрусси (Ephrussi, 1959) описал «эпигенетическую изменчивость» у многоклеточных организмов и показал, что константное вегетативное наследование приобретенных признаков связано не с изменением генотипа, а с изменением детерминант цитоплазмы. В наших исследованиях обнаружено наследование кластогенной адаптации к окислительному стрессу по материнской линии. Мы предполагаем, что повышенная устойчивость может формироваться благодаря генетически детерминированному повышению устойчивости митохондрий. Для новорожденных животных была показана роль митохондрий в их повышенной устойчивости к окислительному стрессу по сравнению с более взрослыми животными, а также, что митохондриальный окислительный стресс может быть ключевым фактором, который обеспечивает устойчивость развивающегося организма к АФК - индуцированному повреждению (М Patel et al., 2003).

Известно, что в митохондриях находится примерно 90-95% клеточного кислорода, из них 2% конвертируется в супероксидные радикалы (Boveris et al., 1972; Лю, 2005). В условиях гипероксии нарушение функционирования

электрон-транспортной цепи митохондрий может приводить к повышению уровня свободных радикалов. Металлосодержащие белки дыхательной цепи митохондрий - один из основных источников эндогенных активных форм кислорода в клетке (Moldovan, 2004; Singh, 2004). В связи с этим мы проанализировали митохондриальный геном крысы, используя базы данных "NCBI Mitochondria" и "Rat Genome Database".

На ДНК митохондрий крысы локализованы гены, кодирующие следующие белки: цитохромоксидазы -СОХ1, СОХ2, СОХЗ; НАДФН дегидогеназы - ND1, ND6, ND4L и цитохром В - cytb.

Частота спонтанных митохондриальных мутаций в 5-10 раз выше по сравнению с ядерными (Brown et al., 1982), и при этом, в условиях окислительного стресса наиболее часто регистрируются трансверсии (Cheng е.а.,1992). Более того, показана способность повреждений в митохондриальной ДНК персистировать, т.е., сохраняться в ряду клеточных поколений, в то время как повреждения ядерного генома эффективно репарируются (Fariss et al., 2005), поэтому вероятность возникновения новых изоформ белковых молекул, кодируемых митохондриальными генами, после действия ГБО достаточно велика. Особое значение при этом будут иметь те белки, которые участвуют в контроле уровня АФК. Возможно, в наших экспериментах материнский эффект устойчивости к окислительному стрессу может быть обусловлен появлением новых изоформ митохондриальных цитохромоксидаз.

Мы предполагаем следующие возможные наследуемые механизмы адаптации новорожденных животных к окислительному стрессу: геномный импринтинг материнских хромосом как следствие метилирования ДНК после окислительного cipecca; изменения сайюв локализации мобильных генетических элементов может приводить к генешческой экспрессии адаптивных признаков; неспецифическая активация генов, контролирующих АФК-модулирующие ферменты в ядрах ооцитов; формирование новых изоформ митохондриальных цитохромоксидаз; селекция митохондрий в гетероплазматических овариальных клетках животных.

ВЫВОДЫ

1 .Однократное воздействие малыми дозами повышенного давления кислорода на новорожденных живошых оставляет длительный след в метаболических системах взрослого организма, характеризующийся более высоким уровнем свободно-радикальных процессов в различных тканях этих животных через шесть месяцев после предадаптации и разнонаправленным изменением интенсивности свободно-радикальных процессов в тканях через год.

2. Интенсивность хемилюминесценции в плазме крови после повторного воздействия ГБО (0,5 и 0,7 МПа) у предадаптированных животных более чем в 2 раза ниже, чем у непредадаптированных.

3. Повторная обработка ГБО (0,5 МПа-1ч) взрослых животных, предадаптированных в новорожденном периоде ГБО (0,2 МПа-1ч), приводила к достоверному увеличению конечных продуктов ПОЛ в плазме крови, мозге и легких сразу после окончания действия ГБО и к их достоверному снижению через сутки после окончания воздействия агента. При этом, если во всех тканях непредадаптированных животных некоторые показатели ПОЛ еще превышали контрольные значения, то в тканях предадаптированных животных они были либо незначительно снижены, либо не имели отличий от первоначальных. В головном мозге и легких предадаптированных животных после действия ГБО 0,7 МПа не было выявлено достоверных изменений в интенсивности ПОЛ, в отличие от её сильной активации у непредадаптированных животных.

4. Предадаптированный организм в ответ на повторное воздействие ГБО (0,5 и 0,7 МПа) показывает большую ёмкость защитных антиоксидантных систем, чем непредадаптированный. ГБО 0,5 МПа и 0,7 МПа сразу после действия вызывало в гомогенатах мозга, печени и легких непредадаптированных животных ингибирование антиоксидантных ферментов СОД и каталазы, а у предадаптированных животных - повышение их активности. Через сутки после окончания воздействия ГБО 0,5 МПа в печени и легких предадаптированных животных уровень активности СОД и каталазы был либо повышен, либо возвращался к исходному, тогда как у непредадаптированных животных была обнаружена дискоординация в функционировании сопряженных антиоксидантных ферментов - СОД и каталазы.

5. Предадаптация новорожденных животных снижает либо удерживает на стационарном уровне выход аберраций хромосом в ответ на повторное действие токсических режимов ГБО (0,7 и 0,5 МПа). При этом в группе непредадаптированных животных после обработки ГБО (0,5 или 0,7 МПа) регистрируется повышенный уровень аберраций хромосом, который более чем в 2 и 3 раза, соответственно, превышает контрольные значения.

6. У потомков, полученных в результате реципрокных скрещиваний предадаптированных родителей, ГБО 0,5 МПа-1ч не вызывает увеличения уровня аберраций хромосом ни сразу, ни через сутки после действия в случае, если предадаптированна была самка.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1 Казанцева П.В., Григорьева А В., Бульчук О.В., Лурье Б.Л., Снегирева Т.В., Шкурат Т.П., Азарова А.Э. Механизмы защитного действия различных режимов ГБО при ишемии мозга // В материалах Всероссийской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция». М., 2-4 декабря 1997. - С. 4849. (Процент участия - 70%; Объем - 0,04 п.л.).

2. Guskov Е.Р., Shkurat Т.Р., Milutina N.P., Mashkina E.V., Prokofiev V.N., Pokudina I.O., Asarova A.E., Timofeeva I.V., Belichenko N.I., Volosovcova G.I. Resistance to oxidative stress: maternal effect // YIII International Meeting on High Pressure Biology, Moskow, Russian, 2-6 June. 2003. - P. 24-25 (Процент участия -45%; Объем - 0,04 п.л ).

3. Азарова А.Э., Машкина Е.В., Беличенко Н.И., Волосовцова Г.Н., Шкурат Т.П., Гуськов Е.П. Кластогенная адаптация к ГБО - индуцированному стрессу // В сб.: «Актуальные проблемы биологии и медицины», Томск, 2004 - С. 16-19. (Процент участия - 60%; Объем - 0,33 п.л.).

4. Гуськов Е.П., Шкурат Т.П., Милютина Н.П., Прокофьев В.Н., Машкина Е.В., Беличенко Н.И., Покудина И.О., Тимофеева И.В., Азарова А.Э., Волосовцова Г.И. Устойчивость к окислительному стрессу - материнский эффект. // В материалах Всероссийского съезда ВОГиС. Москва, 2004. - С. 58 (Процент участия - 60%; Объем - 0,02 п.л.).

5. Азарова A.A., Волосовцева Г.И., Прокофьев В.Н., Милютина Н.П., Шкурат Т.П. Свободно-радикальные процессы у животных предадаптированных к окислительному стрессу // Известия Вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. Приложение № 3. - Ростов н/Д. - 2005. - С. 63-67. (Процент участия - 60%; Объем -0,37 п.л.).

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АО - антиоксиданты

АФК - активные формы кислорода

АХр - аберрации хромосом

ГБО - гипербарическая оксигенация

ДК - диеновые конъюгаты

К - контрольные животные

МДА - малоновый диальдегид

МПа - мегапаскаль

ПА - предадаптированные животные

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СОД - супероксид дисмутаза

СПА - суммарная пероксидазная активность

СРП - свободно радикальные процессы

ХЛ - хемилюминесценция

ШО- шиффовые основания

Н - высота быстрой вспышки ХЛ

вш - светосумма ХЛ

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд-л. Заказ № 555. Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г Ростов-на-Дону, ул Суворова, 19, тел. 247-34-88

г

»шов

РНБ Русский фонд

2006-4 6304

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Азарова, Анна Эдуардовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. АФК - зависимые процессы и их регуляция

1.1.1. Источники активных форм кислорода

1.1.2.Механизмы защиты от токсического действия кислорода и 16 его активных форм

1.1.3. Окислительный стресс и ДНК

1.2. Адаптация и резистентность

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Постановка эксперимента

2.2. Получение биологического материала

2.2.1. Получение плазмы крови

2.2.2. Приготовление суспензии эритроцитов и гемолизатов

2.2.3. Приготовление гомогенатов тканей

2.3. Биохимические методы исследования

2.3.1. Хемилюминесцентный (ХЛ) анализ

2.3.2. Определение содержания диеновых конъюгатов

2.3.3. Определение содержания шиффовых оснований

2.3.4. Определение содержания малонового диальдегида

2.3.5. Определение содержания белка

2.3.6. Определение активности супероксиддисмутазы

2.3.7. Определение активности каталазы 45 2.3.8.0пределение концентрации гемоглобина в гемолизате

2.3.9. Определение оксидазной активности церулоплазмина

2.3.10. Определение суммарной пероксидазной активности в 47 плазме

2.4. Генетические методы исследования 47 2.4.1. Приготовление препаратов для подсчета анафаз и МИ в 47 эпителиоцитах роговицы глаза крыс

2.4.2. SOS-lux тест 48 2.5. Статистическая обработка результатов исследования

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Интенсивность свободно-радикальных процессов и активность 51 антиоксидантных ферментов в отдаленные сроки после воздействия ГБО на новорожденных животных

3.2. Интенсивность НгОг-люминол зависимой ХЛ в тканях 61 предадаптированных животных при ГБО-индуцированном окислительном стрессе

3.2.1. Интенсивность ХЛ в плазме предадаптированных крыс при 62 окислительном стрессе, индуцированном ГБО (0,5 МПа) 3.2.2 Влияние предадаптации на выживаемость животных в условиях 64 ГБО при давлении 0,7 МПа

3.2.3. Интенсивность ХЛ в различных тканях предадаптированных 66 крыс при окислительном стрессе, индуцированном ГБО (0,7 МПа)

3.3. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов в 70 тканях предадаптированных животных при ГБО-индуцированном окислительном стрессе

3.3.1. Интенсивность перекисного окисления липидов в плазме и 70 эритроцитах предадаптированных животных при ГБО-индуцированном окислительном стрессе 0,5 МПа - 1ч

3.3.2. Интенсивность ПОЛ в различных тканях предадаптированных 74 животных при ГБО-индуцированном стрессе 0,5 МПа - 1ч

3.3.3. Интенсивность ПОЛ в плазме и эритроцитах 78 предадаптированных крыс при ГБО-индуцированном стрессе 0,7 МПа до судорог.

3.3.4. Влияние предадаптации на интенсивность ПОЛ в тканях 79 животных при ГБО-индуцированном стрессе 0,7 МПа до судорог.

3.4. Активность антиоксидантных ферментов в эритроцитах и тканях 83 предадаптированных животных при ГБО-идуцированном стрессе.

3.4.1. Влияние предадаптации на активность антиоксидантных 84 ферментов в эритроцитах и тканях животных при ГБО-индуцированном стрессе 0,5 МПа - 1ч

3.4.2. Влияние предадаптации на активность СОД и каталазы в 94 эритроцитах и тканях крыс при ГБО-индуцированном стрессе 0,7 МПа до судорог

3.5. Мутационные процессы у животных предадаптированных к 98 окислительному стрессу

3.5.1. Влияние предадаптации на генотоксичность тканей животных 98 при ГБО-индуцированном окислительном стрессе

3.5.2. Кластогенная адаптация к ГБО-индуцированному 100 окислительному стрессу

3.5.3. Пролиферативная активность эпителиоцитов роговицы

3.5.4. Аберрации хромосом и пролиферативная активность 108 эпителиоцитов роговицы у потомков предадаптированных животных

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Свободно-радикальные и мутационные процессы у животных, предадаптированных к окислительному стрессу"

Проблема повышения устойчивости организма к воздействию экстремальных факторов среды является весьма существенной, поскольку расширяет спектр исследований природы от космоса до глубин океана. В качестве одного из способов повышения устойчивости организма к воздействию экстремальных факторов была предложена предварительная обработка организма малыми дозами токсического агента, которая получила название предварительной адаптации или предадаптации. Согласно концепции, сформулированной Ригером и Михаэлисом (1978), предобработка организма малыми дозами мутагенов или стрессорных агентов повышает устойчивость клеток к последующим мутагенным воздействиям. Феномен повышения устойчивости организма в результате предадаптации получил название адаптивного ответа (Samson, 1979). Показана неспецифичность феномена адаптивного ответа для различных факторов, условий воздействия (in vivo и in vitro) и объектов (микроорганизмы, растения и животные) (Спитковский, 1992; Joiner е.а., 1999; Опритов и др., 1999; Моргун и др., 2002; Васильева, 2004).

На клеточном уровне сигналом для запуска неспецифической адаптационной реакции служит сдвиг прооксидантно — антиоксидантного равновесия в направлении активации процессов перекисного окисления липидов в биологических мембранах и жидкостях - т.е., окислительный стресс (Ames, 1983; Барабой, 1991). Окислительный стресс является индуктором запуска неспецифических реакций, в результате которых реализуется каскад разнонаправленных метаболитических процессов, результатом которых может быть деструкция мембран, инактивация активности ферментов и гормонов, повреждения ДНК, нарушение клеточного цикла и, в конечном итоге, гибель клетки (Меерсон, 1981; Chiu et al., 1989, 1997; Jackson et al., 1998; Bunout, Cambiazo, 1999; Kang et al., 1999; Klein et al., 2003; Singh, 2004; Лю, 2005).

Ранее было показано, что предварительное воздействие малых доз может повышать устойчивость организма к более сильным воздействиям в результате предадаптации метаболических систем организма, приобретенной в процессе реакции на первичное воздействие (Гаркави, Квакина, 1990). В то же время, онтогенетический аспект этого явления ранее практически не был освещен в научной литературе. Немногочисленные исследования, посвященные этой проблеме и выполненные на низших позвоночных (Тимофеева, 1997), оказались недостаточными для анализа механизма установления устойчивости ювениальных форм, обработанных низкими дозами агентов, к экстремальным воздействиям, которым подвергается организм во взрослом состоянии. Однократное воздействие гипербарической оксигенации на ранних этапах онтогенеза Xenopus laevis изменяет способность антиоксидантных систем взрослого организма реагировать на окислительный стресс, причем малые давления (0,2 МПа) способствуют биохимической адаптации, в то время как высокие (0,7 МПа) приводят к дисбалансу и ингибированию систем, ответственных за антиоксидантную защиту. Эти данные свидетельствуют о формировании онтогенетического импринтинга после адаптивного воздействия окислительного стресса (Гуськов и др., 1999).

Цель данной работы - оценить степень и длительность сохранения метаболического следа после воздействия на новорожденных крысят низкой дозы ГБО, оценить возможность повышения устойчивости предадаптированных животных к воздействию стрессорных режимов агента в отдаленные сроки после предадаптации, а также оценить изменение нормы реакции на окислительный стресс в потомстве, полученном от реципрокных скрещиваний предадаптированных крыс. Задачи исследования:

1. Определить интенсивность хемилюминесценции, перекисного окисления липидов, активность антиоксидантных ферментов, уровень аберраций хромосом и генотоксичность различных тканей животных в отдаленные сроки (6 и 12 месяцев) после их обработки ГБО (0,2 МПа-1ч) в новорожденный период.

2. Определить интенсивность свободно-радикальных процессов и антиоксидантный статус в различных тканях предадаптированных животных (0,2 МПа-1ч, новорожденные) после повторного воздействия ГБО (0,5 МПа -1ч или 0,7 МПа до судорог) на половозрелых крыс.

3. Оценить уровень аберраций хромосом, пролиферативную активность и генотоксичность различных тканей предадаптированных крыс (0,2 МПа-1ч, новорожденные) в ответ на повторное воздействие, индуцированное токсическими режимами ГБО (0,5 МПа -1ч или 0,7 МПа до судорог), на половозрелых крыс.

4. Оценить спонтанный и индуцированный ГБО (0,5 МПа-1ч) уровень аберраций хромосом в соматических .тканях потомства, полученного в результате реципрокных скрещиваний предадаптированных родителей (0,2МПа-1ч, новорожденные).

Научная новизна. Впервые показано, что однократное воздействие повышенного давления кислорода (0,2 МПа-1ч) на новорожденных крыс изменяет внутриклеточный метаболизм тканей, в частности систем, ответственных за перекисное окисление липидов, и формирует качественно новое соотношение про - и антиоксидантных систем в организме, которое способно сохранятся длительное время. Впервые показано, что предварительное действие низкого режима ГБО (0,2 МПа-1ч) на ранних стадиях постэмбрионального развития уменьшало выраженность стресс-индуцированного накопления продуктов перекисного окисления липидов во всех исследованных тканях после повторного воздействия ГБО (0,5 и 0,7 МПа) через 6 и 12 месяцев. Впервые показано, что предадаптированные в новорожденный период крысы, обладают повышенной устойчивостью генома. Таким образом, впервые показано, что для формирования устойчивой долговременной адаптации к стрессу достаточно однократного воздействия ГБО (0,2 МПа-1ч) в новорожденный период. Впервые показана возможность передачи устойчивости к окислительному стрессу от животных, однократно обработанных в новорожденный период низким режимом ГБО, своим потомкам, при этом более отчетливо это прослеживалось в случае, когда предадаптированной была самка. Основные положения, выносимые на защиту:

1. После воздействия на новорожденных животных низкой дозы кислорода под давлением формируется качественно новое соотношение про-и антиоксидантных систем в организме.

2. Интенсивность XJI, количественное содержание продуктов ПОЛ и динамика активности антиоксидантных ферментов свидетельствуют о том, что предадаптированные животные приобретают повышенную устойчивость к токсическим режимам ГБО.

3. Однократная обработка животных низкой дозой ГБО в новорожденном возрасте снижает либо удерживает на стационарном уровне выход аберраций хромосом в ответ на повторное действие токсических режимов, и этот эффект сохраняется у потомков предадаптированных самок и не выявлен у потомства предадаптированных самцов.

4. Для формирования устойчивой долговременной адаптации к окислительному стрессу достаточно однократного воздействия низкой дозы ГБО на животных в ранние сроки постнатального развития.

Теоретическое и практическое значение работы: В общетеоретическом плане выполненная работа расширяет существующие представления о механизмах предадаптации млекопитающих к окислительному стрессу. Данные, представленные в работе, позволяют как количественно, так и качественно оценить влияние предадаптации новорожденных животных на устойчивость к повреждающему воздействию на ткани организма ГБО — индуцированного стресса. Выявлена возможность предадаптировать однократной обработкой ГБО в новорожденный период организм взрослых животных к окислительному стрессу. Установлен материнский эффект наследования устойчивости к окислительному стрессу. Полученные в работе данные представляют существенный интерес для раскрытия АФК-зависимых механизмов приспособления организма к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, а также для разработки различных методов повышения резистентности организма к экстремальным условиям среды. Полученные результаты расширяют представления о свободно-радикальных и мутационных процессах в организме при окислительном стрессе, открывают новые перспективы их практического применения в адаптационной медицине. Полученные в работе новые экспериментальные данные используются в курсах лекций «Свободные радикалы в живых системах», «Мутагены окружающей среды», «Химический мутагенез», «Концепции современного естествознания».

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Азарова, Анна Эдуардовна

123 ВЫВОДЫ

1 .Однократное воздействие малыми дозами повышенного давления кислорода на новорожденных животных оставляет длительный след в метаболических системах взрослого организма, характеризующийся более высоким уровнем свободно-радикальных процессов в различных тканях этих животных через шесть месяцев после предадаптации и разнонаправленным изменением интенсивности свободно-радикальных процессов в тканях через год.

2. Интенсивность хемилюминесценции в плазме крови после повторного воздействия ГБО (0,5 и 0,7 МПа) у предадаптированных животных более чем в 2 раза ниже, чем у непредадаптированных.

3. Повторная обработка ГБО (0,5 МПа-1ч) взрослых животных, предадаптированных в новорожденном периоде ГБО (0,2 МПа-1ч), приводила к достоверному увеличению конечных продуктов ПОЛ в плазме крови, мозге и легких сразу после окончания действия ГБО и к их достоверному снижению через сутки после окончания воздействия агента. При этом, если во всех тканях непредадаптированных животных некоторые показатели ПОЛ еще превышали контрольные значения, то в тканях предадаптированных животных они были либо незначительно снижены, либо не имели отличий от первоначальных. В головном мозге и легких предадаптированных животных после действия ГБО 0,7 МПа не было выявлено достоверных изменений в интенсивности ПОЛ, в отличие от её сильной активации у непредадаптированных животных.

4. Предадаптированный организм в ответ на повторное воздействие ГБО (0,5 и 0,7 МПа) показывает большую ёмкость защитных антиоксидантных систем, чем непредадаптированный. ГБО 0,5 МПа и 0,7 МПа сразу после действия вызывало в гомогенатах мозга, печени и легких непредадаптированных животных ингибирование антиоксидантных ферментов СОД и каталазы, а у предадаптированных животных - повышение их активности. Через сутки после окончания воздействия ГБО 0,5 МПа в печени и легких предадаптированных животных уровень активности СОД и каталазы был либо повышен, либо возвращался к исходному, тогда как у непредадаптированных животных была обнаружена дискоординация в функционировании сопряженных антиоксидантных ферментов — СОД и каталазы.

5. Предадаптация новорожденных животных снижает либо удерживает на стационарном уровне выход аберраций хромосом в ответ на повторное действие токсических режимов ГБО (0,7 и 0,5 МПа). При этом, в группе непредадаптированных животных после обработки ГБО (0,5 или 0,7 МПа) регистрируется повышенный уровень аберраций хромосом, который более чем в 2 и 3 раза, соответственно, превышает контрольные значения.

6. У потомков, полученных в результате реципрокных скрещиваний предадаптированных родителей, ГБО 0,5 МПа-1ч не вызывает увеличения уровня аберраций хромосом ни сразу, ни через сутки после действия в случае, если предадаптированна была самка.

125

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Азарова, Анна Эдуардовна, Ростов-на-Дону

1. Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И. Человек и противоокислительные вещества. Л., Наука, 1985. 232 с.

2. Алешин Б.В. Гистофизиология гипотоламо-гипофизарной системы. М., Наука, 1971.-437 с.

3. Алешин Б.В., Эндокринная система и гомеостаз // Гомеостаз, М. 1976. -С 60-85.

4. Ананян А.А. Биохимические показатели холодового стресса и адаптации адаптогенная роль мочевины и аргинина // Дис. . канд.биол.наук, 1982. — 182с.

5. Анохин К.В. Молекулярные механизмы развития мозга и обучения: на пути к синтезу // Вестник РАМН. 2001. - № 4. - С. 30-35.

6. Арнхольд Ю. Свойства, функции и секреция миелопероксидазы человека //Биохимия. 2004. - Т. 69, № 1.-С.8-16.

7. Афанасьев Ю., Мисник Л. Мембранные структуры эпителиальных клеток при действии 100% кислорода // Scripna med. 1973. - Т. 46. - С. 391.

8. Афанасьев Ю.И., Боронихина Т.В. // Успехи современной биологии. -1987. Т. 104, № 3. - С.400.

9. Ахундова Д. Изучение цитогенетической активности некоторых витаминов, как возможных элементов естественной системы антимутагенов // Автореф. дис. канд. биол. наук Баку, Гос. ун-т. - 1974. - 20с.

10. Балакин В.Е., Заичкина С.И., Розанова О.М., Клоков Д.Ю., Аптикаева Г.Ф., Ахмадиева А.Х., Смирнова Е.Г. Эффект возрастной стабилизации генома при действии малых доз ионизирующего излучения // Профилактика старения. 2001. - № 4 - С. 56-62.

11. Барабой В.А. Хемилюминесцентный метод в биологии имедицине. Киев., 1978.-64 с.

12. Барабой В.А Механизмы стресса и перекисное окисление липидов // Успехи современной биологии. 1991. - Т. III, №. 6. - С.923 - 931.

13. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов М., Медицина, 1989.-368 с.

14. Бочков Н.П., Кулешов Н.П., Журков B.C. Анализ спонтанных аберраций в культуре лейкоцитов человека // Цитология. 1972. - Т. 14, № 10. - С. 12671273.

15. Брень А.Б. Генетико-биохимические особенности преадаптациимлекопитающих к окислительному стрессу Дисс.к.б.н. Ростов-на-Дону,1997.-141с.

16. Бурлакова Е.Б. Биоантиоксиданты вчера, сегодня, завтра. // В мат. V Межд.конф. «Биоантиоксидант», М., 1998. С. 1.

17. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М., Наука. 1972. - 250 с.

18. Владимиров Ю.А. Свободнорадикальное окисление липидов и физические свойства липидного слоя биологических мембран // Биофизика. 1987. — Т. 32, №5.-С. 830-843.

19. Васильева С. В., Махова Е. В., Мошковская Е. Ю. Взаимосвязь экспрессии гена soxS с развитием адаптивной резистентости к индукаторам SoxRS-регулона в клетках Е. coli // Радиационная биология. Радиоэкология. 2004. -Т. 44, N 1. - С. 18-22.

20. Владимиров Ю.А., Шерстнев М.П. Хемилюминесценция клеток животных // Итоги науки и техники. Биофизика. 1989. - Т. 24.

21. Владимиров Ю.А.,Азизова О.А., Деев А.И., Козлов А.В., Осипов А.Н., Рощупкин Д.И. Свободные радикалы в живых системах // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика, М., 1991. Т. 29.-252 с.

22. Владимиров Ю.А. Свечение сопровождающее химические реакции // Соросовский образовательный журнал. 2000. - № 6. - С. 25-32.

23. Гаркави J1.X., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов н/Д: Изд-во Ростов. Ун-та, 1990 224 с.

24. Гвоздев В.А., Кайданов JI.3. Геномная изменчивость, обусловленная транспозицией мобильных элементов, и приспособленность особей Drosophila melanogaster // Биология. 1986. - Т. 47, № 1. — С. 53-63.

25. Гольдштейн Н.И. Активные формы кислорода как жизненно необходимые компоненты воздушной среды. // Биохимия. 2002. - Т 67, №. 2. - с. 194-204.

26. Гончарова Р.И. Антимутагенез как генетический процесс // Вест. РАМН. -1993.-№ 1.-С 26-32.

27. Гуськов Е. П., Шкурат Т. П. Цитологические последствия гипербарической оксигенации в ряду клеточных циклов лимфоцитов периферической крови человека//Генетика. 1985. - Т.21, № 8.-С. 1361-1367.

28. Гуськов Е.П., Лукаш А.И. Избыточность фенотипа, оксигенный мутагенез и концепция буферного метаболизма. // М.,1987. 20с. - Деп. в ВИНИТИ № 95143.

29. Гуськов Е. П., Шкурат Т. П. Нестабильность генома соматических клеток человека как адаптивная норма // Успехи соврем, биологии. 1989. - Т. 108, №5.-С. 163—172.

30. Гуськов Е.П., Шкурат Т.П., Шиманская Е.И., Янушевич С.В. Цитогенетические последствия оксигенобаротерапии // Космическая биология и авиакосмическая медицина. 1990. - № 4. - С. 48-50.'

31. Гуськов Е.П., Тимофеева И.В., Милютина Н.П., Штельмах С.Л., Шкурат Т.П. Влияние гипербарической окисгенации на развитие Xenopus 1 aevis / / Онтогенез. 1997. - Т. 28, № 5. - С.352-358.

32. Гуськов Е.П., Тимофеева И.В., Милютина Н.П., Шкурат Т.П. Влияние гипербарической окисгенации на антиоксидантный статус Xenopus laevisпосле предварительной адаптации к кислороду // Онтогенез. 1999. - Т. 30, № 2.-С. 91-96.

33. Дас Д.К., Молик Н. Превращение сигнала гибели в сигнал выживания при Редокс-сигнализации // Биохимия. 2004. - Т. 69, № 1 — С. 16-24.

34. Дремина Е.С., Шаров B.C., Владимиров Ю.А. Определение антиоксидантной активности биологических и лекарственных препаратов: методологические аспекты (обзор) // Пульмонология. 1995. - № 1. — С. 7375.

35. Дурнев А.Д., Середин С.Б., Мутагены. Скрининг и формакологическая профилактика воздействий М., Медицина, 1998. 328 с.

36. Зайнулин В.Г., Шапошников М., Москалев А.А., Таскаев А.И. Современные аспекты радиобиологии Drosophila melanogaster. Екатеринбург, 2001.-102 с.

37. Зальцман Г., Кучук Г., Гургенидзе А. Основы гипербарической физиологии. М., Медицина, 1979. 320с.

38. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс: биохимический и патофизиологический аспекты. М., МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. 343 с.

39. Зиновьева В.Н., Спасов А.А. Окисление ДНК при патологиях человека, сопряженных с окислительным стрессом. // Успехи современной биологии. — 2004. Т. 124, № 2. - С. 144-156.

40. Кастранова В. Роль оксида азота в пневмокониозах. // Биохимия. 2004. -Т. 69, № 1.-С. 41-47.

41. Квинн П.Дж. Соответствует ли распределение а-токоферола в мембранах его предполагаемым функциям // Биохимия. — 2004. — Т. 69, № 1. С. 74-84.

42. Кения М.В. Динамика свободнорадикальных процессов и продуктов азотистого катаболизма в тканях системы крови при гипероксии. Дисс. .канд. биол. наук, Ростов-на-Дону, 1991. 118 с.

43. Кения М.В., Лукаш А.И., Гуськов Е.П. Роль низкомолекулярных антиоксидантов при окислительном стрессе // Успехи совр. Биологии. 1993. -Т. 113, №.4.-С. 456-470.

44. Колб В.Г., Камышников B.C., Справочник по клин.химии. Минск, Беларусь, 1982.-328 с.

45. Колосова Н.Г., Колпаков А.Р., Панин Л.Е. Содержание токоферола и перекисное окисление липидов в тканях крыс Вистар в динамике адаптации к холоду // Вопр.мед.химии. 1995. - Т. 41, № 6. - С. 16-19.

46. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб.дело. 1988. - № 1. - С. 16-19.

47. Кричевская А.А., Лукаш А.И., Броновицкая З.Г. Биохимические механизмы кислородной интоксикации. //Ростов-на-Дону, РГУ, 1980. 120 с.

48. Кричевская А.А., Лукаш А.И., Шугалей B.C., Бондаренко Т.И. Аминокислоты, их производные и регуляция метаболизма. Ростов-на-Дону, РГУ, 1983.- 112 с.

49. Кузин A.M. Идеи радиационного гормезиса в атомном веке. М.,Наука, 1995.- 158 с.

50. Куликов В.Ю., Семенюк А.В., Колесникова Л.И. Перекисное окисление липидов и холодовой фактор Новосибирск, Наука, 1988. 192 с.

51. Кулинский В.И., Колиснеченко Л.С. Биологическая роль глутатиона // Успехи совр.биол. 1990. - Т. 110, № 1(4). - С. 20-32.

52. Лукаш А.И., Карташев И.П., Антипина Т.В. Торможение мочевиной перекисного окисления липидов в тканях // Известия СКНЦ ВШ. Естеств.науки. 1980. - № 1. - С. 102-105.

53. Лукаш А.И., Ананян А.А., Менджерицкая Л.Г., Внуков В.В. Железосодержащие белки в плазме и сыворотке крови больных при гипербарооксигенотерапии // Анестезиология и реаниматология. 1991. - № 2.-С. 27-29. .

54. Лукаш А.И., Внуков В.В., Прокофьев В.Н., Ананян А.А., Перфильев Ю.И., Арабаджан С.М. Биохимические показатели кислородной интоксикации // Физиол. Журн. 1991. - Т. 37, № 4. - С. 108-114.

55. Лукаш А.И., Внуков В.В., Прокофьев В.Н., Ходакова А.А. Хемилюминесцентный анализ микрообъемов плазмы крови // Современные проблемы биологии. Ростов-на-Дону: Полиграф, 1994. 75 с.

56. Лю М.Б., Подобед И.С., Едыгенова А.К., Лю Б.Н. Активные формы кислорода и пероксигенация в инвазии и метастазировании неоплазм. // Успехи современной биологии. 2004. - Т. 124, № 4 - С. 329-341.

57. Мауэр Г. Диск-электрофорез. Теория и практика электрофореза в полиакриламидном геле. Перевод с немец. М., Мир, 1971. 190 с.

58. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика Академия наук СССР, «Наука», Москва, 1981. С 278.

59. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. М., Медицина, 1988.-256 с.

60. Меерсон Ф.З. Концепция долговременной адаптации. М., Дело, 1993. -138 с.

61. Меерсон Ф.З., Кулакова А.В., Салтыкова В.А. // Бюллетень экспер.биол. и медицины. 1993. - № 9. . с. 293-295.

62. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. М., 1987. -350 с.

63. Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов // Успехи совр.биологии. — 1993. Т. 113, №. 4, - С. 442-455.

64. Монцевичуте-Эрингене Е.В. Упрощенные математическо-статистические методы в медицинской исследовательской работе // Пат.физиол. и эксп.терапия. 1964. - № 4. - С. 71-78.

65. Моргулис ГЛ., Свободнорадикальные прцессы в крови и ткани легких и состояние мембран эритроцитов при гипероксии и в постгипероксический период: // Автореф. дис.канд. биол. наук. Ростов-на-Дону. 1992. - 23 с.

66. Оленов Ю.М. Гены и эпигеномная изменчивость // Цитология. 1965. - № 7. - С. 285-302.

67. Осипов А.Н., Азизова О.А., Владимиров Ю.А. Активные формы кислорода и их роль в организме // Успехи биологической химии. 1989. - Т. 31.-С. 180-208.

68. Пескин А.В. Роль кислородных радикалов, образующихся при функционировании мембранных редокс-цепей, в повреждении ядерной ДНК //Биохимия. 1996. - № 61. - С. 65-72.

69. Пескин А.В. Взаимодействие активного кислорода с ДНК // Биохимия. -1997.-Т. 62, №. 12.-С. 1571-1578.

70. Пескин А.В., Шарова Н. П., Димитрова Д.Д., Столяров С.Д., Филатова Л.С. // Докл. РАН. 1997. - № 355. - С. 262-265.

71. Птицын Л.Р., Фатова М.А., Степанов А.И. Экспрессия генов биолюминесцентной системы Photobacterium leiognathi в Escherichia coli. // Молекул. Генетика. 1990. - № 2. - С. 26-29.

72. Птицын Л.Р. Биолюминесцентный анализ SOS-ответа клеток Esherichia coli // Генетика. 1996. - Т. 32, № 3. - С. 354 - 358.

73. Пучковой Л.В., Сасина Л.К., Алейникова Т.Д.,Гайцхоки B.C. Взаимодействие церулоплазмина с рецепторами плазматической мембраны клеток CV 1 и его регуляция по типу обратной связи // Бюл.эксп.биол. и мед. - 1995. - № 4. - С. 417-420.

74. Руттен М. Происхождение жизни. М.: Мир, 1973. -411 с.

75. Садекова С.И. Влияние гипоксии, гипербарической оксигенации ипоследовательного действия на микросомальное окисление. // Дисс.к.б.н.

76. Ростов-на-Дону, 1991. 140 с.

77. Санина О.Л., Берлинских Н.К. Биологическая роль церулоплазмина и возможности его клинического применения (обзор) // Вопр.мед.хим. 1986. -№5.-С. 7-14.

78. Сапожников В.М. Перекисное окисление липидов и состояние мембран эритроцитов и микросом при многократном действии факторов гипербарической гелиоксикислородной среды. Дис. . канд.биол.наук, 1992. -160 с.

79. Севанькаев А.Б. Закономерности возникновения аберраций хромосом в митотическом цикле клеток человека при гамма- и нейтронном облучении: Автореф. дис. д-ра мед. наук. Обнинск. - 1982. - 48 с.

80. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. М., Наука, 1960. - 254с.

81. Селье Г. На уровне целого организма. М., Наука, 1972. 122с.

82. Соколовский В.В. Антиоксиданты в профилактике и терапии заболеваний // Межд.мед.обзоры. 1993. - Т. 1, № 1. - С. 11-14.

83. Спитковский Д.М. Концепция действия низких доз ионизирующей радиации на клетки и ее возможное использование для интерпретации медико-биологических последствий аварии на ЧАЭС // Радиац. биол. Радиоэкол. 1992. - Т. 32, №. 3. - С. 382-400.

84. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии. М.: Медицина, 1977. С. 66-68.

85. Тарусов Б. Н., Поливода А.И., Журавлев А.И. Изучение сверхслабой спонтанной хемилюминесценции животных клеток. // Биофизика. — 1961. Т. 6, №. 4, С. 490-492.

86. Теселкин Ю.О., Бабаенкова И.В., Любицкий О.Б. Клебанов Г.И., Владимиров Ю.А. Ингибирование сывороточными антиоксидантами окисления люминола в присутствии гемоглобина и пероксида водорода // Вопр.мед.химии. 1997. - Т. 43, № 2. - С. 87-93.

87. Тимофеева И.В. Генетико-биохимические особенности реакции Xenopus laevis на окислительный стресс Дисс.к.б.н. Ростов-на-Дону, 1997.-146с.

88. Турков М.И. Супероксиддисмутаза: свойства и функции // Успехи совр.биол. — 1976. — Т. 81, №3.-С. 341-353.

89. Чеботарев Е.Е., Барабой В.А., Дружина Н.А. Рудаков Н.П., Иванов И.Ф., Сутковой Д.А. Окислительные процессы при гамма-нейтронном облучении организма. Киев: Наук. Думка, 1986. 216 с.

90. Шведова А.А., Кисин Е.П., Мурей А., Комминели К., Велиатан В., Кастранова В. Проантиоксидантный статус в коже мышей после локальнойаппликации гидроперекиси кумола. Онтогенез рака кожи. // Биохимия. — 2004.-Т. 69, № 1-С. 30-40.

91. Шепотиновский В.И. Обменные процессы в эритроцитах при стрессе и экстремальных воздействиях // Пат.физиол. и эксп.терапия. 1984. - № 2. - С. 70-74.

92. Шестаков В.А., Бойчевская Н.О., Шерстнев М.П. Хемилюминесценция плазмы крови в присутствие перекиси водорода // Вопр.мед.химии. 1979. -№2.-С. 132-137.

93. Шкурат Т.П. Генетические последствия действия кислорода и газовых смесей под давлением на животных и человека. Автореф. дисс. .дбн. 2000. -47 с.

94. Шугалей B.C., Ананян А.А., Садекова С.И., Милютина Н.П. Влияние гипоксии и последующей бароксигенации на состояние системы микросомального окисления в печени крыс // Биологические науки. 1992. -№4.-С. 51-54.

95. Эйду с JI.X. Неспецифичность феномена адаптивного ответа // Радиобиол. и рад. экол. 1994. - Т. 34, № .6. - С. 748-758.

96. Agarwal S., Sohal RS. DNA oxidative damage and life expectancy in houseflies // Proc Natl Acad Sci USA. 1994. - V, 91, N 25. - P. 12332-12335.

97. Allen R.G., Tresini M. Oxidative stress and gene regulation // Free Radic Biol Med. 2000. - V. 28, N 3. - P. 463-499.

98. Ames B.N., Cathcart R., Schwiers E., Hochstein P. Uric acid provides an antioxidant defense in humans against oxidant and radical-caused aging and cancer: A hypothesis // Proc.Natl.Acad.Sci. USA. 1981. - V. 78, № 11. - P. 6858-6862.

99. Ames, B.N., and Shigenaga, M.K. Oxidants are a major contributor to aging // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1992. - V 663. - P 85-96.

100. Ames B.N. Delaying the mitochondrial decay of aging // Acad Sci. 2004. -Jun;1019 - P. 406-411.

101. Arnault С., Dufournel I. Genome and stresses: reactions against aggressions, behavior transposable elements // Genetica. 1994. - V. 93. - P. 149-160.

102. Arnhold J., Hammerschmidt S., Arnold K. Role of functional groups of human plasma and luminol in scavenging of NaOCl and neutrophil-derived hypochlorous acid//Biochem. etbiophys. Acta. 1991.-V. 1097.-P. 145-151.

103. Basaga H.S. Biochemical aspects of free radicals // Biochem Cell Biol. 1990. -V. 68,N7-8.-P. 989-998.

104. Basu A.K., Loechler S.A., and Assigmann J.M. Genetic effects of thymine glycol: site-specific mutagenesis and molecular modeling studies // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989. - V 86. - P 7677-7681.

105. Barja G. Free radicals and aging // Trends Neurosci. 2004. - 0ct;27(10): - P 595-600.

106. Beckman KB, Ames BN. Endogenous oxidative damage of mtDNA // Mutat Res. 1999. - Mar 8;424(l-2) - P 51-58.

107. Belyaev IYa, Spivak IM, Kolman A, Harms-Ringdahl M. Relationship between radiation induced adaptive response in human fibroblasts and changes in chromatin conformation. // Mutat Res. 1996. - T. 358, № 2. - C. 223-230.

108. Benzie I.F. Evolution of antioxidant defence mechanisms // Eur J Nutr. 2000. -V. 39, №2.-P. 53-61.

109. Bligh E., Dyer W. J. Repet method of total lipid peroxydation // J. Chem. Edyc. 1978. - V. 55, № .3. - P. 151 - 155.

110. Blokhina O., Virolainen E., Fagerstedt K.V. Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review // Ann Bot (Lond). 2003. - Jan;91 Spec No:-P 179-194.

111. Bohr V., Anson R., Mazur S., Dianov G. Oxidative DNA damage processing and changes aging // Free radical biology and Medicine. 1999. - V. 27, N 4. - P. 47-52.

112. Boros M., Kaszaki J., Nagy S. Oxygen free radical-induced histamine release during intestinal ischemia and reperfusion // Eur. Surg. Res. 1989. - V. 21, N 6. -P. 297-304.

113. Boveris A, Oshino N, Chance B. The cellular production of hydrogen peroxide // Biochem J. 1972. - V. 128, № 3. - P. 617-630.

114. Brown GC. Control of respiration and ATP synthesis in mammalian mitochondria and cells // Biochem J. 1992. - V. 284 ( Pt 1) - P. 1-13. Review.

115. Bulkley GB. The role of oxygen free radicals in human disease processes // Surgery. 1983. - V. 94, N 3. - P. 407-411.

116. Bunout D., Cambiazo V. Nutrition and aging // Rev Med Chil. 1999. - V. 127, Nl.-P. 82-88.

117. Cantoni O., Sestili P., Cattabeni F., Bellomo G., Pou S., Cohen M., Cerutti P. Calcium chelator Quin 2 prevents hydrogen-peroxide-induced DNA breakage and cytotoxicity // Eur. J. Biochem. 1989. - V. 182 - P 209-212.

118. Carmichael P.L., Nishe M., Phillips D.H. Detection and characterization by 32P-postlabelling of DNA adducts induced by a Fenton-type oxygen radical-generating system // Carcinogenesis. 1992. - V. 13. - P 1127-1135.

119. Chance B, Sies H, Boveris A. Hydroperoxide metabolism in mammalian organs // Physiol Rev. 1979. - V. 59, N 3. - P. 527-605.

120. Cheng K., Cahill D., Kasai H., Nishimura S., Loeb L. 8-Hydroxyguanine, an abundant form of oxidative DNA damage, causes G-T and A-C substitutions // J. Biol. Chem. 1992. - V. 267. - P. 166-172.

121. Chiu DTY, Kuypers FA., Lubin B. Lipid peroxidation in human red cells. // Semin Hematol. 1989. - V. 26. - P. 257-276.

122. Chiu DTY, Liu TZ. Free radical and oxidative damage in human blood cells // J. Biomedical Scienc. 1997. - N 4. - P. 256-259.

123. Cooke M.S., Evans M.D., Dizdaroglu M., Lunec J. Oxidative DNA damage: mechanisms, mutation, and disease. // FASEB J. 2003. - V. 17, № 10. - P 11951214.

124. Dennog C., Hartmann A., Frey G., Speit G. Detection of DNA damage after hyperbaric oxygen (HBO) therapy // Mutagenesis. 1996. - V. 11, N 6. - P.605-609.

125. Dickinson DA, Moellering DR, lies KE, Patel RP, Levonen AL, Wigley A, Darley-Usmar VM, Forman HJ. Cytoprotection against oxidative stress and the regulation of glutathione synthesis. // Biol Chem. 2003. - V. 384, № 4 - P 52737.

126. Djordjevic VB. Free radicals in cell biology. // Int Rev Cytol. 2004. - V. 237 -P 57-89.

127. Dizdaroglu M., Sshulte-Frohlinde D.,von Sonntag C. Isolation of 2-deoxy-D-erythro-pentonic acid from an alkali-labile site in gamma-irradiated DNA // Int. J. Rad. Biol. 1977.-V. 32.-P 481-483.

128. Dizdarouglu M. Chemical determination of free radical-induced damage to DNA. // Free Radic. Biol. Med. 1991. - V. 10. - P. 225-242.

129. Dizdaroglu M. Oxidative damage to DNA in mammalian chromatin // Mutat. Res. 1992. - V. 275 - P 331-342.

130. Dominguez I., Panneerselvam N., Escalza P. Adaptive response to radiation damage in human lymphocytes conditioned with hydrogen peroxide as measured by the cytokinesis-block micronucleus technique // Mutat. Res. 1993. - V. 301. -P. 135-141.

131. Eaton J.W. Catalases peroxidases and glutatione and hydrogen-peroxide: mysteries of the bestiary // J. Lab. and Clin. Med. 1991. - V. 118. - P. 3-4.

132. Emerit I. Chromosome breakage factors. Origin and possible significance. DNA repair chromosome alterat. And chromatid struct. // Proc. Int. Meet. Noordwijkerhout, 23-25 Apr., 1981. Amsterdam, 1982. P. 61-74.

133. Emerit I., Keck M., Levy A., Feingold J., Michelson A. Activated oxygen species at the origin of chromosome breakage and sister-chromatid exchanges // Mutation Res. 1982. - V. 103. - P. 165-172.

134. En Li, Beard C., Jaenisch R. Role for DNA methylation in genomic imprinting // Nature. 1993. - V. 366. - P. 362-365.

135. Ере B. Genotoxicity of singlet oxygen // Chemico-biological interaction. -1991.-V. 80., N3.-P. 239-260.

136. Ephrussi B. The Cytoplasm and somatic cell variation// Journ. Of Cellul and Comparat. Physiology. 1959. - V. 52, Supl. 1. - P. 35-53.

137. Erenberg L., Moutsehen J., Moutsehen-Dahmen M. Aberrations chromosomiques produites dans des graines par de hautes pressions d'oxygene // Acta chemica scandinavica. 1957. - V. 11, N 8. - P. 1428-1429.

138. Fang YZ, Yang S, Wu G. Free radical homeostasis // Sheng Li Ke Xue Jin Zhan. 2004. - V. 35, № 3 - P 199-204.

139. Fariss MW, Chan СВ., Patel M., Van Houten В., Orrenius S. Role of mitochondria in toxic oxydative stress // Mol Interv. 2005 - № 2. - P. 94-111.

140. Feinendegen LE, Bond VP, Sondhaus С A, Altman KI. Cellular signal adaptation with damage control at low doses versus the predominance of DNA damage at high doses. // С R Acad Sci III. 1999. - Feb-Mar; 322(2-3): - P 245251.

141. Felley-Bosco E. Role of nitric oxide in genotoxicity: implication for carcinogenesis // Cancer and Metastasis Reviews/ 1998. - V. 17, N 1. - P. 25-37.

142. Fenn W.O., Gershman R., Gilbert D. L. Mutagenic effects of high oxygen tension on Echerichia coli // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1957. - V.43, N 3. - P. 1027-1031.

143. Floyd R. The role of 8-hydroxyguanine in carcinogenesis // Carcinogenesis. -1990.-V. 11.-P. 1447-1450.

144. Fridovich I. Oxygen radicals, hydrogen peroxide, and oxygen toxicity // Free radicals in biology. New York: Acad. Press, 1976.-V. 1.-P.239-277.

145. Fridovich I. The biology of superoxide and of superoxide dismutases in brief //Prog Clin Biol Res.m. - 1981. - V. 51.-P. 153-172.

146. Fridovich I. Overview: biological sources of O2" // Meth. Enzymol. 1984. - V. 105.-P. 59-61.

147. Fridovich I. Superoxide dismutases. An adaptation to a paramagnetic gas // J Biol Chem. 1989. - V. 264, N 14. - P. 7761-7764.

148. Fried R. Enzymatic and nonenzymatic assay of superoxide dismutase // Biochemistry. 1975. - V. 57, N. 4. - P. 657-660.

149. Fritzsche R, De Week AL Chemiluminescence microscopy reveals functional heterogeneity in single neutrophils undergoing oxygen burst // Eur J Immunol. -1988.-V. 18, N5.-P. 817-820.

150. Fuchs DA, Albers C. Effect of adrenaline and blood gas conditions on red cell volume and intra-erythrocytic electrolytes in the carp, Cyprinus carpio // J. Exp. Biol. 1988. - V. 137. - P. 457-476.

151. Girault, I.,Fort, S., and Cadet, J. Ozonolysis of 2'-deoxycytidine: isolation and identification of the main oxidation products // Free Radic Res. 1997. - V. 26, N 3.-P. 257-266.

152. Goldstein. Toward a new understanding of the mechanism and prevention of sudden death in coronary heart disease // Circulation. 1990. - V. 82, N 1. - P. 284288.

153. Gross C.G. Genealogy of the grandmother cell // Neuroscientist. 2002. - № 8. -P 512-518.

154. Guemori L., Artur Y., Herbeth В., Jeandel C., Cuny G., Siest G. Biological variability of superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and catalase in blood // Clin. Chem. 1991. - V. 37. - P. 1932.

155. Guskov E.P., Shkurat T.P. Genetics effects of GBO therapy// Mutation Research. 1990. - V. 241. - P. 341-347.

156. Gutterdge JMC., Halliwell B. The dexyribose assay: an assay both for "free" hydroxil radical and for site specific hydroxyl radicals production // Biochem. J. -1988.-V. 253.-P. 932-933.

157. Hall AN., Eatnes RZ., Waymack PP. Acute effects of a superoxide radical-generting system on DNA double-strand stability in Chinese hamster ovary cells // Mutat. Res. 1988. - V. 198. - P. 161-168.

158. Halliwell В., Cutteridge G. Free radicals in biology and medicine. // Oxford: Clarendon press, 1985. 369 p.

159. Halliwell В Can oxidative DNA damage be used as a biomarker of cancer risk in humans? Problems, resolutions and preliminary results from nutritional supplementation Studies // Free radical research. 1998. - V. 29., N 6. - P. 469486.

160. Hariharan P.V., Cerutti P.A. Formation of products of the 5,6-dihydroxydihydrothymine type by ultraviolet light in HeLa cells // Biochemistry -1977.-V. 16.-P 2791-2795.

161. Henle E.S., Luo Y., Gassmann W., Linn S. Oxidative damage to DNA constituents by iron-mediated fenton reactions. The deoxyguanosine family // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271. - P. 21177-21186.

162. Jackson AL., Loeb LA. The contribution of endogenous sources of DNA damage to the multiple mutations in cancer. // Mutat Res. 2001. - V. 477, № 2 -P. 7-21.

163. Joenje H, van den Berg J, van Rijn J. Lack of cross-resistance to X-irradiation in oxygen-resistant mammalian cell lines // J. Free Radic Biol Med. 1985. - V. l, N4.-P. 307-310.

164. Joenje H., Gille J. J. P., Oostra А. В., Van der Valk P. Some characteristic of hyperoxia adapted HeLa cells. A tissue culture model for cellular oxygen tolerance // Lab. Invest. - 1985. - .N 52. - P. 420—428.

165. Joiner MC., Lambin P., Marples B. Adaptive response and induced resistance // С R Acad Sci III., 1999. V. 322, № 3 - P. 167-175.

166. Jones D.P., McConkey D.G., Nicotera P., Orrenius S. Calcium-activated DNA fragmentation in rat liver nuclei // J. Biol. Chem. 1988. - V. 264. - P. 6398-6403.

167. Jotterand-Bellomo M. Des sites fragiles autosomiques // J. Genet. Hum. 1984. - V.32,N3.-P. 155-166.

168. Kang C., Kristal В., Yu B. Age-related mitochondrial DNA deletions effect of dietary restriction // Free radical biology and medicine. - 1999. - V. 27, N 4. - P. 148-154.

169. Kikugawa K. Defense of living body against oxidative damage // Yakugaku Zasshi. 2004 - V. 124, № 10 - P. 653-666.

170. Klein MB., Chan PH., Chang J. Protective effects of superoxide dismutase against ischemia-reperfusion injury: development and application of a transgenic animal model // Plast Reconstr Surg. 2003. - V. 111, N 1. - P. 251-255.

171. Kohen R., Nyska A. Oxidation of biological systems: oxidative stress phenomena, antioxidants, redox reactions, and methods for their quantification. // Toxicol. Pathology. 2002. - V. 30, № 6. - P. 620-650.

172. Kravetz G., Fisher A.B., Formen H.T. The oxygen-adapted rat model tolerance to oxygen at 1,5 and 2 ATA // Aviation Space Environ. Med. 1980. - V.51. - P. 775-777.

173. Kuchino Y., Mori F., Kasai H., Inoue H., Iwai S., Miura K., Ohtsuka E., Nishimura S. Misreading of DNA templates containing 8-hydroxydeoxyguanosine at the modified base and at adjacent residues // Nature. 1987. - V. 327. - P. 77-79.

174. Limoli C.L., Gierdzinski E., Morgan W.F., Swarts S.G., Jones G.D., Hyun Persistent oxidative stress in chromosomally unstable cells. // Cancer Res. 2003 -V. 63,№ 12.-P. 3107-3111.

175. Lissi EA, Caceres T, Videla LA. Visible chemiluminescence from rat brain homogenates undergoing autoxidation. II. Kinetics of the luminescence decay // Free Radic Biol. Med. 1988. - V. 4, N 2. - P. 93-97.

176. Loft S., Poulsen HE. Markers of oxidative damage to DNA: Antioxidants and molecular damage // Oxidants and antioxidants. 1999. - V. 300. - P. 166-184.

177. Lowry O.H., Rosenbrough N.I., Farr A.L., Randall RJ. Protein measurement with folin phenol reagent // J. Biol. Chem. 1951. - V.l93, №1. - P. 265-275.

178. Lucke-Huhle C., Pech M., Herrlich P. Selective gene amplification in mammalian cells after exposure to 60Co gamma rays, 241 Am alpha particles, or uv light // Radiat Res. 1986. - V. 106, N 3. - P. 345-355.

179. Luo Y., Henle E.S., Linn S. Oxidative damage to DNA constituents by iron-mediated fenton reactions. The deoxycytidine family // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271.-P. 21167-21176.

180. Masters C., Holmes R. Peroxisomes: new aspects of cell physiology and biochemistry // Physiol Rev. 1977. - V. 57, № 4. - P. 816-882.

181. Marlatt M., Lee HG., Perry G., Smith MA., Zhu X. Sources and mechanisms of cytoplasmic oxidative damage in Alzheimer's disease. // Acta Neurobiol Exp (Wars). 2004.-V. 64, № 1.-P. 81-87. '

182. McCall MR., Frei B. Can antioxidant vitamins materially reduce oxidative damage in humans? // Free radical biology and medicine. 1999. - V. 26, N 8. - P. 1034-1053.

183. McCord JM., Roy RS. The pathophysiology of superoxide: roles in inflammation and ischemia // Can J Physiol Pharmacol. 1982. - V. 60, № 11.- P. 1346-1352.

184. McCord J.M. Superoxide radical: controversies, contradictions, and paradoxes //Proc Soc Exp Biol Med. 1995.-V. 209, № 2. - P. 112-117.

185. Menzies R., Crossen P., Fitzgerald P., Gunz F. Cytogenetic and cytochemical studies in marrow cell in B!2 and folate deficiency // Blood. 1966. - V. 28, N 4. -P. 581-594.

186. Mireles LC., Lum MA., Dennery PA. Antioxidant and cytotoxic effects of bilirubin on neonatal erythrocytes // Pediatr Res. 1999. - V. 45, N 3. - P. 355-362.

187. Moldovan L, Moldovan N1. Oxygen free radicals and redox biology of organelles. // Histochem Cell Biol. 2004. - V. 122, № 4. - P. 395-412.

188. Morehouse L.A., Thomas C.E., Aust S.D. Superoxide generation by NADPH-cytochrome P-450 reductase: the effect of iron chelators and the role of superoxide in microsomal lipid peroxidation // Arch. Biochem. Biophys. 1984. - V. 232. - P. 366-377.

189. Moutschen-Dahmen M., Moutschen J., Erenberg L. Chromosome disturbances and mutation produced in plant seeds by oxygen at high pressures // Hereditas. -1959.-V. 45.-P.230.

190. Nanney D. Epygenetic factors effecting mating-type expression in certain Ciliates // Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology. 1958. - V. 23.-P. 327-335.

191. Neubauer JA, Sunderram J. Oxygen-sensing neurons in the central nervous system. // J. Fppl Physiol. 2004. - V. 96, № 1. - P. 367-374.

192. Nicotera P., Bellomo G., Orrenius S. The role of Ca2+ in cell killing // Chem Res Toxicol. 1990. - V.3, № 6. - P. 484-494.

193. Patel M., Li Q.Y. Age dependence of seizure-induced oxidative stress // Neuroscience. 2003. - V. 118. - P. 431-437.

194. Parks DA., Bulkley GB., Granger DN. Role of oxygen free radicals in shock, ischemia, and organ preservation // Surgery. 1983. - V. 94, N 3. - P. 428-432.

195. Parshad R., Sanford K. Oxygen supply and stability of chromosomes in mouse embryo cells in vitro // J. Natl. Cancer Inst. 1971. - V. 47. - P. 1033-1035.

196. Pelham H.P. Speculations on the functions of the major heat shock and glucose-regulated proteins // Cell. 1986. - V. 46. - P. 959-961.

197. Peskin A.V. Cu,Zn-superoxide dismutase gene dosage and cell resistance to oxidative stress: a review // Biosci Rep. 1997. - V. 17, N 1. - P. 85-89.

198. Phillips В., James Т., Anderson D. Genetic damage to CHO cells exposed to enzymically generated active oxygen species // Mutation Res. 1984. - V. 126. - P. 265-271.

199. Poon HF., Calabrese V., Scapagnini G., Butterfield DA. Free radicals and brain aging. // Clin Geriatr Med. 2004. - V. 20, № 2. - P. 329-359.

200. Povirk L.F., Houlgrave C.W., Han Y.-H. Neocarzinostatin-induced DNA base release accompanied by staggered oxidative cleavage of the complementary strand // J Biol Chem. 1988. - V. 263, N 36. - P. 19263-19266.

201. Quillardet P., de Bellecombe C., Hofnung M., The SOS Chromotest, a colorimetric bacterial assay for genotocsity: validation study with 83 compounds // Mutat Res. 1985. - V. 147, № 3. . p. 79.95.

202. Reidy J., Thou X., Chen A. Chromosome breakage in human lymphocyte culture in influenced by medium manipulation // Amer. J. Human Genet. 1982. -V. 34,N6.-P. 139(A).

203. Reidy J., Thou X., Chen A. Influence of culture media on spontaneous chromosome breakage: effects of folic acid and methionine // Environ. Mutagenes. 1984.-V. 6, N. 3. - P. 405-406.

204. Richter C. and Frei B. Ca2+ release from mitochondria induced by prooxidants // Free Radical Biol. Med. 1988. - № 4. - P. 365-375.

205. Rieger R., Michaelis A, Takehisa S. Involvement of phytochelatins in NiC12-triggered protection against induction of chromatid aberrations by ТЕМ and MH in Vicia faba root tip meristems? // Mutat Res. 1990. - V. 244, N 1. - P. 31-35.

206. Rieger R., Michaelis A., Takenisa S. // Low temperature between conditioning and challenge treatment prevents the adaptive response of Vicia faba root tip meristem cells. // Mutation Res. 1992. - V.282, № 2. - P. 69-72.

207. Rondanelli E., Corini P., Magliulo E., Flori G. Differences in proliferative activity between normoblasts and pernicious anemia megaloblasts // Blood. 1964. -V.24,N5.-P. 542-552.

208. Rothfiiss A., Dennog C., Speit G. Adaptive protection against the induction of oxidative DNA damage after hyperbaric oxygen treatment // Carcinogenesis. -1998.-V.19,N 11.-P. 1913-1917.

209. Rothfuss A., Stahl W, Radermacher P, Speit G. Evaluation of mutagenic effects of hyperbaric oxygen (HBO) in vitro // Environ Mol Mutagen. 1999. - V. 34, N 4. - P. 291-296.

210. Rothfuss A., Speit G. Investigations on the mechanism of hyperbaric oxygen (HBO)-induced adaptive protection against oxidative stress. // Mutat Res. 2002. -V. 508, №2. -P. 157-165.

211. Rowe GT., Manson NH., Caplan M., Hess ML. Hydrogen peroxide and hydroxyl radical mediation of activated leukocyte depression of cardiac sarcoplasmic reticulum. Participation of the cyclooxygenase pathway // Circ Res. -1983.-V. 53,N5.-P. 584-591.

212. Sagan L., Margulis L. On the origin of mitosing cells // J. Theoret. Biol. 1967. -V. 1.-P. 255-275.

213. Sahnoun Z., Jamoussi K., Zeghal KM. Free radicals: fundamental notions and methods of exploration . Part 2. // Therapie. 1998. - V.53, N 4. - P. 315-339.

214. Samoilov MO., Lazarevich EV., Semenov DG., Mokrushin AA., Tyul'kova EI., Romanovskii DY., Milyakova EA., Dudkin KN. The adaptive effects of hypoxic preconditioning of brain neurons. // Neurosci Behav Physiol. 2003. - V. 33, № 1. -P. 1-11.

215. Samson L.,Cairns J. A new pathway for DNA repair in Escherichia coli // Nature. 1977. - V. 267, N 5608. - P. 281-283.

216. Sancar A., Sancar G.B. DNA repair enzymes // Ann.Rev. Biochem 1988. - V. 57. - P. 29-67.

217. Schroeder Т., Kurth R. Spontaneous chromosomal breakage and high incidence of leukemia in inherited disease //Blood. 1971. - V. 37, N 1. - P. 96-112.

218. Scott M.D., Lubin B.H., Zuo L., Kuypers F.A., J. Erythrocyte defense against hydrogen peroxide: preeminent importance of catalase // J Lab Clin Med. 1991. -V. 118, N 1. - P. 7-16.

219. Sevanian, Hochstein P. Mechanisms and consequences of lipid peroxidation in biological systems // Annu Rev Nutr. 1985. - N 5. - P. 365-390.

220. Sevanian A., Davies K.J.A., Hochstein P. Serum urate as an antioxidant for ascorbic acid // Am J Clin Nutr. 1991. - V. 54, N 6 Suppl. - P. 1129S-1134S.

221. Shigenaga, M.K., Gimeno, C.J., and Ammes B.N. Urinary 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine as a biological marker of in vivo oxidative DNA damage // Proc Natl Acad Sci USA.- 1989. V. 24. - P. 9697-96701.

222. Shigenaga M., Ames B. Assays for 8-hydroxy-2-deoxyguanosine: A biomarker of in vivo oxidative DNA damage // Free Radic. Biol. Med. 1991. - N 10. - P. 211-216.

223. Shigenaga, M.K., Hagen, T.M., and Ames, B.N. Oxidative damage and mitochondrial decay in aging // Proc Natl Acad Sci USA.- 1994. V. 91, N 23. -P. 10771-10778

224. Shubutani S, Takeshita M, Grollman AP. Insertion of specific bases during DNA synthesis past the oxidation-damaged base 8-oxodG // Nature. 1991. - V. 349,N6308.-P. 431-434.

225. Sies H. Oxidative stress: from basic research to clinical application // Amer. J. Med. 1991. - V. 91. - P. 31S-38S.

226. Singh KK. Mitochondria damage checkpoint in apoptosis and genome stability. // FEMS Yeast Res. 2004. - V.5, № 2. - P 127-32.

227. Skulachev V.P. Role of uncoupled and non-coupled oxidations in maintenance of safely low levels of oxygen and its one-electron reductants // Quart. Rev. Biophys. 1996. - V. 29. - P. 169-202.

228. Speit G., Dennog C., Lampl L. Biological significance of DNA damage induced by hyperbaric oxygen // Mutagenesis. 1998. - V. 13, N 1. - P. 85-87.

229. Speit G., Dennog C, Radermacher P, Rothfuss A. Genotoxicity of hyperbaric oxygen//Mutat Res. 2002. - V. 512, N 2-3. - P. 111 -119.

230. Stalmer J.S. Redox signaling: nytrosilation and related target interactions of nitric oxide // Cell. 1994. - V.79. - P. 931-936.

231. Sturrock J., Nunn J. Chromosomal damage and mutations after exposure of Chiness hamster cells to high concentrations of oxygen // Mutation Res. 1978. -V. 57.-P. 27-33.

232. Surani M.A. Silence of the genes // Monthly Nature. 1993. - V. 1, N. 11. - P. 40-41.

233. Tchou, J.,Bodepudi, V., Shibutani, S., Antoshechkin, I.,Miller, J., Grolman, A.P.,Johnson F. Substrate specificity of Fpg protein. Recognition and cleavage of oxidatively damaged DNA // J Biol Chem. 1994. - V. 269, N 21. - P. 1531815324.

234. Thompson SC., Bowen KM., Burton RC. Role of host immunosuppression and pretransplant 95% oxygen organ culture in prolongation of fetal pancreas xenograft survival // Transplant Proc. 1987. - N 1. - P. 1166-1167.

235. Tomkinson A.E., Bonk R.T., Kim J., Bartfield N., Linn S. Mammalian mitochondrial endonuclease activities specific for ultraviolet-irradiated DNA // Nucleic Acids Res. 1990. - V. 18, N 4. - P. 929-935.

236. Tritto I, Ambrosio G. Role of oxidants in the signaling pathway of preconditioning. //Antioxid Redox Signal. 2001. - V.3, № 1. - P. 3-10.

237. Vaca C.E., Wilhelm J., Harms-Ringdahl M. Interactions of lipid peroxidation products with DNA // Mutat. Res. Rev. Genet. Toxicol. 1988. - V. 195. - P. 137139.

238. Valko M, Izakovic M, Mazur M, Rhodes CJ, Telser J. Role of oxygen radicals in DNA damage and cancer incidence. // Mol Cell Biochem. 2004. - V.266, № 2. -P. 37-56.

239. VanPoppel G., VandenBerg H. Vitamins and cancer // Cancer Letters. 1997. -V.l 14,N 1-2.-P. 195-202.

240. Walker G.C. Mutagenesis and indacible responses to DNA damage in Escherichia coli \\ Microbiol. Rev. 1984. - V. 48. - P. 60-93.

241. Weitberg A. Antioxidants inhibit the effect of vitamin С on oxygen radical-induced sister-chromatid exchanges // Mutat Res. 1987. - V. 191, N 1. - P. 53-56.

242. Wendel A. Enzymes: tools and targets. // Basel: Karger. 1988. - P. 161.

243. Willcox JK, Ash SL, Catignani GL.Antioxidants and prevention of chronic disease. // Crit Rev Food Sci Nutr. 2004. - V. 44, № 4. - P. 275-95.

244. Yakes, Houten. Mitochondrial DNA damage is more extensive and persists longer than nuclear DNA damage in human cells following oxidative stress // Proc Natl Acad Sci USA,- 1997. V. 94, N 2. - P. 514-519.

245. Yau-Hyei Wei, Lu CY, Lee HC, Pang CY, Ma Y. Oxidative damage and mutation to mitochondrial DNA and age-dependent decline of mitochondrial respiratory function // Ann NY Acad Sci. 1998. - N 854. - P. 155-170.

246. Yonei S, Zhang QM. Biological effects of low dose radiation and adaptive responses in mammalian cell // Nippon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi. 2002. -V. 58, № 10.-P. 1328-1334.

247. Yu W, Wang M., Cai L., Jin Y. Pre-exposure of mice to low dose or low dose rate ionizing radiation reduces chromosome aberrations induced by subsequent exposure to high dose of radiation or mitomycin C. // Chin Med Sci J. 1995. - V. 10, № 1.-P. 50-53.

248. Zanma A., Matsumoto Y, Masuho Y. Conjugates of superoxide dismutase with the Fc fragment of immunoglobulin // J. Biochem (Tokyo). 1991. - V. 110, N 6. -P. 868-872.

249. Zinov'eva VN, Spasov AA. DNA protective activity of natural and synthetic antioxidants // Biomed Khim. 2004. - V. 50, № 3. - P. 231-242.

250. Zward, Hermanns RC, Salemink PJ, Commandeur JN, Vermeulen NP, Meerman JH. Urinary excretion of biomarkers of oxidative kidney damage induced by ferric nitrilotriacetate // Toxicol Sci. 1998. - V.43, N 2. - P. 241-249.

251. Zwart LL, Hermanns RC, Meerman JH, Commandeur JN, Salemink PJ, Vermeulen NP. Evaluation of urinary biomarkers for radical-induced liver damage in rats treated with carbon tetrachloride // Toxicol Appl Pharmacol. 1998. - V. 148, N1.-P. 71-82.