Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей

Новиков, Вадим Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей
ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей"

На правах рукописи

НОВИКОВ ВАДИМ ВИКТОРОВИЧ

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ СЛАБЫХ И СВЕРХСЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ.

03.00.02.-БИОФИЗИКА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Инсппуге биофизики клетаи Российской Академии Наук.

Научный консультант: доктор биологических наук, член-корреспондент РАН Е.Е. Фесенко

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Ю.Г. Григорьев доктор биологических наук Р.Я. Гордон доктор химических наук Г.Н. Жижина

Ведущая организация - Российский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится >> л ь^лА 2005 г. в часов на заседании Диссертационного совета Д 002.039.01 в Институте биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН. Адрес: 117977 Москва, ул. Косыгина, д. 4, ИБХФ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института химической физики им. H.H. Семенова РАН по адресу: Москва, ул. Косыгина, 4

Автореферат разослан «7.1» ¿».¿tyZAJ 2005 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 002.039.01

Кандидат химических наук М.А. Смотряева

kS№>

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Слабые электромагнитные поля (ЭМП) являются экологически значимым фактором внешней среды, влияющим на многие биологические процессы. Живые организмы на планете постоянно находятся под воздействием повсеместно присутствующих естественного геомагнитного и искусственных слабых магнитных полей (МП). Частотно-амплитудный диапазон этих полей широк, велико разнообразие вызываемых ими биологических эффектов.

К настоящему времени в области исследования биологического действия слабых МП накоплен огромный экспериментальный материал, свидетельствующий о высокой чувствительности живых систем к их воздействию. Существенный прогресс в понимании процессов, лежащих в основе механизмов биологического действия слабых МП, а также в принципах формирования биологически активных полей, произошел в середине 8 Ох годов и был связан, прежде всего, с работами А. Либова с соавт.(1985-1996). В этих работах впервые было ясно показано, что эффекты действия слабых комбинированных постоянного и переменного низкочастотного МП наблюдаются преимущественно при определенных, теоретически предсказуемых значениях частот переменной компоненты поля, соответствующих, по крайней мере формально, циклотронным частотам ряда ионов, прежде всего Са2+, К* и Mg*+. Один из основных эффектов действия слабого поля, зарегистрированный этими авторами, заключался в том, что воздействие низкочастотного (порядка десятков Гц) переменного МП на фоне слабого постоянного поля, сравнимого по величине с геомагнитным полем (десятки мкТл), проявляло себя в изменении концентрации ионов Са2* во вне- и внутриклеточных средах. Действием этого механизма целый ряд авторов объясняет самые различные эффекты слабых МП в биосистемах: изменение подвижности диатомовых водорослей (McLeod et al., 1987), изменение условно-рефлекторной деятельности животных (Thomas et al., 1986), стимуляцию и подавление различных репарационных процессов (Blackman et al., 1994; Jenrow et al., 1995; Леднев и др.,

1996).

среде, в теоретических и экспериментальных работах этого направления практически не рассматривались. Помимо этого обстоятельства в вышеуказанных работах в качестве основных мишеней действия слабых полей предполагались неорганические ионы, преимущественно ионы свободного либо связанного с белками Са2+. Не изучалась возможность настройки полей на «циклотронный резонанс» других биологически активных ионов, в частности органических, в том числе ионных форм молекул ряда аминокислот, заряженных в естественных физиологических условиях. Вследствие этого обстоятельства, до сих пор недостаточно полно были изучены возможные молекулярные мишени и механизмы биологического действия слабых МП.

Таким образом, до сих пор остаются неясными: механизм «циклотронного резонанса»; пороговые величины действия полей; мишени действия (помимо неорганических ионов), которые претерпевают изменения под действием полей определенных частот и амплитуд.

Помимо фундаментального значения решение этих вопросов имеет большое прикладное значение, в особенности для научного обоснования санитарных норм, связанных с проблемой электромагнитной безопасности населения и использования МП в медицине.

Развиваемый нами подход к решению вышеуказанной совокупности проблем (определение пороговых значений МП, частотно-амплитудных диапазонов биологической активности, определение мишеней и молекулярных механизмов биологического действия слабых МП) обозначен в работах, показавших возможность выраженного избирательного действия очень слабых (порядка сотых долей мкТл) переменных компонент МП на фоне более сильного постоянного МП (десятки мкТл), обусловленную, прежде всего, кооперативными эффектами на циклотронных частотах ряда ионов аминокислот в водных растворах, такими как: увеличение ионного тока (Новиков, 1994, 1996; Новиков, Жадин, 1994; 1Мо\акоу, Катаийюу, 1997; 2Ьа<1ш, Л а1., 1998), инициация в этих условиях ряда химических реакций - поликонденсации свободных аминокислот (Новиков, 1994,1998; Новиков, Лисицын, 1996,1997) и реакции гидролиза ряда белков и пептидов (Новиков и др., 1997, Швецов и др., 1998, Новиков, Фесенко, 2001). Разрабатываемые на основе предлагаемого подхода алгоритмы формирования слабых комбинированных постоянного и переменного МП, позволили обнаружить возможность регулировки ДНК-белковых взаимодействий в биологических и модельных системах, заключающуюся, в частности, в повышении доступности ДНК хроматина к действию ДНКазы 1, за счет снижения, при воздействии слабых МП, функциональной активности различных структурных белков хроматина (гистоновых и негистоновых) - ингибиторов этой ДНКазы (Новиков и др., 1997; Фесенко и др., 1997). Полученные результаты свидетельствуют о возможности индукции

направленных модификаций ключевых молекулярных процессов, в том числе, непосредственно детерминирующих функционирование клеточного генома, при действии слабых МП.

Найденные нами экспериментальные модели и подходы позволили определить пороговые значения величин слабых МП, выявить частотно-амплитудные «окна» их активности, а также исследовать мишени действия и молекулярные механизмы изменения структуры и функциональной активности этих мишеней на уровнях живого организма и ряда физико-химических систем.

Выявленная нами совокупность экспериментальных фактов (выраженные биологические эффекты очень слабых МП), обнаруженные чувствительные тест-системы, в частности: деление планарий (Новиков и др., 2001) и опухолевый процесс у экспериментальных животных (Новиков и др., 1996), свидетельствуют о необходимости проведения работ, направленных на детальное изучение биологических эффектов очень слабых МП, сопоставимых по характеристикам с геомагнитным фоном, и исследование механизмов их действия.

Цель работы. Основной целью настоящей работы явилось обнаружение и детальное исследование эффектов действия слабых магнитных полей (МП) на биологические и физико-химические системы, определение наиболее активных параметров этих полей, их пороговых значений, частотно-амплитудных диапазонов биологической активности, а также поиск и исследование мишеней действия слабых МП и молекулярных механизмов изменения функциональной активности этих мишеней.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести выбор объектов и моделей исследования, чувствительных к действию слабых МП. В качестве основных моделей были выбраны процесс деления планарий и опухолевый рост у мышей с перевиваемыми опухолями. Осиовпыми объектами исследования явились животные: планарии и среда их обитания (водная фаза), а также мыши и их органы (головной мозг, как непролиферирующая или слабо пролиферирующая ткань), активно пролиферирующие клетки животных (клетки карцинома Эрлиха), а также водные растворы хроматина, растворы гистоновых белков хроматина, растворы ДНК, растворы рекомбинантной обратной транскриптазы (ОТ) вирусов саркомы Рауса (ИЗУ), растворы ряда других протеинов: ангиотензина 1, А и В цепей инсулина быка, 3-амилоидного протеина, апротинина, цитохрома С, карбоангидразы, бычьего сывороточного альбумина и водно-солевые растворы.

2 Найти параметры слабых комбинированных постоянного и переменного МП, обладающие высокой биологической активностью. В качестве таковых на основе экспериментальных данных были выбраны параметры, заключающиеся в формальном соответствии частот переменной поличастотной компоненты МП условию циклотронного резонанса для ионных форм молекул ряда заряженных в естественных условиях аминокислот, при соотношении величин Впмп'ВпсМЩшп) ~500-1000 и индукции постоянной компоненты МП в диапазоне 20- 100 мкТл.

3. В процессе исследований на мышах с трансплантированной опухолью решался ряд промежуточных задач:

а) Провести подбор совокупности адекватных методов и критериев оценки результатов противоопухолевого действия МП. В качестве базовых методов были использованы традиционные методы структурного и ультраструктурного анализа в совокупности с методами динамического наблюдения за состоянием животных-опухоленосителей и опухолевой тканью.

б) Провести экспериментальный и теоретический анализ и подбор параметров и режимов воздействия МП для получения выраженного противоопухолевого эффекта.

в) Провести динамическую оценку структурных и ультраструктурных реакций опухолевой ткани, в частности реакции клеточного ядра опухолевых клеток, и окружающих опухоль тканей организма в ответ на воздействие МП.

4. Развить новый подход к анализу механизмов биолопгческого действия- слабых МП, ориентированный на исследование свойств водных растворов различных биологически активных молекул, например, белков и пептидов при воздействии на них очень слабых МП с переменной низкочастотной компонентой порядка десятков нТл и постоянного МП, сравнимого по величине с геомагнитным полем.

Положения, выносимые на защиту:

1. Определены параметры слабых и сверхслабых комбинированных постоянного и переменного магнитного поля (МП), которые формально соответствуют частотам переменной моночастотной и/или поличастотной компоненты МП при условии циклотронного резонанса для ионных форм молекул ряда заряженных в естественных условиях аминокислот, при соотношении величин индукции постоянной компоненты магнитного поля к переменной компоненте (Впш^гьмгцаишпуда)) ~500 - 1000 и индукции постоянной компоненты МП в диапазоне 20 - 100 мкТл. Показано, что воздействие МП, сформированными по этому алгоритму, обладает чрезвычайно высокой биологической активностью: влияет на интенсивность деления планарий; подавляет или тормозит развитие злокачественных новообразований у мышей; приводит к ослаблению белковой

защиты молекул ДНК к действию ДНКазы 1: снижает функциональную активность ряда ферментов нуклеинового обмена и резко ускоряет процессы спонтанного распада (гидролиза) белков и пептидов на пептидные фрагменты.

2. Воздействие слабых МП с определенными параметрами на мышей-опухоленосителей инициирует комплекс структурных изменений в опухолевой ткани, включающий в частности маргинацию хроматина (кариорексис), резко выраженную вакуолизацию цитоплазмы, фрагменгацию ядер и образование телец типа апоптотических.

3. Воздействие слабых МП с определенными параметрами влияет на ДНК-белковые взаимодействия в клетках асцитной карциномы Эр лиха (АКЭ) и клетках головного мозга мышей, что приводит к снижению устойчивости ДНК хроматина этих клеток к действию ДНКазы 1.

4. Воздействие слабых МП с определенными параметрами на водные растворы белков, защищающих ДНК от действия ДНКазы I (суммарных гистонов белков и индивидуального гистона Нз), приводит к снижению функциональных защитных свойств шстоновых белков.

5. ДНК-полимеразная активность рекомбинантных обратных транскриптаз вируса саркомы Рауса и вируса иммунодефицита человека Н1У-1 снижается при действии на их водные растворы слабых МП с определенными параметрами.

6. Слабые комбинированные МП с определенными параметрами существенно ускоряют процессы гидролиза ряда белков и пептидов в водных растворах.

Научная новизна. В работе предложен новый алгоритм формирования слабых комбинированных постоянного и переменного МП, заключающийся в формальном соответствии частот переменной поличастотной компоненты МП условию циклотронного резонанса для ионных форм молекул ряда заряженных в естественных условиях аминокислот, при соотношении величин Впмг/Впемп(амп) ~500-1000 и индукции постоянной компоненты МП в диапазоне 20 - 100 мкТл. Показано, что воздействие МП, сформированными по этому алгоритму, обладает высокой биологической активностью.

В опытах на планариях //^п'ла получены новые данные, свидетельствующие о

чувствительности процесса морфогенеза у планарий к воздействию слабыми и сверхслабыми МП. Показано, что изменение параметров МП или их компенсация позволяет вмешиваться в процесс морфогенеза и изменять его интенсивность. Полученные данные свидетельствуют о возможности эффективного управления рядом биологических процессов с помощью слабых МП с переменной компонентой порядка десятков нТл. В опытах на этой тест-системе впервые зарегистрированы детальные частотно-амплитудные зависимости величины эффекта от параметров МП в «нанотесловом» диапазоне переменной компоненты поля, а

1акже определены минимальные или близкие к ним пороювые величины биологической активности этой компоненты.

В работе обоснован и проведен выбор параметров МП, посредством которых удается подавить или замедлить развитие экспериментальных опухолей на ранних этапах их развития у мышей, что показывает наличие противоопухолевой активности у этого физического фактора. Показано, что воздействие МП с определенными нами параметрами и временными режимами воздействия, вызывает комплекс структурных и ультраструктурных изменений в опухолевой ткани.

Показана возможность регулировки ДНК - белковых взаимодействий с помощью слабых МП в биологических системах и в модельных экспериментах. Полученные результаты свидетельствуют о возможности индукции направленных модификаций ключевых молекулярных процессов, в том числе, непосредственно детерминирующих функционирование клеточного генома, при действии слабых МП на биологические объекгы.

Развит новый подход к анализу механизмов биологического действия слабых МП, ориентированный на исследование свойств водных растворов различных биологически активных молекул (например, белков и пептидов) при воздействии на них очень слабых МП с переменной низкочастотной компонентой порядка десятков нТл и постоянного МП, сравнимого по величине с геомагнитным полем (ГМП).

Впервые показано, что слабые комбинированные МП существенно ускоряют процессы гидролиза ряда белков и пептидов. Исследованы концентрационная зависимость, динамика процесса, зависимость амплитуды этого эффекта от параметров МП.

Таким образом сформулировано новое научное направление «Разработка экспериментальных и теоретических подходов для выбора параметров магнитного поля на основе анализа биологических эффектов, полученных при настройке поля на циклотронный резонанс ионных форм различных биологических молекул».

Практическая значимость работы Полученные результаты создают основу для целенаправленного применения МП в медицинской практике. Как показано, подобранные режимы МП, обладают выраженной противоопухолевой активностью, а использованные в работе методы и критерии оценки могут быть адаптированы к условиям клиники.

Данные о снижении активности рекомбинантных ОТ при действии на их водные растворы слабых МП, позволяют предположить, что воздействие МП может быть использовано в исследованиях, связанных с репродукцией вируса иммунодефицита человека при ВИЧ инфекции и при других заболеваниях, вызванных с ретровирусами, включая и некоторые злокачественные новообразования.

Результаты опытов по определению частотно-амплитудных зависимостей и минимальных пороговых величин МП при исследовании ряда выявленных нами высокоамплитудных эффектов МП имеет большое прикладное значение, в особенности для научного обоснования санитарных норм, связанных с проблемой электромагнитной безопасности населения.

Вклад автора. Личный вклад диссертант состоял в выборе направления исследований, определении задач и выборе методов их решения, проведении экспериментов, объяснении и трактовке полученных результатов, формулировке положений и выводов работы. В работах, выполненных в соавторстве, соискатель либо участвовал во всех этапах исследований (от постановки задач и эксперимента, до обсуждения и оформления результатов), либо являлся научным руководителем двух диссертационных работ, которые, на соискание ученой степени кандидата биологических наук, защищены.

Апробация работы. По результатам исследований опубликовано 39 работ Материалы диссертации были доложены- на Международном Путинском симпозиуме «Взаимодействие магнитных полей с биологическими системами» в 1995 году; IV Международном Путинском симпозиуме «Корреляция биологических и физико-химических процессов с космическими и гелиогеофизическими факторами» в 1996 году; I городской научной конференции молодых учйных г. Пущино в 1996 году; П открытой городской научной конференции молодых учйных г. Пущино в 1997 году; II и П1 съездах биофизиков России; П Международном конгрессе «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине» в Санкт-Петербурге в 2000 году.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методической части, 4 разделов собственных исследований, заключения и выводов; содержит 43 рисунка, 1 таблицу и 2 приложения. Библиографический указатель включает 302 литературных источника, из которых отечественных 150, иностранных 152. Диссертация изложена на 201 машинописном листе.

Материалы и методы.

Исследование действия слабых и сверхслабых магнитных полей на деление нланарий Dugesia tigrina. Для опытов использовали плоских червей - планарий Dugesia tigrina бесполой расы, которые воспроизводятся простым отделением хвостового конца. Особенно интенсивно они делятся, будучи рассажены по одной. Культуру планарий содержали в полутемных условиях при температуре около 20 °С в больших сосудах (10-20 л) в воде, которую сменяли два раза в год. Кормили планарий два раза в неделю мотылем или дождевыми червями.

Исследовали действие слабых магнитных полей (МП) на бесполое размножение планарий. В каждом опыте участвовали экспериментальные и контрольные группы по 50 планарий. Опыты повторяли не менее трех раз. Для воздействия МП планарий отбирали через 3-4 дня после кормления в стеклянные стаканы с 1 л воды. После воздействия МП планарий рассаживали по одной в стаканчики с 40 мл воды. Ежедневно учитывали и удаляли поделившихся планарий. Наблюдения велись пять дней, в течение которых большинство планарий делились.

Исследования проводили одновременно на двух установках. Одна из них состояла из двух пар параллельно расположенных колец Гельмгольца, ориентированных вдоль вектора геомагнитного поля (установка Xsl). На одну пару колец подавали постоянный ток для формирования заданной величины постоянной составляющей МП (Впмп)- В ряде опытов проводили «полную» компенсацию Впмп < 0,1 мкТл. На вторую пару колец подавали электрический ток от генератора синусоидальных сигналов для формирования переменной компоненты поля (Впемп - амплитуда) в диапазоне частот 1-60 Гц. Величины действующих МП определяли прямым измерением с помощью феррозондового датчика Mag - 03 MS 100 (Bartington, UK). В типичных случаях они составляли 42±0,1 мкТл (Впмп) и 100±5 нТл (Впемп), при Впмп II Впемп- Продолжительность воздействий составляла 4 часа. Опыты на этой установке проводили в присутствии естественного и техногенного магнитного фона с величиной 50 Гц компоненты « 30 нТл. В качестве основного контроля использовали планарий, находившихся в геомагнитном поле с Впмп * 42 мкТл. Вторая установка состояла из двух магнитных катушек для формирования параллельных Впмп и Впгмп; внешнего магнитного экрана из пермаллоя с коэффициентом экранирования » 1000; генератора синусоидальных сигналов и источника постоянного тока, обеспечивающих формирование переменной и постоянной компонент МП соответственно (установка №2). Параметры МП соответствовали вышеописанным, за исключением сопутствующих естественных и техногенных полей, которые в этом случае были ослаблены приблизительно в 1000 раз.

В ряде опытов изучали значимость величины переменной компоненты МП при фиксированном значении постоянного МП - 42 мкТл. В этих опытах амплитуда переменного МП изменялась в диапазоне от 0,1 до 640 нТл (Впемп), при ВпмпП В^мп- Частота переменного МП составляла 3,7 Гц. Продолжительность воздействий - 4 часа.

Исследование действия слабых магнитных полей на мышеи с трансплантированными опухолями. В качестве объекта экспериментов по изучению действия слабых МП на развитие опухолевой ткани использовали клетки асцитной карциномы Эрлиха (АКЭ). В работе использовались опухолевые штаммы АКЭ как в асцитной форме, перевиваемые внугрибрюшинно в левый нижний квадрант передней брюшной стенки, так и в солидной форме, перевиваемые подкожно в наружную поверхность правого бедра. Опыты были поставлены на 350 мышах-самцах следующих линий: SHK, СВА, C57BI, Balb.

При перевивке асцитной опухоли мышам интраперитонеально вводили по 1x106 опухолевых клеток в 0,3 мл изотонического раствора каждому животному. Для исследования действия МП на солидную форму опухоли, клетки АКЭ перевивали подкожно в количестве 2x105 на каждую мышь в 0,2 мл изотонического раствора.

Эффект воздействия слабыми МП оценивали по следующим критериям: визуальное наблюдение за состоянием животных, измерение объема асцитной жидкости н регистрация сроков гибели животных. Для сравнительной оценки состояния опухолевой ткани до и после воздействия слабыми МП использовали традиционные морфологические методы исследования: метод цитологического анализа асцитной жидкости, методы световой микроскопии и ультраструктурного анализа.

Один из режимов магнитного воздействия был формально настроен на циклотронный резонанс ионных форм молекул заряженных в естественных условиях аминокислот. При величине ПМП 42 мкТл, диапазон этих резонансных частот был сосредоточен между 3,5 и 5,0 Гц (3,58; 3,68; 4,38; 4,41; 4,88 Гц, что соответствует циклотронным частотам ионов тирозина, аргинина, глутаминовой кислоты, лизина и аспарагиновой кислоты). Расчет циклотронной частоты иона производился по стандартной формуле: vc = Bq/2nm, где В - индукция постоянного МП, q и Ш - заряд и масса иона соответственно. Опыты проводили на установке №1.

Второй этап исследований был проведен на животных-опухоленосителях - мышах линии Balb весом 22-27 г с солидной формой АКЭ.

На опытную группу животных воздействовали слабыми комбинированными постоянным (42 мкТл) и переменным (амплитуда 50 нТл) МП в диапазоне частот

переменной компоненты 3,5-5,0 Гц, с 1-х суток после инокуляции клеток АКЭ по 40-е сутки включительно, по 2 часа ежедневно.

Контрольные группы животных находились в геомагнитном поле с постоянной составляющей 40-43 мкТл и с такими же величинами магнитных помех, как и опытные группы.

Результаты, полученные во всех сериях опытов на животных-о лухоленосителях, обрабатывали с помощью t критерия Стьюдента.

Исследование действия слабых магнитных полей на ДНК-белковые взаимодействия. Опыты по действию комбинированных магнитных полей на животных проведены на 60 мышах самцах линии C57BI на установке №1.

За 18 часов было проведено 4 одночасовых воздействия, следующих друг за другом с равным интервалом времени. Все опыты проводили однотипно, в одно и то же время суток, с 16 часов до 10 часов следующего дня. В течение одного часа после окончания цикла воздействий животные были забиты. В те же сроки после инокуляции опухоли забивали контрольную группу животных. Для дальнейшего исследования извлекали на холоду клетки АКЭ и головного мозга с предварительной перфузией охлажденным 0,14 М NaCl. Для выделения ядер клетки головного мозга и АКЭ гомогенизировали в растворе 1,9 М сахарозы с 0,5% тритоном Х-100, и из гомогенатов выделяли клеточные ядра методом Блобела и Поттера (Blobel, Potter, 1966).

Реакцию гидролиза хроматина, выделенного из мозга мышей и АКЭ, при действии панкреатической ДНКазы I проводили в течение 5-10 минут при 37 °С в 50 мкл раствора следующего состава: 0,01 М Трис-HCl, рН 7,5; 0,1 г/л СаС12; 0,2 г/л КС1; 0,2 г/л КН2Р04; 0,1 г/л MgCl2*4 Н20; 8 г/л NaCl; 1,15 г/л NaH2P04; 10 мкг ДНК хроматина; 0,1 мхг ДНКазы I. Степень гидролиза ДНК хроматина определяли методом электрофореза продуктов реакции в 1% агарозном геле ("Chemapol", Чехия) с 0,089 М трис - боратным буфером, рН 8,3 в опытах из 5 серий. В качестве лидирующего красителя использовали бромфеноловый синий ("Reanal", Венгрия). После электрофореза гель окрашивали в течение 10 минут в 0,1% водном растворе бромистого этидия ("Sigma", США), отмывали от избытка красителя в течение 10 минут водой, анализировали в ультрафиолетовом свете с длиной волны 315-350 нм и фотографировали с красным светофильтром ЖС-17.

Действие МП на водные растворы ДНК и гистоновых белков, защищающих ДНК от действия ДНКазы I, производили на установке №2. Для исследования взаимодействия комплекса ДНК - ДНКаза I - гистоновый белок был использован электрофоретический анализ.

Опыты были проведены в 0,05 М фосфатном буфере с рН 7,0 в количестве 5 серий. Растворы ДНК, гистоновых белков, ДНКазы 1 инкубировали раздельно при 37°С в течение 90 минут при действии слабых МП. После инкубации проб в МП определяли степень сохранности ДНК методом электрофореза исследуемого раствора в 1% агарозном геле и оценивали функциональную активность гистоновых белков. В качестве базовых контролей использовали такие же по составу растворы, инкубируемые таким же образом в экспериментальной установке, за тем исключением, что источник переменного магнитного поля был отключен.

Исследование действия слабых и сверхслабых магнитных полей на структуру и функции ряда протеинов.

Исследование влияния слабых МП на рекомбинантную обратную транскриптазу вируса саркомы Рауса, выделенную из E.Coli. Выделение рекомбинантной обратной транскриптазы (ОТ) из клеток E.coli, трансформированных плазмидой pMF14, очистку до электрофоретически гомогенного состояния, исследование ее полимеразной активности проводили, как описано ранее (Мельников и др., 1988; Chernov et al., 1991; Chernov, Ivanov, 1995).

Опыты по действию слабых МП на рекомбинантную обратную транскриптазу вируса саркомы Рауса в водном растворе проведены на экспериментальной установке №2. Индукция постоянного МП 40 мкТл, амплитуда индукции переменного МП 40 нТл (диапазон частот 3,51-4,65 Гц). Воздействие заданными компонентами МП проводили на раствор фермента в 100 мкл (30 мкг белка) 0,05 М Трис - HCI буфера при рН 7,5 в течение 3 часов при 37 °С.

В качестве базового контроля использовали такой же по составу раствор фермента, инкубируемый в таких же условиях, но вне экспериментальной установки.

РНК - зависимую ДНК полимеразную активность рекомбинантной ОТ тестировали в 20 мкл инкубационной среды (50 мМ трис - HCI, рН 8,0-8,2; 50 мМ KCI, 10 мМ DTT; 5 мМ MgCI 2; 0,5% NP-40; по 50 мМ dATP, dCTP, dGTP; 0,1 MBq на пробу 3 H-dTTP; 1 мг/мл матрицы поли-гА/олиго-dT) в течение 17 минут при 37 °С после добавления 2 мкл исследуемого фермента. Затем инкубационную смесь из пробирки наносили на ДЕАЕ-81 фильтры, которые отмывали от не связавшейся радиоактивности 0,1 М раствором пирофосфата натрия, водой, этанолом, высушивали и просчитывали радиоактивность в стандартном толуольном сцинтилляторе на счетчике "Interthecnique" (Франция).

Опыты по влиянию МП на РНК - зависимую полимеразную активность рекомбинантной ОТ вируса иммунодефицита человека НГУ-1 проводили сходным образом.

Исследование влияния слабых и сверхслабых МП на спонтанный гидролиз ряда протеинов. Обработку водных растворов ряда белков и пептидов проводили в химически чистых стерильных полиэтиленовых кюветах объемом 4 мл на установке №2.

Опыты проводили при разных концентрациях белков и пептидов от 10 до 1000 мкг/мл и длительностях экспозиции в поле, при комнатной температуре 20-22° С.

В работе использовали следующие пептиды и белки' ангиотензин 1, А и В цепи инсулина быка, ß-амилоидный протеин, апротинин, цитохром С, карбоангидраза, бычий сывороточный альбумин - все фирмы Sigma, USA. Растворы готовили на стерильной бидистяллированной или деионизованной воде высокой степени очистки с удельным сопротивлением 18 МОм*см, полученной на установке E-pure 3 Module фирмы Barnstead Thermolyne Corporation с добавкой 0,01 М NaCl. Ряд опытов проводили при добавке в раствор исследуемого пептида ферментов, инактивирующих перекиси: катал азы или пероксидазы хрена с субстратом (ABTS) фирмы Sigma, а также БСА (все добавки по 10 мкг/мл) или набора ингибиторов протеаз: пепстатин (1 мкг/мл); апротинин (2 мкг/мл); лейпептин (1 мкг/мл); химостатин (3 мкг/мл), все ингибиторы фирмы Boehringer Mannheim.

Определение степени гидролиза пептидов и белков проводили после разделения продуктов их гидролиза методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) на установке фирмы LKB-Phannacia на колонке RP-318, С 18; размерами 250X4,6 мм фирмы Bio-Rad, USA в градиенте ацетонитрила (Fluka, Швейцария). На колонку наносили по 1 мл анализируемого образца. Регистрацию оптической платности элюата проводили при 226 нм с помощью ультрафиолетового детектора Uvicord SD-2158.

Аминокислотный анализ пептидов и фрагментов их гидролиза проводили на приборе Biotronic LS-3000, Германия после полного гидролиза пептидных связей в 5,7 н. HCl в течение 48 часов при 110"С в вакуумированных ампулах.

N-концевые аминокислоты фрагментов гидролиза пептидов и секвенирование их последовательностей определяли дансильным методом.

Часть результатов опытов представлена как коэффициент стимуляции гидролиза пептидов и белков, представляющий собой отношение степени гидролиза, индуцированного МП, к степени спонтанного гидролиза протеина.

Результаты работы н их обсуждение.

1. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на интенсивность бесполого размножения планарий Dugesia tigrina.

Показано, что воздействие слабыми МП, сформированными по предложенному нами алгоритму, обладает высокой биологической активностью: подавляет или тормозит развитие злокачественных новообразований у экспериментальных животных (Новиков и др., 1996;

Новикова и др., 1998); стимулирует продукцию фактора некроза опухолей (Новоселова и др., 2001); приводит к ослаблению белковой защиты молекул ДНК к действию ДНКазы 1 (Новиков и др., 1996; Фесенко и др., 1997); изменяет микроокружение белковых макромолекул в водных растворах, и, как следствие, меняет параметры их флуоресценции (Новиков и др., 1999) и резко ускоряет процессы спонтанного распада (гидролиза) белков и пептидов на пептидные фрагменты (Новиков и др., 1997; Новиков, Фесенко, 2001). Представляет важным исследование действия подобных МП на процесс морфогенеза.

Для анализа такого действия использована модель бесполого размножения (деления) планарий. Выбор модели обусловлен известным фактом высокой чувствительности процессов регенерации у планарий к действию слабых МП (Ледпев и др., 1996, Тирас и др., 1996) и ЭМП (Шейман, Фесенко, 1999), что позволило нам надеяться получить детальные частотно-амплитудные зависимости величины эффекта от параметров МП, а также определить пороговые величины этих параметров. В процессе исследований анализировали зависимость интенсивности деления планарий от различных параметров МП: наличия или отсутствия постоянной и/или переменной компонент МП; наличия или отсутствия техногенных помех на промышленной частоте - 50 Гц; мы также изучали частотную зависимость реакции; исследовали зависимость эффекта действия комбинированных МП от величины переменной компоненты МП.

Опыты в комбинированных МП. На первом этапе работы две группы опытных животных были подвергнуты воздействию комбинированными МП одновременно на двух установках (1 установка - в отсутствие магнитной экранировки от внешних полей; 2 установка - при наличии экрана) при частоте переменной компоненты поля 3,7 Гц. Наиболее активное деление планарий происходило в первые два дня опыта. На рис. 1 видно, что планарии обеих опытных групп делились значительно интенсивнее планарий контрольной группы в первый же день опыта. Общее число поделившихся животных за пять суток в опытных группах было также больше, чем в контрольной группе. Результат первых же опытов показал, что комбинированное МП стимулировало деление планарий. При этом на обеих установках, независимо от наличия или отсутствия сопутствующих МП, получены сопоставимые результаты.

сут*и

«И

■х &

| до-

го-

-X.

№ эксперимента

Рис. 1. Влияние слабых комбинированных МП (постоянное МП - 42 мкТл; переменное МП - 0,1 мкТл, частота - 3,7 Гц; экспозиция 4 часа) на деление планарий ¡Зщ/иха И^та. а - динамика делений в одном опыте (п=50). б - сумма поделившихся планарий за 3 суток.

1 - контроль.

2 - опыт в 1 установке.

3 - опыт во 2 установке (магнитный экран).

В дальнейших опытах изменяли частоту переменного поля при фиксированной величине постоянного поля (42 мкТл). Использовали следующий ряд частот: 1; 3; 3,7; 4,5; 7; 10; 15; 32; 60 Гц. Каждой паре опытов соответствовал отдельный контрольный опыт. Практически во всех опытах проявился стимулирующий эффект МП. Для сравнения

полученных при использовании разных частот результатов был введен коэффициент стимуляции (КС), отражающий отношение числа делений между опытной и контрольной группами. Принимали во внимание результат первого или второго дня опытов, когда происходило наиболее интенсивное деление, а также общее число поделившихся планарий за пять дней. На рис. 2 приведены результаты одной серии опытов. Видно, что величина стимулирующего эффекта зависит от частоты переменной компоненты МП: эффект существенно сильнее при 1; 3,7; 32 Гц. При этом, практически во всем диапазоне частот, как в присутствие (установка 1), так и в отсутствие (установка 2) сопутствующих МП, эффект действия комбинированных МП сопоставим по величине для каждой использованной частоты в двух вариантах опытов. Существенное отличие наблюдается лишь на частоте 60 Гц. По-видимому, оно обусловлено суммарным эффектом экспериментальной и сопутствующей техногенной компонент МП, близких по частоте и амплитуде в опытах на первой установке, в отличии от опытов на второй установке, где присутствует практически одна частота - 60 Гц.

3 3,7 4,5 7 10 15 32 60 частота, Гц

Рис.2. Зависимость интенсивности деления планарий Вще$1а Н^гта от частоты переменной

компоненты слабых комбинированных МП (постоянное МП - 42 мкТл; переменное МП - 0,1 мкТл; экспозиция 4 часа).

1 - опыты в 1 установке.

2 - опыты во 2 установке (магнитный экран).

Примечание: приведен коэффициент стимуляции делений для первого дня опытов. Далее в отдельных опытах изменяли амплитуду переменного поля при фиксированных величине постоянного поля (42 мкТл) и частоте переменной компоненты (3,7 Гц). Использовали следующий ряд амплитуд ВПемп: 0,1; 1; 10; 20; 40; 80; 120; 160; 320; 640 нТл. Каждому опыту соответствовал отдельный контрольный опыт. На рис. 3 приведены

результаты (КС первого дня) одной из серий опытов. Видно, что величина стимулирующего эффекта зависит от амплитуды переменной компоненты МП: эффект существенно сильнее при 40; 120; 160; 640 нТл.

Самый значительный эффект отмечен при 40 нТл, при этом ослабление или увеличение переменного полц в два раза (20; 80 нТл) приводит к практически полной утрате эффекта. Эти данные свидетельствуют о значительной зависимости эффектов комбинированных МП на интенсивность деления планарий от величины переменной компоненты поля. Узкие зоны эффективных амплитуд в ряде случаев сменяются столь же узкими участками, в которых отсутствует ответ системы на воздействие. В зоне очень слабых амплитуд ВПемп (0,1; 1 нТл) отмечен слабо выраженный стимулирующий эффект - КС=1,26 и 1,39 соответственно (Рис. 3). Увеличение продолжительности воздействия МП с переменной компонентой 1 нТл с 4 часов до 8 или 18 часов не привело к увеличению степени выраженности эффекта. В этих случаях КС составил 1,25 и 1,3 соответственно. Приведенные данные в целом свидетельствуют о наличии узких амплитудных окон в ответе биологических систем на воздействие слабых и сверхслабых МП.

7-,

Амплитуда переменного МП, нТл

Рис.3. Зависимость интенсивности деления планарий Dugesia tigrlna от амплитуды переменной

компонент слабых комбинированных МП (постоянное МП - 42 мкТл; частота переменного МП - 3,7 Гц; экспозиция 4 часа).

Опыты в переменном магнитном поле Такие опыты поставлены также на двух установках: в открытой для сопутствующих полей зоне с компенсированной постоянной составляющей, и в экранированной камере. Как и в предыдущих случаях, наличие магнитного экрана не оказало заметного влияния на результаты экспериментов. Далее приведены данные опытов в экранированной камере (установка 2). Частота переменного МП составляла 3,7 Гц. На рисунке 4 представлена динамика КС в переменном МП. Наблюдается

значительное уменьшение уровня деления планарий опытных групп по сравнению с контрольными. Здесь важно отметить, что одна переменная компонента сверхслабого МП оказалась биологически активной, при практически полном отсутствии постоянного МП. При этом знак эффекта поменялся на противоположный, по сравнению с эффектом комбинированных МП.

12-1

ж Ю-§

I ^

2-<н

2 3

сутки

-Г-

Рис.4. Влияние различных вариантов воздействий МП на интенсивность деления планарий Т>и%е$ 'ш

1 - комбинированное МП (постоянное МП - 42 мкТл; переменное МП - 0,1 мкТл,

частота - 3,7 Гц; экспозиция 4 часа).

2 - переменное МП (0,1 мкТл, частота - 3,7 Гц; экспозиция 4 часа).

3 - «нулевое» МП (экспозиция 4 часа).

Опыты в "нулевом " поле. Опыты ставили в экранированной камере при исключении постоянного (<0,1 мкТл) и переменного МП. После содержания в течение 4 часов в этих условиях деление планарий в ближайшие сутки активизировалось по сравнению с контрольными группами (рис. 4). Важно отметить, что практически полная компенсация МП сопоставима по эффективности с действием комбинированных МП на частотах 3,7 и 32 Гц (циклотронная частота Са2+).

Все эти данные свидетельствуют о чувствительности процесса морфогенеза к воздействию слабыми и сверхслабыми МП. Изменение параметров МП или их компенсация позволяет вмешиваться в процесс морфогенеза и изменять его интенсивность.

Результаты проведенных экспериментов показали следующее: наличие сопутствующих техногенных полей не оказывает заметного влияния на эффекты слабых МП

с очень малой переменной компонентой, по крайней мере, в тех случаях, когда ее частота значимо отличается от промышленной частоты; при реализации эффектов слабых МП имеют существенное значение обе компоненты МП (постоянная и переменная), отсутствие одной из компонент может привести к смене знака эффекта на противоположный; эффект «нулевого» поля значим и сопоставим по величине с эффектами на резонансных частотах.

В целом приведенные данные свидетельствуют о возможности эффективного управления некоторыми биологическими процессами с помощью слабых МП с переменной компонентой порядка десятков нТл.

2. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на динамику развития трансплантированных опухолей у мышей. 2.1. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на динамику развития асцитной формы аденокарциномы Эрлиха.

Первый этап исследований состоял из трех серий опытов. Во всех сериях животным было инокулировано по 1х106 клеток АКЭ/мышь.

В первой серии опытов проводили поиск частот ПеМП на которых регистрировался бы значимый противоопухолевых эффект при фиксированном значении амплитуды ПеМП -50 нТл в комбинации с ПМП с величиной индукции 42 мкТл (в 5-й опытной группе ПМП отсутствовало). Данная серия опытов включала пять опытных и одну контрольную группы мышей линии вНК по 20 мышей в каждой группе (всего 120 мышей). В серии использовали следующие частоты ПеМП: 3,5-5,0 Гц, 4 Гц, 32,2 Гц, 50 Гц и 3,5-5,0 Гц без ПМП, соответственно нумерации опытных групп. На животных опытных групп оказывали воздействие слабыми комбинированными МП по 2 часа в сутки, начиная с 1-х суток после инокуляции клеток АКЭ по 14-е сутки включительно.

Наиболее значимый результат был получен в 1-й опытной группе при использовании суммы частот в диапазоне 3,5-5,0 Гц. У 60% мышей этой группы на все сроки наблюдения, вплоть до трёх месяцев, не было отмечено формирования опухолевого асцита и не зарегистрирована гибель животных (рис. 5). В значительно меньшей степени зарегистрированы противоопухолевые эффекты во 2-й (4 Гц) и 3-й (32,2 Гц) опытных группах, проявившиеся в незначительном удлинении сроков жизни животных-опухоленосителей (рис.5). Не отмечено разницы по сравнению с контрольной группой в 4-й (50 Гц) и 5-й (3,5-5,0 Гц без ПМП) опытных группах (рис. 5).

1 (выживаемость 60%)

—•—2 (15,7 +/-1,8) —*—3 (15,2 +/-1,2) —▼—4 (14,1 +/-1,1) -»-5 (13,6+/-1,1)

•• ■•- б (13,4 +/-1,3-контр)

10 15

Время, сутки

Рис 5 Сроки жизни мышей-опухоленосителей линии вНК с асцитной формой АКЭ (инокулировано 1x106 клеток АКЭ/мышь) при воздействии слабых МП (ПМП - 42 мкТл; ПеМП - 50 нТл) в зависимости от частоты переменной компоненты и наличия постоянной компоненты МП (п=20).

1 - 3,5-5,0 Гц; 2 - 4 Гц; 3 - 32,2 Гц; 4 - 50 Гц; 5 - 3,5-5,0 Гц, в отсутствие ПМП; б - контроль. Примечание- в правом верхнем квадранте в скобках указана средняя продолжительное гь жизни мышей в сутках.

Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что выраженным противоопухолевым эффектом обладает слабое низкочастотное МП, в котором воздействующий сигнал представлял сумму гармоник частот в диапазоне 3,5-5,0 Гц, в комбинации со слабым ПМП.

Во второй серии опытов проводили поиск оптимального, обладающего противоопухолевым действием, значения амплитуды ПеМП на поличастотном ПеМП (3,55,0 Гц) в комбинации с ПМП величипой 42 мкТл. Данная серия опытов включала три опытные и одну контрольную группы мышей линии СВА по 20 животных в каждой группе (всего 80 мышей). В серии использовали следующие значения амплитуд ПеМП: 50 нТл, 500 нТл и 5000 нТл, соответственно нумерации опытных групп. На животных опытных групп оказывали воздействие слабыми комбинированными МП по 2 часа в сутки, начиная с 1-х суток после инокуляции клеток АКЭ по 14-е сутки включительно.

Результат, полученный в 1-й опытной группе (50 нТл) близко соответствует результату, полученному в 1 -й группе первой серии (рис. 6). Очень слабый ингибируклций эффект отмечен во 2-й группе (500 нТл), проявившийся в незначительном удлинении сроков жизни животных-опухоленосителей (рис. 6). Увеличение амплитуды до 5000 нТл привело к еще большему ослаблению эффекта (рис. 6).

Время, сутки

Рис.6. Сроки жизни мьппей-опухоленосителей линии СВА с асцитной формой АКЭ (инокулировано 1 х106 клеток АКЭ/мышь) при воздействии слабых МП (ПМП- 42 мкТл; частоты ПеМП - 3,5-5,0 Гц) в зависимости от амплитуды ПеМП (п=20). 1 - 50 нТл; 2 - 500 нТл; 3 - 5000 нТл; 4 - контроль.

Анализ результатов в третьей серии опытов позволил выбрать оптимальные временные режимы воздействия МП с частотно-амплитудными характеристиками, обладающими выраженной противоопухолевой активностью в двух предыдущих сериях опытов: сумма частот ПеМП - 3,5-5,0 Гц; индукция ПеМП - 50 нТл; величина ПМП - 42 мкТл Серия опытов выполнена на четырех опытных и одной контрольной группах мышей линии С57В1 (по 20 мышей в каждой группе, всего 100 мышей). На животных опытных групп оказывали воздействие слабыми комбинированными МП во временных режимах, различающихся продолжительностью воздействия.

Более эффективным оказался многократный режим воздействия слабыми МП с двух часовой продолжительностью одного цикла воздействия (рис. 7). При удлинении интервала между временем инокуляции и началом воздействия МП выживаемость животных-опухоленосителей значительно уменьшилась и составила 30%. Так, при начале циклов воздействия с 6-х суток после инокуляции уже через сутки после начала цикла воздействий МП у части отмечены (50%) признаки регрессии сформировавшегося опухолевого асцита, проявившиеся в уменьшении объёма асцитической жидкости, количество которого к 5-7 суткам после начала воздействий возвратилось к нормальным значениям, характерным для

интакгных животных. Гибель части мышей зарегистрирована на 11-14 сутки при регрессии опухолевого асцита с признаками интоксикации. Выжившие животные оставались жизнеспособными до окончания сроков наблюдения, свыше трёх месяцев.

Время, сутки

Рис.7. Сроки жизни мышей-опухоленосителей линии С57В1 с асцитной формой АКЭ (инокулировано

Ы О6 клеток АКЭ/мышь) при воздействии слабых МП (ПМП- 42 мкТл; ПеМП- 50 нТл, 3,5-5,0

Гц) в зависимости от времени экспозиции животных в поле (п=20).

1 - многократно по 2 часа с 1-х по 14-е сутки;

2 - многократно по 30 минут с 1-х по 14-е сутки;

3 - многократно по 6 часов с 1-х по 14-е сутки;

4 - многократно по 2 часа с 5-х по 14-е сутки;

5 - контроль.

Особо следует отметить, что в этой группе удалось идентифицировать комплекс деструктивных изменений в опухолевых клетках в виде разрушения ядерного материала по типам кариорексиса и кариолизиса (рис. 9) и реакцию со стороны клеток крови, проявившуюся в значительном увеличении количества лимфоцитов и моноцитов в асцитической жидкости на определённые сроки наблюдения (10-14 сутки). Для сравнения, на рис. 8 показаны опухолевые клетки АКЭ контрольного животного. На более поздние сроки цитологического наблюдения (к 40-м суткам) клеточный состав отпечатков из брюшной полости выживших животных этой группы не отличается от аналогичных препаратов интакгных животных.

Рис 8 Опухолевые клетки асцитной АКЭ от контрольного животного Мазок, препарат соответствует 10-м суткам после инокуляции клеток АКЭ Масштаб = 30 мкм О - опухолевые клетки М - мезотелиальные клетки

Рис 9 Опухолевые клетки асцитной АКЭ от животного, подвергшегося действию слабых МП. Мазок, препарат соответствует 10-м суткам после инокуляции клеток АКЭ Масштаб = 30 мкм

О - опухолевые клетки Кр - кариорексис в опухолевой клетке Кл - кариолизис в опухолевой клетке Л - лимфоциты

Н - нейтрофилы

Важное значение имеет продолжительность одного сеанса воздействия МП, так при уменьшении продолжительности с двух часов до 30 минут, при таком же многократном варианте воздействия, как в предыдущих группах, значительно снизилась эффективность противоопухолевого действия слабого МП (рис 7) Увеличение продолжительности воздействия МП с двух до шести часов, с ранних сроков после инокуляции опухолевых клеток, не привнесло существенных различий между результатами в этих группах (рис 7) Выжившие животные оставались жизнеспособными до окончания сроков наблюдения, свыше трех месяцев

На основании выше приведённых данных можно заключить, что наиболее выраженной и сбалансированной противоопухолевой активностью обладает многократный режим воздействия МП с двух часовой продолжительностью одного сеапса, с ранних сроков после инокуляции опухолевых клеток.

Далее нами были проведены специальные опыты с целью поиска возможного упрощения, примененного нами биологически активного магнитного сигнала, состоящего из 5 частот. Найден минимальный двухчастотный сигнал амплитудой 80-120 нТл (частоты 4,38 и 4,88 Гц), воздействием которым на фоне постоянного магнитного поля 30-49 мкТл вызывает выраженный и воспроизводимый противоопухолевый эффект. Средняя выживаемость животных в этом случае составила 60-70%.

Основным следствием совокупности работ, выполненных на первом этапе исследований, явился подбор оптимальных или близких к оптимальным параметров и временных режимов воздействия МП, вызывающего выраженный и воспроизводимый противоопухолевый эффект. Особо следует отметить высокую чувствительность ядерного материала опухолевых клеток к данному типу воздействия.

2.2. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на динамику развития солидной формы аденокарциномы Эрлиха.

Целью проведения второго этапа исследований явилось намерение исследовать подобранные экспериментально частотно-амплитудные значения МП и временные режимы воздействия на солидной форме АКЭ и изучи гь структурные повреждения опухолевой ткани на морфологическом уровне. Этот этап включал серию опытов, выполненную на мышах линии Ва1Ь (50 мышей). Серия состояла из одной опытной (25 мышей) и одной контрольной групп (25 мышей), животным которых перевито по 2x105 клеток АКЭ/мышь. На мышей опытной группы оказывали воздействие МП с следующими частотно-амплитудными характеристиками (ПеМП - 3,5-5,0 Гц; 50 нТл в присутствии ПМП - 42 мкТл), с 1-х суток после инокуляции по 40-е включительно с двух часовой продолжительностью одного сеанса воздействия. В течение всего цикла воздействия МП осуществляли визуальные наблюдения за состоянием животных-опухоленосителей.

После инокуляции опухолевых клеток к 7-м суткам у всех животных сформировалась подкожная папула в месте инокуляции опухоли. В интервале времени с 10-х по 14-е сутки у мышей опытной группы наметилась тенденция стабилизации роста опухоли.

В опытной группе отмечено в целом выраженное торможение роста опухоли, общее состояние животных-опухоленосителей в отличие от мышей контрольной группы было удовлетворительным до 40-х суток, однако в интервале времени от 40-х до 70-х суток зарегистрирована гибель большей части мышей (рис. 10). Выжившие животные (32%) оставались жизнеспособными до окончания сроков наблюдения, свыше шести месяцев, опухоли у них регрессировали. У этих мышей в интервале времени от 20-х до 30-х суток подкожная папула уменьшилась и к 40-м суткам исчезла, при вскрытии животных опухолевая ткань не обнаружена. Эти мыши выжили, тогда, как в контрольной группе зарегистрирован летальный исход у всех животных-опухоленосителей (рис. 10).

Время, сутки

Рис.10. Сроки жизни мышей-опухоленосителей линии Ва1Ь (п=25) с солидной формой АКЭ (янокулировано 2x103 клеток АКЭ/мышь) при воздействии слабых МП (ПМП - 42 мкТл; ПеМП - 50 нТл, 3,5-5,0 Гц).

1 - опыт - МП по 2 часа ежедневно с 1-х по 40-е суток;

2 - контроль.

Морфологический анализ опухолевой и окружающей опухоль тканей подтвердил наличие деструктивных изменений в опухолевых клетках в виде локальных участков разрушенной опухолевой ткани, изолированных от здоровой ткани соединительнотканной капсулой (рис. 11). Ультраструктурный анализ этих участков показал, что их содержимым,

по-видимому, являются апоптотические тельца, в составе которых можно обнаружить митохондрии, шероховатый эндоплазматический ретикулум с высокой степенью сохранности, фрагменты ядер, а также другие внутриклеточные органеллы (липидные капли, гранулы) В местах скоплений апоптотических телец обнаружены фибробласты, активно синтезирующие коллаген (рис 12)

Рис 11 Участок разрушенных опухолевых клеток солидной АКЭ (отмечен знаком) в результате действия слабых МП Полутонкий срез, препарат соответствует 80-м суткам после инокуляции клеток АКЭ Масштаб= 30 Мт КФ - коллагеновые фибриллы М - мышечные клетки К-капилляр

Рис 12 Ультраструктура участка разрушенных опухолевых клеток солидной АКЭ Препарат соответствует 80-м суткам после инокуляции клеток АКЭ Масштаб = 1 мкм. АТ - апоптотические тельца Ф - участок фибробласта КФ - коллагеновые фибриллы Г-гранулы Л - липидная капля

Основным результатом работы, выполненной на этом этапе исследований, является подтверждение эффективности комбинированного действия слабых МП, выраженное в избирательном, ингибирующем действии на опухолевую ткань на ранних сроках развития опухолевого процесса.

Таким образом, по результатам этой части работы можно сделать следующие основные выводы- действие слабых комбинированных постоянного (30-49 мкТл) и низкочастотного переменного (3,5-5,0 Гц; 50-120 нТл) магнитных полей (МП) оказывает ингибирующий эффект на развитие АКЭ у мышей, особенно выраженный на ранних стадиях развития опухолей; действие слабых МП на мышей-опухоленосителей с асцитной формой опухоли АКЭ инициирует комплекс структурных изменений в опухолевой ткани, включающий в частности маргинацию хроматина (кариорексис) и резко выраженную вакуолизацию цитоплазмы; действие слабых МП на мышей-опухоленосителей с солидной формой опухоли АКЭ инициирует комплекс структурных и ультраструктурных изменений в опухолевой ткани, включающий в частности фрагментацию ядер и образование апоптотических телец; полученные результаты свидетельствуют о селективном повреждающем действии слабых МП на опухолевые клетки, не затрагивающем клетки здоровых тканей; МП на уровне целого организма активируют его защитные функции, что проявляется в реакции со стороны клеток крови (увеличение числа лимфоцитов, моноцитов и нейтрофилов в асцитической жидкости), активации фагоцитирующей функции макрофагов, активации синтетической способности фибробластов, продуцирующих коллаген для формирования соединительнотканных капсул, ограничивающих области скоплений опухолевых клеток в опухолевых узлах.

3. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на ДНК-белковые взаимодействия.

3.1. Влияние слабых МП на ДНК-белковые взаимодействия в клетках аденокарциномы Эрлиха и клетках головного мозга мышей.

Из данных электрофоретического анализа устойчивости ДНК хроматина к действию ДНКазы I известно, что ДНК хроматина АКЭ и мозга контрольных животных-опухоленосителей, а также ДНК хроматина мозга интактных животных, относительно устойчивы к действию фермента (Новиков и др., 1997). Эти пробы остаются на старте так же, как и контрольная проба, очищенной от белков ДНК селезенки крупного рогатого скота (НПО "Биолар", Латвия), в которую не добавлена ДНКаза I. В контрольной пробе этой депротеинизированной ДНК с добавлением ДНК-азы, ДНК практически полностью степени гидролизуется. Эти данные подтверждают известный факт защиты рядом белков хроматина

ДНК от ДНКазной активности (Смирнова и др, 1993). ДНК хроматина АКЭ и мозга опытных животных-опухоленосителей (1-я серия опытов), подвергшихся действию слабых комбинированных постоянного и переменного магнитных полей, в отличие от соответствующих контрольных препаратов, в значительной степени гидролизована, что является, вероятно, результатом структурных модификаций молекул белков хроматина, повлекшим за собой изменение их функциональных свойств. Аналогичный результат был получен также во второй серии опытов, в которой исследовачи ДНК хроматина мозга животных без опухолей.

Важно отметить, что такое действие оказывает лишь суммарное поличастотное переменное МП в комплексе с соответствующим постоянным МП, переменное поле на частоте 10 Гц не проявляет подобной биологической активности.

Следует отметить, что по данным ряда дополнительных опытов, спустя некоторое время (18-24 часа) после окончания воздействий, наблюдается выраженная тенденция к возврату устойчивости хроматина к действию ДНКазы I, возможно за счет синтеза новых бежов хроматина.

Приведенные данные показывают принципиальную возможность регуляции ДНК-белковых взаимодействий в системах ДНК-защшцающие ДНК белки-ферменты (нуклеазы) с помощью действия на организм слабых комбинированных МП. Идентификация мишеней этого воздействия, успешно была проведена in vitro в системе с контролируемым составом всех участников реакции.

3.2. Влияние слабых МП на водные растворы ДНК и гистоновых белков, защищающих ДНК от действия ДНКазы 1.

Из данных электрофоретического анализа устойчивости препаратов депротеинизированной высокомолекулярной ДНК к действию ДНКазы I видно (рис. 13), что в контрольных случаях, при наличии в системе бежов, защищающих ДНК от ДНКазы I, ДНК относительно устойчива к действию фермента. В отсутствие этих белков, ДНК практически полностью гидролизуется ДНКазой I.

В то же время, воздействие слабыми комбинированными МП в экспериментальной установке на гистоновые белки приводит к стойкому снижению их функциональной активности. Водные растворы этих бежов, после такой обработки утрачивают способность защищать ДНК от действия ДНКазы I (рис. 14), вероятно за счет структурных модификаций молекул бежов под воздействием слабых МП.

Рис 13 Электрофоретическое определение устойчивости ДНК к действию ДНКазы I в присутствии белков, защищающих ДНК от ДНКазы-1 Окраска бромистым этидием

а)1 - ДНК (10мкг) + ДНКаза I (ОДмкг);

2 - ДНК (10мкг),

3 - ДНК (Юмкг) + ДНКаза 1 (0,1мкг) + суммарные гистоновые белки (Юмкг)

б) 1 - ДНК (Юмкг) + ДНКаза I (ОДмкг); 2-ДНК (Юмкг),

3 - ДНК (Юмкг) + ДНКаза I (ОДмкг) + гистоновый белок Н3 (Юмкг)

12 3 4

Рис 14 Электрофоретическое определение эффекта снижения защитных свойств белков,

защищающих ДНК от действия ДНКазы I после обработки образцов в течение 2 часов in vitro слабыми МП (ПМП - 40 мкТл; ПеМП - 40 нТл, 3,5-5,0 Гц)

1 - ДНК (Юмкг) + обработка МП;

2 - ДНК (Юмкг) + ДНКаза I (ОДмкг),

3 - ДНК (Юмкг) + ДНКаза I (ОДмкг) + пчстон Н3 (Юмкг), предварительно обработанный МП

4 - ДНК (Юмкг) + ДНКаза I (ОДмкг) +суммарные гистоны (Юмкг), предварительно обработанные МП.

Важно отметить, что индивидуальная обработка слабыми МП депротешшзированной ДНК не вызывает ее гидролиза

Полученные результаты свидетельствуют о том, что обнаруженная нами регуляция молекулярных взаимодействий в биологических и модельных системах, содержащих ДНК, ДНКазу I и защитные белки, осуществляется через подавление функциональной активности именно гисгоновых белков, которые и являются, по-видимому, основными мишенями действия слабых комбинированных МП в исследуемой системе (Новиков, 1994, 1996, Новиков и др , 1997)

Таким образом, действие слабых МП приводит к изменениям свойств суммарных гисгоновых белков хроматина клеток головного мозга мышей, клеток карциномы Эрлиха и индивидуального гистонового белка Нз, в результате которых ДНК хроматина становится

доступной действию ДНКазы I. Действие МП на водные растворы ДНК и гистоновых белков (суммарных гистонов и исследуемого нами индивидуального гистона Нз) приводит к снижению функциональных защитных свойств белков, но не затрагивает молекулы ДНК. Проведенный цикл исследований действия слабых МП позволил обнаружить возможность реализации регуляторных биологических эффектов через снижение специфической функциональной активности белковых молекул, связанных, вероятно, с их структурной модификацией. При решении этой задачи нам удалось подобрать эффективные режимы МП для регуляции ДНК - белковых взаимодействий, что, по-видимому, имеет важное значение для понимания механизмов влияния слабых полей на экспрессию генома и, как следствие, на такие процессы как канцерогенез, старение, процессы радиационного повреждения и репарации клеток.

4. Влияние слабых магнитных полей на структуру и функции ряда протеинов.

С учетом полученных нами данных, можно предположить, что в основе выше обозначенных эффектов регуляции ДНК - белковых взаимодействий лежат в первую очередь механизмы структурно-функциональных модификаций белковых и пептидных молекул при действии слабых МП. В этой связи были исследованы процессы спонтанного и индуцированного МП гидролиза белковых и пептидных молекул стандартными методами химии белка, такими как: НРЬС, аминокислотный анализ, секвенс и др. Нам представилось заманчивым определить особенности гидролиза белков в присутствии слабых МП, прежде всего, такие как скорость гидролиза и локализация сайтов молекул, наиболее чувствительных к действию поля.

4.1. Влияния слабых МП на рекомбинттную обратную транскриптту вируса вируса саркомы Рауса, выделенную из Е.Со1и

На рис. 15 представлены результаты, показывающие изменение РНК-зависимой ДНК-полимеразной активности рекомбинантной обратной транскриптазы вируса саркомы Рауса, выделенной из Е.соК, в коптрольном опыте и при действии слабого комбинированного магнитного поля. Как видно из представленных результатов, РНК-зависимая ДНК-полимеразная активность фермента в контрольном опыте снижается незначительно, вероятно, за счет специфического протеолиза, при котором р-субъединица с молекулярной массой 90000 дальтон распадается на а-субъединицу с молекулярной массой 60000 дальтон, обладающую меньшей полимеразной активностью чем р-субъединица, и на фрагмент с молекулярной массой 30000 дальтон, не обладающий полимеразной активностью.

Время, часы

Рис 15 Изменение РНК-зависимой ДНК-полимеразной активности рекомбинантной ОТ вируса

саркомы Рауса при действии in vitro слабых МП (ПМП=42 мкТл; ПеМП=0,04 мкТл, частоты 3,5-5,0 Гц).

1 - опыт с МП (1мкг),(п=5). 2-контроль (1мкг),(п=5).

После воздействия слабыми комбинированными магнитными полями фермент в значительной степени утрачивает полимеразную активность, вероятно, за счет структурных модификаций, происходящих в молекуле рекомбинантного фермента.

Представленные в этих модельных экспериментах данные могут иметь интерес для дальнейших исследований действия МП на ОТ и другие белки в цикле развития ретровирусов. Сходные данные получены при исследовании влияния слабых МП на функциональную активность ОТ вируса иммунодефицита человека HFV-1. 4.2. Влияния слабых МП на спонтанный гидролиз ряда протеинов.

На хроматограммах (рис 16) видно, что гистон Нэ разрушается (гидролизуется) в водном растворе значительно активнее при действии слабых МП, нежели чем в контрольном случае.

нз

Время, НИИ

>0 70 во

Л_)ь-

нз

Время, мин

ао 70

во

ди^

20 30

Вр«мя, мин

Рис.16. Профиль элюции при НРЬС гистона Н3 (30 мкг/мл) после воздействия слабых МП (ПМП=42 мкТл; ПеМП=0,05 мкТл, частоты 3,5-5,0 Гц; экспозиция 12 часов), а - исходный пептид; б - контрольная проба при 12 часовой экспозиции; в - опытная проба

Ясно, что эффект ускорения спонтанного гидролиза белков при действии слабых МП является принципиально важным в оценке их биологической активности, а также может оказаться существенным для исследований структуры белков. Исследование особенностей и закономерностей этого процесса проведено нами на хорошо изученных коротких пептидах (ангиотензин 1, А и Б цепи инсулина быка и др.), а также на ряде более длинных полимеров аминокислот.

При высокоэффективной жидкостной хроматографии исходных образцов синтетического пептида - ангиотензина 1 (30 мкг/мл), регистрируется один индивидуальный пик на 23 минуте элюции (рис. 17), соответствующий выходу этого пептида в 39% ацетонитрила. На хроматограммах контрольных образцов пептида, экспонирующегося в водном растворе при комнатной температуре в течение 12 часов, отмечено появление двух минорных пиков (рис. 17), предшествующих по времени выхода с колонки исходной молекуле. Их появление, по-видимому, связано с процессом спонтанного гидролиза пептида в водном растворе, приведшем к распаду 6,7% исходных молекул при исследуемой концентрации пептида. На хроматограммах опытных образцов растворов пептида, после действия слабых комбинированных МП с величиной Впмп=42 мкТл и ВПем1(«мп)=0,05 мкТл с поличастотной компонентой (3,58-4,88 Гц), в условиях, соответствующих «циклотронному резонансу» ионов ряда аминокислот при 12 часовой экспозиции в поле, отмечено появление четырех дополнительных высокоамплитудпых пиков, содержащих элюат с высокой оптической плотностью (рис. 17). При этом площадь пика, соответствующего выходу целой молекулы пептида существенно, на 75%, уменьшается (рис.17; рис. 18). Аминокислотный анализ и определение последовательностей аминокислот показали, что в элюате, соответствующем дополнительным пикам, содержатся фрагменты исходной молекулы пептида. Приведенные данные свидетельствуют о существенном, более чем 10 кратном, ускорении распада (гидролиза) пептидов в слабом МП, настроенном на «циклотронный резонанс» ионов аминокислот.

I о Об}-

£ 0

I о 03 -

I 0 02

| 0 01

10 16 Время, мин

Г о 04

; ооэ

| О 02 : 0 01

Вр*мя, мин

i 0 05

jf 0 04 | 0 03 -

! 0 02 -О 01

J^XX

ID К 20

Врвыя, ИНН

Рис.17. Профиль элюции при HPLC ангиотензина 1 (30 мкг/мл) после воздействия слабых МП (ПМП=42 мкТл; ПеМП=0,05 мкТл, частоты 3,5-5,0 Гц; экспозиция 12 часов), а - исходный пептид; б - контрольная проба при 12 часовой экспозиции;в - опытная проба 1,2,3,4 - выход фрагментов гидролиза. 1 - DRV; 2 - FHL; 3 - DRVYI; 4 - HPFHL

100-,

80*

oid

1 2 3 4 5 6 7 № эксперимента

Рис.18. Гидролиз ангиотензина 1 (30 мкг/мл) при действии слабых МП в присутствии различных химических добавок (п=5). Экспозиция в МП-12 часов.

1. Спонтанный гидролиз

2. Индуцированный МП гидролиз.

3. Гидролиз в обработанной МП воде (экспозиция пептида 12 часов).

4. Индуцированный МП гидролиз в присутствии катал азы (10 мкг/мл).

5. Индуцированный МП гидролиз в присутствии пероксидазы хрена и ABTS (по 10 мкг/мл).

6. Индуцированный МП гидролиз в присутствии БСА (10 мкг/мл).

7. Индуцированный МП гидролиз в присутствии ингибиторов протеаз (пепстатин -1 мкг/мл; апротинин - 2 мкг/мл; лейпептин 1 - мкг/мл; химостатин - 3 мкг/мл).

При анализе возможных механизмов этого эффекта важно отметить, что 12 часовая экспозиция пептида в предварительно обработанном полем 0,01 М растворе NaCl также привела к активации его гидролиза (рис. 18). Добавка в исследуемый раствор пептида ферментов, инактивирующих перекиси: каталазы или пероксидазы с субстратом приводит к некоторому снижению интенсивности гидролиза пептида в слабых МП (рис. 18). Приблизительно такой же эффект оказала добавка в раствор такого же количества другого белка - БСА (рис. 18). Эти данные свидетельствуют, по-видимому, против решающего значения перекисей в механизме исследуемого эффекта. По-видимому, некоторое снижение интенсивности индуцированного МП гидролиза в присутствии различных бежов является следствием не их специфической функциональной активности, а скорее свидетельствует о зависимости эффекта от суммарной концентрации белковых компонентов в растворе, а также о значении физико-химических характеристик растворителя, изменяющихся в присутствии различных белков.

Добавка набора ингибиторов протеаз в исследуемый раствор практически не влияет на интенсивность процессов усиленного МП гидролиза пептидов (рис. 18). Эти данные

свидетельствуют, по-видимому, против ключевой роли микропримесей протеаз в реализации эффекта.

Более детальный анализ зависимости величины эффекта от частоты переменной компоненты МП показал, что наиболее выраженный эффект наблюдается при использовании суммарного поличастотного поля в диапазоне циклотронных частот ионов аминокислот. Моночастотные синусоидальные переменные поля оказывают значимый, но менее выраженный эффект, преимущественно в диапазоне частот 3-10 Гц. Увеличение частоты поля вплоть до 100 Гц приводит к исчезновению эффекта.

Степень выраженности эффекта существенно зависит от величины переменной компоненты поля (рис. 19). Так. наиболее выраженные эффекты отмечены при очень малых величинах переменного поля 0,02-0,2 мкТл, с пологим максимумом в области 0,05-0,1 мкТл. Дальнейшее увеличение амплитуды переменного поля до 0,5 мкТл и далее приводит к исчезновению эффекта. Лишь, при 50 мкТл отмечен очень слабо выраженный эффект, который при дальнейшем увеличении поля до 100 мкТл уже не проявляется.

12-|ю

1.н

£ 4 Н

5 2Н

X, * X

ПП1 1Г1

0,001 0,01 0,02 0,05 0,07 0,1 0,2 0,6 5 50 100

Индукция переменного МП, мкТл

Рис 19. Гидролиз ангиотензина 1 (30 мкг/мл) при действии слабых МП в зависимости от амплитуды переменной компоненты поля (частота 3,7 Гц) при фиксированной величине постоянного поля (42 мкТл) и 12 часовой экспозиции (п=5).

Важно отметить, что в отсутствие постоянного поля (ВПМп<0,1 мкТл) эффект практически не проявляется. При последовательном увеличении индукции постоянного поля вплоть до 65 мкТл отмечен рост амплитуды эффекта, сменяющийся плавным ее снижением при дальнейшем увеличении поля до 130 мкТл.

Обращает на себя внимание явная нелинейность зависимости степени выраженности эффекта от концентрации пептида в растворе (рис. 20) Так, наиболее выраженный эффект проявляется при низких концентрациях пептида (10-30 мкг/мл). Дальнейшее увеличение концентрации пептида вплоть до 1000 мкг/мл приводит к значительному снижению величины эффекта.

-е

10 100 1000 log С пегггода (С в мкг/мп)

Рис.20. Гидролиз ангиотензина 1 при действии слабых комбинированных МП (ПМП=42 мкТл;

ПеМП=0,05 мкТл, частоты 3,5-5,0 Гц; экспозиция 12 часов) в зависимости от концентрации пептида (п=5).

Зависимость интенсивности индуцированного МП гидролиза пептида от времени обработки МП также имеет нелинейный характер (рис. 21). Наиболее быстро этот процесс проходит в промежутке 8-12 часов нахождения раствора пептида в поле. После этого скорость процесса значительно замедляется. Также относительно медленно гидролиз пептида проходит в первые 8 часов экспозиции раствора в поле.

j! i

80-

60-

40-

20-

—i— 20

10 15 Время, часы

—I—

Рис.21. Гидролиз ангиотензина 1 (30 мкг/мл) при действии слабых комбинированных МП (ПМП=42 мкТл; ПеМП=0,05 мкТл, частоты 3,5-5,0 Гц) в зависимости от длительности экспозиции в поле (п=5).

Различные белки и пептиды в разной степени подвержены индуцированному МП гидролизу (рис. 22). Отмечена выраженная тенденция к снижению эффективности гидролиза протеинов при увеличении длины аминокислотной последовательности.

1 2 3 4 5 6 7 8 Белки

Рис.22. Гидролиз различных пептидов и белков (30 мкг/мл) при действии слабых комбинированных

МП (ПМП=42 мкТл; ПеМП=0,05 мкТл, частоты 3,5-5,0 Гц; экспозиция 12 часов) (п=5). 1. Ангиотензин 1; 2 А-цепь инсулина быка 3 В-цепь инсулина быка; 4,р-амилоидный протеин; 5.Апротинин; б.Цитохром С; 7.Карбоангидраза 8.БСА.

Представленные результаты могли бы быть объяснены существованием определенного резонансного механизма, реализующегося по типу «циклотронного резонанса», при настройке полей на циклотронные частоты ионных форм молекул аминокислот. Против этого, однако, свидетельствует ряд экспериментально обнаруженных нами фактов: передата эффекта, но крайней мере, частичная, через предварительно обработанный МП растворитель; достаточно пологая зависимость амплитуды эффекта от частоты переменной компоненты поля, и большая эффективность поличастотных МП; отсутствие строгой зависимости локализации сайтов гидролиза протеинов от частоты переменной компоненты поля. Все эти данные в совокупности в большей степени свидетельствуют о роли свойств водной фазы в реализации обнаруженного нами эффекта. Можно предположить, что водная среда изменяет свои свойства при действии слабых МП, что приводит, возможно, к изменению гидратных оболочек белков. В этих условиях пептидные связи в большей степени становятся подвержены атакам окружающих протеины молекул воды.

В заключение следует отметить, что протеолитическая (гидролитическая) активность слабых МП, обнаруженная в настоящей работе, свидетельствует о возможности неожиданного и важного механизма их биологического действия. Можно предположить, что слабые МП накладывают свой отпечаток на процессы естественного протеолиза белков в организме, приводящего, как известно, к процессингу белковых молекул из неактивных или мало активных белков-предшественников в функционально активные природные регуляторы метаболизма (пептидные гормоны, нейропептиды, регуляторы и индукторы генной экспрессии и др.) В этой связи могут быть по-новому интерпретированы эффекты и механизмы биологического действия естественных вариаций геомагнитного поля (геомагнитные бури).

выводы.

1 Впервые пайдены параметры слабых и сверхслабых комбинированных постоянного и переменного магнитных полей (МП), которые формально соответствуют частотам переменной моночастотной и/или поличастотной компоненты МП при условии циклотронного резонанса для ионных форм молекул ряда заряженных в естественных условиях аминокислот, при соотношении величин Впмп/Впсмщаып) ~500 - 1000 и индукции постоянной компоненты МП в диапазоне 20 - 100 мкТл. Показано, что воздействие МП, с определенными параметрами, обладает чрезвычайно высокой биологической активностью: влияет на интенсивность деления планарий; подавляет или тормозит развитие злокачественных новообразований у мышей; приводит к ослаблению белковой защиты молекул ДНК к действию ДНКазы 1; снижает функциональную активность ряда ферментов нуклеинового обмена и резко ускоряет процессы спонтанного распада (гидролиза) белков и пептидов на пептидные фрагменты.

2. В опытах на планариях £>г^е™ йдгта получены данные, свидетельствующие о чувствительности процесса деления планарий к исследованному воздействию МП. Изменение параметров МП или их компенсация позволяет вмешиваться в процесс морфогенеза и изменять его интенсивность. Полученные данные свидетельствуют о возможности эффективного воздействия на ряд биологических процессов с помощью слабых МП с переменной компонентой порядка десятков нТл.

3 В опытах на мышах с трансплантированными опухолями показано, что действие слабых комбинированных постоянного (30-49 мкТл) и поличастотного переменного (частоты 3,5-5,0 Гц, амплитуда 50 - 120 нТл) МП оказывает ингибирующий эффект на развитие асцитной и солидной форм карциномы Эрлиха (АКЭ) у мышей, особенно выраженный на ранних стадиях развития опухолей, то есть эти МП подавляют или тормозят развитие злокачественных новообразований у экспериментальных животных. Показано, что действие слабых МП на мышей-опухоленосителей инициирует комплекс структурных изменений в опухолевой ткани, включающий в частности маргинацию хроматина (кариорексис), резко выраженную вакуолизацию цитоплазмы, фрагментацию ядер и образование телец типа апоптотических Полученные результаты свидетельствуют о селективном повреждающем действии слабых МП на опухолевые клетки, не затрагивающем клетки здоровых тканей

4. Установлено, что действие слабых комбинированных постоянного (40 мкТл) и низкочастотного переменного (3,5-5,0 Гц; 40 нТл) МП влияет на ДНК-белковые

взаимодействия в клетках АКЭ и клетках головного мозга мышей. Влияние слабых МП приводит к снижению устойчивости ДНК этих клеток к действию ДНКазы 1.

5 Действие слабых МП на водные растворы ДНК и гистоновых белков, защищающих ДНК от действия ДНКазы I (суммарных гистонов белков и индивидуального гистона Нз) приводит, прежде всего, к снижению функциональных защитных свойств белков-ингибиторов, но не затрагивает, по крайней мере, существенно, молекулы ДНК и значимо не изменяет активность ДНКазы 1.

6. Показано, что ДНК - полимеразная активность рекомбинантных ОТ вируса саркомы Рауса и вируса иммунодефицита человека Н1\Ч снижается при действии на их водные растворы слабых МП. Это позволяет предположить, что воздействие МП может быть использовано в исследованиях, связанных с репродукцией вируса иммунодефицита человека при ВИЧ инфекции и при других заболеваниях, вызванных ретровирусами, включая некоторые злокачественные новообразования.

7. Впервые показано, что слабые комбинированные МП (постоянное поле - 25-100 мкТл ; переменное поле - 0,01-0,2 мкТл, диапазон эффективных частот переменной компоненты 1-10 Гц) существенно ускоряют процессы гидролиза ряда белков и пептидов (ангиотензин 1, А и В цепи инсулина быка, р-амилоидный протеин, апротинин, цитохром С, карбоангидраза, бычий сывороточный альбумин, гистоп Нз).

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1 В.В Новиков, М.Н. Жадин Комбинированное действие слабых постоянного и переменного низкочастотного магнитных полей на ионные токи в водных растворах аминокислот // Биофизика. 1994. Т.39, В.1. С.45-49.

2 В.В Новиков Инициирующее действие слабых магнитных полей на образование межмолекулярных связей в водных растворах аминокислот // Биофизика. 1994. Т.39,

B.5. С.825-830.

3 В В Новиков, H И. Новикова, А.К. Качан. Кооперативные эффекты при действии слабых магнитных полей на опухолевый процесс in vivo // Биофизика. 1996. Т.41, В.4.

C.934-938.

4 A.B. Карнаухов, В В. Новиков. Теоретический подход к анализу кооперативных эффектов движения ионов в растворе при действии слабых магнитных полей // Биофизика. 1996. Т.41, В.4. С.916-918.

5 ВВ. Новиков. Кооперативный эффект резонансного усиления ионного тока в водных растворах аминокислот при действии слабых электромагнитных полей. Подходы к экспериментально-теоретическому анализу // Биофизика. 1996. Т.41, В.5. С.973-978.

6 В.В Новиков, А.С Лисицын. Конденсация аминокислот в водных растворах при действии слабых электромагнитных полей // Биофизика. 1996. Т.41, В.6. С.1163-1167

7. V.V. Novikov, A.V. Karnaukhov. Mechanism of action of weak electromagnetic field on ionic currents in aqueous solutions of amino acids // Bioelectromagnetics. 1997. V 18. P.25-27.

8. В В. Новиков, Ю.П. Швецов, Е.Е. Фесенко, Н.И. Новикова. Молекулярные механизмы биологического действия слабых магнитных полей 1. Устойчивость хроматина клеток асцитной карциномы Эр лиха и мозга мышей к ДНКазе 1 при комбинированном действии на ор!анизм слабых постоянного и низкочастотного переменного магнитных полей, настроенных на циклотронный резонанс ионов полярных аминокислот // Биофизика. 1997. Т.42, В.З. С.733-737.

9. Ю.П. Швецов, Г.Н. Смирнова, В.В. Новиков, Т.М. Третьяк, Е.Е. Фесенко. Молекулярные механизмы биологического действия слабых магнитных полей 2 Выделение и характеристика ингибирующего ДНКазу 1 белка хроматина мозга крыс.//Биофизика. 1997. Т.42, В.З. С.738-741.

10. Е.Е. Фесенко, В.В. Новиков, Ю.П Швецов Молекулярные механизмы биолошческого действия слабых магнитных полей. 3. Регуляция межмомолекулярных взаимодействий в водном растворе ДНК, ДНКазы 1 и белка-ингибитора ДНКазы 1 под влиянием комбинированного действия слабых постоянного и низкочастотного переменного магнитных полей, настроенных на циклотронный резонанс ионов полярных аминокислот // Биофизика. 1997. Т.42, В.З. С.742-745.

11 В В Новиков, Ю П. Швецов, Е.Е. Фесенко. Молекулярные механизмы биологического действия слабых магнитных полей. 4. Протеолиз бежа ингибитора ДНКазы 1 в водном растворе под влиянием комбинированного действия слабых постоянного и переменного низкочастотного магнитных полей, настроенных на циклотронный резонанс ионов полярных аминокислот // Биофизика. 1997. Т.42, В.З С.746-750.

12 ВВ. Новиков, АС Лисицын. Синтез олигопептидов из полярных аминокислот в водной среде при комбинированном действии слабых электрических и магнитных полей // Биофизика. 1997. Т.42, В.5. С.1003-1007.

13 M N Zhadin, V.V Novikov, F.S. Barnes, N.F. Pergola Combined action of static and alternating magnetic fields on ionic current in aqueus glutamic acid solution // Bioelectromagnetics. 1998. V.19. P.41-45.

14. В.В. Новиков. Электромагнитная биоинженерия // Биофизика. 1998 Т43, В.4. С.588-593.

15. Н.И. Новикова, B.B. Новиков, В.Е. Кураковская. Комбинированное действие слабых постоянного и переменного магнитных полей, настроенных на циклотронный резонанс ионов аминокислот, на развитие асцитной карциномы Эр лиха у мышей // Биофизика. 1998. Т.43, В.5. С.772-775.

16. Т.М. Третьяк, Г.Н. Смирнова, В.В. Новиков, Е.Е. Фесенко, Ю.П. Швецов. Выделение и очистка белка хроматина ипгибирующего ДНКазу 1 из ткани мозга крыс // Нейрохимия. 1998. Т.15, В 2. С.202-206.

17. Ю.П. Швецов, В.В, Новиков, Е.Е. Фесенко, А.П. Чернов, В.А. Иванов. Молекулярные механизмы биологического действия слабых магнитных полей.5. Инактивация in vitro рекомбинантной обратной транскриптазы вируса саркомы Рауса при комбинированном действии слабых постоянного и низкочастотного переменного магнитных полей, настроенных на циклотронный резонанс ионов полярных аминокислот //Биофизика. 1998. Т.43.В.6. С.977-980.

18. В.В. Новиков, В.В. Кувичкин, Е.Е. Фесенко. Влияние слабых комбинированных постоянного и переменного низкочастотного магнитных полей на собственную флуоресценцию ряда белков в водных растворах // Биофизика. 1999. Т.44, В.2. С.224-230.

19. Е.Е. Фесенко, В.В. Новиков, В.В. Кувичкин, Е.В. Яблокова. Действие обработанных слабыми магнитными полями водно-солевых растворов на собственную флуоресценцию бычьего сывороточного альбумина. Выделение из этих растворов и частичная характеристика биологически активной флуоресцирующей фракции // Биофизика. 2000. Т.45, В.2. С.232-239.

20. В.В. Новиков, В.В. Кувичкин, Н.И. Новикова, Е.Е. Фесенко. Влияние слабых магнитных полей на свойство ряда белков и аминокислот образовывать комплексы с ДНК // Биофизика. 2000. Т.45, В.2. С.240-244.

21. В В Новиков, Е.Е. Фесенко. Гидролиз ряда пептидов и белков в слабых комбинированных постоянном и низкочастотном переменном магнитных полях // Биофизика. 2001. Т.46, В.2. С.235-241.

22. В.В Кувичкин, В.В. Новиков, Ф.К. Алюшев, С.М. Еремин, И.А. Макров, Ю.А. Тен. Действие бидистиллированной модифицированной воды на конформационное состояние бычьего сывороточного альбумина//Биофизика. 2001. Т.46, В.1. С.43-45.

23. В.В. Новиков, A.C. Лисицын, Е.Е. Фесенко, Ф.К. Алюшев, С.М. Еремин, И.А. Макров, Ю.А. Тен. Гидролиз Б - цепи инсулина быка в бидистиллированной модифицированной воде // Биофизика. 2001. Т.46, В.2. С.242-244.

24. Ю.П. Швецов, В.В. Новиков, Е.Е. Фесенко, Ф.К. Алюшев, С.М. Еремин, И.А. Макров, Ю.А. Тен. Снижение РНК-зависимой ДНК-полимеразной активности рекомбинантной обратной транскриптазы вируса иммунодефицита человека в бидистиллированной модифицированной воде // Биофизика. 2001. Т.46, В.2. С.379-380.

25. Е.Г. Новоселова, В.Б Огай, О.В. Сорокина, В.В. Новиков, Е.Е. Фесенко. Влияние электромагнитных волн сантиметрового диапазона и комбинированного магнитного поля на продукцию фактора некроза опухолей в клетках мышей с экспериментальными опухолями //Биофизика. 2001. Т.46, В.1 С.131-135.

26 В.В. Новиков, И.М Шейман, Е.Е. Фесенко. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на интенсивность бесполого размножения планарий Dugesia tigrina //Биофизика. 2002. Т.47, В.1. С.125-129.

27. А.Ю. Иванов, В.В. Новиков, Е.Е. Фесенко. Влияние водно-солевого раствора, обработанного слабыми магнитными полями, на чувствительность бактериальной плазматической мембраны к активным формам кислорода // Биофизика. 2002. Т.47, В.2. С.309-314.

28. В.В. Новиков, И.М. Шейман, A.B. Клюбин, A.C. Лисицын, Е.Е. Фесенко Зависимость влияния слабых комбинированных низкочастотного переменного и постоянного

магнитных полей на интенсивность бесполого размножения планарий Dugesia tigrina от величины переменного поля // Биофизика. 2002. Т.47, В 3 С.564-567

29 Е.Е. Фесенко, В.И. Попов, В.В. Новиков, С.С. Хуцян. Структурообразование в воде при действии слабых магнитных полей и ксенона. Электронно-микроскопический апализ // Биофизика. 2002. Т.47, В.З. С.389-394.

30. Е.Е. Фесенко, В.В. Новиков, Н.В. Бобкова. Распад амилоидного ß-протеина под действием слабых магнитных полей // Биофизика. 2003. Т.48, В.2. С.217-220.

31. В.Н. Чернов, В В Новиков. Д.И. Водолазкин, Т.Г. Пирог, Г.А Голубев. Выделение и частичная характеристика веществ, опосредующих биологические эффекты импульсных электромагнитных полей // Известия Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Естественные науки. 1989, В.З. С.127-129.

32. В.В. Новиков. Стимулирующее действие электромагнитных полей на лимфоидную ткань лабораторных животных // Автореф. дяс...кацд. мед. наук., Ростов-на-Дону, 1989.23 с.

33 В.В.Новиков. Электромагнитная биоинженерия // Тезисы докладов 4 Международного Пущинского симпозиума «Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и гелио-геофизическими факторами» Пущино, 1996. С.141.

34. Н.И. Новикова, В.В. Новиков. Механизмы онкотоксического действия слабых электрических и магнитных полей // Тезисы докладов 4 Международного Пущинского симпозиума «Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и гелио-геофизическими факторами». Пущино, 1996 С. 142.

35. В.В Новиков, A.C. Лисицын. Синтез олигопептидов из полярных аминокислот в водной среде при комбинированном действии слабых электрических и магнитных полей // Тезисы докладов городской научной конференции молодых ученых г. Пущино. Пущино, 1996. С.60.

36. В.В. Новиков, Н.И. Новикова. Некоторые аспекты действия слабых электрических и магнитных полей на опухолевый процесс. Тезисы докладов городской научной конференции молодых ученых г, Пущино. Пущино. 1996. С.61.

37. A.B. Карнаухов, В.В. Новиков. Оценка устойчивости кластеров молекулярных ионов // В сборнике «Физика кластеров. Кластеры в плазме и газах». ОНТИНЦБИ РАН, Пущино, 1997. С.114-117

38. В.В. Новиков, O.A. Руденко, Ю.П. Швецов, Н.И. Новикова, Е.Е. Фесенко. Механизмы регуляции ДНК-белковых взаимодействий слабыми резонансными мапштными полями в модельных и биологических системах // Сборник трудов 2 Открытой городской научной конференции молодых ученых г. Пущино. Пущино, 1997. С.99-104.

39. Е.Г. Новоселова, В Б. Огай, О.В. Глуппсова, O.A. Синотова, О.В. Сорокина, В.В Новиков, Е.Е. Фесенко. Влияние электромагнитных волн сантиметрового диапазона и комбинированного магнитного поля на продукцию фактора некроза опухолей в клетках мышей с экспериментальными опухолями // Труды 2 Международного конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине», Санкт-Петербург, Изд-во <Лицей», 2000. С.4-8.

Принято к исполнению 10/02/2005 Исполнено 11/02/2005

Заказ № 595 Тираж 100 экз

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Балаклавский пр-т, 20-2-93 (095) 747-64-70 (095) 318-40-68 www.autoreferat ru

РНБ Русский фонд

2005-4 45263

2205

1642

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Новиков, Вадим Викторович

Введение.

Глава I. Литературный обзор.

1.1. Основные аспекты биологического действия слабых и 12 сверхслабых магнитных полей (МП).

1.1.1. Источники МП в окружающей среде. Характеристика и 12 частотно- амплитудные диапазоны МП.

1.1.2. Биологические эффекты геомагнитных полей.

1.1.3. Биологические эффекты искусственных МП.

1.2. Основные аспекты механизмов биологического действия слабых 50 и сверхслабых МП.

Глава II.'Материалы и методы.

2.1. Исследование действия слабых и сверхслабых магнитных полей 61 на деление планарий ппа.

2.2. Исследование действия слабых магнитных полей на мышей с 63 трансплантированными опухолями.

2.3. Исследование действия слабых магнитных полей на ДНК- 70 белковые взаимодействия.

2.4. Исследование действия слабых и сверхслабых магнитных полей 75 на структуру и функции ряда протеинов.

2.4.1. Исследование влияния слабых МП на рекомбинантную 75 обратную транскриптазу вируса иммунодефицита человека Н1У

1, выделенную из Е.СоИ.

2.4.2. Исследование влияния слабых МП на рекомбинантную 78 обратную транскриптазу вируса саркомы Рауса, выделенную из Е.СоП.

2.4.3. Исследование влияния слабых и сверхслабых МП на 79 спонтанный гидролиз ряда протеинов.

Глава III. Результаты работы и их обсуждение.

3.1. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на 81 интенсивность бесполого размножения планарий Dugesia tigrina.

3.2. Влияние слабых магнитных полей на динамику развития 91 трансплантированных опухолей у мышей.

3.2.1. Влияние слабых магнитных полей на динамику развития 92 асцитной формы аденокарциномы Эрлиха.

3.2.2. Влияние слабых магнитных полей на динамику развития 102 солидной формы аденокарциномы Эрлиха.

3.3. Влияние слабых магнитных полей на ДНК-белковые 108 взаимодействия.

3.3.1. Влияние слабых МП на ДНК-белковые взаимодействия в 108 клетках аденокарциномы Эрлиха и клетках головного мозга мышей.

3.3.2. Влияние слабых МП на водные растворы ДНК и гистоновых 111 белков.

3.4. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на структуру и 114 функции ряда протеинов.

3.4.1. Влияния слабых МП на рекомбинантную обратную 115 транскриптазу вируса иммунодефицита человека HIV-1, выделенную из E.Coli.

3.4.2. Влияния слабых МП на рекомбинантную обратную 118 транскриптазу вируса саркомы Рауса, выделенную из E.Coli.

3.4.3. Влияния слабых и сверхслабых МП на спонтанный гидролиз 120 ряда протеинов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

К настоящему времени в области исследования биологического действия слабых МП накоплен огромный экспериментальный материал, свидетельствующий 'о высокой чувствительности живых систем к их воздействию. Существенный прогресс в понимании процессов, лежащих в основе механизмов биологического действия .слабых МП, а также в принципах формирования биологически активных полей, произошел в середине 80х годов и был связан, прежде всего, с работами А. Либова с соавт.(1985-1996). В этих работах впервые было ясно показано, что эффекты действия слабых комбинированных постоянного и переменного низкочастотного МП наблюдаются преимущественно при определенных, теоретически предсказуемых значениях частот переменной компоненты поля, соответствующих, по крайней мере формально, циклотронным частотам ряда ионов, прежде всего Са2+, К+ и Mg2+. Один из основных эффектов действия слабого поля, зарегистрированный этими авторами, заключался в том, что воздействие низкочастотного (порядка десятков Гц) переменного МП на фоне слабого постоянного поля, сравнимого по величине с геомагнитным полем (десятки мкТл), проявляло себя в

2+ изменении концентрации ионов Са во вне- и внутриклеточных средах. Действием этого механизма целый ряд авторов объясняет самые различные эффекты слабых МП в биосистемах: изменение подвижности диатомовых водорослей (B.R. McLeod et al., 1987), изменение условно-рефлекторной деятельности животных (J.R. Thomas et al., 1986), стимуляцию и подавление различных репарационных процессов (C.F. Blackman et al., 1994; К.А. Jenrow et al., 1995; B.B. Леднев и др., 1996).

Однако экспериментальные результаты, полученные в лабораториях А. Либова и его последователей, и, как следствие, разработанные на их основе теоретические модели, касались в основном действия относительно больших переменных компонент МП (десятки мкТл), в реальных условиях окружающей среды встречающихся крайне редко. Биологические эффекты и механизмы действия слабых геомагнитных (магнитные бури) и техногенных (магнитные помехи высоковольтных линий передач и транспорта) возмущений амплитудой от единиц нТл до мкТл, преимущественно присутствующие в окружающей среде, в теоретических и экспериментальных работах этого направления практически не рассматривались. Помимо этого обстоятельства в вышеуказанных работах в качестве основных мишеней действия слабых полей предполагались неорганические ионы, преимущественно ионы свободного либо связанного с белками Са . Не изучалась возможность настройки полей на «циклотронный резонанс» других биологически активных ионов, в частности органических, в том числе ионных форм молекул ряда аминокислот, заряженных в естественных физиологических условиях. Вследствие этого обстоятельства, до сих пор недостаточно полно были изучены возможные молекулярные мишени и механизмы биологического действия слабых МП.

Развиваемый нами подход к решению вышеуказанной совокупности проблем (определение пороговых значений МП, частотно-амплитудных диапазонов биологической активности, определение мишеней и молекулярных механизмов биологического действия слабых МП) обозначен в работах, показавших возможность выраженного избирательного действия очень слабых (порядка сотых долей мкТл) переменных компонент МП на фоне более сильного постоянного МП (десятки-мкТл)гобусловленную, прежде всего, кооперативными эффектами -на циклотронных частотах ряда ионов аминокислот в водных растворах, такими как: увеличение ионного тока (В.В. Новиков, 1994, 1996; В.В. Новиков, М.Н. Жадин, 1994; V.V. Novikov, A.V. Karnaukhov, 1997; M.N. Zhadin, et al., 1998), инициация в этих условиях ряда химических реакций -поликонденсации свободных аминокислот (В.В. Новиков, 1994,1998; В.В. Новиков, A.C. Лисицын, 1996,1997) и реакции гидролиза ряда белков и пептидов (В.В. Новиков и др., 1997, Ю.П. Швецов и др., 1998, В.В. Новиков, Е.Е. Фесенко, 2001). Разрабатываемые на основе предлагаемого подхода алгоритмы формирования слабых комбинированных постоянного и переменного МП, позволили обнаружить возможность регулировки ДНК-белковых взаимодействий в биологических и модельных системах, заключающуюся, в частности, в повышении доступности ДНК хроматина к действию ДНКазы 1, за счет снижения, при воздействии слабых МП, функциональной активности различных структурных белков хроматина (гистоновых и негистоновых) - ингибиторов этой ДНКазы (В.В. Новиков и др., 1997; Е.Е. Фесенко и др., 1997). Полученные результаты свидетельствуют о возможности индукции направленных модификаций ключевых молекулярных процессов, в том числе, непосредственно детерминирующих функционирование клеточного генома, при действии слабых МП.

На данный момент имеется совокупность экспериментальных фактов, которые являются сильным аргументом в пользу роли водной фазы в реализации биологических эффектов слабых МП и ЭМГТ (В.В. Новиков и др. 1999; Е.Е. Фесенко и др., 2000; В.В. Новиков, Е.Е. Фесенко, 2001; Е.Е. Фесенко и,др., 2002; Е.Е. Ревепко, А.Уа. Оклюет, 1995; Е.Е. РеБепко е!а1.г 1995 и др.). В этой связи, исследование роли водной фазы в рецепции и развитии ответа организма на действие слабых МП в настоящее время особенно актуально.

Вся выявленная нами совокупность экспериментальных фактов (выраженные биологические эффекты очень слабых МП, передача ряда эффектов через водную среду и др.), обнаруженные чувствительные тест-системы, в частности: деление планарий (В.В. Новиков и-др., 2001) и опухолевый процесс у экспериментальных животных (В.В. Новиков и др., 1996), свидетельствуют о необходимости проведения работ, направленных на детальное изучение биологических эффектов очень слабых МП, сопоставимых по характеристикам с геомагнитным фоном, и исследование механизмов их действия.

Цель работы. Основной целью настоящей работы явилось обнаружение и детальное исследование высокоамплитудных эффектов действия слабых магнитных полей (МП) на биологические и физико-химические системы, определение наиболее активных параметров этих полей, их пороговых значений, частотно-амплитудных диапазонов биологической активности, а также поиск и исследование мишеней действия слабых МП и молекулярных механизмов изменения функциональной активности этих мишеней.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести выбор объектов и моделей исследования, чувствительных к действию слабых МП. В качестве основных моделей были выбраны процесс деления планарий и опухолевый рост у мышей с перевиваемыми опухолями. Основными объектами исследования явились животные: планарии и среда их обитания (водная фаза), а также мыши и их органы (головной мозг, как непролиферирующая или слабо пролиферирующая ткань), активно пролиферирующие клетки животных (клетки карцинома Эрлиха), а также водные растворы хроматина, растворы гистоновых белков хроматина, растворы ДНК, растворы рекомбинантных обратных транскриптаз (ОТ) вирусов саркомы Рауса (ЛБУ) и иммунодефицита человека (Н1У-1), растворы ряда других протеинов: ангиотензина 1, А и В цепей инсулина быка, р-амилоидного протеина, апротинина, цитохрома С, карбоангидразы, бычьего сывороточного альбумина и водно-солевые растворы.

2. Найти параметры слабых комбинированных постоянного и переменного МП, обладающие высокой' биологической активностью. В качестве таковых на основе экспериментальных данных был выбраны параметры, заключающийся в формальном соответствии частот переменной поличастотной компоненты МП условию циклотронного резонанса для ионных форм молекул ряда заряженных в естественных условиях аМИНОКИСЛОТ, При СООТНОШеНИИ ВеЛИЧИН ВПмп/ВпеМЩамп) -1000 и индукции постоянной компоненты МП в диапозоне 20 - 100 мкТл.

3. В процессе исследований на мышах с трансплантированной опухолью решался ряд промежуточных задач: а) Провести подбор совокупности адекватных методов и критериев оценки результатов противоопухолевого действия МП. В качестве базовых методов были использованы традиционные методы структурного и ультраструктурного анализа в совокупности с методами динамического наблюдения за состоянием животных-опухоленосителей и опухолевой тканью. б) Провести экспериментальный и теоретический анализ и подбор параметров и режимов воздействия МП для получения выраженного противоопухолевого эффекта. в) Провести динамическую оценку структурных и ультраструктурных реакций опухолевой ткани, в частности реакции клеточного ядра опухолевых клеток, и окружающих опухоль тканей организма в ответ на воздействие МП.

4. Развить новый подход к анализу механизмов биологического действия слабых МП, ориентированный на исследование свойств водных растворов различных биологически активных молекул, например, белков и пептидов при воздействии на них очень слабых МП с переменной низкочастотной компонентой порядка десятков нТл и постоянного МП, сравнимого по величине с геомагнитным полем.

Научная новизна. В работе преложен новый алгоритм формирования слабых комбинированных постоянного и переменного МП, заключающийся в формальном соответствии частот переменной поличастотной компоненты МП условию циклотронного резонанса для ионных форм молекул ряда заряженных в естественных условиях аминокислот, при соотношении величин ВПмп/ВПемп(амп) -1000 и индукции постоянной компоненты МП в диапазоне 20 - 100 мкТл. Показано, что воздействие МП, сформированными по этому алгоритму, обладает высокой биологической активностью.

В опытах на планариях Dugesia И^гта получены новые данные, свидетельствующие о чувствительности процесса морфогенеза у планарий к воздействию слабыми и сверхслабыми МП. Показано, что изменение параметров МП или их компенсация позволяет вмешиваться в процесс морфогенеза и изменять его интенсивность. Полученные данные свидетельствуют о возможности эффективного управления рядом биологических процессов с помощью слабых МП с переменной компонентой порядка десятков нТл. В опытах на этой тест-системе впервые зарегистрированы детальные частотно-амплитудные зависимости величины эффекта от параметров МП в «нанотесловом» диапазоне переменной компоненты поля, а также определины минимальные или близкие к ним пороговые величины биологической активности этой компоненты.

В работе обоснован и проведен выбор параметров МП, посредством которых удается подавить или замедлить развитие экспериментальных опухолей на ранних этапах их развития у лабораторных животных, что показывает наличие собственной противоопухолевой активности у этого физического фактора. Показано, что воздействие МП с определенными параметрами и временными режимами воздействия, вызывает комплекс структурных и ультраструктурных изменений в опухолевой ткани.

Развит новый подход к анализу механизмов биологического действия слабых МП, ориентированный на исследование свойств водных растворов различных биологически активных молекул (например, белков и пептидов) при воздействии на них очень слабых МП с переменной низкочастотной компонентой порядка десятков нТл непостоянного МП, сравнимого по величине с геомагнитным полем.

На различных тест-объектах (планарии, растворы протеинов) впервые показана передача, по крайней мере, частичная эффектов действия слабых МП через предварительно обработанную МП водную фазу (водно-солевые растворы), что указывает на важную роль водной среды в механизмах реализации эффектов слабых МП и их рецепции.

Практическая значимость работы. Полученные результаты создают основу для целенаправленного применения МП в медицинской практике. Как показано, подобранные режимы МП, обладают выраженной противоопухолевой активностью, а использованные в работе методы и критерии оценки могут быть адаптированы к условиям клиники.

Данные о снижении активности рекомбинантных ОТ вируса иммунодефицита человека ШУ-1 и вируса саркомы Рауса при действии на их водные растворы слабых МП, позволяют предположить, что воздействие МП может быть использовано в исследованиях, связанных с репродукцией вируса иммунодефицита человека при ВИЧ инфекции и при других заболеваниях, вызванных ретровирусами, включая и злокачественные новообразования.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Новиков, Вадим Викторович

выводы.

1. Впервые найдены параметры слабых и сверхслабых комбинированных постоянного и переменного магнитных полей (МП), которые формально соответствуют частотам переменной моночастотной и/или поличастотной компоненты МП при условии циклотронного резонанса для ионных форм молекул ряда заряженных в естественных условиях аминокислот, при соотношении величин Впмп/ВпеМЩамп) ~500 1000 и индукции постоянной компоненты МП в диапазоне 20 - 100 мкТл. Показано, что воздействие МП, с определенными параметрами, обладает чрезвычайно высокой биологической активностью: влияет на интенсивность деления планарий; подавляет или тормозит развитие злокачественных новообразований у мышей; приводит к ослаблению белковой защиты молекул ДНК к действию ДНКазы 1; снижает функциональную активность ряда ферментов нуклеинового обмена и резко ускоряет процессы спонтанного распада (гидролиза) белков и пептидов на пептидные фрагменты.

2. В опытах на планариях Dugesia tigrina получены данные, свидетельствующие о чувствительности процесса деления планарий к исследованному воздействию МП. Изменение параметров МП или их компенсация позволяет вмешиваться в процесс морфогенеза и изменять его интенсивность. Полученные данные свидетельствуют о возможности эффективного воздействия на ряд биологических процессов с помощью слабых МП с переменной компонентой порядка десятков нТл.

3. В опытах на мышах с трансплантированными опухолями показано, что действие слабых комбинированных постоянного (30-49 мкТл) и поличастотного переменного (частоты 3,5-5,0 Гц, амплитуда 50 - 120 нТл) МП оказывает ингибирующий эффект на развитие асцитной и солидной форм карциномы Эрлиха (АКЭ) у мышей, особенно выраженный на ранних стадиях развития опухолей, то есть эти МП подавляют или тормозят развитие злокачественных новообразований у экспериментальных животных. Показано, что действие слабых МП на мышей-опухоленосителей инициирует комплекс структурных изменений в опухолевой ткани, включающий в частности маргинацию хроматина (кариорексис), резко выраженную вакуолизацию цитоплазмы, фрагментацию ядер и образование телец типа апоптотических. Полученные результаты свидетельствуют о селективном повреждающем действии слабых МП на опухолевые клетки, не затрагивающем клетки здоровых тканей.

4. Установлено, что действие слабых комбинированных постоянного (40 мкТл) и низкочастотного переменного (3,5-5,0 Гц; 40 нТл) МП влияет на ДНК-белковые взаимодействия в клетках АКЭ и клетках головного мозга мышей. Влияние слабых МП приводит к снижению устойчивости ДНК этих клеток к действию ДНКазы 1.

5. Действие слабых МП на водные растворы ДНК и гистоновых белков, защищающих ДНК от действия ДНКазы I (суммарных гистонов белков и индивидуального гистона Н3) приводит, прежде всего, к снижению функциональных защитных свойств белков-ингибиторов, но не затрагивает, по крайней мере, существенно, молекулы ДНК и значимо не изменяет активность ДНКазы 1.

6. Показано, что ДНК-полимеразная активность рекомбинантных ОТ вируса саркомы Рауса и вируса иммунодефицита человека Н1У-1 снижается при действии на их водные растворы слабых МП. Это позволяет предположить, что воздействие МП может быть использовано в исследованиях, связанных с репродукцией вируса иммунодефицита человека при ВИЧ инфекции и при других заболеваниях, вызванных ретровирусами, включая некоторые злокачественные новообразования.

7. Впервые показано, что слабые комбинированные МП (постоянное поле - 25-100 мкТл ; переменное поле - 0,01-0,2 мкТл, диапазон эффективных частот переменной компоненты 1-10 Гц) существенно ускоряют процессы гидролиза ряда белков и пептидов (ангиотензин 1, А и В цепи инсулина быка, (З-амилоидный протеин, апротинин, цитохром С, карбоангидраза, бычий сывороточный альбумин, гистон Нз).

Заключение

Как уже сообщалось выше, нами развит подход к анализу механизмов биологического действия слабых МП, ориентированный на исследование свойств водных растворов различных биологически активных ионов (например, ионных форм молекул ряда аминокислот; ряда неорганических ионов, в том числе ионов Са2+), а также белков и пептидов при воздействии на них очень слабых МП с переменной низкочастотной компонентой порядка десятков нТл и постоянного-МП, сравнимого по величине с геомагнитным полем (Новиков, Жадин, 1994; Новиков, 1994; Новиков, 1996; >^оу1коу, КагпаикЪоу, 1997; ХЪабт & а1., 1998; Новиков, 1998; Фесенко и др., 2000).

Было показано, что воздействие подобными полями, сформированными по предложенному нами алгоритму (формальное соответствие частот переменной компоненты МП условию циклотронного резонанса ионных форм молекул ряда аминокислот при соотношении величин Впмп/Впемп -500-1000), обладает чрезвычайно высокой биологической активностью: подавляет или тормозит развитие злокачественных новообразований у экспериментальных животных (Новиков и др., 1996; Новикова и др., 1998); стимулирует продукцию фактора некроза опухолей (Новоселова и др., 2001); приводит к ослаблению белковой защиты молекул ДНК к действию ДНКазы 1 (Новиков и др., 1996; Фесенко и др., 1997); изменяет микроокружение белковых макромолекул в водных растворах, и, как следствие, меняет параметры их флуоресценции (Новиков и др., 1999) и резко ускоряет процессы спонтанного распада (гидролиза) белков и пептидов на пептидные фрагменты (Новиков и др., 1997; Новиков, Фесенко, 2001). В таблице 1 приведены суммарные данные об обнаруженных в работе эффектах биологического действия слабых и сверхслабых МП.

Для анализа действия слабых и сверхслабых МП, а также определения их биотропных параметров на первом этапе данной работы (глава 3.1) использована модель бесполого размножения (деления) планарий. Выбор этой модели обусловлен известным фактом высокой чувствительности процессов регенерации у планарий к действию слабых МП (Леднев и др., 1996, Тирас и др., 1996) и ЭМП (И.М. Шейман, Е.Е. Фесенко, 1999), что позволило нам надеяться получить детальные частотно-амплитудные зависимости величины эффекта от параметров МП, а также определить пороговые величины этих параметров.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Новиков, Вадим Викторович, Пущино

1. Агулова Л.П. Влияние слабых магнитных полей на агглютинацию брюшнотифозных бактерий (in vitro) и автоколебательную химическую реакцию Белоусова-Жаботинского: Автореферат дисс канд. биол. наук. Пущино. 1985.

2. Ачкасова Ю.Н. Избирательная активность бактерий к инфранизкочастотным магнитным полям. Электромагнитные поля в биосфере. -М.: Наука. 1984, -Т.2.-С. 72-73.

3. Бардов В.Г., Габович Р.Д., Никберг И.И. К проблеме связи частоты возникновения гипертонических кризов с изменениями солнечной активности и напряженности магнитного поля Земли. // Гигиена и санитария.-1977.-В. 8.-С. 111-115.

4. Белишева Н.К., Попов А.Н. Динамика морфофункционального состояния клеточных культур при вариациях геомагнитного поля в высоких широтах. // Биофизика.-1995.-Т.40.-В. 4.-С. 755-764.

5. Ю. Белова H.A., Леднев В.В. Активация и ингибирование гравитропической реакции растений с помощью слабых комбинированных магнитных полей. // Биофизика.- 2000а.- Т.45.-В.6.-С. 1102-1107.

6. М.Белова H.A., Леднев В.В. Зависимость гравитропической реакции в сегментах стеблей льна от частоты и амплитуды переменной компоненты слабого комбинированного магнитного поля. // Биофизика.-20006.-Т.45.-В.6.-С. 1108-1111.

7. Белова H.A., Леднев В.В. Активация и ингибирование гравитропической реакции в сегментах стеблей льна при изменении величины магнитной индукции слабого постоянного поля в пределах от 0 до 350 микроТесла. // Биофизика.-2001 а.- Т.46 .-В. 1 .-С. 118-121.

8. Белова H.A., Леднев В.В. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на гравитропизм растений. // Биофизика.-2001 б.- Т.46.-В.1.-С. 122-125.

9. Белоусов JI.B., Чернавский Д.С., Соляник Г.И. Приложения синергетики к онтогенезу (о параметрическом управлении развитием). // Онтогенез.-1985.-Т. 16.-В.З.-С. 213-228.

10. Березин М.В., Зацепина Г.Н., Киселев В.Ф., Салецкий A.M. Вода и лед как реверсивные информационные среды. // Журнал физической химии. 1991,-Т. 65.-В.5.-С. 1338-1344.

11. П.Васильев Ю.М. Стимулирующее действие фильтрата асцитической жидкости на рост и прививаемость клеток опухоли Эрлиха. // Вопросы онкологии,-1964.-Т. 10.-С. 3-6.

12. Бахтин Ю.Б. Генетическая теория клеточных популяций. Л.: Наука, 1980.-С. 168.

13. Веселова Т.В., Веселовский В.А., Чернавский Д.С. Стресс у растений. -М.: Изд-во МГУ, 1993.-С. 144.

14. Вишнев B.C., Дьяконова А.Г., Хачай O.A. Опыт электрозондирования верхней части земной коры Урала полем тяговой сети электрифицированной железной дороги. // Геология и геофизика.-1995.-Т. 36.-В. 12.-С. 122-127.

15. Владимирский Б.М., Кисловский Л.Д. Биофизика и история. // Биофизика,-1998.-Т. 43.-В. 5.-С. 757-760.

16. Владимирский Б.М., Темурьянц H.A., Камынина И.Б. Солнечная активность и биосфера. Гелиобиология от Чижевского до наших дней. -М.: Воениздат, 1998.

17. Владимирский Б.М. «Солнечная активность Биосфера» - первая в истории науки масштабная междисциплинарная проблема. // Биофизика.-1995.-Т. 40.-В. 5.-С. 950-958.

18. Владимирский Б.М., Нарманский В.Я., Темурьянц H.A. Космические ритмы. Симферополь, 1994.-С. 3-173.

19. Владимирский Б.М. О возможных факторах солнечной активности, влияющих на процессы в биосфере. // Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли. М.: Наука, 1971.-С. 126-140.

20. Гайер Г. Электронная гистохимия. М.: Мир, 1974. - 488 с.

21. Гаркави JI.X., Квакина Е.Б., Шихлярова А.И., Кузьменко Т.С., Барсукова Л.П., Марьяновская Г.Я., Шейко Е.А., Евстратова О.Ф., Жукова Г.В. Магнитные поля, адаптационные реакции и самоорганизация живых систем. // Биофизика,-1996.-Т. 41.-В. 4.-С. 898-905.

22. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1979. - 126 с.

23. Гвичия А.Ш. Морфология поверхности асцитных опухолевых клеток. -Изд-во «Мецниереба», 1983. 118 с.

24. Гневышев М.А., Новикова К.Ф. В сб. Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли. М.:Наука, 1971. 179 с.

25. Гончарова H.H. Влияние электромагнитных полей длинноволнового диапазона на организм животных. // Влияние магнитных полей на биологические объекты: Материалы III Всесоюзного симпозиума. -Калининград, 1975.-С. 97-98.

26. Дайлидене Н.К. Состояние здоровья учащихся VII-VIII классов (не занимающихся спортом) в зависимости от учебного процессафизического воспитания: Автореферат дис. канд. мед. наук. Вильнюс, 1981.-22 с.

27. Дерюгина О.Н., Писаченко Т.М., Жадин М.Н. Комбинированное действие переменного и постоянного магнитных полей на поведение крыс в «открытом поле» // Биофизика.-1996.-Т. 41.-В. З.-С. 762-764.

28. Дильман В.М. Эндокринологическая онкология. JL, 1983. 407 с.

29. Дубров А.П. Геомагнитное поле и жизнь. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. -176 с.

30. Дубров А.П. Влияние гелиофизических факторов на ритмичность выделения органических веществ корнями растений. // Солнце, электричество, жизнь. М.: Изд-во МГУ, 1972.-С. 76-77.

31. Жадин М.Н. Действие магнитных полей на движение иона в макромолекуле. // Биофизика.-1996.-Т. 41.-В 4.-С. 832-850.

32. Иванов А.Ю., Новиков В.В., Фесенко Е.Е. Влияние водно-солевого раствора, обработанного слабыми магнитными полями, на чувствительность бактериальной плазматической мембраны к активным формам кислорода// Биофизика.-2002.-Т.47.-В.2.-С.309-314.

33. Идлис Г.М. Закономерная циклическая повторяемость скачков в развитии науки, коррелирующая с солнечной активностью. // История и методология естественных наук. М.: Изд-во МГУ, 1979.-Вып. 22.-С. 6276.

34. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Биоинформационная функция естественных электромагнитных полей. Новосибирск: Наука, 1985. -181 с.

35. Карнаухов A.B. Диссипативные структуры в слабых магнитных полях. // Биофизика.-1994.-Т. 39.-В. 6.-С. 1009-1014.

36. Карнаухов A.B., Новиков В.В. Теоретический подход к анализу кооперативных эффектов движения ионов в растворе при действии слабых магнитных полей. // Биофизика.-1996.-Т. 41.-В. 4.-С. 916-918.

37. Карнаухов A.B. Диссипативный резонанс и его роль в механизмах действия электромагнитного излучения на биологические и физико-химические системы. // Биофизика.- 1997.-Т.42.-В. 4.-С. 971-978.

38. Карнаухов A.B., Пономарев В.О. Диссипативный резонанс новый класс физических явлений. Некоторые подходы к аналитическому описанию. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника.-2001.-В. 8.-С. 23-31.

39. Качергина Н.Б. Влияние гелиогеомагнитной ситуации на суточные колебания активности дегидрогеназ лимфоцитов у здоровых людей раннего возраста. // Актуальные вопросы магнитобиологии. -Симферополь, 1979.-С. 1-2.

40. Клейменова Н.Г., Троицкая В.А. Геомагнитные пульсации как один из экологических факторов среды. // Биофизика.- 1992.-Т. 37.-В. З.-С. 429438.

41. Ковальчук A.B. Влияние слабого магнитного поля на стабильность ДНК в растворе. // Влияние естественных и слабых искусственных магнитных полей на биологические объекты. Белгород, 1973.-С. 134. .

42. Ковальчук A.B. К вопросу о роли геомагнитного поля как фактора изменений реактивности организма. // Влияние искусственных магнитных полей на живые организмы: Материалы Всесоюзного симпозиума. Баку, 1972.-С. 61-64.

43. Комаров Ф.И., Бреус Т.К., Рапопорт С.И., Мусин М.М., Наборов И.В. Гелиогеофизические факторы и их воздействие на циклические процессы в природе. // Итоги науки и техники: Медицинская география.-1989.-Т. 18.-174 с.

44. Крылов A.B. Магнитотропизм у растений. // Земля во Вселенной. М., 1964.-С. 471-479.

45. Кудрин В.А., Копытенко Ю.А., Тясто М.И. и др. Анализ заболеваемости работников железнодорожного транспорта в связи с уровнем магнитных полей от тяговых двигателей. // Гигиена и санитария,-1995.-В. З.-С. 1316.

46. Лебедева H.H., Вехов A.B., Баженова С.И. Проблемы электромагнитной нейробиологии. М.: Наука, 1988. - 85 с.

47. Леднев В.В. Биоэффекты слабых комбинированных, постоянных и переменных магнитных полей. // Биофизика.-1996.-Т. 41.-В. 1.-С. 224230.

48. Летягин В.П., Добрынин Я.В., Рыбаков Ю.Л., Ермилова В.Д., Протченко В.Н. Место магнитотерапии в комплексном лечении распространенных форм рака молочных желез. // Российский онкологический журнал.-1996.-В. 2.-С. 16-18.

49. Льюин Б. Гены. М.: Мир, 1987. - 544 с.

50. Ляпунов А.А. Проблемы теоретической и прикладной кибернетики. -М.: Наука, 1980.-336 с.

51. Макеев В.Б., Темурьянц Н.А.7/ Проблемы космической билогии.-1982.-В.43.-С. 116.

52. Макеев В.Б., Темурьянц Н.А., Владимирский Б.М., Тишкин О.Г. Физиологически активные инфранизкочастотные магнитные поля. // Электромагнитные поля в биосфере. М.: Наука.-1984,-Т.2.-С.62-72.

53. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. -М.: Мир, 1984.-375с.

54. Мельников А.А., Молнар Я., Хорват П., Фодор И.И. Клонирование и экспрессия в- E.coli обратной транскриптазы вируса саркомы Рауса. // Доклады АН CCCP.-1988.-T.299,-N2,-C.486-489.

55. Мельников А.А., Копылова-Свиридова Т.Н., Швецов Ю.П., Серегина С.А., Калиман С.В., Фодор И.И. // Клонирование и экспрессия гена обратной транскриптазы вируса HIV-I в Escherichia coli. //Докл. АН CCCP,-1988.-T.301,-N 6,-С.1493-1496.

56. Михайловский В.Н., Красногорский Н.Н., Войчишин К.С. и др. О восприятии людьми слабых колебаний напряженности магнитного поля. // Проблемы бионики. М.: Наука, 1973.-С.202-208.

57. Музалевская Н.И., Урицкий В.М. Противоопухолевое действие слабого сверхнизко частотного стохастического магнитного поля со спектром 1/f. // Биофизика.-1997.-Т. 42.-В. 4.-С. 961-970.

58. Музалевская Н.И. Физиологические проявления действия магнитного поля малой напряженности в диапазоне сверхнизких частот: Автореферат дис. канд. биол. наук. Л., 1978. - 23 с.

59. Музалевская Н.И. Характеристика возмущенного геомагнитного поля как раздражителя. // Проблемы космической биологии. М.: Наука, 1973.-Т. 18.-С. 123-142.

60. Музалевская Н.И. О биологической активности возмущенного геомагнитного поля. // Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли. М.: Наука, 1971.-С. 119-125.

61. Музалевская Н.И., Охотская И.А., Спасская М.Г. Реакция задней доли гипофиза и коры надпочечников у крыс на магнитное возмущение. // Реакция биологических систем на слабые магнитные поля. М.: Наука, 1971.-С. 127-131.

62. Муратов Е.И. Электрические и магнитные поля сверхнизкой частоты и их роль в развитии новообразований. // Вопросы онкологии.-1996.-Т. 42.-В. 5.-С. 13-21.

63. Мустель Э.Р. Солнечная активность и тропосфера. // Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли: М.: Наука, 1971.-С. 32-56.

64. Нечаева Г.Н., Демин H.H. Влияние гистонов на выход кислой РНКазы из лизосом клеток головного мозга крыс. // Доклады АН СССР.-1972. -T.202,-N 1,-С. 232 335.

65. Новиков В.В., Шейман И.М., Фесенко Е.Е. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на интенсивность бесполого размножения планарий Dugesia tigrina/l Биофизика.-2002а.- Т.47.- В.1.-С.125-129.

66. Новиков В.В., Фесенко Е.Е. Гидролиз ряда пептидов и белков в слабых комбинированных постоянном и низкочастотном переменном магнитных полях //Биофизика.-2001.-Т.46. -В.2.-С.235-241.

67. Новиков В.В., Кувичкин В.В., Новикова Н.И., Фесенко Е.Е. Влияние слабых магнитных полей на свойство ряда белков и аминокислот образовывать комплексы с ДНК // Биофизика.-2000.-Т.45.-В.2.-С.240-244.

68. Новиков В.В., Кувичкин В.В., Фесенко Е.Е. Влияние слабых комбинированных постоянного и переменного низкочастотного магнитных полей на собственную флуоресценцию ряда белков в водных растворах. // Биофизика.-1999.-Т. 44.-В. 2.-С. 224-230.

69. Новиков В.В. Электромагнитная биоинженерия. // Биофизика.-1998.-Т. 43.-В. 4.-С. 588-593.

70. Новиков В.В., Лисицын A.C. Синтез олигопептидов из полярных аминокислот в водной среде при комбинированном действии слабых электрических и магнитных полей. // Биофизика.-1997.-Т. 42.-В. 5.-С. 1003-1007.

71. Новиков В.В. Кооперативный эффект резонансного усиления ионного тока в водных растворах аминокислот при действии слабых электромагнитных полей. Подходы к экспериментально-теоретическому анализу. //Биофизика.-1996.-Т. 41.-В. 5.-С. 973-978.

72. Новиков В.В., Лисицын A.C. Конденсация аминокислот в водных растворах при действии слабых электромагнитных полей. // Биофизика.-1996.-Т.41.-В.6.-С. 1163-1167.

73. Новиков В.В., Новикова Н.И., Качан А.К. Кооперативные эффекты при действии слабых магнитных полей на опухолевый процесс in vivo. // Биофизика.-1996.-Т. 41.-В. 4.-С. 934-938.

74. Новиков В.В. Инициирующее действие слабых магнитных полей на образование межмолекулярных связей в водных растворах аминокислот. // Биофизика,-1994.-Т. 39.-В. 5.-С. 825-830.

75. Новиков В.В., Жадин М.Н. Комбинированное действие слабых постоянного и переменного низкочастотного магнитных полей на ионные токи в водных растворах аминокислот. // Биофизика.-1994.-Т. 39.-В. 1.-С. 45-49.

76. Новиков В.В. Новый аспект взаимосвязи электромагнитного и химического информационных кодов. // Деп. НИИЭИР.-N 3-8938.-1992.9 с.

77. Новиков В.В., Пирог Т.Г., Чернов В.Н. Молекулярные основы механизма действия слабых электромагнитных полей. // Деп. ВИНИТИ.-N 2282-В91.-1991.- 18 с.

78. Новиков В.В. Стимулирующее действие слабых электромагнитных полей на лимфоидную ткань лабораторных животных: Автореферат дис. канд. мед. наук. Ростов-на-Дону, 1989. - 23 с.

79. Новоселова Е.Г., Фесенко Е.Е. Стимуляция продукции фактора некроза опухолей макрофагами мышей в условиях воздействия in vivo и in vitro слабых электромагнитных волн сантиметрового диапазона. // Биофизика.-Т. 41.-В. 6.-С. 1132-1133.

80. ЮО.Опалинская A.M., Агулова Л.П. Влияние естественных и искусственных ЭМП на физико-химические и элементарныебиологические системы. Томск: Изд-во Томского университета.-1984.-192 с.

81. Осипов А.И., Десятков В.П. К вопросу о механизме влияния колебаний активности Солнца на организм человека. // Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли. М.: Наука, 1971.-С. 204208.

82. Ю4.Павлова Р.Н. Особенности действия слабого низкочастотного МП. // Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине: Тезисы докладов I международного конгресса. Санкт-Петербург, 1997.-С. 8081.

83. Ю5.Павлова Р.Н., Музалевская Н.И., Соколовский В.В. Некоторые биохимические аспекты действия слабых низкочастотных магнитных полей. // Реакция биологических систем на магнитные поля. М.: Наука, 1978.-С. 49-58.

84. Юб.Павлова Р.Н. Биохимические изменения в органах и тканях животных при действии слабого низкочастотного электромагнитного поля: Автореферат дис. канд. мед. наук. JL, 1975. - 19 с.

85. Ю7.Павлович Н.В., Павлович С.А., Галлиулин Ю.И. Биомагнитные ритмы. Минск.: Университетское, 1991. - 136 с.

86. Петик A.B., Кудрявцев С.И., Жуковский П.Г., Надирадзе З.Ю., Шмалько Ю.П. Влияние постоянного магнитного поля на рост и метастазирование карциномы Льюис у мышей. // Экспериментальная онкология.-1990.-Т. 12.-В. 4.-С. 73-75.

87. Петричук С.В., Васильева О.В., Духова З.Н., Нарциссов Р.П. Влияние гелиогеомагнитной ситуации на ферментативный статус клеток крови. // Актуальные вопросы магнитобиологии. Симферополь, 1979.-С. 4-5.

88. Ю.Плеханов Г.Ф. Основные закономерности низкочастотной электромагнитобиологии. Томск: изд-во Томского ун-та, 1990. - 186 с.

89. Ш.Плеханов Г.Ф. Электричество, магнетизм, информация и живые системы. // Живые системы в электромагнитных полях. Томск, 1978.-С. 3-8.

90. Плеханов Г.Ф. О восприятии человеком неощущаемых сигналов: Автореферат дис. канд. мед. наук. Томск, 1967. 20 с.

91. Пономарев O.A., Сусак И.П., Фесенко Е.Е., Шигаев A.C. Термодинамические свойства объемных вязаных структур // Биофизика.-2002.-Т. 47.-В. З.-С. 395-410.

92. Пресман A.C. Электромагнитное поле и живая природа. М.: Наука, 1968.-С.288.

93. Протасевич Е.Т. Естественный и техногенный электромагнитный фон и его влияние на окружающую среду. // Биофизика.-1992.-Т. 37.-В. 4.-С. 825-831.

94. Пб.Птицына Н.Г., Дж. Виллорези, Дорман Л.И., Юччи Н., Тясто М.И. Естественные и техногенные низкочастотные магнитные поля как факторы, потенциально опасные для здоровья. // Успехи физических наук.-1998.-Т. 168.-№ 7.-С. 767-791.

95. П.Путилов A.A. Неравномерность распределения исторических событий в пределах 11-летнего солнечного цикла. // Биофизика,-1992.-Т. 37.-В. 4.-С.629-635.

96. Рудой Н.Ф. Изменение содержания сульфгидрильных групп крови под влиянием переменного МП, вызывающего развитие реакции активации. // Влияние магнитных полей на биологические объекты: Материалы III Всесоюзного симпозиума. Калининград, 1975.-С. 130-131.

97. Рывкин Б.А., Рывкина Ф.З. Влияние солнечных и геомагнитных возмущений на клеточный состав и протромбиновый индекс крови. // Солнечные данные. 1966.-С. 77-78.

98. Семихина Л.П. Исследование влияния свойства воды и льда: Автореферат дисс 1989,21 с. .

99. Сенчищева З.А., Криковцева Л.Я. Динамика функциональных лейкопений на протяжении II-летнего цикла. // Лабораторное дело. -1961.-№ 6.-С. 5-6.

100. Сидякин В.Г. Влияние флуктуаций солнечной активности на биологические системы. //Биофизика.-1992.-Т. 37.-В. 4.-C. 647-652.

101. Сиротина Л.В., Сиротин A.A., Травкин М.П., Шатилов Ф.В. Влияние магнитного поля на ростовые процессы у прорастающих семян проса. // Влияние естественных и слабых искусственных магнитных полей на биологические объекты. Белгород, 1973.-С. 85-87.

102. Смирнова Г.И., Третьяк Т.М., Терпиловская О.Н. // Известия РАН. сер. биол. 1993.-№ З.-С. 460-462.

103. Столяров М.Н., Чернавский Д.С. О вариабельности биологических систем. //Биофизика,-1992.-Т. 37.-С. 363.

104. Темурьянц H.A., Владимирский Б.М., Тишкин О.Г. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы в биологическом мире.- Киев: Наук, думка, 1992 187 с.

105. Темурьянц H.A., Макеев В.Б., Малыгина В.И. Влияние слабых переменных магнитных полей крайне низких частот на инфрадианную ритмику симпатоадреналовой системы крыс.// Биофизика -1992- Т. 37В. 4-С. 653-655.

106. Темурьянц H.A., Шехоткин A.B., Камынина И.Б., Насилевич В.А. Влияние слабых переменных магнитных полей на инфрадианную ритмику функциональной активности лейкоцитов крови крыс. // Биофизика.-1996.-Т. 41.-В. 4.-С. 930-933.

107. Темурьянц H.A., Шехоткин A.B., Насилевич В. А. Магниточувствительность эпифиза. // Биофизика.-1998.-Т. 43. В. 5.-С. 761-765.°

108. Тирас Х.П., СребницкаяЛ.К., Ильясова E.H., Климов A.A., Леднев В.В. Влияние слабого комбинированного магнитного поля на скорость регенерации планарий Dugesia tigrina. // Биофизика.-1996-Т. 41.-Вып. 4.-С. 826-831.

109. Тясто М.И., Птицына Н.Г., Копытенко Ю.А. и др. Влияние электромагнитных полей естественного и антропогенного происхождения на частоту появления различных патологий в Санкт-Петербурге. // Биофизика,-1995.-Т. 40.-В. 4.-С. 839-847.

110. Фесенко Е.Е., Попов В.И., Новиков В.В., Хуцян С.С. Структурообразование в воде при действии слабых магнитных полей и ксенона. Электронно-микроскопический анализ // Биофизика.-2002.-Т.47. -В.3.-С.389-394.

111. Холодов Ю.А. Слабые МП в нейробиологии. // Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине: Тезисы докладов Первого международного конгресса. Санкт-Петербург, 1997.-С. 180-181.

112. Холодов Ю.А. Реакция нервной системы на электромагнитные поля. -М.: Наука, 1975.-207 с.

113. Ченцов Ю.С. Малый практикум по цитологии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1977.-287 с.

114. МО.Чернов В.Н., Новиков B.B. Триггериый механизм действия на организм высоко информационно насыщенных электромагнитных сигналов.//Деп. ВИНИТИ.-N 2281-В91.-1991.- 11 с.

115. МЗ.Чижевский A.JI. Земное эхо солнечных бурь. М.:Мысль, 1976. 367 с.

116. Чижевский A.JI. Физические факторы исторического процесса. Ассоц. "Калуга-Марс", Музей истории космонавтики. 1992.

117. Шихлярова А.И., Гаркави JI.X., Квакина Е.Б., Барсукова Л.П. Ингибирование роста экспериментальных опухолей под влиянием электромагнитных полей разных частот и химиотерапии. // Ростовский н.-и. онкологический институт. Деп. ВИНИТИ.-1990,-N 4634 В-90.

118. Шульц Н.А. О влиянии солнечной активности на частоту функциональных лейкопений и относительных лимфоцитозов: Автореферат дис. канд. мед. наук. М., 1967. - 18 с.

119. Лшина Н.Д. Влияние онтогенеза матери и факторов внешней среды на заболевания детей первого года жизни: Автореферат дис. канд. мед. наук. Омск, 1983. - 20 с.

120. Adey W.R. Modern Radio Science. / Ed. H. Matsumoto. Oxford University Press. 1993a.

121. Adey W.R. Biological effects of electromagnetic fields. // J. Cell Biochem.-1993b.-V.51(4).-P. 410-416.

122. Adey W.R. Joint actions of environmental nonionizing electromagnetic fields and chemical pollution in cancer promotion. // Environ. Health Perspect.-1990.-V. 86.-P. 297-305.

123. Adey W.R., in Biological Coherence and Response to External Stimuli. / Ed. H. Frohlih. Heidelberg: Springer-Verlag. 1988. - P. 148.

124. Ahlbom A. A review of the epidemiologic literature on magnetic fields and cancer. // Scand. J. Work Environ. Health.-1988.-V. 14(6).-P. 337-343.

125. Anderson L.E. Biological effects of extremely low-frequency electromagnetic fields in vivo studies. // American Industrial Hygiene Association J.-1993.-V. 54(4).-P. 186-196.

126. Anisimov V.N., Zhukova O.V., Beniashvili D. Sh. et al. Light deprivation, electromagnetic fields and mammary carcinogenesis. // Adv. Pineal Res.-1994.-V. 7.-P. 229-234.

127. Bakos J., Nagy N., Thuroczy G., Szabo L.D. Sinusoidal 50 Hz, 500 microT magnetic field has no acute effect on urinary 6-sulphatoxymelatonin in Wistar rats. // Bioelectromagnetics.-1995.-V. 16(6).-P. 377-380.

128. Bannett W.R. (Jr) Phys. Today.-1994.-V. 47 (4).-P. 23. .

129. Becker R.O. Electromagnetic controls over biological growth processes. // J. Bioelectrocity.-1984.-V. 3(l-2).-P. 105-118.

130. Becker R.O., Marino A.A. Electromagnetism and life. N.Y. State University ofN.Y. Press.- 1982. 147 p.

131. Bellossi A., Desplaces A., Morin R., in 8th Annual Meeting of Bioelectromagnetics Society. Frederick, M.D. 1986. - P. 516.

132. Blackman C.F., Benane S.G., House D.E., Joines W.T. Effects of ELF (1120 Hz) and modulated (50 Hz) RF fields on the efflux of calcium ions from brain tissue in vitro. // Bioelectromagnetics.-1985a.-V. 6(1).-P. 1-11.

133. Blackman C.F., Benane S.G., Rabinowitz J.R., House D.E., Joines W.T. A role for the magnetic field in the radiation-induced efflux of calcium ions from brain tissue in vitro. // Bioelectromagnetics.-1985b.-V. 6(4).-P. 327-337.

134. Blackman C.F., Blanchard J.P., Benane S.G., House D.E. Empirical test of an ion parametric resonance model for magnetic field interactions with PC-12 cells. // Bioelectromagnetics.-1994.-V. 15(3).-P. 239-260.

135. Blanchard J.P., Blackman C.F. Clarification and application of an ion parametric resonance model for magnetic field interactions with biological systems. // Bioelectromagnetics.-1994.-V. 15(3).-P. 217-238.

136. Blackman, C.F., J.P. Blanchard, S.G. Benane, and D.E. House. The ion parametric resonance model predicts magnetic field parameters that affect nerve cells. // FASEB J.-1995.-V. 9.-P.547-551.

137. Carpenter O.D. Biological Effects of Electric and Magnetic Fields. / Ed. Carpenter O.D., Ayrapetyan S.' San Diego: Academic Press. Inc. 1994. -Vol. 1.-369 P.; Vol. 2.-357 P.

138. Cleary S.F. A review of in vitro studies: low-frequency electromagnetic fields. //Amer. Ind. Hyg. Assoc. J.-1993.-V. 54(4).-P. 178-185.

139. Chernov A.P., Ivanov V.A. Recombinant reverse transcriptase of Rous sarcoma virus. Kinetics and inhibition of DNA polymerase activity. // Biochimija (Moscow).-1995.-V. 60(6).-P. 653-658.

140. Chernov A.P., Melnikov A.A., Fodor I.I. Recombinant reverse transcriptase of Rous sarcoma virus: characterization of DNA polymerase and RNase H activity. // Biomedical Science.-1991-V 2.-P. 49-53.

141. Chernov A.P., Ivanov V.A.//Recombinant reverse transcriptase of Rous sarcoma virus. Kinetics and inhibition of DNA polymerase activity.// Biochimija (Moscow), 1995, v.60, n.6, p.653-658.

142. Cook M.R., Graham C., Cohen H.D., Gerkovich M.M. A replication study of human exposure to 60-Hz fields: effects on neurobehavioral measures. // Bioelectromagnetics.-1992.-V. 13(4).-P. 261-285.

143. Davies M.S. Effects of 60 Hz electromagnetic fields on early growth in three plant species and a replication of previous results. // Bioelectromagnetics.-1996.-V. 17.-P. 154-161.

144. Davies M.S., Dixey R., Green J.C. Evaluation of the effects of extremely low frequency electromagnetic fields on movement in the marine diatom Amphora coffeaeformis. //Biol. Bull.-1998.-V.194.-P. 194-223.

145. Delport P.H., Cheng N.D., Mulier I.C., Sansen W.M., De L.W. The effects of pulsed electromagnetic fields on membrane transport, protein and ATP synthesis in rat skin.// Biochem. Soc. Trans.-1984.-V. 12(3).-P. 437-438.

146. Dietrich F.M. et al., in Electricity and Magnetism in Biology and Medicine. / Ed. M. Blank. San Francisco: Press. Inc. 1993. - P. 267.

147. Divacar N.I., Moinuddin M., Rathinam K.C. et al. Preliminary studies of pulsed magnetic fields for prevention and treatment of sever cold injures. Int. Conf. on Energy Medicin. Madras.-1987.-P. 18.

148. Durney C.H., Rushforth C.K., Anderson A.A. Resonant DC AC magnetic fields: Calculated response. //Bioelectromagnetics.-1988.-V. 9.-P. 315-336.

149. Ertel S. Studio pskychologyca.-1996.-V. 38.-P. 3-21.

150. Fajardo-Gutierrez A. et al. Close residence to high electric voltage lines and its association with children with leukemia (in Spanish). // Buletin Medico Del Hospital Infantile de Mexico.-1993.-V. 50.-P. 32-38.

151. Fesenko E.E., Geletyuk V.I., Kazachenko V.N., Chemeris N.K. Preliminary microwave irradiation of water solutions changes their channel-modifying activity. // FEBS Lett.-1995.-V. 366(1).-P. 49-52.

152. Fesenko E.E., Gluvstein A.Ya. Changes in the state of water, induced by radiofrequency electromagnetic fields. // FEBS Lett.-1995.-V. 367(1).-P. 5355.

153. Feychting M., Ahlbom A. Magnetic fields and cancer in children residing near Swedish high-voltage power lines. // Amer. J. Epidemiol.- 1993.-V. 138(7).-P. 467-481.

154. Finkelstein M., Brenner S., Ne'eman E. // in Proc. 5th Int. Conf. of Ecology and Environmental Quality Sciences. Jerusalem, Israel. 1992. - P. 18.

155. Foster K.R. Health effects of low-level electromagnetic fields: phantom or not-so-phantom risk? // Health Phys.-1992.-V. 62(5).-P. 429-435.

156. Friedman H., Becker R.O., Bachman C.H. Effect of magnetic fields on reaction time performance. //Nature.-1967.-V. 213(79).-P. 949-950.

157. Gauger J. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems.-1985.-V. 104.-P. 2436.

158. Gavalas-Medici R., Day-Magdaleno S.R. Extremely low frequency, weak electric fields affect schedule-controlled behavior of monkeys. // Nature.-1976.-V. 261(5557).-P. 256-259.

159. Geletyuk V.I., Kazachenko V.N., Chemeris N.K., Fesenko E.E. Dual effects of microwaves on single Ca(2+)-activated K+ channels in cultured kidney cells Vero. // FEBS Lett.-1995.-V. 359(1).-P. 85-88.

160. Gnevyshev M.N., Novikova K.F. Interdisciplinary Cycle Res.-1972.-V. 3.-P. 99.

161. Goldberg R.B., Creasey W.A. A review of cancer induction by extremely low frequency electromagnetic fields. Is there a plausible mechanism? // Med. Hypotheses.-199l.-V. 35(3).-P. 265-274.

162. Goodman R., Shirley-Henderson A. Exposure of cell to extremely low-frequency electromagnetic fields: relationship to malignancy? // Cancer Cells.-1990.-V. 2(11).-P. 355-359.

163. Goodman E.M., Greenebaum B., Marron M.T. Effects of electromagnetic fields on molecules and cells. // International Review of Cytology. Academic Press. Inc. 1995. - V. 158. - P. 279-338.

164. Graham C. et al. in Interaction of Biological Systems with Static and ELF Electric and Magnetic Fields. / Ed. L. Anderson, R. Weigel, B. Kelman. Washington: NTIS, 23rd Annual Hanford Life Sciences Symp. 1984. - P. 471.

165. Halle B. On the cyclotron resonance mechanism for magnetic fields on transmembrane ion conductivity. // Bioelectromagnetics.-1988.-V. 9-P. 315336.

166. Hartveit F. The dual effects of cortisone of the growth of Ehrlich ascites carcinoma. // Brit. J. Cancer.-1965.-V. 19.-P. 594-598.

167. Hill S.M., Blask D.E. Effect of pineal hormone melatonin on the proliferation and morphological characteristics of human breast cancer cells (MCF-7) in culture. // Cancer Res.-1991.-V. 48.-P. 6121-6126.

168. Ho A.M., Frazer-Smith A.S., Villard Jr.O. // Radio Sci.-1979.-V. 14.-P. 1011.

169. Holmberg B. Magnetic fields and cancer: animal and cellular evidence an overview. // Environ. Health Perspect.-1995.-V. 103.-P. 63-67.

170. Humphrey C.D., Pittman F.E. A simple methylene blue-azure II-basic fuchsin stain for epoxy-embedded tissue sections. // Stain. Technol.-1974.-V. 49(1).-P. 9-14.

171. Jauchem J.R. J. Microwave Power and Electromag. Energy.-1995.-V. 30.-P. 165.

172. Jenrow K.A., Smith C.H., Liboff A.R. Weak extremely-low-frequency magnetic fields and regeneration in the planarian Dugesia tigrina. // Bioelectromagnetics.-1995.-V. 16(2).-P. 106-112.

173. Jenrow KA, Smith C.H., Liboff A.R. Weak extremely-low-frequency magnetic field-induced regeneration anomalies in the planarian Dugesia tigrina.// Bioelectromagnetics.-1996.-V. 17(6).-P. 467-474.

174. Kaune W.T. et al., in 17th Annual Meeting of Bioelectromagnetics Society. Boston, M.A., USA. 1995. - P. 66.

175. Kavet R.I., in Future Epidemiologic Studies of Healht Effects of Electric and Magnetic Fields. Palo Alto, C.A.: Electric Power research Institute, EPRI report TR-101175. 1992. - P. A47.

176. Kavet R.I. EMF and current cancer concepts. // Bioelectromagnetics.-1996.-V. 17.-P. 339-357.

177. Kavet R.I., Banks R.S. Emerging issues in extremely-low-frequency electric and magnetic field health research. // Environ. Res.-1986.-V. 39(2).-P. 386404.

178. Khrapunov S.N., Dragan A.I., Sivolob A.V., Zagariya A.M. Mechanisms of stabilizing nucleosome structure. Study of dissociation of histone octamer from DNA. // Biochem. Biophys. Acta.-1997.-V. 1351 (l-2).-P. 213-222.

179. Klein G., Revesz L. Quantitative studies on the multiplication of neoplastic cells in vivo. I. Growth curves of the Ehrlich and MCIM ascites tumors. // J. Nat. Cancer Inst.-1953.-V. 14.-P. 229-277.

180. Lacy-Hulbert A., Metcalfe J.C., Hesketh R. Biological responses to electromagnetic fields. // FASEB J.-1998.-V. 12.-P. 395-420.

181. Leal J.,Ubeda A., Shamsaifar K. et. al. Embryonic-development and weak changes of the geomagnetic-field. // J. of Bioelectricity.-1989.-V. 7.-P. 141153.

182. Laemmli U.K. Clavege of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T-4. // Nature.-1970.-V. 227.-P.680 -685.

183. Lednev V.V. Possible mechanism for the influence of weak magnetic fields on biological systems. // Bioelectromagnetics.-199l.-V. 12(2).-P. 71-75.

184. Lednev V.V. Comments on «Clarification and application of ion parametric resonance model for magnetic field interactions with biological systems» by Blanchard and Blackman. // Bioelectromagnetics.-1995.-V. 16(4).-P. 268269.

185. Lerchl A., Nonaka K.O., Stokkan K.A., Reiter R.J. Marked rapid alterations in nocturnal pineal serotonin metabolism in mice and rats exposed to weak intermittent magnetic fields. // Biochem. Biophys. Res. Commun.-1990.-V. 169(1).-P. 102-108.

186. Liboff A.R. Geomagnetic cyclotron resonance in membrane transport. // J. Biol. Phys.-1985a.-V. 13.-P. 99-102.

187. Liboff A.R. Cyclotron resonance in membrane transport. // In: Chiabrera, A., Nicolini, C., Schwan, H.P. (eds.), Interactions between Electromagnetic Fields and Cells. New York: Plenum.- 1985b.-P. 281-296.

188. Liboff A.R., Smith S.D., McLeod B.R. Mechanictic Approches of Interactions of Electric and Electromagnetic Fields with Living Systems. New York: Plenum Press. 1987a. - P. 109.

189. Liboff A.R., Rozek R.J., Sherman M.L., McLeod B.R., Smith S.D. Ca('2+)-45 cyclotron resonance in human lymphocytes. // J. Bioelectricity.-1987b.-V. 6(1).-P. 13-22.

190. Liboff A.R. Interaction Mechanism of Low Level Electromagnetic Fields and Living Systems. // Eds. B. Norden, C. Ramel. Oxford: Oxford University Press. 1992.-P. 130-147.

191. Liboff A.R.,. McLeod B.R. Kinetics of channelized membrane ions in magnetic fields. // Bioelectromagnetics.-1988.-V.9.-P. 39-51.

192. Liboff A.R., McLeod B.R. Power lines and the geomagnetic field. // Bioelectromagnetics.-1995.-V.16.-P. 227-230.

193. Liboff A.R., Parkinson W.C. Search for ion-cyclotron resonance in an Na+-transport system. //Bioelectromagnetics.- 1991.-V.12(2).-P. 77-83.

194. Liboff A.R., Rozek R.J., Sherman M.L., McLeod B.R., Smith S.D. Ca2+-45 cyclotron resonance in human lymphocytes. // J. Bioelect.-1987.-V.6.-P. 1322.

195. Liboff A.R., Thomas J.R., Schrot J. Intensity threshold for 60-Hz magnetically induced behavioral changes in rats. // Bioelectromagnetics.-1989.-V.10(1).-P. 111-113.

196. Liburdy R.P., Sloma T.R., Sokolic R., Yaswen P. ELF magnetic fields, breast cancer, and melatonin: 60 Hz fields block melatonin's oncostatic action on ER+ breast cancer cell proliferation. // J. Pineal Res.-1993.-V. 14(2).-P. 89-97.

197. Liburdy R.P., Harland J.D., Heffernan C. Proc. 16th Ann. Meet, of the Bioelectromagnetics Society. Copenhagen, Denmark. 1994. - P. 51.

198. Lin H., Han L., Blank M., Head M., Goodman R. Magnetic Field activation of protein-DNA binding. // J. Cell Biochem.-1998.-V. 70(3).-P. 297-303.

199. Loescher W., Mevissen M., Lehmacher W., Stamm A. Tumor promotion in a breast cancer model by exposure to a weak alternating magnetic field. // Cancer Lett.-1993 .-V. 71.-P. 75-81.

200. Loescher W., Mevissen M. Animal studies on the role of 50-Hertz magnetic fields in cancerogenesis. //Life Sci.-1994.-V. 54.-P. 1531-1543.

201. Loscher W., Liburdy R. P. Animal and cellular studies on carcinogenesis effects of low frequency (50-60 Hz) magnetic fields. // Mutation Research.1998.-V. 410.-P. 185-220.

202. Loomis P.D., Savitz D.A., Ananth C.V. Breast cancer mortality among female electrical workers in the United States. // J. Nat. Cancer Inst.-1994.-V. 86.-P. 921-925.

203. Lyskov E.B., Juutilainen J., Jousmaki V., Partanen J., Medvedev S., Hanninen 0. Effects of 45-Hz magnetic fields on the functional state of the human brain. // Bioelectromagnetics.-1993.-V. 14(2).-P. 87-95.

204. Mannherz H.J., Kreuder V., Koch J., Dieckhoff J., Drenckhahn D. // The inhibition of bovine and rat parotoid deoxyribonuclease I by skeletal muscle actin. // Biochem.J.-1982.-V. 207.-P. 305-313.

205. Marino A.A., Becker R.O. Biological effects of extremely low frequency electric and magnetic fields. // Physiol. Chem. and Physic.-1977.-V. 9(2).-P. 131-147.

206. Matanoski G.M., Breysse P.N., Elliott E.A. Electromagnetic field exposure and male breast cancer. // Lancet.-199l.-V. 337(8743).-P. 737.

207. Matanoski G.M., Elliott E.A., Breysse P.N., Lynberg M.C. Leukemia in telephone linemen. // Amer. J. Epidemiol.-1993.-V. 137(6).-P. 609-619.

208. Maxam A.M., Gilbert W. A new method for sequencing DNA. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA.-1977.-V.74-P. 560-564.

209. McDovell M. E. Mortality of personc resident in the vicinity of electricity transmission facilities. // Brit. J. Cancer.-1986.-V. 53.-P. 271-279.

210. McLaughlin J.K., Malker H.S., Blot W.J., Malker B.K., Stone B.J., Weiner J.A., Ericsson J.L., Fraumeni J.F. Occupational risks for intracranial gliomas in Sweden. // J. Nat. Cancer Inst.-1987.-V. 78(2).-P. 253-257.

211. McLeod B.R., Liboff A.R. Dynamic characteristics of membrane ions in multifield configurations of low-frequency electromagnetic radiation. // Bioelectromagnetics.-1986.-V. 7(2).-P. 177-189.

212. McLeod B.R., Smith S.D., Cooksey K.E., Liboff A.R. Ion cyclotron resonance frequencies enhance Ca2+-dependent motility in diatoms. // J. Bioelect.-1987a.-V. 6.-P. 1-12.

213. McLeod B.R., Smith S.D., Liboff A.R. Calcium and potassium cyclotron resonance curves and harmonics in diatoms (A. coffeaeformis) // J. Bioelect.-1987b.-V. 6.-P. 153-168.

214. McLeod B.R., Liboff A.R., Smith S.D. Biological-systems in transition-sensitivity to extremely low-frequency fields. // Electro- and Magnetobiology.-1992.-V. 11(1).-P. 29-42.

215. Modan B. Exposure to electromagnetic fields and brain malignancy: a newly discovered menace? // Amer. J. Ind. Med.-1988.-V. 13(6).-P. 625-627.

216. Nielsen P.H. Pathogenesis of ascites in peritoneal carcinomatosis.// Acta Path. Micr Scand.-1953.-V. 33.-P. 10-21.

217. Nishida A. Geomagnetic Diagnosis of the Magnetosphere. New York, Heidelberg, Berlin: Springer Verlag. 1978.

218. Novikov V.V., Karnaukhov A.V. Mechanism of action of weak electromagnetic field on ionic currents in aqueous solutions of amino acids. // Bioelectromagnetics.-1997.-V. 18(1).-P. 25-27.

219. Parkinson W.C., Sulik G.L. Diatom response to extremely low-frequency magnetic fields. // Radiat. Res.-1992.-V. 130.-P. 319-330.

220. Perry F.S., Pearl L., Binns R.// Public. Health.- 1989.-V. 103.-P. 177.

221. Pinholster G. The Cheshire cat phenomenon: effects of nonionizing electromagnetic radiation. // Environ. Health Perspect.-1993.-V. 101(4).-P. 292-295.

222. Polk C, Fichten F. J. Res. NBS.-1962.-V. 66D.-P. 313.

223. Potts M.D., Parkinson W.C., Nooden L.D. Raphanus satinus and electromagnetic fields. // Bioelectrochemistry and Bioenergetics.-1997.-V. 44.-P. 131-140.

224. Prasad A.V., Miller M.W., Carstensen E.L., Cox C., Azadniv M.,. Brayman A. A. Failure to reproduce increased calcium uptake in human lymphocytes at purported cyclotron resonance exposure conditions. // Radiat Environ Biophys.- 1991.-V. 30.-P. 305-320.

225. Prasad A.V., Miller M.W., Cox C., Carstensen E.L., Hoops H., and Brayman A.A. A test of the influence of cylotron resonance exposures on diatom motility. // Health Phys.-1994.-V. 66.-P. 305-312.

226. PtitsynaN.G. et al. Phys. Med.-1995.-V. 1 l.-P. 93.

227. Ramon C., Powell M.R. Preliminary report: modification of cardiac contraction rate by pulsed magnetic fields. // Bioelectromagnetics.-1992.-V. 13(4).-P. 303-311.

228. Randall W., Randall S. The solar wind and hallucinations a possible relation due to magnetic disturbances. // Bioelectromagnetics.-1991.-V. 12(1).-P. 67-70.

229. Reese J.A., Frazier M.E., Morris J.E., Buschbom R.L., Miller D.L. Evaluation of changes in diatom mobility after exposure to 16-Hz electromagnetic fields. //Bioelectromagnetics. -1991.-V. 12.-P. 21-26.

230. Reiter R.J., in Annual Review of Research on Biological Effects of 50 and 60 Hz Electric and Magnetic Fields. Denver, C.O.: DOE, A-30. 1990.

231. Reipert B.M., Allan .D, Reipert S., Dexter T.M. Apoptosis in haemopoietic progenitor cells exposed to extremely low-frequency magnetic fields. // J. Life Sciences.-1997.-V. 61(16).-P. 1571-1582.

232. Ross S.M. Combined DC and ELF magnetic fields can alter cell proliferation. // Bioelectromagnetics.-1990.-V. 11(1).-P. 27-36.

233. Rozek R.J., Sherman M.L., Liboff A.R., McLeod B.R., Smith S.D. Nifedipine is an antagonist to cyclotron resonance enhancement of 45Ca incorporation in human lymphocytes. // Cell Calcium.-1987.-V. 8(6).-P. 413427.

234. Sagan L.A. Epidemiological and laboratory studies of power frequency electric and magnetic fields. // J. Amer. Med. Assoc.- 1992.-V. 268(5).-P. 625629.

235. Sandweiss J. On the cyclotron resonance model of ion transport. // Bioelectromagnetics.- 1990.-V. 11.-P. 203-205.

236. Sanker Narajan P.V., Subrahmajan S., Satjanrrajana M. Effects of pulsating magnetic fields on the physiology test animals and man. // Curr. Sci.-1984.-V.53(18).-P. 959-965.

237. Savitz D.A., Ahlbom A. Epidemiological evidence on cancer in relation to residential and occupational exposures. // Biological Effects of Electric and Magnetic Fields. / Ed. Carpenter D.O., Ayrapetyan S. Academic Press. San Diego. 1994.-P. 233-261.

238. Savitz D.A. Overview of epidemiologic research on electric and magnetic fields and cancer. // Amer. Ind. Hyg. Assoc. J.-1993.-V. 54(4).-P. 197-204.

239. Selmaoui B., Touitou Y. Sinusoidal 50-Hz magnetic fields depress rat pineal NAT activity and serum melatonin. Role of duration and intensity of exposure. // Life Sci.-1995.-V. 57(14).-P. 1351-1358.

240. Semm P. Neurobiological investigations on the magnetic sensitivity of the pineal gland in rodents and pigeons. // Comp. Biochem. and Physiol.-1983.-V. 76(24).-P. 683-689.

241. Smith R.F. Lithium as a normal metabolite: some implications for cyclotron resonance of ions in magnetic fields. // Bioelectromagnetics.-1988.-V. 9.-P. 387-391.

242. Smith S.D., McLeod B.R., Liboff A.R., Cooksey K. Calcium cyclotron resonance and diatom mobility. // Bioelectromagnetics.-1987.-V. 8.-P. 215227.

243. Smith S.D., McLeod B.R., Liboff A.R. Effects of resonant magnetic fields on chick femoral development in vitro. // Bioelectromagnetics.-1991.-V. 10.-P. 81-99.

244. Smith S.D., McLeod B.R., Liboff A.R. Effects of CR-tuned 60 Hz magnetictfields on sprouting and early growth of Raphanus satinus. // Bioelectrochemistry and Bioenergetics.-1993.-V. 32.-P. 67-76.

245. Stern S, Laties V.G., Nguyen Q.A., Cox C. Exposure to combined static and 60 Hz magnetic fields: failure to replicate a reported behavioral effect. // Bioelectromagnetics.-1996.-V. 17(4).-P. 279-292.

246. Stevens R.G., Davis S., Thomas D.B., Anderson L.E., Wilson B.W. Electric power, pineal function, and the risk of breast cancer. // FASEB J.-1992.-V. 6(3).-P. 853-860.

247. Straub R.L. Fluid accumulation during initial stages of ascites tumor growth. //CancerResearch.-1958.-V. 18.-P. 57-65.

248. Subrahmayam S., Sanker Narajan P.V., Srinivasan T.M. Effects of magnetic micropulsation on the biological system, a bioenviromental study. // Int. J. Biometeorol.-1985.-V.29(3).-P. 293-305.

249. Thomas J.R., Scheot J., Liboff A.R. Low-intencity magnetic field alter operant behaviour in rats. // Bioelectromagnetics.-1986.-V. 7.-P. 349-357.

250. Villoresi G. et al. Phys. Med.-1994.-V. 10.-P. 79.

251. Walrath J., Rogot E., Murray J., Blair A. Mortality patterns among U.S. veterans by occupations and smoking status. // NIH Publ. No. 85-2756, Vol. 1. U.S. Department of Health and Human Services.-Bethesda, MD. 1985.

252. Wertheimer N., Leeper E. Electrical wiring configurations and childhood cancer. // Amer. J. Epidemiol.-1979.-V. 109(3).-P. 273-284.

253. Wertheimer N.V. In Mechanisms of Carcinogenesis. Ed. E.K. Weisburger. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. 1989. - P. 188.

254. Wertheimer N., Leeper E. Adult cancer related to electrical wires near the home. // Int. J. Epidemiol. -1982. -V. 11(4). -P. 345-355.

255. Wheatley D.N., Easty G.C. The growth and infiltration of Ehrlich's ascites tumor in mice with reduced immunological responces. // Brit. J. Cancer. -1964. -V. 18.-P. 743-755.

256. Whittington C.J., Podd J.V. Human performance and physiology: a statistical power analysis of ELF electromagnetic field research. // Bioelectromagnetics. -1996. -V. 17(2). -P. 131-137.

257. Wilson B.W., Reiter R.J., Pilla A.A. In Electricity and Magnetism in Biology and Medicine. Ed. M. Blank. San Francisco: Press. Inc. 1993. - P. 251.

258. Zhadin M.N., Novikov V.V., Barnes F.S., Pergola N.F. Combined action of static and alternating magnetic fields on ionic current in aqueus glutamic acid solution // Bioelectromagnetics. -1998. -V.19. -P. 41-45.

259. Zhadin M.N., Fesenko E.E. Ionic cyclotron resonance in biomolecules. // Biomedical Science. -1990. -V. 1. -P. 245-250.

Информация о работе

Новиков, Вадим Викторович
доктора биологических наук
Пущино, 2005
ВАК 03.00.02

Диссертация

Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей"

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Новиков, Вадим Викторович

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей"

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Новиков, Вадим Викторович

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Новиков, Вадим Викторович, Пущино

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Биологические эффекты слабых и сверхслабых магнитных полей
ВАК РФ 03.00.02, Биофизика