Экспериментальное исследование системы антиоксидантной защиты на этапах онтогенеза при токсическом и алиментарном воздействии

Кравченко, Юлия Валериевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экспериментальное исследование системы антиоксидантной защиты на этапах онтогенеза при токсическом и алиментарном воздействии
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Экспериментальное исследование системы антиоксидантной защиты на этапах онтогенеза при токсическом и алиментарном воздействии"

На правах рукописи

УДК 577.158.1 + 591.3 Кравченко Юлия Валериевна

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ НА ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ И АЛИМЕНТАРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

03.00.04.-биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2005

Работа выполнена в ГУ Научно-исследовательский институт питания Российской Академии медицинских наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

ВАСИЛЬЕВ Андрей Валериевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

ЯРОВАЯ Галина Алексеевна

доктор биологических наук, профессор

КОНИЧЕВ Александр Сергеевич

Ведущая организация:

ГУ Научно-исследовательский институт биомедицинской химии РАМН им. В.Н. Ореховича

Защита состоится «д/У » /УСЛ^Л/ 200 г. в /У ч. на заседании Диссертационного Совета Д001.002.01 в ГУ НИИ питания РАМН по адресу: 109240 Москва, Устьинский проезд, д.2/14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ питания

РАМН

Автореферат разослан « » Р/С/ 200^~г

г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор

Коденцова В.М.

fWJ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Начало использования кислорода в качестве уникального химического источника энергии послужило толчком в эволюции живых организмов, сделало возможным появление эукариот, многоклеточных организмов и освоение ими материковых поверхностей [Скулачев В.П., 2001; Зенков Н.К. и др., 2001]. Параллельно с совершенствованием механизмов дыхания и обмена веществ появилась необходимость нейтрализации продуктов ряда биохимических реакций - активных метаболитов кислорода, то есть необходимость формирования системы антиоксидантной защиты. В процессе эволюции сложилась многоуровневая система антиоксидантной защиты живых организмов с участием ферментных и неферментных механизмов, обеспечивающих возможность сохранения постоянства внутренней среды при использовании в окислительно-восстановительных реакциях химически лабильного и токсичного кислорода.

Как часть живого организма, антиоксидантная система находится в постоянной зависимости от внешней среды (в частности, от поступления микроэлементов, содержащихся в активных центрах антиоксидантных ферментов - железа, цинка, меди, марганца, селена и серы) [Спиричев В.Б., 1996; Тутельян В.А. и др., 2000; Benzie I., 2003], а в настоящее время также подвергается массивному антропогенному влиянию, зачастую критическому для эволюционно сложившихся биохимических систем. Наряду с развитием дефицита микронутриентов, резко возрастает интенсивность внешних проокси-дантных воздействий (радиационных и ультрафиолетовых излучений, ксенобиотиков). Поэтому исследование состояния и адаптивных возможностей системы антиоксидантной защиты в онтогенетическом аспекте представляется актуальным, так как нарушения антиоксидантного статуса особенно ярко проявляются в критические периоды онтогенеза: ранний постнатальный и пубертатный периоды [Torres L., 2004; Turgut М, 2004; Cherian S., 2004; Kelly N, 2004; Konduri G., 2004; Harrison С., 2005]. Актуальным является изучение адаптационного потенциала антиоксидантной системы и в старческом возрасте, так как многочисленные исследования подтверждают зависимость развития дегенеративных заболеваний и самого старения от накопления окислительных повреждений [Панкин В.З., 2000; Скулачев В.П., 2001; Harman D., 1956; Sohal R., 1995; Forsmark-Andree P., 1995; Yu В., 1996; Wells-Knecht M., 1997; Schleicher E., 1997; Leeuwenburgh С., 1997; Linnane А., 1998; Mecocci P., 1999].

РОС. НАЦИОНАЛ Ь БИБЛИОТЕКА С.Пет«я#ур rWlT 09 Щ> '

активности являются сульфгидрильные группы ферментов и неферментных антиоксидантов [Соколовский В.В., 1996; Зенков Н.К. с соавт., 2001; Akerboom Т., 1981;], поэтому моделирование окислительного стресса, направленного на инактивацию сульфгидрильных групп, позволит установить молекулярные механизмы нарушений и оценить характер корригирующих воздействий. Достаточно хорошо воспроизводимыми и отвечающими этим условиям являются модели таких распространенных в популяции состояний, как изменение метаболизма цистеина [Lewis С., 1992; Loscalzo J., 1996; Shimakawa Т., 1997; Fonseca V., 1999] или воздействие тяжелого металла кадмия [Nordberg G., 2004]. Применение этих моделей на различных этапах онтогенеза создает возможность для изучения и прогнозирования адаптационного потенциала антиоксидантной системы органов и тканей, а также для выявления групп риска и основы корригирующих мероприятий.

В формировании адаптационного ответа на любые виды внешнего воздействия значимую роль играют механизмы долговременной адаптации, представленные в системе антиоксидантной защиты ферментным звеном, в частности, селенопротеином глутатионпероксидазой. Поэтому актуальным является исследование биологической активности соединений селена в качестве средства профилактики развития окислительного стресса. Наиболее целесообразным является применение селенорганических соединений, как низкотоксичных доноров микроэлемента. С этой точки зрения представляет интерес исследование корригирующих свойств селенопирана (9-фенилсимметричного октагидроселеноксантена), так как в модельных экспериментах и исследованиях на животных он оказывал выраженное адаптоген-ное, иммуномодулирующее и антиоксидантное действие [Боряев Г.И., 2001].

Цель и задачи исследования

Цель работы: изучение системы антиоксидантной защиты различных органов крыс на этапах онтогенеза при алиментарном и токсическом воздействии.

Задачи исследования:

• Изучить онтогенетические особенности ферментного звена системы антиоксидантной защиты крыс раннего неонатального, пубертатного, репродуктивного и старческого периода.

• Изучить адаптационные возможности системы антиоксидантной защиты при направленном алиментарном и токсическом воздействии на каждом онтогенетическом этапе.

• Выявить возрастные группы риска по развитию окислительного стресса при токсическом и алиментарном воздействии.

• Выявить взаимосвязь между изменением параметров ферментного и неферментного звена антиоксидантной системы в онтогенезе при токсическом и алиментарном воздействии.

• Изучить адекватность применения селенопирана и его комплекса с витаминами Е и С для коррекции окислительного стресса, вызванного направленным токсическим и алиментарным воздействием.

Научная новизна

Впервые выявлен специфичный характер изменения активности ферментов на этапах онтогенеза, на основании чего была установлена ведущая роль глутатионпероксидазы в обеспечении адаптационных реакций антиоксидант-ной защиты клеток. Установлена тканеспецифичность возрастной динамики активности глутатиоредуктазы и супероксидисмутазы. В пубертатном периоде выявлена прямая положительная корреляция активности глутатиоперок-сидазы и концентрации селена в печени, свидетельствующая о ведущей роли на этом этапе развития алиментарного фактора (обеспеченность селеном). Установлено, что в раннем постнатальном периоде система антиоксидантной защиты зависит от адекватного функционирования антиоксидантной системы кормящей самки. Выявлено, что у особей репродуктивного возраста наряду с высоким адаптационным потенциалом антиоксидантной системы крови, кишечника и печени отмечается функциональная недостаточность механизмов адаптации миокарда и аорты при алиментарно-индуцированном окислительном стрессе. Установлено, что, несмотря на достаточно высокую фоновую активность ферментов в старческом периоде, система антиоксидантной защиты имеет низкие адаптационные возможности в условиях окислительного стресса и зависит от поступления антиоксидантов с пищей.

Практическая значимость работы

Результаты работы позволяют рекомендовать разработанные модели токсического и алиментарного окислительного стресса для научных исследований, так как они предоставляют возможность прогнозировать эффективность и индивидуализировать методы алиментарной антиоксидантной коррекции с учетом онтогенетического этапа. Данные об онтогенетических особенностях антиоксидантной системы могут быть использованы в научно-исследовательской работе, медицинской и педагогической практике, а также при разработке новых видов биологически активных добавок к пище антиок-сидантного действия.

Апробация работы

Апробация работы проведена на межлабораторной конференции ГУ НИИ питания РАМН. Материалы диссертационной работы доложены на Международной Конференции «Активные формы кислорода, оксид азота, антиок-сиданты и здоровье человека» (Смоленск, 2003), заочной Конференции молодых ученых «От фундаментальной науки - к новым технологиям. Химия и биотехнология биологически активных веществ, пищевых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии» (Тверь, 2003), Международном Симпозиуме «Second international symposium on trace Elements and minerals in

medicine and biology" (Мюнхен, 2004), 4-й национальной научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск,2005).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 2 статьи в научных рецензируемых журналах.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, включает 26 таблиц и иллюстрирована 13 рисунками. Указатель литературы включает 43 отечественных и 300 зарубежных источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование антиоксидантной системы на этапах онтогенеза проводили на крысах-самцах линии Вистар возраста (на момент начала эксперимента) 7 (ранний постнатальный период), 60 (пубертатный период), 90 (репродуктивный период) дней и 24 месяца (старческий период) [Западнюк В.И., 1971; Дубина Т.Л., 1975; Денисов А.Б., 1994]. Крысы содержались по 5 в клетке и находились на стандартном полусинтетическом рационе.

Для исследования антиоксидантной системы в условиях токсической нагрузки использовали животных 60 (пубертатный период), 90 дней (репродуктивный период) и 24 месяцев (старческий период). В течение 7-дневного эксперимента все животные находились на контрольном полусинтетическом рационе. Первая группа - контрольная ("К"); животным второй группы ("Cd") в последние 4 дня эксперимента внутрижелудочно вводили водный раствор CdCl2 в дозе 4 мг/кг живой массы [Нурмухамбетов А.Н., 1989]. Животные третьей группы ("Cd+СП") в течение 7 дней внутрижелудочно получали масляный раствор селенопирана в дозе 0,021 мг/100 г живой массы (5,5 мкг Se/100 г массы), a CdCl2 вводился аналогично второй группе, при этом селенопиран вводили через 6 часов после введения кадмия. На 8 день животных декапитировали, за 12 часов до забоя их лишали пищи.

Для исследования антиоксидантной системы в условиях алиментарной нагрузки использовали животных 7 (ранний постнатальный период), 60 (пубертатный период), 90 (репродуктивный период) дней и 24 месяцев (старческий период). Для моделирования алиментарного окислительного стресса использовали полусинтетический рацион [Mori N., 2000], с введением 4 г/кг метионина и 50% дефицитом витамина В6 и фолиевой кислоты. Содержание селена в корме составляло 0,04 мг/кг. Животные были разделены на 3 одно-

родные группы - контроль (К) (получали стандартный полусинтетический рацион); первая опытная группа (М) - алиментарная нагрузка метионином; вторая опытная группа (М+ВМК) - алиментарная нагрузка метионином и интрагастральное введение витаминно-минерального комплекса (ВМК) в дозе, содержащей 5,5 мкг органического селена (в составе селенопирана), 1,35 мг витамина Е, 37 мг витамина С на 100 г веса животных в сутки. В экспериментах на крысах раннего постнатального периода крысят после рождения оставляли по 9-11 (нормальное вскармливание), экспериментальный рацион получала кормящая самка с 7-го дня после родов. Длительность эксперимента составила 14 дней. Животных декапитировали на 15-е сутки, за 12 ч до забоя их лишали пищи.

После декапитации у животных собирали кровь, перфузированную печень, сердце, грудную аорту и 13-15 см тонкой кишки, включая двенадцатиперстную. Гемолизаты эритроцитов, гомогенаты органов и плазму замораживали и хранили при -18°С - -20°С до исследования.

В эритроцитах, гомогенатах печени, слизистой тонкой кишки, миокарда и аорты определяли активность глутатионредуктазы (ГР) по методу [Tillotson J., Sauberlich H., 1971] в модификации [Мальцев Г.Ю., Орлова Л.А., 1994], глутатионпероксидазы (ГПО) по методу [Mills G., 1959], супероксиддисмута-зы (СОД) по методу [Мальцев Г.Ю., Васильев A.B., 1994], общего и восстановленного глутатиона (GSH) по методу [Akerboom R., Sies H., 1981]. Содержание малонового диальдегида (МДА) определяли в эритроцитах по методу Ernster Z., Nordenbrandt К. [1967], плазме по методу Michara M. et al. [1980], гомогенатах печени, кишечника, миокарда и аорты по методу Коспок В.А., Потапович А.И. [1987]. Содержание диеновых конъюгатов (ДК) определяли в плазме и эритроцитах по методу Placer в модификации Гаврилова В.Б. [1983], в гомогенатах тканей по методу Ушкаловой В.Н. и др. [1993]. Содержание тиоловых групп определяли в плазме крови по методу [Ellman G., 1959]. Содержание селена определяли в плазме крови, печени и семенниках флуориметрическим методом [Watkinson J., 1966] в модификации [Голубкина H.A., 1995]. Биохимическое исследование плазмы крови, включающее определение общего белка, альбумина, креатинина, мочевины, ли-пидного спектра, активности аминотрансфераз проводили на анализаторе «Спектрум» («Abbott», USA).

Для каждой исследуемой группы органов (кровь, миокард и аорта, органы пищеварения) был рассчитан общий антиоксидантный индекс (АОИ) [Мальцев Г.Ю., Васильев A.B., 1999].

Статистическая обработка: в работе анализировались показатели от 275 животных, для каждого - 59 количественных и 2 качественных признаков. Проверка нормальности выборок проводилась с помощью оценок коэффициентов асимметрии и эксцесса. Проводили вычисление среднего значения,

стандартного (среднеквадратичного) отклонения и стандартной ошибки среднего. Значимость различий между двумя средними оценивалась по критерию Стьюдента (/). Степень связи между изучаемыми признаками определялась с помощью коэффициента корреляции (г) по формуле Пирсона для количественных данных. Различия сравниваемых показателей принимались за статистически значимые при р < 0,05.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Экспериментальное исследование антиоксидантной системы органов и тканей крыс на этапах онтогенеза

Исследование, проведенное у интактных животных, позволило выявить онтогенетические особенности антиоксидантной системы при нормальном развитии. Постнатальный период характеризовался высокой интенсивностью перекисного окисления липидов (ПОЛ) с последующим снижением к пубертатному периоду, а динамика концентрации продуктов ПОЛ с пубертатного до старческого периода была различной. Отмечался рост уровня ДК (который коррелировал со снижением концентрации витамина Е) и снижение уровня МДА (рис.1). Расхождение в изменении содержания промежуточных и конечных продуктов ПОЛ предполагало повышение с возрастом активности ферментов-пероксидаз, что совпало с полученными в эксперименте данными. Возрастное изменение активности глутатионпероксидазы характеризовалось значительно более высокой активностью в раннем постнатальном периоде, что обусловлено высоким уровнем экспрессии фермента для адаптации к началу дыхания, снижением у животных пубертатного возраста и повышением в репродуктивный период. Что важно, активность ГПО почти не изменялась к старческому возрасту (рис.2).

Схожая картина динамики активности ГПО и ее высокие значения в постнатальном онтогенезе подчеркивают высокую значимость фермента в адаптационных реакциях антиоксидантной защиты клеток, независимую от тканевой принадлежности (рис.2). Концентрация селена в плазме, косвенно отражающая количество ГПО плазмы, также увеличивалась с возрастом. В то же время концентрация селена в печени повышалась к пубертатному периоду, что происходило в связи с изменением характера питания (переход от молочного вскармливания к твердым кормам) (рис.2).

В отношении активности СОД была установлена тканеспецифичность. В печени и миокарде пик активности приходился на пубертатный период, в эритроцитах наблюдался рост с максимумом активности у взрослых, а в кишечнике - возрастное падение активности СОД.

210 180 150 12090

постнат пуберт репрод старч ~~■ " МДА н моль/г • ДК н моль/г

постнат пуберт репрод старч ■ Вит Е, мг/г ТГ

Рис.1. Возрастная динамика концентрации продуктов ПОЛ в тканях и витамина Е в плазме

1=1 ^ 20

н о о я «10

ы <

Печ Миок

1000

постнат пуберт репрод старч

постнат пуберт репрод старч ♦ & печ, нг/г ■ 8е пл, мкг/л

Рис 2. Возрастная динамика активности ГПО и концентрации ве

Динамика активности ГР (рис.3) характеризовалась органоспецифично-стью: в миокарде и аорте высокие показатели отмечались в пубертатный пе-

риод и далее следовал спад до минимума у старых крыс. В печени и кишечнике кривые активности ГР характеризовались минимальным исходным значением, наивысшей активностью в репродуктивный период и снижением в старческом возрасте. Тем не менее, была установлена тенденция к повышению содержания восстановленного глутатиона в старческом периоде (рис.3).

^ постнат пуберт репрод старч

• Печень ~~" -Кишка

Рис.3. Возрастная динамика активности ГР и индекса ОЗН/вЗвв

Таким образом, исследование позволило выявить онтогенетические особенности антиоксидантной защиты: общую закономерность изменения активности ГПО для всех исследуемых тканей; тканеспецифичность изменения активности СОД и ГР; высокую интенсивность ПОЛ и высокую активность ГПО в раннем постнатальном периоде; связанное с изменением характера питания повышение концентрации селена в пубертатный период; повышение содержания восстановленного глутатиона в тканях в старческий период.

Онтогенетические аспекты толерантности к развитию окислительного стресса при токсическом воздействии кадмия

Токсический окислительный стресс вызывали введением кадмия. Кадмий относится к тяжелым металлам, способным быстро реагировать с сульфгид-рильными группами и замещать металлы (цинк) в активных центрах ферментов. Введение кадмия было направлено на инактивацию ферментного звена

антиоксидантной системы клеток и свободных тиолов, определяющих анти-оксидантную емкость плазмы. Введение кадмия в течение 4 дней позволило выявить особенности краткосрочной адаптации антиоксидантной системы на этапах онтогенеза. Одновременно изучали протекторные свойства селенопи-рана.

При внутрижелудочном способе введения кадмия печень оказалась морфологически более уязвимой, что выражалось в повышении содержание продуктов ПОЛ на 20-120% по отношению к контролю. В системном кровотоке повышение концентрации ДК по отношению к контролю обнаруживали в плазме, куда они поступали в составе липопротеидов из печени. Была выявлена прямая корреляция с концентрацией ДК печени (г=0.907, р<0.001).

контроль

пуберт

репрод

старч

Рис.4. Изменение концентрации продуктов ПОЛ печени и плазмы при введении кадмия, * - р<0.05 по сравнению с контролем

Снижение активности антиоксидантных ферментов у крыс пубертатного периода свидетельствовало о высокой подверженности их прооксидантным воздействиям (рис.5). В то же время у животных репродуктивного и старческого периодов отмечалось повышение активности ГПО по отношению к контролю в печени и кишечнике, и снижение активности ГПО в эритроцитах (рис.5). Активность цистеин-содержащей ГР снижалась у крыс пубертатного и репродуктивного периода и повышалась у старых животных (рис.5).

В миокарде и аорте повышалось содержание продуктов ПОЛ, что также могло быть связано с их поступлением из плазмы, так как была выявлена положительная корреляция между этими показателями. Изменение активности ферментов в этих органах было незначительным.

Данные расчета интегрального антиоксидантного индекса свидетельствовали о развитии окислительного стресса при введении кадмия в крови у жи-

вотных репродуктивного и старческого возраста, в органах пищеварения у животных пубертатного периода (рис.6).

□юпрогь

1шга>

1ф€ерг рарэд сгарт

Глутатионпероксидаза

□ мша

Иэриф

г^&рг регрод старт

Глутатион редуктаза

Рис.5. Изменение активности антиоксидантных ферментов при введении кадмия * - р<0.05 по сравнению с контролем.

Введение селенопирана приводило к повышению АОИ на 30-60% у старых животных (рис.6), повышению концентрации восстановленных тиолов в плазме на 30%, снижению активности аминотрансфераз и концентрации креатинина в плазме. Это в большей степени свидетельствовало об антиоксидантных свойствах соединения, так как на активность ГПО введение селенопирана не влияло.

В то же время концентрация селена в тканях заметно возрастала (рис.7), а распределение селенопирана на начальных этапах метаболизма свидетельствовало о способности тканей к его накоплению, обусловленной скоростью обновления и зависящей от возраста. В условиях интенсивного роста у молодых крыс накопление селена в составе соединения составляло около 40 нг/г ткани, у взрослых 80 нг/г, а у старых - 60-100 нг/г и появлялись различия между тканями.

Результаты этой серии экспериментов показали, что адаптация антиокси-дантной системы к токсическому воздействию в процессе онтогенеза изменяется, и более успешно протекает у крыс репродуктивного возраста. Введение селенопирана в значительной степени уменьшает проявления окислительного стресса у старых крыс и приводит к повышению концентрации Бе в тканях.

□к

■ С<1

НСП+С(1

Рис.6. Изменение значений АОИ в тканях крыс при токсическом воздействии. ПИЩЕВ. - органы системы пищеварения, ССС - органы сердечно-сосудистой системы, * - р<0.05 по сравнению с контролем; ** - р<0.05 по сравнению с группой «Cd»

ве, нг/г 1000

печень

Рис.7. Изменение концентрации селена в тканях крыс при токсическом воздействии. * - р<0.05 по сравнению с контролем; ** - р<0.05 по сравнению с группой «Сё»

Экспериментальное исследование антиоксидантной системы различных органов крыс на этапах онтогенеза при алиментарном

воздействии

Алиментарный окислительный стресс моделировали введением повышенного количества метионина с ограничением поступления пиридоксина и фолиевой кислоты. Модель была выбрана с учетом ее предполагаемого влияния на основные этапы синтеза цистеина и на создание условий для повышения уровня прооксиданта гомоцистеина.

Алиментарная нагрузка привела к заметным прооксидантным изменениям в органах пищеварения. В кишечнике наблюдалось значительное увеличение концентрации ДК (рис.8), понижение активности ГР в раннем постна-тальном периоде и у старых крыс, и снижение активности ГПО в 1,5-2 раза по сравнению с контролем (рис.9). Уровень восстановленного глутатиона в кишечнике значительно снижался у всех животных, кроме крыс репродуктивного периода (рис.10).

В печени у крыс раннего постнатального периода снижение концентрации продуктов ПОЛ (рис.8) сочеталось с повышением содержания восстановленного глутатиона (рис.10). Наблюдали также снижение активности ГР и ГПО печени в раннем постнатальном и пубертатном периоде по сравнению с контрольным уровнем (рис.9).

постнатальный пубертатный репродуктивный старческий

Рис.8. Изменение концентрации продуктов ПОЛ при алиментарном воздействии, * - р<0.05 по сравнению с контролем

Применение экспериментальной модели выявило разницу в изменении изучаемых показателей между тканями. Предполагаемое повышение концентрации гомоцистеина оказывало наиболее выраженное влияние на антиокси-

дантную систему крови. Вследствие этого наблюдали повышение содержания ДК и МДА эритроцитов и плазмы по отношению к контрольным данным (рис.8) и снижение концентрации тиоловых групп в плазме (рис. 11). Наиболее заметными изменения были в раннем постнатальном и пубертатном периоде, и сопровождались снижением активности ферментов эритроцитов по сравнению с контрольными значениями (рис.9).

Расчет АОИ для печени и кишечника показал (рис.12), что наиболее устойчивыми к изменению рациона были животные репродуктивного и постна-тального периода. В пубертатный и старческий период наблюдалось состояние окислительного стресса. Введение витаминно-минерального комплекса приводило к увеличению значений АОИ у всех крыс, за счет повышения активности ферментов и снижения концентрации продуктов ПОЛ.

Расчет АОИ для миокарда и аорты (рис.12) выявил развитие окислительного стресса у крыс репродуктивного возраста (за счет значительного повышения в крови концентрации продуктов ПОЛ), и это состояние не купировалось введением витаминно-минерального комплекса. У старых крыс введение антиоксидантов способствовало достоверному повышению АОИ миокарда и аорты (рис.12) (за счет повышения активности ГПО и снижения концентрации ДК миокарда).

I контр

О эритроц

печень

В кишка

постнат пуберт репрод старч Глутатионредуктаза

тм §

Г"" ,

постнат пуберт репрод старч

Глутатионпероксидаза

Рис.9. Изменение активности антиоксидантных ферментов при алиментарном воздействии, * - р<0.05 по сравнению с контролем

По результатам расчета АОИ крови (рис.12), состояние окислительного стресса наблюдали в постнатальном, пубертатном и репродуктивном периоде. Введение витаминно-минерального комплекса повышало значение индек-

са у животных пубертатного, репродуктивного и старческого периода благодаря снижению концентрации МДА в крови. Результаты данной серии экспериментов выявили, что алиментарная нагрузка метионином приводит к окислительному стрессу с угнетением активности ГР и ГПО и снижением содержания восстановленного глутатиона тканей и тиоловых групп плазмы. Анти-оксвдантная система животных в раннем постнатальном и пубертатном периоде отличается низкой устойчивостью к развитию окислительного стресса. Введение исследуемого витаминно-минерального комплекса повышает активность ферментов, концентрацию восстановленного глутатиона, концентрацию селена в тканях и снижает содержание продуктов ПОЛ, что наиболее ярко проявилось в постнатальном периоде и у старых крыс.

посгаат пуберт репрод старч

Рис.10. Изменение концентрации восстановленного глутатиона в органах пищеварения при алиментарном воздействии, * - р<0.05 по сравнению с контролем.

Iконтр И"М"

I || «

II II I

Рис.11. Изменение Концентрации тиоловых групп в плазме при алиментарном воздействии * - р<0.05 по сравнению с контролем

постнат пуберт репрод старч

-5 -

□ К ЕГМ" ■"М"+ВМК

Рис.12. Изменение индекса АОИ при алиментарном воздействии, *- р<0.05 по сравнению с контролем; - р<0.05 по сравнению с группой «М»

Оценка адаптации системы антиоксидантной защиты к алиментарному и токсическому воздействию

Для оценки адаптации антиоксидантной системы к токсическому и алиментарному воздействию применяли метод системного анализа [Дмитриева Н.В., Глазачев О.С., 2000]. Параметрами для оценки адаптации антиоксидантной системы к воздействию считали активность ГПО и величину ДК и МДА. Проводили оценку изменения параметров, для этого рассчитывали интегральные интенсивные (сумма всех относительных изменений параметров

С^АР) и экстенсивные показатели (т _ ). где («) - общее нормирован-

ное число измененных параметров). При этом значение Т более 0,15 (выше 15%) принимали как существенное изменение комплекса параметров, выходящее за рамки удовлетворительной адаптации.

На рис. 13 представлена динамика показателей Т и 2_, АР при различных

методах воздействия в онтогенезе. Обращает на себя внимание сходство кривых на этапе пубертатный период - репродуктивный период и различие их на этапе старения. Возможно, что механизмы краткосрочной адаптации (к токсическому воздействию) у старых животных работают уже менее эффективно (Т>0,15), а более длительная по времени адаптация (к алиментарному воздействию) протекает у них достаточно успешно (Т<0,15). У животных в пубертатном периоде оба вида адаптации АОС были одинаково неудовлетворительными (значение показателя Г значительно отличалось от 0,15).

постнат пубертат репрод стар * Токсический —Алиментарный

-=14 Н

постнат пубертат репрод стар Токсический —Алиментарный

Рис.13. Онтогенетическая динамика показателей Т и У АР при токсическом и алиментарном воздействии.

Таким образом, применение моделей токсического и алиментарно-индуцированного окислительного стресса позволило в комплексе оценить способность антиоксидантной системы животных к поддержанию равновесия в системе антиоксидантная система - перекисное окисление липидов. Результаты этой оценки выявили, что животные репродуктивного периода обладают широкими возможностями для поддержания системы на уровне удовлетворительной адаптации. В старческом периоде наблюдается выход за рамки удовлетворительной адаптации при краткосрочном воздействии, а в пубертатном и раннем постнатальном периодах - как при краткосрочном, так и при длительном воздействии.

выводы

1. Впервые проведено системное исследование активности ферментов антиоксидантной защиты различных органов крыс в процессе онтогенеза. Установлено тканеспецифическое изменение активности супероксидисмута-зы и глутатионредуктазы в зависимости от уровня онтогенетического развития: активность супероксидисмутазы в органах пищеварительной системы снижалась к репродуктивному периоду в 1,3-2,2 раза, в миокарде и аорте повышалась к пубертатному и репродуктивному периоду в 3,5-8,6 раз. Активность глутатионредуктазы характеризовалась возрастным повышением в эритроцитах, печени и кишечнике, и снижением - в аорте и миокарде.

2. Установлена общая закономерность изменения активности глутати-онпероксидазы на этапах онтогенеза, характерная для всех исследуемых тканей и органов, что может свидетельствовать о ключевой роли глутатионпе-роксидазы в общем звене ферментной системы антиоксидантной защиты. Впервые установлена обратная зависимость между содержанием селена и активностью глутатионпероксидазы печени в ранний постнатальный (г=-0.749; р<0.01) и репродуктивный (г=-0.913; р<0.001) период и прямая в пубертатный период (г=0.480; р<0.05). Полученные результаты дают основание считать, что в пубертатный период функциональное состояние ферментного звена антиоксидантной защиты в значительной степени определяется алиментарным фактором, связанным с обеспеченностью селеном.

3. В старческом периоде выявлено повышение уровня восстановленных тиолов в исследуемых тканях (в 3,5-10 раз по сравнению с репродуктивным периодом), повышение содержания диеновых конъюгатов и тотальное снижение активности антиоксидантных ферментов в аорте (в 4-6 раз).

4. На модели токсического окислительного стресса установлено повышение содержания продуктов перекисного окисления липидов в органах животных всех возрастных групп на 20-110% на фоне снижения концентрации восстановленных тиолов и активности глутатионредуктазы на 30-50% в пубертатном и репродуктивном периоде. Выявлено снижение значений интегрального антиоксидантного индекса крови у животных репродуктивного и старческого периодов, пищеварительной системы в пубертатном периоде, что указывает на развитие окислительного стресса.

5. Дополнительное введение в рацион метионина при детерминированной недостаточности пиридоксина и фолиевой кислоты, предполагающей развитие гипергомоцистеинемии, приводит к снижению активности глутатионпероксидазы кишки, печени и аорты в 1,2-1,9 раза у животных всех возрастных групп и повышению содержания диеновых конъюгатов на 15-380%, преимущественно в печени, кишке и плазме крови. Установлена декомпенсация антиоксидантной защиты по интегральному антиоксидантному индексу в

органах пищеварения у животных старческого периода, в крови и сердечнососудистой системе у крыс репродуктивного периода.

6. Введение селенопирана при токсическом окислительном стрессе повышает концентрацию восстановленных тиолов (в среднем на 25%) с одновременным повышением значений антиоксидантного индекса у крыс старческого периода во всех исследуемых органах (на 30-60%). Защитное действие селенопирана выражается в уменьшении активности аспартатаминотрансфе-разы и аланинаминотрансферазы (на 12-60%) и концентрации креатинина (на 30-60%), что свидетельствует об антиоксидантных и мембранопротекторных свойствах селенопирана. Введение селенопирана приводит к увеличению концентрации селена в семенниках на 11-80% и печени на 24-55 %.

7. Введение селенопирана в комплексе с а-токоферолом и аскорбиновой кислотой при нагрузке метионином повышает содержание восстановленного глутатиона (на 20-70%), активность антиоксидантных ферментов (на 2050%) и снижает содержание продуктов перекисного окисления липидов (на 10-60%) в раннем постнатальном и старческом периоде.

8. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о целесообразности комплексного использования антиоксидантов различного происхождения как механизма алиментарной коррекции функционального состояния системы антиоксидантной защиты с учетом онтогенетических особенностей.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кравченко Ю.В., Мальцев Г.Ю., Васильев A.B. Применение БАД «Се-ленес» для алиментарной коррекции окислительного стресса // Материалы конференции «Актуальные вопросы нутрициологии. Роль БАД в обеспечении здоровья населения». - Днепропетровск, 2003. - С. 253

2. Кравченко Ю.В., Мальцев Г.Ю., Васильев A.B. Биохимическое обоснование алиментарной коррекции окислительного стресса // Вестник РУДН. Медицина. - 2003. - № 4 (23). - С.201-205

3. Кравченко Ю.В., Мальцев Г.Ю., Васильев A.B. Алиментарная коррекция экспериментального окислительного стресса. // Материалы конференции «От фундаментальной науки - к новым технологиям. Химия и биотехнология биологически активных веществ, пищевых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии». - Тверь, 2003. - С.215-218.

4. Кравченко Ю.В., Мальцев Г.Ю., Васильев A.B. Применение селеносо-держащего антиоксидантного комплекса для алиментарной коррекции окислительного стресса. // Материалы докладов научно-практической конферен-

ции «Актуальные проблемы профилактики неинфекционных заболеваний». -Москва,2003.-С. 114

5. Kravchenko Y.V., Blinochvatov A.F., Boryaev G.I., Chijzhov V.P. Seleno-piran as effective antioxidant. // Work collection "Reactive oxygen and nitrogen species, antioxidants and human health". - Smolensk. - 2003. - p.55

6. Kravchenko J. V., Maltzev G.J., Vasiliev A. V. Application of antioxidant complex "Selenes" for oxidative stress alimentary correction. // Work collection "Reactive oxygen and nitrogen species, antioxidants and human health" -Smolensk.-2003.-p. 185

7. Кравченко Ю.В., Блинохватов А.Ф., Боряев Г.И., Остапчук А.В. Протекторный эффект селенопирана при токсикозе, вызванном соединениями кадмия. // В сб.: Актуальные вопросы ветеринарии и зоотехнии в XXI веке. Самара, 2004. - с. 115-118

8. Kravchenko Y.V., Vasiliev A.V., Maltzev G.Y., Blinochvatov A. F., Boryaev G.I Protective activity of selenopiran under Cd-induced oxidative stress condition. // Work collection "Second international symposium on trace Elements and minerals in medicine and biology". - Munich. - 2004. - p.56-57

9. Кравченко Ю.В.,.Мальцев Г.Ю, Васильев А.В. Исследование системы антиокислительной защиты в условиях алиментарно индуцированного окислительного стресса. // Журнал Биомедицинской химии. - 2004. - Т.50. - №5. — с.477-483.

10. Кравченко Ю.В., Мальцев Г.Ю., Васильев А.В., Боряев Г.И. Онтогенетические аспекты развития окислительного стресса при токсическом воздействии кадмия хлорида // Микроэлементы в медицине. — 2005. - Т.6. - вып.1. C.11-13.

11. Кравченко Ю.В., Остапчук А.В. Особенности адаптации антиокси-дантной системы крыс к введению кадмия на различных этапах онтогенеза. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье». - Суздаль, 2005. -С.357-359.

12. Кравченко Ю.В., Васильев А.В., Мальцев Г.Ю., Боряев Г.И. Коррекция селенопираном токсигенного окислительного стресса. // Материалы национальной научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека». - Смоленск, 2005. - С.48-50.

13. Кравченко Ю.В., Боряев Г.И., Васильев А.В., Мальцев Г.Ю. Экспериментальное исследование антиоксидантной системы на этапах онтогенеза. // Материалы национальной научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека». - Смоленск, 2005. - С.50-52.

Типография «КУЮТА» Подписано в печать 10.11.2005 Заказ № 287 Тираж 150 экз.

1118618 РЫБ Русский фонд

2006-4 19793

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кравченко, Юлия Валериевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Активные кислородные метаболиты.

2.2. Система антиоксидантной защиты и характеристика основных антиоксидантов.

2.2.1. Характеристика основных ферментов-антиоксидантов.

2.2.1.1. Супероксиддисмутаза.

2.2.1.2. Катал аза.

1 2.2.1.3. Глутатионпероксидаза.

2.2.1.4. Глутатионредуктаза.

2.2.1.5. Глутатионтрансферазы.

9 2.2.2. Характеристика основных неферментных антиоксидантов.

2.3. Особенности онтогенеза АОЗ у млекопитающих.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1.1. Экспериментальные животные и условия опытов.

3.1.2. Приготовление тканевых гомогенатов.

3.1.3.Специальные методы исследования.

3.2. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.2.1. Экспериментальное исследование антиоксидантной системы органов и тканей крыс на этапах онтогенеза.

3.2.1.1. Исследование перекисного окисления липидов в органах и тканях крыс на этапах онтогенеза.

3.2.1.2. Исследование неферментного звена антиоксидантной системы органов и тканей крыс на этапах онтогенеза.

3.2.1.3. Исследование активности ферментов антиоксидантной системы органов и тканей крыс на этапах онтогенеза.

3.2.2. Онтогенетические аспекты толерантности к развитию окислительного стресса при токсическом воздействии кадмия.

3.2.2.1. Изменение биохимических показателей плазмы крови крыс при токсическом воздействии.

3.2.2.2. Изменение показателей ПОЛ и АОС печени и слизистой тонкого кишечника крыс при токсическом воздействии.

3.2.2.3. Изменение показателей ПОЛ и АОС плазмы и эритроцитов крыс при токсическом воздействии.

3.2.2.4. Изменение показателей ПОЛ и АОС в тканях миокарда и аорты крыс при токсическом воздействии.

3.2.2.5. Изменение содержания селена в тканях и концентрации восстановленных тиолов плазмы крови крыс при токсическом воздействии.

3.2.3. Экспериментальное исследование антиоксидантной системы различных органов крыс на этапах онтогенеза при алиментарном воздействии.

3.2.3.1. Изменение биохимических показателей плазмы крови крыс при алиментарном воздействии.

3.2.3.2. Изменение показателей АОС печени и тонкого кишечника крыс при алиментарном воздействии.

3.2.3.3. Изменение показателей АОС плазмы и эритроцитов крыс при алиментарном воздействии.

3.2.3.4. Изменение показателей АОС миокарда и аорты крыс при алиментарном воздействии.

3.2.4. Оценка адаптации системы АОЗ к алиментарному и токсическому воздействию.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экспериментальное исследование системы антиоксидантной защиты на этапах онтогенеза при токсическом и алиментарном воздействии"

Актуальность темы

Как часть живого организма, антиоксидантная система находится в постоянной зависимости от внешней среды (в частности, от поступления микроэлементов, содержащихся в активных центрах антиоксидантных ферментов — железа, цинка, меди, марганца, селена и серы) [Спиричев В.Б., 1996; Тутельян В.А. и др., 2000; Benzie I., 2003], а в настоящее время также подвергается массивному антропогенному влиянию, зачастую критическому для эволюционно сложившихся биохимических систем. Наряду с развитием дефицита микронутриентов, резко возрастает интенсивность внешних прооксидантных воздействий (радиационных и ультрафиолетовых излучений, ксенобиотиков). Поэтому исследование состояния и адаптивных возможностей системы антиоксидантной защиты в онтогенетическом аспекте представляется актуальным, так как нарушения антиоксидантного статуса особенно ярко проявляются в критические периоды онтогенеза: ранний постнатальный и пубертатный периоды [Torres L., 2004; Turgut М, 2004; Cherian S., 2004; Kelly N, 2004; Konduri G., 2004; Harrison C., 2005].

Актуальным является изучение адаптационного потенциала антиоксидантной системы и в старческом возрасте, так как многочисленные исследования подтверждают зависимость развития дегенеративных заболеваний и самого старения от накопления окислительных повреждений [Ланкин В.З., 2000; Скулачев В.П., 2001; Harman D., 1956; Sohal R., 1995; Forsmark-Andree P., 1995; Yu В., 1996; Wells-Knecht M., 1997; Schleicher E., 1997; Leeuwenburgh C., 1997; Linnane A., 1998; Mecocci P., 1999].

Одним из наиболее информативных подходов в исследовании системного антиоксидантного ответа является моделирование состояний окислительного стресса [Beckman К., 1998]. Наиболее уязвимыми в силу своей химической активности являются сульфгидрильные группы ферментов и неферментных антиоксидантов [Соколовский В.В., 1996; Зенков Н.К. с соавт., 2001; Akerboom Т., 1981;], поэтому моделирование окислительного стресса, направленного на инактивацию сульфгидрильных групп, позволит установить молекулярные механизмы нарушений и оценить характер корригирующих воздействий. Достаточно хорошо воспроизводимыми и отвечающими этим условиям являются модели таких распространенных в популяции состояний, как изменение метаболизма цистеина [Lewis С., 1992; Loscalzo J., 1996; Shimakawa Т., 1997; Fonseca V., 1999] или воздействие тяжелого металла кадмия [Nordberg G., 2004]. Применение этих моделей на различных этапах онтогенеза создает возможность для изучения и прогнозирования адаптационного потенциала антиоксидантной системы органов и тканей, а также для выявления групп риска и основы корригирующих мероприятий.

В формировании адаптационного ответа на любые виды внешнего воздействия значимую роль играют механизмы долговременной адаптации, представленные в системе антиоксидантной защиты ферментным звеном, в частности, селенопротеином глутатионпероксидазой. Поэтому актуальным является исследование биологической активности соединений селена в качестве средства профилактики развития окислительного стресса. Наиболее целесообразным является применение селенорганических соединений, как низкотоксичных доноров микроэлемента. С этой точки зрения представляет интерес исследование корригирующих свойств селенопирана (9-фенилсимметричного октагидроселеноксантена), так как в модельных экспериментах и исследованиях на животных он оказывал выраженное адаптогенное, иммуномодулирующее и антиоксидантное действие [Боряев Г.И., 2001].

Цель и задачи исследования

Задачи исследования:

Научная новизна

Впервые выявлен специфичный характер изменения активности ферментов на этапах онтогенеза, на основании чего была установлена ведущая роль глутатионпероксидазы в обеспечении адаптационных реакций антиоксидантной защиты клеток. Установлена тканеспецифичность возрастной динамики активности глутатиоредуктазы и супероксидисмутазы. В пубертатном периоде выявлена прямая положительная корреляция активности глутатиопероксидазы и концентрации селена в печени, свидетельствующая о ведущей роли на этом этапе развития алиментарного фактора (обеспеченность селеном). Установлено, что в раннем постнатальном периоде система антиоксидантной защиты зависит от адекватного функционирования антиоксидантной системы кормящей самки. Выявлено, что у особей репродуктивного возраста наряду с высоким адаптационным потенциалом антиоксидантной системы крови, кишечника и печени отмечается функциональная недостаточность механизмов адаптации миокарда и аорты при алиментарно-индуцированном окислительном стрессе. Установлено, что, несмотря на достаточно высокую фоновую активность ферментов в старческом периоде, система антиоксидантной защиты имеет низкие адаптационные возможности в условиях окислительного стресса и зависит от поступления антиоксидантов с пищей.

Практическая значимость работы

Апробация работы

Апробация работы проведена на межлабораторной конференции ГУ НИИ питания РАМН. Материалы диссертационной работы доложены на 3-й Международной Конференции «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 2003), заочной Конференции молодых ученых «От фундаментальной науки - к новым технологиям. Химия и биотехнология биологически активных веществ, пищевых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии» (Тверь, 2003), Международном Симпозиуме «Second international symposium on trace Elements and minerals in medicine and biology" (Мюнхен, 2004), 4-й национальной научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск,2005).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 2 статьи в научных рецензируемых журналах.

Структура и объем диссертации

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Кравченко, Юлия Валериевна

5. выводы

1. Впервые проведено системное исследование активности ферментов антиоксидантной защиты различных органов крыс в процессе онтогенеза. Установлено тканеспецифическое изменение активности супероксидисмутазы и глутатионредуктазы в зависимости от уровня онтогенетического развития: активность супероксидисмутазы в органах пищеварительной системы снижалась к репродуктивному периоду в 1,3-2,2 раза, в миокарде и аорте повышалась к пубертатному и репродуктивному периоду в 3,5-8,6 раз. Активность глутатионредуктазы характеризовалась возрастным повышением в эритроцитах, печени и кишечнике, и снижением — в аорте и миокарде.

2. Установлена общая закономерность изменения активности глутатионпероксидазы на этапах онтогенеза, характерная для всех исследуемых тканей и органов, что может свидетельствовать о ключевой роли глутатионпероксидазы в общем звене ферментной системы антиоксидантной защиты. Впервые установлена обратная зависимость между содержанием селена и активностью глутатионпероксидазы печени в ранний постнатальный (г=-0.749; р<0.01) и репродуктивный (г=-0.913; р<0.001) период и прямая в пубертатный период (г=0.480; р<0.05). Полученные результаты дают основание считать, что в пубертатный период функциональное состояние ферментного звена антиоксидантной защиты в значительной степени определяется алиментарным фактором, связанным с обеспеченностью селеном.

5. Дополнительное введение в рацион метионина при детерминированной недостаточности пиридоксина и фолиевой кислоты, предполагающей развитие гипергомоцистеинемии, приводит к снижению активности глутатионпероксидазы кишки, печени и аорты в 1,2-1,9 раза у животных всех возрастных групп и повышению содержания диеновых конъюгатов на 15380%, преимущественно в печени, кишке и плазме крови. Установлена декомпенсация антиоксидантной защиты по интегральному антиоксидантному индексу в органах пищеварения у животных старческого периода, в крови и сердечно-сосудистой системе у крыс репродуктивного периода.

6. Введение селенопирана при токсическом окислительном стрессе повышает концентрацию восстановленных тиолов (в среднем на 25%) с одновременным повышением значений антиоксидантного индекса у крыс старческого периода во всех исследуемых органах (на 30-60%). Защитное действие селенопирана выражается в уменьшении активности аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы (на 12-60%) и концентрации креатинина (на 30-60%), что свидетельствует об антиоксидантных и мембранопротекторных свойствах селенопирана. Введение селенопирана приводит к увеличению концентрации селена в семенниках на 11-80% и печени на 24-55 %.

7. Введение селенопирана в комплексе с а-токоферолом и аскорбиновой кислотой при нагрузке метионином повышает содержание восстановленного глутатиона (на 20-70%), активность антиоксидантных ферментов (на 20-50%) и снижает содержание продуктов перекисного окисления липидов (на 1060%) в раннем постнатальном и старческом периоде.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полная реализация клеткой своего генетического потенциала, также как существование и целостность всего организма, зависит от надлежащей гомеостатической регуляции. В нормальных физиологических условиях клеточная среда подвергается постоянному возмущению интра- и экстрацеллюлярными стрессорами, наиболее значимыми из которых являются свободные радикалы и продукты их реакций [Grapo J., 1974; Fridovich I., 1978; Griffiths H., 1988]. Предохраняясь от стрессорного действия, клетка выработала широко распространенные, универсальные защитные механизмы [Скулачев В.П., 1996; Fridovich I., 1975], включающие мобилизацию различных структур, функциональную интеграцию специфических защитных компонентов [Davies К., 1988], мембран-ассоциированных и цитозольных антиоксидантных ферментов [Gregory Е., 1973; Gregory Е., 1974; Diplock А., 1991]. Они ослабляют патологическое действие экстрацеллюлярных возмущающих факторов, минимизируют повреждение внутренней среды и сохраняют оптимальный уровень активности клеток.

Наибольшую внутреннюю угрозу для клеток аэробных организмов представляют активные формы кислорода и побочные продукты его метаболизма, образующиеся в процессе жизненно важных биохимических реакций [Halliwell В., 1989; Harris Е., 1992; Fridovich I., 1999]. Это отражает обратную сторону самого значимого эволюционного события — начала использования кислорода как конечного акцептора электронов при окислении субстратов. Возможность развития серьезных повреждений при действии АКМ обусловлена их высокой реактивностью, мобильностью, способностью кислорода и пероксида водорода свободно перемещаться через мембраны, вследствие чего нарушается структура важнейших клеточных макромолекул [Poulsen Н., 2000; Salonen J., 2000; Griffits Н., 2000]. Поскольку возникла необходимость в создании специфических защитных механизмов, аэробы в ходе эволюции были «экипированы» хорошо сбалансированной, саморегулирующейся системой нейтрализации активных форм кислорода [Byung Pal Yu, 1994], классифицированной как «система антиоксидантной защиты».

Эффективная инактивация свободных радикалов и продуктов их реакций возможна лишь в случае строгой координации активности индивидуальных компонентов антиоксидантной защиты. При высоком уровне интеграции, сложная ферментная сеть работает в гармонии с другими клеточными компонентами, восстанавливающими поврежденные структуры и поддерживающими целостность гомеостаза [Rivet А., 1985; Klatt Р., 2000].

Необходимо отметить, что в формировании системы АОЗ различных видов имеют место несколько универсальных для метаболизма кислорода принципов, таких как использование металло-зависимого катализа (каталаза, супероксиддисмутаза, селено-зависимая ГПО) и использование химического потенциала лабильных высоко- и низкомолекулярных тиолов. Способность к интеграции и адаптации системы к изменению интенсивности окисления субстратов в процессе жизнедеятельности зависит от ряда факторов, в том числе обеспеченности необходимыми пластическими и энергетическими субстанциями, важнейшим источником которых является пища.

Полученные в данной работе результаты позволили выявить онтогенетические особенности и некоторые механизмы адаптации системы АОЗ различных тканей крыс к изменению аминокислотного и витаминного состава пищи, направленному на повышение образования «внутриклеточных» стрессоров, и к токсическому действию кадмия, «экстрацеллюлярного» оксиданта.

Возрастная динамика содержания основных продуктов ПОЛ, как показатель эффективности АОЗ, свидетельствует о наличии возрастных и тканевых особенностей. Выявленное расхождение динамики плазменной концентрации ДК (промежуточный продукт), нарастающей с возрастом и МДА (конечный продукт), постепенно снижающейся, отражает таковую картину в печени и кишечнике (основных поставщиках липидов в плазму в составе образующихся в них липопротеидов). В свою очередь, состояние транспортируемых с плазмой липидов, использующихся миокардом в качестве субстрата окисления и пластического материала [Климов А.Н., 1999], оказывает влияние на концентрацию продуктов ПОЛ в этом органе. Содержание ДК и МДА миокарда положительно коррелирует с концентрацией ХС ЛПНП (г=0.966, р<0.05 и г=0.974, р<0.05 соответственно). Подобная картина характерна и для тканей аорты, непосредственно и постоянно соприкасающихся с плазмой: возрастные изменения содержания ДК в аорте (повышается с возрастом) тесно связаны с концентрацией ХС ЛОНП, ТГ, ОХ (г=0.973, р<0.05; г=0.970, р<0.05 и г=0.999, р<0.001 соответственно). Интересно отметить, что с возрастом концентрация МДА аорты практически не меняется, а в плазме, кишечнике, печени даже снижается, отражая адекватность работы систем инактивации липопероксидов (ферментов - пероксидаз), имеющих субстрат-ферментный механизм активации [Little С., 1970]. Так как в перечисленных органах наблюдается возрастное снижение активности СОД, ускоряется образование ДК и липопероксидов, при этом активизируются пероксидазы, и процесс образования МДА замедляется.

Обращает на себя внимание тот факт, что онтогенетический профиль активности ГПО в различных органах был одинаковым. Высокий уровень активности фермента в раннем постнатальном возрасте в несколько раз снижался к пубертатному периоду, а у крыс репродуктивного периода повышался и оставался неизменным до старости. В отношении активности СОД наблюдалась тканеспецифичность - в органах пищеварительной системы она снижалась к репродуктивному возрасту в 1,3-2,2 раза, а в миокарде и аорте повышалась к пубертатному и репродуктивному периоду в 3,5-8,6 раз, тогда как в эритроцитах значительно не изменялась. Высокая органоспецифичность была присуща ГР, прослеживалась четкая разница ее активности в функциональных системах органов: возрастное повышение отмечалось в печени и кишечнике, а снижение — в аорте и миокарде. Необходимо принимать во внимание возможную зависимость между уровнем активности ферментов и породой животных. К примеру, Jang I et al. [1998, 2001] наблюдали различную возрастную динамику в пределах одной таксономической единицы, у крыс Wistar и Fisher 344. Так же, как в нашем случае, в печени крыс породы Вистар активность ГПО возрастала к репродуктивному возрасту и не изменялась у старых, а у Fisher 344 активность ГПО от возраста вообще не зависела.

Полученные в настоящей работе данные позволяют выдвинуть гипотезу о доминирующей роли селенозависимой [Burk R., 1978] фракции ГПО у животных в пубертатном периоде. В трех сериях экспериментов только в пубертатном периоде была выявлена корреляция активности ГПОпеч с содержанием селена. С этой позиции, в первую очередь, интересна возрастная динамика концентрации селена в печени, которая к пубертатному периоду увеличивалась примерно в 3 раза, несмотря на снижение активности ГПОпеч- Тогда как в репродуктивном и старческом возрасте более высокая активность фермента не сопровождалась изменением концентрации селена. Не исключено, что это было обусловлено особенностями вскармливания и роста в первые 3 недели жизни. Известно, что в молоке содержание селена снижается на протяжении лактации [Smith А., 1982], а рост животных с 1 до 21 дня жизни увеличился примерно в 8 раз, тогда как с 21 до 60 дней - всего в 5 раз.

Следующим весьма интересным аспектом является возрастная зависимость изменения активности глутатионпероксидазы при интоксикации кадмием. Наблюдалось ее понижение в кишечнике и печени у животных в пубертатном возрасте, а в репродуктивном и старческом периодах -повышение. Вероятно, в данном случае, имело место химическое взаимодействие кадмия и селена, как постулирует Caisova D. [1993], доказательством чему может служить практически двукратное снижение содержания селена в печени у крыс пубертатного периода. К аналогичному выводу пришли Congiu L. [2000], изучая эффект кадмия на активность селенозависимой и селенонезависимой фракции ГПО в печени скворцов. При обсуждении данной проблемы необходимо принять во внимание аргументы более ранних исследователей [Holmberg R., 1969; Early J., 1981], которые отрицают возможность участия эндогенного селена в инактивации кадмия, так как образование неактивного металл-селенида требует наличия восстановленной формы селена [Diplock А., 1976; Magos L., 1980]. В частности, было доказано, что в плазме, при одновременном внесении в нее селеноводорода и кадмия образуются белки, содержащие селен и кадмий в соотношении 1:1 [Gasievicz Т., 1976]. Однако в дальнейшем появились данные, поддерживающие наши предположения. Было установлено, что восстановленный селен, необходимый для связывания кадмия, образуется также из эндогенного селена при метаболизме селеноцистеина [Esaki N., 1982], в том числе в составе ГПО клеточного типа, известной как резервный пул селена в печени [Behne D., 1983]. Из чего можно заключить, что при низкой активности неселеновой ГПО, увеличение деградации или значительное уменьшение синтеза селеносодержащего фермента при введении кадмия [Sunde R., 1994], приводит к необратимому повреждению липидов гепатоцитов. Как известно, функции восстановления гидропероксидов мембранных фосфолипидов, проявляя глутатионпероксидазную активность, помимо неселеновой ГПО [Fisher А., 1999], выполняют глутатионтрансферазы, причем субстратом для их реакции служат гидропероксиды фосфолипидов без предварительного фосфолипазного гидролиза. Глутатионтрансферазы ингибируются продуктами фосфолипазного гидролиза, тогда как селеносодержащая ГПО абсолютно резистентна к действию свободных жирных кислот [Панкин В.З., 1997]. Необходимо учесть, что активация фосфолипаз вызывается патологическими условиями, включая и окислительный стресс. Таким образом, можно предположить, что мембраны клеток печени животных пубертатного периода менее устойчивы к окислительным повреждениям, нежели мембраны гепатоцитов животных репродуктивного и старческого периодов, как в результате инактивации неселеновых ферментов, участвующих в обезвреживании гидропероксидов фосфолипидов, так и значительного снижения активности селеновой ГПО. Это подтверждается достоверным увеличением содержания МДА в печени у животных пубертатного периода. Следующим основанием для предположения о низкой устойчивости неселеновых фракций ГПО и глутатионтрансфераз в этом возрасте, является факт снижения активности ГПО и содержания селена в печени у крыс пубертатного периода в случае алиментарного воздействия, несмотря на принципиально иной механизм инактивации фермента.

Анализ онтогенетического профиля ферментов и показателей, отражающих эффективность работы системы АОЗ в комплексе, выявляет высокую напряженность работы этих механизмов в раннем постнатальном периоде, обусловленную как уровнем обмена, физиологического функционирования и скоростью роста, так и адаптацией к атмосферному воздуху. При переходе от относительной гипоксии в матке к гипероксии (почти 4-кратное увеличение поступления кислорода), изменение активности ферментов АОЗ является компенсаторным механизмом для защиты от окислительного стресса [Khan J., 2003] и сохранения стабильности ДНК [MunizP., 2000].

Несмотря на довольно высокие фоновые значения активностей ферментов, алиментарная нагрузка метионином при детерминированной витаминной недостаточности выявила нестабильность и отсутствие должного резерва АОС в стрессовых условиях у данной маргинальной возрастной категории экспериментальных животных.

В патогенезе нарушений гомеостаза, вызванного алиментарным воздействием, главная роль принадлежит созданию своеобразного биохимического тупика: недостаток пиридоксина ограничивает биосинтез цистеина на этапе транссульфурирования [Ubbink J., 1993], и в то же время, ограниченное поступление фолата лимитирует реметилирование промежуточного продукта реакции - гомоцистеина [Ubbink J., 1996], создавая предпосылки для накопления последнего в клетке и повышения его концентрации в крови [Selhub J., 1999; Finkelstein J.D., 1986].

В данном случае снижение активности ГПО и ГР, обнаруженное и другими исследователями в сходных условиях [Freedman J., 1996; Upchurch G., 1997; Jacobsen D, 2000; Huang R-F., 2001], может быть обусловлено несколькими причинами. Во-первых, синтез обоих ферментов регулируется доступностью цистеина (или селеноцистеина), и если у старших животных эти потребности удовлетворяются за счет использования аминокислоты собственных белков, то при интенсивном росте после рождения данный механизм оказывается неэффективным. В пользу такого предположения свидетельствует факт угнетения экспрессии ГПО-1 (клеточного типа) in vitro в культуре эндотелиальных клеток при повышении уровня гомоцистеина в среде инкубации [Upchurch G. Jr., 1996; Outinen P., 1999; Sengupta S., 2001] и in vivo в гепатоцитах крыс при алиментарной гипергомоцистеинемии [Weiss N., 2001], а также в клетках печени мышей при наследственном дефиците цистатионин-Р-синтетазы [Huang R-F., 2001].

Второй возможный аспект относится к механизму патологического действия высокого уровня гомоцистеина в отношении белков и связан с инактивацией ферментов либо самой аминокислотой при образовании смешанных дисульфидов [Sengupta S., 2001; Chen С., 2001], либо ее высокореактивным метаболитом - тиолактоном [Jacubovski Н., 1999; Jacubovski Н., 2000; Jacubovski Н., Zhang L., 2000]. Последний образуется в клетках из гомоцистеинил-аденилата и представляет собой высокоэнергетическое циклическое соединение, способное к ацилированию свободных боковых аминогрупп и окислению сульфгидрильных групп аминокислот [Davies М., 1999; Ferguson Е., 1999] с последующей денатурацией и активным внутрилизосомальным протеолизом.

Повышенное образование продуктов липопероксидации в кишечнике, плазме и эритроцитах при нагрузке метионином у крыс всех возрастных категорий объясняется способностью гомоцистеина быстро окисляться (период полужизни гомоцистеина в плазме всего 14 минут [Andersson А., 1995], для сравнения, у цистеина — 37 минут) до дисульфида гомоцистина с образованием гидропероксида [Wall R., 1980; Starkebaum G., 1986; Drunat S., 2001] и супероксид-анион-радикала [Loscalzo J., 1996; Upchurch G., 1997]. Аналогичные результаты были получены и другими исследователями [Heinecke J., 1987; Olszewski A., McCully К., 1993; Toborek М ., 1995; Voutilainen S ., 1999; Mori N., 2000; Huang R-F., 2001; Heydrick S., 2004]. Известно, что печень играет доминирующую роль в регуляции плазменного уровня гомоцистеина [Stead L., 2000], синтезируя 75% всей содержащейся в организме аминокислоты [Xue G., 1986], после чего он секретируется в плазму [Christensen В., 1991]. Внутриклеточный гомоцистеин находится в восстановленном состоянии [Blom Н, 2000; Drunat S., 2001], и не приводит к образованию АКМ, тогда как в плазме 98% его общего количества составляет окисленная форма. Этими особенностями образования и обмена гомоцистеина можно объяснить различие концентрации ДКпеч (снижение) и других исследуемых тканей (повышение) в ранний постнатальный период, и высокую концентрацию МДАэр всех возрастных групп животных при использовании экспериментальной диеты. На основании повышения содержания продуктов ПОЛ в кишечнике можно предположить, что активация свободнорадикального окисления происходит при попадании гомоцистина, или комплексов гомоцистеина с глутатионом, в просвет кишки с желчью или секретом энтероцитов.

Несмотря на заметные прооксидантные нарушения, отношение GSH/GSSG либо не изменялось, либо статистически значимо повышалось при алиментарном воздействии у крыс раннего постнатального и репродуктивного периодов. Это сопровождалось повышением содержания общего глутатиона, т.е. имелись признаки увеличения синтеза GSH [Nina J., 1978; Thor Н., 1979; Beatty P., 1981; Wang S-T., 1997], или накопления его в клетке вследствие нарушения секреции во внеклеточное пространство.

Последнее можно наблюдать при инкубации гепатоцитов в среде, содержащей повышенное количество метионина [Aw Т-А ., 1984]. В наших исследованиях повышение содержания общего и восстановленного глутатиона происходило в кишечнике и печени, прямо контактирующих с метионином при алиментарном пути его введения. Принимая во внимание недоступность цистеина у крысят раннего постнатального периода, и сходство выявленных изменений с показателями взрослых животных, можно сделать предположение о поступлении глутатиона с молоком кормящей самки.

Зависимость системы АОЗ у животных раннего постнатального периода от состояния таковой кормящей самки подтверждается одинаковой картиной изменения показателей АОС пищеварительной системы в эксперименте с метиониновой нагрузкой (что демонстрируется индексом АОИ) и эффективностью введения антиоксидантного ВМК у группы раннего постнатального периода в отношении нескольких факторов, в том числе и показателей обмена белка. Так как ВМК вводили непосредственно крысятам, а алиментарное воздействие применялось к кормящей самке, достоверный анаболический эффект, вероятно, означает более эффективное использование белка, полученного с пищей. Имеются все основания предположить, что нарушение переваривания белка при поступлении с молоком гомоцистеина происходило в результате окислительной модификации кишечных энтеропептидаз, которая предотвращалась пероральным введением антиоксидантов.

Довольно высокая устойчивость и быстрая реакция адаптационных систем, позволяющая сохранить функциональную активность и уменьшить проявления окислительного стресса, была выявлена у животных репродуктивного возраста при токсическом воздействии кадмием.

Всасывание кадмия, аналогично цинку, происходит при участии белка-переносчика, секретируемого поджелудочной железой, в верхних отделах тонкой кишки в воротную вену. Именно поэтому эффект от введения кадмия в печени был выражен довольно сильно, что установлено и другими исследователями [Hussain Т., 1987; Manca D., 1991]. Отсюда и существенная разница показателей, как ПОЛ, так и активности СОД в эпителии слизистой тонкой кишки и ткани печени. Вероятно, активация СОД кишечника была вызвана повышением образования супероксид-аниона [Ochi Т., 1988; Kostic М., 1993; Sarkar S., 1998] в просвете кишечника. Аналогичная ситуация наблюдалась в желудке при пероральном пути поступления кадмия [Oner G., 1994], в эритроцитах при интраперитонеальном пути [Ognjanovic В., 2003] и в эпителии канальцев почек при любом из вышеперечисленных способов токсического воздействия, но не в печени [Jurczuk М., 2004]. Это объясняется особенностями транспорта кадмия в разных органах. После всасывания кадмий в гепатоцитах индуцирует синтез металлотионеинов [Kagi J., 1974] - белков, содержащих 33% цистеина, и образует с ними или альбумином комплекс, который попадает в системный кровоток и фильтруется почками. Из первичной мочи он абсорбируется клетками канальцев и подвергается внутрилизосомальной деградации с высвобождением кадмия [Nordberg G., 1984], провоцирующего свободнорадикальное окисление и активацию СОД. Ферментная защита в данном случае не способна предотвратить повреждение ДНК клетки [Michailova М., 1997], вследствие чего мы наблюдали биохимические признаки поражения почек. Противоречие с исследованиями других авторов, наблюдавшееся при сравнении данных об ингибировании кадмием активности СОД печени у крыс, обусловлены достаточно длительными сроками проведения экспериментов: более 7 дней и даже 1 месяца [Stajn А., 1997; Domanska К., 2000]. Недавно было установлено, что необратимому ингибированию подвергается только митохондриальная Mn-СОД при замещении кадмием иона марганца в составе активного центра. Активность цитозольного Cu-Zn-содержащего фермента (которую определяли в нашем случае) при инкубации клеток с кадмием снижается только в первые часы, предположительно, за счет изменения пространственной конформации фермента. После 2-х суток инкубации активность восстанавливается до исходного уровня [Casalino Е., 2002]. При экспозиции более 7 дней (наименьший срок, когда наблюдали ингибирование фермента в цитозоле), вероятно, в процессе посттрансляционной сборки фермента, цинк, обеспечивающий стабильность макромолекулы СОД [Klotz L., 2003], может замещаться кадмием [ValleeB., 1972; Pope А., 1995].

Вероятным механизмом повреждающего действия кадмия на фермент глутатионредуктазу, понижение активности которого у крыс пубертатного и репродуктивного периодов отмечалось в нашем исследовании, является его способность связываться с SH-группами: глутатиона [Clarkson Т., 1995], цистеина в активном центре некоторых дегидрогеназ [Casalino Е., 2000] и повреждать дисульфидные внутримолекулярные связи, изменяя конформацию белка [Moore Е., 1964]. Кроме того, патологическое действие кадмия в отношении тиолсодержащих соединений может заключаться в стимуляции образования смешанных дисульфидов с глутатионом в нескольких реакциях [Figureiro-Pereira М., 1998]:

2GSHQ£L>.GSSG; GSSG + Pr-SH -► Pr-SSG + GSH;

GSH или Pr-SH ГгГ"» GS* или Pr-S* -► GSSG, Pr-SSG, Pr-S-S-Pr.

Одновременно с повышением образования протеин-глутатионил-дисульфидов блокируется действие основного фермента их репарации — тиолтрансферазы [Chrestensen С., 2000] (прямым ингибированием и истощением вторичного субстрата, т.к. глутатион не только окисляется, он еще не восстанавливается и не синтезируется, поскольку происходит ингибирование глутатионредуктазы и ферментов синтеза). Последствием вышеперечисленных эффектов является активация каспаз - цистеиновых протеиназ, чувствительных к изменению окислительно-восстановительного статуса клетки и запускающих апоптоз при воздействии кадмия [Hampton М., 1998; Baker А., 2000].

С точки зрения нарушения сульфгидрильного гомеостаза парадоксальной является реакция старых животных. У них не наблюдалось снижения активности ГР и содержания свободных тиолов в плазме, обнаруживаемого у крыс пубертатного и репродуктивного периодов. Если в отношении ГР, основываясь на принципе определения ее активности, можно предположить существование иного НАДФ-зависимого пути восстановления GSSG, то учитывая тиоловый статус плазмы, другие биохимические данные (отсутствие статистически значимых изменений со стороны показателей креатинина, мочевины, АлАТ и АсАТ, т.е. явно более успешной цитопротекции), нужно думать о функционировании альтернативных вариантов антиоксидантной защиты у старых крыс.

Необходимо более подробно остановиться на некоторых особенностях АОС у крыс стапрческого периода. Во-первых, отмечалась довольно неожиданная устойчивость, особенно системы восстановления глутатиона, к прооксидантным условиям (в системе пищеварения при токсическом воздействии, в сердечно-сосудистой системе и крови при алиментарном воздействии), а также высокая активность ферментов АОС, низкое содержание МДА и высокое соотношение GSH/GSSG у интактных особей.

Во-вторых, выявлена высокая эффективность антиоксидантов, как при токсическом, так и алиментарном воздействии у животных этого возраста. Введение селенопирана отдельно, или в комплексе с аскорбиновой кислотой и токоферолом, приводило к повышению значений общего АОИ во всех исследуемых группах органов. Тогда как в других возрастных группах, и особенно у крыс репродуктивного возраста, чаще наблюдали обратный эффект или в лучшем случае отсутствие такового.

В совокупности эти факты предполагают высокую значимость неферментного фактора АОЗ у старых крыс (возможно, механизмов синтеза или особенностей обмена аскорбиновой кислоты, или иного), позволяющего сохранять высокую активность ферментов в покое и стрессовых условиях.

В данной работе для комплексной оценки адекватности АОЗ использовали интегрированный показатель, предложенный для системы крови [Мальцев Г.Ю., Васильев А.В., 1999], несколько модифицированный исключали каталазу). Нужно отметить, что и в случае расчета для органов пищеварения (кишки и печени) и органов сердечно-сосудистой системы (миокарда и аорты), АОИ является чувствительным показателем, наглядно отражая нарушение равновесия АОЗ даже в редуцированном варианте. Благодаря расчету индекса удалось подтвердить некоторые предположения и сделать вывод о большей стабильности АОЗ рассмотренных систем органов животных репродуктивного возраста при токсическом воздействии, но высокую подверженность их сердечно-сосудистой системы алиментарно-индуцированному окислительному стрессу. Антиоксидантный индекс четко отражал недостаточность АОЗ эритроцитов старых крыс и органов пищеварительной системы крыс пубертатного периода при введении кадмия, а в отношении органов сердечно-сосудистой системы - наименьший токсический эффект, обусловленный наличием в кровотоке не ионизированного, а связанного с белком металла. Весьма показательным было и проведение анализа эффективности антиоксидантов с помощью АОИ, что позволяет рекомендовать использование данного интегрального показателя для оценки как адекватности АОЗ в условиях эксперимента, так и эффективности внешних антиоксидантных воздействий для органов разных функциональных систем.

Обобщая данные о протекторном эффекте селенопирана в отношении кадмия, можно отметить существенные отличия механизма его действия от неорганических солей селена. Селенопиран, являясь жирорастворимым ксенобиотиком, не диссоциирует с образованием восстановленного селена, поэтому не может образовать с кадмием неактивного неорганического или белкового комплекса, как селенит [Тутельян В.А. с соавт., 2002]. Заметное снижение содержания продуктов ПОЛ и предотвращение активации СОД, предупреждение падения активности ГР и сохранение (даже повышение у крыс пубертатного и старческого периодов) концентрации восстановленных тиолов плазмы крови и отношения GSH/GSSG в экспериментах, свидетельствуют в пользу ранее выявленной [Блинохватов А.Ф., 2001] способности к нейтрализации как супероксид-анион-радикала, так и перекисей благодаря высокой электроно- и водорододонорной способности соединения. Эти данные позволяют подтвердить наличие собственной антиоксидантной активности селенопирана, предположенной ранее [Боряев Г.И., 2001].

Как при 14-дневном, так и при 7-дневном введении селенопирана, было отмечено повышение содержания селена в органах, позволяющее уточнить детали распределения СП в организме. При 7-дневном введении повышение содержания селена было отмечено в семенниках особей всех возрастных групп. Возможно, универсальным механизмом является кумуляция селенопирана в герминативной ткани у самцов, как один из начальных этапов метаболизма молекулы. Не исключено, что жирорастворимый селенопиран может в составе липопротеидов захватываться стероид-синтезирующими тканями, а поступление в печень для последующих этапов метаболизма является вторичным.

При введении селенопирана в составе ВМК в течение 14 дней отмечалось повышение концентрации селена в плазме у всех возрастных категорий животных, что предполагает следующую стадию метаболизма — образование конъюгатов с белком, или даже селенопротеинов, но последнее опровергается отсутствием корреляции с активностью ГПО и тем, что в печени концентрация селена повышалась только у крыс раннего постнатального и старческого периодов - может быть, за счет несовершенства и возрастной инволюции систем конъюгации, соответственно. Отсутствие влияния введения донора селена на активность ГПО в данном опыте объясняется его длительным метаболизмом, включающим окисление микросомальными ферментами, образование промежуточных селен-белковых конъюгатов [Боряев Г.И., 2001] и последующую элиминацию селена.

Такми образом, в настоящей работе получены данные, позволяющие рассматривать систему антиоксидантной защиты как тонкий механизм формирования устойчивости к внешним воздействиям, и подчеркнуть важность такого элемента, как тиоловые группы, повреждение или вмешательство в обмен которых приводит к развитию окислительного стресса. Результаты настоящего исследования указывают также на то, что участие системы АОЗ в целом или отдельных ее компонентов в адаптационных процессах, а также успешность и даже необходимость внешних антиоксидантных воздействий (в условиях окислительного стресса) во многом определяется уровнем онтогенетического развития.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кравченко, Юлия Валериевна, Москва

1. Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И. Человек и противоокислительные вещества. Ленинград: Наука, 1985. - 384 с.

2. Агаджанян Н. А., Тель Л. 3., Циркин В. И., Чеснокова С. А. Физиология человека. М: НГМА, 2003. - 528 с.

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

4. Бондарь Т.Н., Ланкин В.З., Антоновский В.Л. Восстановление органических гидроперекисей глутатионпероксидазой и глутатион-S-трансферазой: влияние структуры субстрата // Докл. АН СССР. 1989. -Т.304, № 1.-С.217-220

5. Боряев Г.И. Биохимический и иммунологический статус молодняка сельскохозяйственных животных и птицы и его коррекция препаратами селена: // Автореф. дис. д-р биол. наук М., 2001. - 217 с.

6. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах. // Соросовский образовательный журнал. — 2000. — Т.6. № 12. -С.13-19.

7. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И. Свободные радикалы в живых системах // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика. 1991. -Т.29.-С. 1-249

8. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Лабораторное дело. 1983. - № 3. - с.33-35

9. Голубкина Н. А. Флуориметрический метод определения селена // Журнал аналитической химии. 1995. - Т.50. - № 5. - С. 492 - 497.

10. Гуляева Н.В. Ингибирование свободнорадикального окисления липидов в механизмах срочной и долговременной адаптации к стрессу. Биол. науки. 1989. - № 4. - С.5-14.

11. Денисов А.Б. Приспособительные изменения в слюнных железах и их механизмы при некоторых патологических процессах (Экспериментальное исследование). // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук. Москва, 1994.

12. Дмитриева Н.В., Глазачев О.С. Индивидуальное здоровье и полипараметрическая диагностика функциональных состояний организма (системно-информационный подход). — Москва: «Горизонт», 2000.-214 с.

13. Дубина Т.Л., Разумович А.И. Введение в экспериментальную геронтологию. Минск: «Наука и техника», 1975. - 278 с.

14. Журавлев А.И. Развитие идей Б.Н.Тарусова о роли цепных процессов в биологии // Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. М.: Наука, 1982. - С.3-37

15. Западнюк В.И. К вопросу о возрастной периодизации лабораторных животных. // Старение клетки. — Киев. 1971. - С.433-439.

16. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меныцикова Е.Б. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологический аспекты. М.:МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. - 343 с.

17. Камышников B.C. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. В 2 т. Минск: Беларусь, 2000. - Т. 1-2.

18. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения. С-Пб: «Питер-Ком», 1999. - 512 с.

19. Колесниченко Л.С., Кулинский В.И. Глутатионтрансферазы // Успехи современной биологии. 1989. - Т. 107, вып. 2. - С. 179-194

20. Костюк В.А., Потапович А.И. Определение продуктов ПОЛ с помощью ТЕК в анаэробных условиях // Вопр. Мед. Химии. 1987. - № 3. - С.115-118

21. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Биологическая роль глутатиона // Успехи соврем, биол. 1990. - Т.110, вып.1. - С.20-33

22. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Осис Ю.Г., Вихерт A.M., Шеве Т., Рапопорт С. Ферментативная регуляция перекисного окисления липидов в биомембранах: роль фосфолипазы А2 и глутатионтрансферазы // Докл. АН СССР. 1985. - Т. 281, вып.1. -204-207.

23. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. // Кардиология. 2000. - №7. - С.48-57.

24. Ларкий Э.Г. Методы определения и метаболизм металлобелковых комплексов // Итоги науки и техники. Сер. Биологическая химия. 1990. -Т.41. -С.5-125.

25. Мальцев Г.Ю., Васильев А.В. Антиоксидантный индекс в мониторинге лечебного питания // Вопросы питания. 1999. - № 2. — С.41-43.

26. Мальцев Г.Ю., Васильев А.В. Способ определения активности каталазы и супероксиддисмутазы человека на анализаторе открытого типа // Вопр. Мед. Химии. 1994. - № 2. - С.56-58.

27. Мальцев Г.Ю., Орлова Л.А. Оптимизация определения активности глутатионредуктазы эритроцитов человека наполуавтоматическом анализаторе // Вопр. Мед. Химии. 1994. - № 2. -С.59-61.

28. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. Новосибирск: Наука, 1989. - 352 с.

29. Меерсон Ф.З., Архипенко Ю.В., Рожницкая И.Н. Противоположное влияние адаптации к непрерывной и периодической гипоксии на антиоксидантные ферменты // Бюл. Эксперим. Биологии и медицины. 1992. - № 7. с. 14-15

30. Нурмухамбетов А.Н., Кащеева Е.П., Иксымбаева Ж.С. Индукция кадмием перекисного окисления липидов в тканях белых крыс и ее профилактика аскорбиновой кислотой, // Гигиена и санитария. 1989. -№ 3. - С.77-78.

31. Поберезкина Н.Б., Лосинская Л.Ф. Биологическая роль супероксиддисмутазы // Укр. Биохим. Журнал 1989. - Е.61, № 2. -С. 14-21.

32. Селен в биосфере. / Под ред. А.Ф.Блинохватова. Пенза: РИО ПГСХА, 2001.-324 с.

33. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: добро и зло. // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. - N 3. - С. 4-16

34. Скулачев В.П. Кислород и явления запрограммированной смерти. // Российский биомедицинский журнал. 2001. - N 5. - С.116-126. (www.medline.ru).

35. Соколовский В.В. Тиолдисульфидное соотношение крови как показатель состояния неспецифической резистентности организма: Учебное пособие. С-Пб., 1996. - 30 с.

36. Соколовский В.В. Тиоловые антиоксиданты в молекулярных механизмах неспецифической реакции организма на экстремальное воздействие // Вопр. Мед. Химии. 1988. - № 6. - С.2-11

37. Спиричев В.Б. Обеспеченность витаминами детей России // Вопросы питания. 1996. - № 5. - С.45-53

38. Тутельян В.А., Княжев В.А., Хотимченко С.А., Голубкина Н.А., Кушлинский Н.Е., Соколов Я.А. Селен в организме человека. Метаболизм, антиоксидантные свойства, роль в канцерогенезе. М.: Издательство РАМН, 2002. - 224 с.

39. УшкаловаВ.Н. Контроль перекисного окисления липидов / В.Н. Ушкалова, Н.В. Иоанидис. Новосибирск: Изд-во Новосиб. унта, 1993.-181 с.

40. Шинкаренко Н.В., Алексовский В.Б. Химические свойства синглетного молекулярного кислорода и значение в биологических системах // Успехи химии. 1982. — № 5. - С.713-735

41. Тиц Н. Энциклопедия клинических лабораторных тестов: Пер. с англ. / Под ред. В.В.Меньшикова. М.: Лабинформ, 1997. - 960 с.

42. Agarwal S., Sohal R. Differential oxidative damage to mitochondrial proteins during aging. // Mech. Ageing Dev. 1995. - Vol.85 (1). - P.55-63.

43. Agarwal S., Sohal R. Relationship between aging and susceptibility to protein oxidative damage. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1993. -Vol.194. - P. 1203-1206.

44. Akerboom Т., Sies H. Assay of glutathione, glutathione disulfide, and glutathione mixed disulfides in biological samples. // Method.Enzymol. -1981.-Vol.77.-P.373-382.

45. Fisher A., Dodia C., Manevich Y., Chen J., Feinstein S. Phospholipid hydroperoxides are substrates for non-selenium glutathione peroxidase // J. Biol.Chem. 1999. - Vol. 274. - P.21326-21334

46. Arthur J., Beckett G. New metabolic roles for selenium. // Proc Nutr Soc. 1994. - Vol.53 (3). - P.615-624

47. Asikainen Т., Raivio К., Saksela M., Kinnula V. Expression and developmental profile of antioxidant enzymes in human lung and liver. // Am.J.Respir.Cell.Mol.Biol.- 1998. Vol.19. - P.942-949.

48. Asnis R. A glutathione reductase from Escherichia coli. // J.Biol.Chem. 1954. - Vol.213. - P.77-85.

49. Aw T-A., Ookhtens M., Kaplowitz N. Inhibition of glutathione efflux from isolated rat hepatocytes by methionine. // J.Biol.Chem. 1984. -Vol.259.-P.9355-9358.

50. Baker A., Santos В., Powis G. Redox control of caspase-3 activity by thioredoxin and other reduced proteins. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000. - Vol.268. - P.78-81.

51. Baker A., Holm В., Panus P., Matalon R. Development of 02 tolerance in rabbits with no increase in antioxidant enzymes // J.Appl.Physiol. 1989. - Vol.66. - P.1679-1684.

52. Beatty P., Reed D. Influence of cysteine upon the glutathione status of isolated rat hepatocytes. // Biochem.Pharm. 1981. - Vol.30. P.1227-1230

53. Beckman K., Ames K. The free radical theory of aging matures. // Physiol. Rev. 1998. - Vol. 78. -P.547 - 581.

54. Behne D., Kyriakopoulos A. New selenoproteins. // Med.Klin. 1995. -Vol.90, Suppl.l. P.5-7.

55. Behne D., Wolters W. Distribution of selenium and glutathione peroxidase in the rat. // J.Nutr. 1983. - Vol.113. - P.456-461.

56. Benov, L., Fridovich, I. Escherichia coli expresses a copper- and zinc-containing superoxide dismutase. // J.Biol.Chem. 1994. - Vol.269. -P.25310-25314.

57. Benzie I. Evolution of antioxidant defence Mechanisms. // Eur.J.Nutr. -2000.-Vol.39.-P.53-61

58. Benzie I. Evolution of dietary antioxidants. // Сотр. Biochem. Physiol., Part A Mol. Integr. Physiol. 2003. - Vol.136 (1). - P.l 13-26.

59. Benzie I., Strain J. Uric acid—friend or foe? // Redox.Rep. 1996. — Vol.2.-P.231-234.

60. Bickham J., Smolen M. Somatic and heritable effects of environmental genotoxins and the emergence of evolutionary toxicology.// Environ.Health.Perspect. -1994. Vol.102. - P.25-28.

61. Bjornstedt M., Xue J., Huang W., Akesson В., Holmgren A. The thioredoxin and glutaredoxin systems are efficient electron donors to human plasma glutathione peroxidase. // J.Biol.Chem. 1994. - Vol.269 (47). -P.293 82-293 84.

62. Blom H. Consequences of homocysteine export and oxidation in the vascular system. // Semin.Thromb.Hemost. 2000. - Vol.26. - P.227-232

63. Boryaev G., Blinokhvatov A. Effect of selenopiran on immune system under stress conditions. // Pathophysiology. 1998. - Vol.5 (1). - P.l48.

64. Bryan C., Campbel G., Lawrence R., Jenkinson S. Diphosphoryl lipid A protects from lethal hyperoxia // J.Lab.Clin. Med. 1992. - Vol.120. -P.444-452

65. Buard A., Clement M., Bourre J. Developmental changes in enzymatic systems involved protection against peroxidation in isolated rat brain microvessels // Neurosci. Lett. 1992. - Vol. 141. - P.72-74

66. Burk R., Nishiki K., Lawrence R., Chance B. Peroxide removal by selenium-dependent and selenium-independent glutathione peroxidases inhemoglobin-free perfused rat liver.// J.Biol.Chem. 1978. - Vol.253. - P.43-46.

67. Burton, G., Ingold K. Vitamin E: application of the principles of physical organic chemistry to the exploration of its structure and function. // Acc. Chem. Res. 1986. - Vol.19. - P. 194-201.

68. Byung Pal Yu. Cellular defenses against damage from reactive oxygen species. // Physiol. Rev. 1994. - Vol.74. - P.139-162.

69. Caisova D., Eybl V. The effect of cadmium and carbamates on the activity of glutathionperoxidase and catalase in erytrocytes of mice. // Plzen. Lek.Sb. 1993. - Vol.68. - P.l 15-116.

70. Carrillo M., Kanai S., Sato Y., Kitani K. Age-related changes in antioxidant enzyme activities are region and organ, as well as sex, selective in the rat // Mech. Ageing Dev. 1992. - Vol.65. - P. 187-198

71. Casalino E., Calzaretti G., Sblano C., Landriscina C. Cadmium-dependent enzyme activity alteration is not imputable to lipid peroxidation.// Arch.Biochem.Byophys. 2000. - Vol.383 (2). - P.288-295.

72. Chance В., Sies H., Boveris A. Hydroperoxide metabolism in mammalian organs. // Physiol. Rev. 1979. - Vol.59 (3). - P.527-605.

73. Chen C., Togawa Т., DiBello P., Majors A., Budy В., Ketterer M., Jacobsen D. Albumin thiolate anion is an intermediate in the formation of albumin-S-S-Homocysteine. // J. Biol. Chem. 2001. - Vol.276. P.30111-30117.

74. Cherian S., Whitelaw A., Thoresen M., Love S. The pathogenesis of neonatal post-hemorrhagic hydrocephalus. // Brain Pathol. 2004. - Vol.14 (3). -P.305-311.

75. Choe H., Hansen J., Harris C. Spatial and temporal ontogenies of glutathione peroxidase and glutathione disulfide reductase during development of the prenatal rat. // J. Biochem. Mol. Toxicol. 2001. -Vol.15 (4).-P. 197-206.

76. Chojkier M., Houglum К., Solis-Herruzo J., Brenner D. Stimulation of collagen gene expression by ascorbic acid in cultured human fibroblasts. A role for lipid peroxidation? // J. Biol. Chem. 1989. - Vol.264 (28). -P. 16957-16962.

77. Chu F., Doroshow J., Esworthy R. Expression, characterization, and tissue distribution of a new cellular selenium-dependent glutathione peroxidase, GSHPx-GI. // J. Biol. Chem. 1993. - Vol.268 (4). - P.2571-2576.

78. Chu F., Esworthy R., Ho Y., Bermeister M., Swiderek K., Elliott R. Expression and chromosomal mapping of mouse Gpx2 gene encoding the gastrointestinal form of glutathione peroxidase, GPX-GI. // Biomed Environ Sci. 1997. - Vol. 10 (2-3). - P. 156-162.

79. Clarkson Т., Health effects of metals: a role for evolution? // Environ. Health Perspect. 1995. - Vol.103. -P.9-12

80. Conn E., Vennesland B. Glutathione reductase of wheat germ. // J. Biol. Chem. 1951. - Vol. 192 (1). - P. 17-28.

81. Corral-Debrinski M., Shoffner J., Lott M., Wallace D. Association of mitochondrial DNA damage with aging and coronary atherosclerotic heart disease. // Mutat. Res. 1992. - Vol.275 (3-6). - Vol. 169-80.

82. Cortopassi G., Arnheim N. Detection of a specific mitochondrial DNA deletion in tissues of older humans. // Nucleic Acids Res. 1990. — Vol. 18 (23).-P.6927-33.

83. Cotgreave I., Gerdes R. Recent trends in glutathione biochemistry: glutathione-protein interactions: a molecular link between oxidative stress and cell proliferation. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. — Vol.242.-P.l-9.

84. Crapo J., Tierney D. Superoxide dismutase and pulmonary oxygen toxicity. // Am. J. Physiol. 1974. - Vol.226. - P.1401-1407.

85. Crissinger K., Grisham M., Granger D. Developmental biology of oxidant-producing enzymes and antioxidants in the piglet intestine. // Pediatr. Res. 1989.-Vol.25 (6). P.612-616.

86. Cristiano F., Dehaan J., Ianello R., Kola I. Changes in the levels of enzymes which modulate the antioxidant balance occur during aging and correlate with cellular damage // Mech.Againg and development. 1995. -Vol.80.-P.93-105

87. Culter R. Genetic stability and oxidative stress: common mechanism in aging and cancer// Free radicals and aging. — Basel: Birkhauser Verlag., 1992.-P.31-46

88. Cutler R. Antioxidants and aging. // Am. J. Clin. Nutr. 1991. -Vol.53.-P.373S-379S.

89. Das D., Flansaas R., Engelman R., Rousou R., Breyer R., Lemeshow S., Otani H. Age-related development profiles of the antioxidative defense system and the peroxidative status of the pig heart. // Biol. Neonate. 1987. -Vol.51 (3).-P. 156-169.

90. Das D., Engelman R., Flansaas D., Otani H., Rousou J., Breyer R. Developmental profiles of protective mechanisms of heart against peroxidative injury. // Basic Res. Cardiol. 1987. - Vol.82 (1). P.36-50.

91. Das D., Fanburg B. Hyperoxia elevates Cu-Zn-superoxide dismutase of endothelial cells as detected by sensitive ELISA // Enzyme. 1992. — Vol.46. -P.188-195

92. Da vies K. Proteolytic systems as secondary antioxidant defenses. // Cellular antioxidant defense mechanisms, edited by C.K.Chow. Boca Raton, FL: CRC, 1988, p.25-67

93. Davies M., Fu S., Wang H., Dean R. Stable markers of oxidant damage to proteins and their application in the study of human disease // Free. Radic. Biol. Med. 1999. - Vol.27. -P.l 151-1163.

94. De la Paz M., Zhang J., Fridovich I. Antioxidant enzymes of the human retina: effect of age on enzyme activity of macula and periphery. // Curr. Eye Res. 1996. - Vol.15. -P.273-278.

95. Demus-Oole A., Swierczewski E., Minkowski A. Glutathione peroxidase of rat liver during development. // Z Klin Chem Klin Biochem. -1969. Vol.7 (2). - P.209-211 (I).

96. Demus-Oole A., Swierczewski E. Glutathione peroxidase in rat liver during development. II. Localization and characterization of the enzyme in the subcellular liver fractions of newborn and adult rat. // Biol. Neonat. -1969. Vol.14 (3). P.211-218 (II).

97. Dhaunsi G., Singgh I., Hanevold C. Peroxisomal participation in the cellular response to the oxidative stress of endotoxin // Mol. Cell. Biochem. -1993.-Vol.126.-P.25-35.

98. Diplock A. Metabolic aspects of selenium action and toxicity. // Crit. Rev.Toxicol. 1976. - Vol.4. P.271-329.

99. Diplock A. Antioxidant nutrients and disease prevention: an overview. // Am.J.Clin.Nutr. 1991. - Vol.53. P. 189-193.

100. Drunat S., Moatti N., Paul J-L., Cogny A. Homocysteine-induced decrease in endothelin-1 production is initiated at the extracellular level and involves oxidative products. // Eur.J.Biochem. 2001. - Vol.268. - P.5287-5294.

101. Early J., Schnell R. Selenium antagonism of cadmium-induced inhibition of hepatic drug metabolism in the male rat. // Toxicol. Appl. Pharmacol. -1981.- Vol.58. P.57-66.

102. Eaton В., Konner M., Shostak M. Stone ages in the fast lane: chronic degenerative diseases in evolutionary perspective. // Am. J. Med. 1988. — Vol.84.-P.739-749.

103. Eaton В., Eaton III, S., Konner M. Paleolithic nutrition revisited: a twelve-year retrospective on its nature and implications. // Eur. J. Clin. Nutr. 1997. -Vol.51.-P.207-216.

104. Mouatassim S., Guerin P., Menezo Y. Expression of genes encoding antioxidant enzymes in human and mouse oocytes during the final stages of maturation. // Mol. Hum. Reprod. 1999. - Vol.5 (8). - P.720-725.

105. Ellman G. Tissue sulfhydryl groups. // Arch. Biochem. Biophys.-1959. — No.82. P.70-77.

106. Emerit I., Packer L., Auclair C. Extracellular-superoxide dismutase, distribution in the body and therapeutic implications // Antioxidants in therapy and preventive medicine. -N.Y.: Plenum Press, 1990. 594 p.

107. Ernster Z., Nordenbrandt K. Microsomal lipid peroxidation // Methods Enzymol. 1967. - Vol.10. - P.575-576

108. Esaki N., Nacamura Т., Tanaka H., Soda K. Selenocysteine lyase, a novel enzyme that specifically acts on selenocysteine. Mammaliandistribution and purification and properites of pig liver enzyme. // J. Biol. Chem. 1982. - Vol.257. - P.43 86-4391.

109. Escuyer V., Haddad N., Frehel C., Berche P. Molecular characterization of a surface-exposed superoxide dismutase of Mycobacterium avium. II Microb. Pathog. 1996. - Vol.20. - P.41-55.

110. Esworthy R., Swiderek К., Ho Y., Chu F. Selenium-dependent glutathione peroxidase-GI is a major glutathione peroxidase activity in the mucosal epithelium of rodent intestine. // Biochim Biophys Acta. — 1998. -Vol.1381 (2). -P.213-226.

111. Figureiro-Pereira M., Yakushin S., Cohen G. Disruption of the intracellular sulfhydryl homeostasis by cadmium-induced oxidative stress leads to protein thiolation and ubiquitination in neuronal cells. // J. Biol. Chem. 1998.-Vol.273.-P.12703-12709.

112. Finkelstein J., Martin J. Methionine Metabolism in mammals. Adaptation to methionine excess. // J. Biol. Chem. 1986. - Vol.261. -P.1582-1587.

113. Fita I., Rossman M. The NADPH binding site on beef liver catalase. // Proc. Natn. Acad. Sci. U.S.A. 1985. - Vol.82. - P. 1604—1608.

114. Fonseca V., Guba S., Fink L. Hyperhomocysteinemia and the endocrine system: implications for atherosclerosis and thrombosis. // Endocr Rev. 1999. - Vol.20 (5). - P.738-759.

115. Forman H. Oxidant radical production and lung injury // Oxygen Radicals: systemic events and disease processes. Basel: Karger, 1990. -P.71-96

116. Forsberg H., Borg L., Cagliero E., Eriksson U. Altered levels of scavenging enzymes in embryos subjected to a diabetic environment. Free Radic. Res. 1996. - Vol.24 (6). -P.451-459.

117. Forsmark-Andree P., Dallner G., Ernster L. Endogenous ubiquinol prevents protein modification accompanying lipid peroxidation in beef heart submitochondrial particles.// Free Radic. Biol. Med. 1995. - Vol.19 (6). -P.749-757.

118. Frank L., Sosenko I. Prenatal development of lung antioxidant enzymes in four species. // J. Pediatr. 1987. - Vol.110 (1). - P. 106-110.

119. Freedman J., Ciriolo M., Peisach J. The role of glutathione in copper metabolism and toxicity. // J. Biol. Chem. 1989. - Vol.264 (10). - P.5598-5605.

120. Freedman J., Loscalzo S., Benoit S., Valeri C., Barnard M., Michelson A. Decreased platelet inhibition by nitric oxide in two brothers with a history of arterial thrombosis. // J. Clin. Invest. 1996. - Vol.97. - P.979-987.

121. Fridovich I. Fundamental Aspects of Reactive Oxygen Species, or What's the Matter with Oxygen? // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1999. - Vol.893. -P.13-18.

122. Fridovich I. Oxygen toxicity: a radical explanation. // J Exp. Biol. -1998. Vol.201. -P.1203-1209.

123. Fridovich I. Superoxide dismutases. An adaptation to a paramagnetic gas. // J. Biol. Chem. 1989. - Vol. 264. - P.7761-7764.

124. Fridovich I. Superoxide dismutases. // Annu. Rev. Biochem. 1975. -Vol.44.-P.147-159.

125. Fridovich I. The biology of oxygen radicals. // Science. 1978. -Vol.201 (4359). - P.875-880.

126. Fryer A., Hume R., Strange R. The development of glutathione S-transferase and glutathione peroxidase activities in human lung. // Biochim. Biophys. Acta. 1986. - Vol.883 (3). - P.448-453.

127. Gasievicz Т., Smith J. Interaction of cadmium and selenium in rat plasma in vivo and in vitro. // Biochem. Biophys. Acta. 1976. - Vol.428. -P.l 13-121.

128. Gaudu P., Weiss B. SoxR, a 2Fe-2S. transcription factor is active only in its oxidized form. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996. - Vol.93. -P. 10094-10098.

129. Gilbert H. Redox control of enzyme activities by thiol/disulfide exchange. // Methods Enzymol. 1984. - Vol.107. - P.330-351.

130. Gomi F., Matsuo M. Effects of aging and food restriction on the antioxidant enzyme activity of rat livers. // J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci.- 1998.-Vol.53 (3).-P.161-167.

131. Grapo J., Tierney D. Superoxide dismutase and pulmonary oxygen toxicity. //Am. J. Physiol. 1974. - Vol.226. - P. 1401-1407.

132. Gregory E., Dapper C. Isolation of an ironcontaining superoxide dismutase from Bacteroides fragilis: reconstitution as a manganese-containing enzyme. // Arch. Biochem. Biophys. 1983. - Vol.220. - P.293-300.

133. Gregory E., Fridovich I. Induction of superoxide dismutase by molecular oxygen. // J. Bacteriol. Vol.114. - P.5443-5448.

134. Gregory E., Goscin S., Fridovich I. Superoxide dismutase and oxygen toxicity in a eukaryote. // J. Bacteriol. 1974. - Vol.117. - P.456-460.

135. Griffiths H., Unsworth J., Blake D., Lunec J. Free radicals in chemistry, pathology and medicine. // London: Richelieu, 1988. p.439-454.

136. Griffiths H. Antioxidant and protein oxidation. // Free Rad. Res. -2000.-Vol.33.-P.47-58.

137. Gruer M., Guest J. Two genetically-distinct and differentially-regulated aconitases (AcnA and AcnB) in Escherichia coli. // Microbiology. 1994. - Vol.140. P.2531-2541.

138. Guerin P., Mouatassim S., Menezo Y. Oxidative stress and protection against reactive oxygen species in the pre-implantation embryo and its surroundings. // Hum. Reprod. Update. 2001. - Vol.7 (2). - P. 175-189.

139. Guerin P., Menezo Y. Hypotaurine and taurine in gamete and embryo environments: de novo synthesis via the cysteine sulfinic acid pathway in oviduct cells. // Zygote. 1995. - Vol.3 (4). - P.333-343.

140. Gunther Т., Hollriegl V., Vormann J. Perinatal development of iron and antioxidant defence systems. // J. Trace Elem. Electrolytes Health Dis. -1993.-Vol.7 (l).-P.47-52.

141. Gupta A., Shukla G. Development of brain free radical scavenging system and lipid peroxidation under the influence of gestational and lactational cadmium exposure. // Hum. Exp. Toxicol. 1995. - Vol.14 (5). -428-433.

142. Hage S., Singh S. Temporal expression of genes encoding free radical-metabolizing enzymes is associated with higher mRNA levels during in utero development in mice. // Dev. Genet. 1990. - Vol.11 (2). - P. 149159.

143. Halliwell В., Gutteridge J. Free Radicals in Biology and Medicine. New York : Oxford University Press, 1999. 936 p.

144. Halliwell B. Albumin an important extracellular antioxidant. // Biochem. Pharmacol. - 1988. - Vol.37 (4). - P.569-571.

145. Halliwell B. Antioxidant in human health and disease. // Annu. Rev. Nutr.- 1996.-Vol.16.-P.33-50.

146. Halliwell B. Free radicals, reactive oxygen species, and human disease: a critical evaluation with special reference to atherosclerosis. // Br.J.Exp.Pathol. 1989. - Vol.70. -P.737-757.

147. Halliwell B. Establishing the significance and optimal intake of dietary antioxidants: the biomarker concept. // Nutr. Rev. 1999. - Vol.57. -P.104—113.

148. Hampton M., Fadeel В., Orrenius S. Redox regulation of the caspases during apoptosis. // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1998. - Vol.854. - P.328-335.

149. Hansen J., Berge R., Nordoy A., Bonaa K. Lipid peroxidation of isolated chylomicrons and oxidative status in plasma after intake of highly purified eicosapentaenoic or docosahexaenoic acids. // Lipids. — 1998. -Vol.33 (ll).-P.l 123-1129.

150. Harman A., McKenna M., Adamson G. Postnatal development of enzyme activities associated with protection against oxidative stress in the mouse. // Biol. Neonate. 1990. - Vol.57 (3-4). - P.187-193.

151. Harman D. Aging: a theory based on free radical and radiation chemistry. // J. Gerontol. 1956. - Vol.11 (3). - P.298-300.

152. Harman D. The aging process. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1981. -Vol. 78. — P.7124-7128.

153. Harris E. Regulation of antioxidant enzymes. // FASEB J. 1992. -Vol.6.-P.2675-2683.

154. Harrison C., Andersen C. Exhaled breath measures of inflammation: are they useful in neonatal chronic lung disease? // Arch. Dis. Child Fetal Neonatal Ed. 2005. - Vol.90 (1). - P.6-10.

155. Hass M., Massaro D. Developmental regulation of rat lung Cu,Zn-superoxide dismutase. // Biochem J. 1987. - Vol.246 (3). - P.697-703.

156. Hayakawa M.} Hattori K., Sugiyama S., Ozawa T. Age-associated oxygen damage and mutations in mitochondrial DNA in human hearts. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992. - Vol.189 (2). - P.979-985.

157. Heinecke J., Rosen H., Suzuki L., Chait A. The role of sulfur-containing amino acids in superoxide production and modification of low density lipoprotein by arterial smooth muscle cells. // J. Biol. Chem. 1987. -Vol.262.-P.10098-10103.

158. Hirayama K., Yasutake A., Inoue M. Effect of oxidative stress on interorgan metabolism of glutathione // Medical, Biochemical and Chemical Aspects of Free Radicals. Amsterdam: Elsevier, 1989. -P.559-562.

159. Ho Y., Magnenat J., Gargano M., Cao J. The nature of antioxidant defense mechanisms: A lesson from transgenic studies // Environ. Health. Perspect. 1998. - Vol.106 (5). -P.1219-1228

160. Holmberg R., Ferm V. Interrelationships of selenium, cadmium and arsenic in mammalian teratogenesis. // Arch. Environ. Health. 1969. -Vol.18.-P.873-877.

161. Hopkins F., Elliot K. The relation of glutathione to cell respiration with special reference to hepatic tissue // Proc. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci.-1931. Vol. 109. - P.58-88.

162. Huang R., Hsu Y., Lin H., Yang F. Folate depletion and elevated plasma homocysteine promote oxidative stress in rat livers. // J. Nutr. -2001.-Vol.131.-P.33-38.

163. Hussain Т., Shukla G., Chandra S. Effects of cadmium on superoxide dismutase and lipide peroxidation in liver and kidney of growing rats, in vivo and in vitro studies. // Pharmacol. Toxicol. 1987. - Vol.60. - P.355-358.

164. Imlay J., Fridovich I. Assay of metabolic superoxide production in Escherichia coli. // J. Biol. Chem. 1991. - Vol.266. - P.6957-^965.

165. Oner G., Izgut-Uysal V., Senturk U. Role of lipid peroxidation in cadmium-induced impairment of the gastric mucosal barrier. // Food Chem. Toxicol. 1994. - Vol.32 (9). - P.799-804.

166. Jacobsen D. Hyperhomocysteinemia and oxidative stress. // Arteriosc. Thromb. Vase. Biol. 2000. - Vol.20. - P. 1182-1185.

167. Jacubovski H. Calcium-dependent human serum homocysteine thiolactone hydrolase. // J. Biol. Chem. 2000. - Vol.275. - P.3957-3962.

168. Jacubovski H. Protein homocysteinylation: possible mechanism underlying pathological consequences of elevated homocysteine levels. //

169. FASEB J. 1999. - Vol.13. -P.2277-2283.

170. Jacubovski H., Zhang L., Bardegues A., Aviv A. Homocysteine thiolactone and protein homocysteinylation in human endothelial cells. Implications for atherosclerosis. // Circ. Res. 2000. - Vol.87 (1). - P.45-56.

171. Jang I., Chae K., Cho J. Effects of age and strain on small intestinal and hepatic antioxidant defense enzymes in Wistar and Fisher 344 rats. // Mech. Ageing Dev. 2001. - Vol.122 (6). - P.561-570.

172. Jang I., Jung K., Cho J. Age-related changes in antioxidant enzyme activities in the small intestine and liver from Wistar rats. // Exp. Anim. -1998. Vol.47 (4). - P.247-252.

173. Ji L., Dillon D., Wu E. Alteration of antioxidant enzymes with aging in rat skeletal muscle and liver. // Am. J. Physiol. — 1990. — Vol.258. -R918-R923.

174. Ji L., Dillon D., Wu E. Myocardial aging: antioxidant enzyme systems and related biochemical properties. // Am. J. Physiol. 1991. — Vol.260. -R386-R392.

175. Jung К., Henke W. Developmental changes of antioxidant enzymes in kidney and liver from rats. // Free Radic. Biol. Med. 1996. - Vol.20 (4). -613-617.

176. Jung C., Thomas J. S-Glutahiolated hepatocyte proteins and insulin disulfides as substrates for reduction by glutaredoxin, thioredoxin, protein disulfide isomerase and glutathione. // Arch. Biochem. Biophys. 1996. — Vol.335.-P.61-72.

177. Kagi J., Himmelhoch S., Whanger P., Bethune J., Vallee B. Equine hepatic and renal metallothioneins. Purification, molecular weight, amino acid composition, and metal content. // J.Biol.Chem. 1974. - Vol.249. -P.3537-3542.

178. Khan J., Black S. Developmental changes in murine brain antioxidant enzymes. // Pediatric research. 2003. - Vol.54. - P.77-82.

179. Kidd P. Glutathione: systemic protectant against oxidative and free radical damage. // Alter. Med. Rev. 1997. - Vol.2. - P. 155-176.

180. Kingsley P., Whitin J., Cohen H., Palis J. Developmental expression of extracellular glutathione peroxidase suggests antioxidant roles in deciduum, visceral yolk sac, and skin. // Mol. Reprod. Dev. 1998. - Vol.49 (4). -P.343-355.

181. Kirkman H., Galiano S., Gaetani G. The function of catalase-bound NADPH. // J. Biol. Chem. 1987. - Vol.262. - P.660-666.

182. Klatt P., Lamas S. Regulation of protein functions by S-glutathiolation in response to oxidative and nitrosative stress. // Eur. J. Biochem. 2000. -Vol.267. - P.4928-4944.

183. Klotz L., Kroncke K., Buchczyk D., Sies H. Role of copper, zinc, selenium and tellurium in the cellular defence against oxidative and nitrosative stress. // J. Nutr. 2003. - Vol.133. - P. 1448-1451.

184. Kolesnikov M., Kalytka V. Role of the antioxidant system in adaptation of ducks to postnatal development conditions. // Ukr. Biokhim. Zh. -2002. -Vol.74 (2). -P.123-127.

185. Konduri G. New approaches for persistent pulmonary hypertension of newborn. // Clin. Perinatol. 2004. - Vol.31 (3). - P.591-611.

186. Kostic M., Ognjanovic В., Dimitrijevic S, Zikic R., Stajn A., Zivkovic R. Cadmium-induced changes in antioxidant and metabolic status in red blood cells of rats: in vivo effects. // Eur. J. Haematol. 1993. - Vol.51. -P.86-92.

187. Lands W. Biochemistry of arachidonic acid metabolism. Boston: Nijhoff, 1985.- 185 c.

188. Lapointe S., Sullivan R., Sirard M. Binding of a bovine oviductal fluid catalase to mammalian spermatozoa. // Biol. Reprod. 1998. - Vol.58 (3). -P.747-753.

189. Leeuwenburgh C., Wagner P., Holloszy J., Sohal R., Heinecke J. Caloric restriction attenuates dityrosine cross-linking of cardiac and skeletal muscle proteins in aging mice. // Arch. Biochem. Biophys. 1997. -Vol.346 (1). -P.74-80.

190. Lemeshko V., Nikitchenko Iu. Lipid hydroperoxide levels in the heart and liver of rats of various ages. // Ukr. Biokhim. Zh. 1986. - Vol.58 (6). -P.67-70.

191. Lewis C., Pancharuniti N., Sauberlich H. Plasma folate adequacy as determined by homocysteine level. // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1992. -Vol.669. - P.360-362.

192. Li J., Foote R. Culture of rabbit zygotes into blastocysts in protein-free medium with one to twenty per cent oxygen. // J. Reprod. Fertil. 1993. -Vol.98 (1).-P.163-167.

193. Li Y., Huang Т., Carlson E., Melov S., Ursell P., Olson J., Noble L., Yoshimura M., Berger C., Chan P. Dilated cardiomyopathy and neonatal lethality in mutant mice lacking manganese superoxide dismutase. // Nature Genet.- 1995-Vol.11. 376-381.

194. Link E. Enzymic pathways involved in cell response to H202. // Free Radic. Res. Commun. 1990. - Vol.11 (1-3). - P.89-97

195. Linnane A., Baumer A., Maxwell R., Preston H., Zhang C., Marzuki S. Mitochondrial gene mutation: the ageing process and degenerative diseases. // Biochem. Int. 1990. - Vol.22 (6).- P. 1067-1076.

196. Linnane A., Kovalenko S., Gingold E. The universality of bioenergetic disease. Age-associated cellular bioenergetic degradation and amelioration therapy. // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1998. - Vol.854. - P.202-213.

197. Liochev S., Hausladen A., Beyer W., Fridovich I. NADPH:ferredoxin oxidoreductase acts as a paraquat diaphorase and is a member of the soxRS regulon // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. - Vol.91. - P. 1328-1331.

198. Little C., Olinescu R., Reid K., O'Brien P. Properties and regulation of glutathione peroxidase. // J. Biol. Chem. 1970. - Vol.245. - P.3632-3636.

199. Loscalzo J. The oxidant stress of hyperhomocysteinemia. // J. Clin. Invest. 1996. - Vol.98 (1). - P.5-7.

200. Lucas D., Szweda L. Cardiac reperfusion injury: aging, lipid peroxidation, and mitochondrial dysfunction. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. - Vol.95. - P.510-514.

201. Magos L., Webb M. The interaction of selenium with cadmium and mercury. // Crit. Rev. Toxicol. 1980. - Vol.8. - P.l-142.

202. Manca D., Ricard A., Trottier В., Chevalier G. Studies on lipid peroxidation in rat tissues following administration of low and moderate doses of cadmium chloride. // Toxicology. 1991. - Vol.67. - P.303-323.

203. Mapson L., Goddard D. The reduction of glutathione by plant tissues. // Biochem J. 1951. - Vol.49. - P.592-601.

204. Maret W. Metallothionein/disulfide interactions, oxidative stress, and the mobilization of cellular zinc. // Neurochem. Int. 1995. - Vol.27 (1). -P.lll-117.

205. Maret W. Oxidative metal release from metallothionein via zinc-thiol/disulfide interchange. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. - Vol.91 (1). -P.237-241.

206. Marklund S. Expression of extracellular superoxide dismutase by human cell lines // Biochem. J. 1990. - Vol.266. - P.213-219.

207. Marklund S. Extracellular superoxide dismutase in human tissues and human cell lines // Clin. Invest. 1984. - Vol.74. - P.1398-1403.

208. Marklund S. Regulation by cytokines of extracellular superoxide dismutase and other superoxide dismutase isoenzymes in fibroblasts // J. Biol. Chem. 1992. - Vol.267. - P.6695-6701.

209. Marklund S., Holme E., Hellner L. Superoxide dismutase in extracelular fluids // Clin. Chim. Acta. 1982. - Vol.126. - P.41-51.

210. Martinez M., Ferrandiz M., Diez A., Miquel J. Depletion of cytosolic GSH decreases the ATP levels and viability of synaptosomes from aged mice but not from young mice. // Mech. Ageing Dev. 1995. - Vol.84. -P.77-81.

211. McCord J. The Evolution of Free Radicals and Oxidative Stress. // Am. J. Med. 2000. - Vol.108. - P.652-659.

212. McCord J., Turrens J. Mitochondrial injury by ischemia and reperfusion. // Curr. Topics. Bioenerg. 1994. - Vol.17. - P. 173-195.

213. McElroy M., Postle A., Kelly F. Catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase activities of lung and liver during human development. // Biochim. Biophys. Acta. 1992. - Vol.1117 (2). - P.153-158.

214. Mecocci P., MacGarvey U., Kaufman A., Koontz D., Shoffiier J., Wallace D., Beal M. Oxidative damage to mitochondrial DNA shows marked age-dependent increases in human brain. // Ann. Neurol. — 1993. -34 (4). — P.609-616.

215. Melov S., Shoffiier J., Kaufman A., Wallace D. Marked increase in the number and variety of mitochondrial DNA rearrangements in aginghuman skeletal muscle. // Nucleic Acids Res. 1995. - Vol.23 (20). -P.4122-4126.

216. Michailova M., Littelfield N., Hass В., Chou M. Cadmium-induced 8-hydroxydeoxyguanosine formation, DNA strand breaks and antioxidant enzyme activites in lymphoblastoid cells. // Cancer Lett. 1997. - Vol.115. -P.141-148.

217. Michiels C., Remacle J. Use of the inhibition of enzymatic antioxidant systems in order to evaluate their physiological importance. // Eur. J. Biochem. 1988. - Vol.177 (2). -P.435-441.

218. Mieyal J., Srinivasan V., Starke D. Glutathionyl specificity of thioltransferases: mechanistic and physiological implications. // Biothiols in Health and Disease. Eds. Parker L., Cadenas E., Marcel Dekker, New York, 1995. — P.305-372.

219. Mihara M, Uchiyama M, Fukuzawa K. Thiobarbituric acid value on fresh homogenate of rat as a parameter of lipid peroxidation in aging, CC14 intoxication, and vitamin E deficiency. // Biochem Med. 1980. - Vol.23 (3). -P.302-311.

220. Mills G. Hemoglobin catabolism. I. Glutathione peroxidase, an erythrocyte enzyme which protects hemoglobin from oxidative breakdown. // J. Biol. Chem. 1957. - Vol.229 (1). - P.l89-197.

221. Mills G. The purification and properties of glutathione peroxidase of erythrocytes. // J. Biol. Chem. 1959. - Vol.234 (3). - P.502-506.

222. Mo J., Horn D., Andersen J. Decreases in protective enzymes correlates with increased oxidative damage in the aging mouse brain. // Mech. Ageing Dev. 1995. - Vol.81. - P.73-82.

223. Moore E., Reichard P., Thelander L. Enzymatic synthesis of dezoxyribonucleotides. V. Purification and properties of thioredoxin reductase from Escherichia coli B. // J. Biol. Chem. 1964. - Vol.239. -P.3445-3452.

224. Mori N., Hirayama K. Long-term consumption of a methionine-supplemented diet increases iron and lipid peroxide levels in rat liver. // J. Nutr. 2000. - Vol.130. - P.2349-2355.

225. Munz В., Frank S., Huebner G., Olsen E., Werner S. A novel type of glutathione peroxidase: expression and regulation during wound repair. Biochem. J. 1997. - Vol.326. - P.579-585.

226. Murphy L., Strange R., Hasnain S. A critical assessment of the evidence from XAFS and crystallography for the breakage of the imidazolate bridge during catalysis in CuZn superoxide dismutase. // Structure. 1997. - Vol.5. - P.371-379.

227. Nina J., Hems R., Krebs H. Maintenance of glutathione content is isolated hepatocyctes. // Biochem. J. 1978. - Vol.170. - P.627-630.

228. Nordberg G. Chelating agents and cadmium toxicity: problems and prospects. // Environ. Health. Perspect. -1984. Vol.54. - 213-218.

229. Nordberg G. Cadmium and health in the 21st century-historical remarks and trends for the future. // Biometals. 2004. - Vol.17 (5). -P.485-489.

230. Nunoshiba T. Two stage regulation of the superoxide stress response soxRS system in Escherichia coli. II Crit. Rev. Eukaryote Gene Expr. -1996.- Vol.6. -P.377-389.

231. Ochi Т., Otsuka F., Takahashi K., Oshawa M. Glutathione and metallothioneins as cellular defense against cadmium toxicity in cultured Chinese hamster cell. // Chem. Biol. Interact. 1988. - Vol.65. - P.l-14.

232. Ognjanovic В., Pavlovic S., Maletic S., Zikic R., Stajn A., Radojicic R., Saicic Z., Petrovic V. Protective influence of vitamin E on antioxidantdefense system in the blood of rats treated with cadmium. // Physiol. Res. — 2003.- Vol.52. -P.563-570.

233. Olin K., Golub M., Gershwin M., Hendrickx A., Lonnerdal В., Keen C. Extracellular superoxide dismutase activity is affected by dietary zinc intake in nonhuman primate and rodent models. // Am. J. Clin. Nutr. 1995. -Vol.61 (6). -P.1263-1267.

234. Oliver C., Ahn В., Moerman E., Goldstein S.} Stadtman E. Age-related changes in oxidized proteins. // J. Biol. Chem. 1987. — Vol.262 (12).-5488-5491.

235. Olszewski A., McCully K. Homocysteine metabolism and the oxidative modification of proteins and lipids. // Free. Rad. Biol. Med. -1993.-Vol.14.-P.683-693.

236. Orrenius S., McConkey D.} Nicotera P. Mechanisms of oxidant-induced cell damage // Oxy-Radicals in Molecular biology and pathology. — N.Y.: Liss, 1988.-P.327-339.

237. Park E.} Thomas J. The mechanisms of reduction of protein mixed disulfides (dethiolation) in cardiac tissue. // Arch. Biochem. Biophys. — 1989. Vol.274 (1). - P.47-54.

238. Paynton В., Bachvarova R. Polyadenylation and deadenylation of maternal mRNAs during oocyte growth and maturation in the mouse. // Mol. Reprod. Dev. 1994. - Vol.37 (2). - P. 172-180.

239. Percy M. Catalase: an old enzyme with a new role? // Can. J. Biochem. Cell. Biol. 1984. - Vol.62 (10). - P. 1006-1014.

240. Perez-Campo R., Lopez-Torres M., Rojas C., Cadenas S., Barja G., Quiroga D. Lung glutathione reductase induction in aging catalase-depleted frogs correlates with early survival throughout the life span. // Mech. Ageing Dev. 1993.-Vol.67.-P.l 15-127.

241. Piko L., Clegg K. Quantitative changes in total RNA, total poly(A), and ribosomes in early mouse embryos. // Dev. Biol. 1982. - Vol.89 (2). -P.362-378.

242. Pope A., Rail D. Environmental medicine integrating a missing element into medical education. Washington, DC: National Academy Press, 1995. -P.230-231.

243. Poulsen H., Jensen В., Weimann A., Jensen S., Sorensen M., Loft S. Antioxidants, DNA damage and gene expression. // Free Rad. Res. 2000. -Vol.33.-P.33-39.

244. Racker E. Glutathione reductase from bakers' yeast and beef liver. // J. Biol. Chem. 1955. - Vol.217. -P.855-865.

245. Raes M., Michiels C., Remacle J. Comparative study of the enzymatic defense systems against oxygen-derived free radicals: the key role of glutathione peroxidase. // Free Radic. Biol. Med. 1987. - Vol.3 (1). - P.3-7.

246. Rail Т., Lehninger A. Glutathione reductase of animal tissues. // J. Biol. Chem. 1951. - Vol.194. - P.l 19-130.

247. Rickett G., Kelly F. Developmental expression of antioxidant enzymes in guinea pig lung and liver. // Development. 1990. - Vol.108 (2).-P.331-336.

248. Ripalda M., Rudolph N., Wong S. Developmental patterns of antioxidant defense mechanisms in human erythrocytes. // Pediatr. Res. 1989. - Vol.26 (4). - P.366-369.

249. Rivet A. Preferential degradation of the oxidatively modified form of glutamine synthetase by intracellular mammalian proteases. // J.Biol.Chem.- 1985. 260. - Vol. 12600-12606.

250. Rodriguez-Martinez M., Ruiz-Torres A. Homeostasis between lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities in healthy human aging. // Mech. Ageing Dev. 1992. - Vol.66. - P.213-222.

251. Rotruck J., Pope A., Ganther H., Swanson A., Hafeman D., Hoekstra W. Selenium: biochemical role as a component of glutathione peroxidase. // Science. 1973. - Vol.179 (73). - P.588-590.

252. Sagai M., Ichinose T. Age-related changes in lipid peroxidation as measured by ethane, ethylene, butane and pentane in respired gases of rats. // Life Sci. 1980. - Vol.27 (9). - P.731-738.

253. Salin M. Preparation of iron-containing superoxide dismutases from eukaryotic organisms. // Handbook of methods for oxygen radical research.- Boca Raton: CRC Press, 1986. P.9-13.

254. Salonen J. Markers of oxidative damage and antioxidant protection: assessment of LDL oxidation. // Free Rad. Res. 2000. - Vol.33. - P.41-46.

255. Sanz N., Diez-Fernandez C., Cascales M. Variations of hepatic antioxidant systems and DNA ploidy in rats aged 2 to 8 months. // Biochim. Biophys. Acta. 1996.-Vol.1315 (2).-P.123-130.

256. Sarkar S., Yadav P., Bhatnager D. Lipid peroxidative damage on cadmium exposure and alterations in antioxidant system in rat erythrocytes: a study with relation to time. //Biometals. 1998.- Vol.11.-P.153-157.

257. Sawada M., Carlson J. Changes in superoxide radical and lipid peroxide formation in the brain, heart and liver during the lifetime of the rat. // Mech. Ageing Dev. 1987. - Vol.41 (1-2). - P.125-137.

258. Sawada M., Carlson J. Biochemical changes associated with the mechanism controlling superoxide radical formation in the aging rotifer. // J. Cell. Biochem. 1990.-Vol.44.-P. 153-165.

259. Schleicher E., Wagner E., Nerlich A. Increased accumulation of the glycoxidation product N(epsilon)-(carboxymethyl)lysine in human tissues in diabetes and aging. // J. Clin. Invest. 1997. - Vol.99 (3). - P.457-468.

260. Scott E., Duncan I., Ekstrand V. Purification and prorerties of glutathione reductase of human erytrocytes. // J. Biol. Chem. 1963. -Vol.238.-P.3928-3933.

261. Selhub J. Homocysteine metabolism. // Ann. Rev. Nutr. 1999. — Vol.19.-P.217-246.

262. Serafini M., Arola L., Romeu A. Glutathione and related enzyme activity in the 11-day rat embryo, placenta and perinatal rat liver. // Biol. Neonate. 1991. - Vol.60 (3-4). - P.236-242.

263. Sharov V., Klotz L., Briviba K. Glutathione peroxidase protects against peroxynitrite-mediated oxidations. A new function for selenoproteins as peroxynitrite reductase. // J. Biol. Chem. 1997. - Vol.272 (44). -P.27812-27817.

264. Shimakawa Т., Nieto F., Malinow M., Chambless L., Schreiner P., Szklo M. Vitamin intake: a possible determinant of plasma homocysteineamong middle-aged adults. // Ann. Epidemiol. 1997. - Vol.7 (4). - 285293.

265. Sies H. Oxidative stress from basic research to clinical application // Amer. J. Med. - 1991.-Vol.91 (3C).-P.31-38.

266. Smith A., Picciano M., Milner J. Selenium intakes and status of human milk and formula fed infants. // Am. J. Clin. Nutr. 1982. — Vol.35. -P.521-526.

267. Soave M., Moulsma M., Chevalier P. Increased superoxide dismutase activity in erythrocytes of children with pulmonary hypertension // Clin. Chim. Acta. 1992. - Vol.209. - P.95-101.

268. Sohal R. The free radical hypothesis of aging: an appraisal of the current status // Aging Clin. And Exp. Res. 1993. - Vol.5. - P.3-17.

269. Sohal R., Agarwal S., Candas M., Forster M., Lai H. Effect of age and caloric restriction on DNA oxidative damage in different tissues of C57BL/6 mice. // Mech. Ageing Dev. 1994 (I). - Vol.76 (2-3). - P.215-224.

270. Sohal R., Agarwal S., Sohal B. Oxidative stress and aging in the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus). // Mech. Ageing Dev. 1995. -Vol.81 (1). — P.l 5-25.

271. Sohal R., Ku H., Agarwal S., Forster M., Lai H. Oxidative damage, mitochondrial oxidant generation and antioxidant defenses during aging and in response to food restriction in the mouse. // Mech. Ageing Dev. 1994 (II). - Vol.74 (1-2). - P.121-133.

272. Sohal R., Arnold L., Sohal B. Age-related changes in antioxidant enzymes and prooxidant generation in tis- sues of the rat with special reference to parameters in two insect species. // Free Radical Biol. Med. -1990 (II). Vol.9. - P.495-500.

273. Starkebaum G., Harlan J. Endothelial cell injury due to copper-catalyzed hydrogen peroxide generation from homocysteine. // J. Clin. Invest. 1986. - Vol.77. - P. 1370-1376.

274. Stead L., Brosnan M., Brosnan J. Characterization of homocysteine metabolism in the rat liver. // Biochem. J. 2000. - Vol.350. - P.685-692.

275. Steinman H. Chemical aspects of structure, function and evolution among superoxide dismutases: The general scenario and the bacteriocuprein exceptions // Oxy Radicals and Their Scavenger Systems.- N.Y.: Elsevier, 1983.-Vol. 1. P.167-178.

276. Strain J., Benzie I. Diet and antioxidant defence. // Sadler M.J., Strain J. J., Caballero B. (Eds.). Encyclopedia of Human Nutrition. Academic Press, London, 1999. -P.95-106.

277. Stralin P., Marklund S. Effects of oxidative stress on the expression of extracellular superoxide dismutase, Cu-Zn- superoxide dismutase and Mn-superoxide dismutase in human dermal fibroblasts // Biochem. J. 1994. -Vol.298.-P.374-3 52

278. Sunde R. Intracellular glutathione peroxidases structure, regulation, and functhion. // Burk RF, Ed. Selenium in biology and human health. New Yore: Springer Verlag., 1994. - P.45-78.

279. Tainer J., Getzoff E., Веет K., Richardson J., Richardson D. Determination and analysis of the 2A structure of copper, zinc superoxide dismutase. //J. Molec. Biol. 1982. - Vol.160.- P. 181-217.

280. Takahashi K., Avissar N., Whitin J., Cohen H. Purification and characterization of human plasma glutathione peroxidase: a selenoglycoprotein distinct from the known cellular enzyme. // Arch. Biochem. Biophys. 1987. - Vol.256 (2). - P.677-686.

281. Tanswell A., Freeman B. Pulmonary antioxidant enzyme maturation in the fetal and neonatal rat. II. The influence of maternal iron supplements upon fetal lung catalase activity. // Pediatr. Res. 1984. - Vol.18 (9). -P.871-874.

282. Telfer J., Thomson A., Cameron I., Greer I., Norman J. Expression of superoxide dismutase and xanthine oxidase in myometrium, fetal membranes and placenta during normal human pregnancy and parturition. // Hum. Reprod.- 1997. Vol.12 (10).-P.2306-2312.

283. Thomas J., Mariorino M., Ursini F., Girotti A. Protective action of phospholipids hydroperoxide glutathione peroxidase against membrane-damaging lipid peroxidation. J.Biol.Chem. - 1990. -Vol.265 (1). - P.454-461.

284. Thomas J., Geiger PG, Maiorino M, Ursini F, Girotti AW. Enzymatic reduction of phospholipid and cholesterol hydroperoxides in artificial bilayers and lipoproteins. // Biochim. Biophys. Acta. 1990. - Vol.1045 (3). — P.252-260.

285. Thomas J., Poland В., Honzatko R. Protein sulfhydryls and their role in the antioxidant function of protein S-thiolation. // Arch. Biochem. Biophys. 1995. - Vol.319. - P. 1-9.

286. Tibell L., Aasa R., Marklund S. Spectral and physical properties of human extracellular superoxide dismutase. // Archs. Biochem. Biophys. -1993. Vol.304. - P.429-433.

287. Tillotson J., Sauberlich H. Effect of riboflavin depletion and repletion on the erythrocyte glutathione reductase in the rat. // J. Nutr. 1971. -Vol.101 (11).-P.1459-1466.

288. Toborek M., Kopieczna-Grzebieniak E., Drozdz M., Wieczorek M. Increased lipid peroxidation as a mechanism of methionine-induced atherosclerosis in rabbits. // Atherosclerosis. 1995. - Vol.115. - P.217-224.

289. Torres L., Anderson C., Marro P., Mishra O., Delivoria-Papadopoulos M. Cyclooxygenase-mediated generation of free radicals during hypoxia in the cerebral cortex of newborn piglets. // Neurochem. Res. 2004. - Vol.29 (10). -P.1825-1830.

290. Turgut M., Basaran О., Cekmen M., Karatas F., Kurt A., Aygun A. Oxidant and antioxidant levels in preterm newborns with idiopathic hyperbilirubinaemia. // J. Paediatr. Child Health. 2004. Vol.40 (11). -P.633-637.

291. Ubbink J., Van der Merwe A., Delport R., Allen R., Stabler S., Riezler R., Hayward Vermaak W. The effect of a subnormal vitamin B-6 status on homocysteine metabolism. // J. Clin. Invest. 1996. - Vol.98. - P. 177-184.

292. Ubbink J., Wermaak W., Van der Merwe A., Becker P. Vitamin B-12, vitamin B-6, and folate nutritional status in men with hyperhomocysteinemia. // Am. J. Clin. Nutr. 1993. - Vol.57. - P.47-53.

293. Udupi V, Rice-Evans C. Thiol compounds as protective agents in erythrocytes under oxidative stress. // Free Radic. Res. Commun. 1992. -Vol.16 (5).-P.315-323.

294. Uejima Y., Fukuchi Y., Teramoto S., Tabata R., Orimo H. Age changes in visceral content of glutathione in the sense accelerated mouse (SAM). // Mech. Ageing Dev. 1993. - Vol.67.- P.129-139.

295. Upchurch G., Welch G., Fabian A., Freedman J., Johnson J., Keaney J., Loscalzo J. Homocysteine decreases bioavailability nitric oxide by a mechanism involving glutathione peroxidase. // J. Biol. Chem. 1997. -Vol.272. -P.17012-17017.

296. Upchurch G. Jr., Welch G., Loscalzo J. Homocysteine, EDRF, and endothelial function.// J. Nutr. 1996. - Vol.126 (4 Suppl). - P.1290S-1294S.

297. Vallee В., Ulmer D. Biochemical effects of mercury, cadmium, and lead // Annu. Rev. Biochem. 1972. - Vol.41. - P.91-129.

298. Van den Berg, H., Faulks, R., Granado H. The potential for the improvement of carotenoid levels in foods and the likely systemic effects. // J. Sci. Food Agric. 2000. - Vol.80. -P.880-912.

299. Voutilainen S., Morrow J., Roberts L., Alfthan G., Alho H., Nyyssonen K., Salonen J. Enhanced in vivo lipid peroxidation at elevated plasma total homocysteine levels. // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. — 1999. Vol.19. - P. 1263-1266.

300. Wall R., Harlan J., Harker L., Striker G. Homocysteine-induced endothelial cell injury in vitro: a model for the study of vascular injury. // Thromb. Res. -1980.- Vol. 18. P. 113-121.

301. Watkinson J.H. Fluorometric determination of selenium in biological material with 2, 3 diaminonaphthalene // Anal. Chemis. - 1966.- Vol.38 (1).- P.92-97.

302. Weiss N., Zhang Y., Heydrick S., Bierl C., Loscalzo J. Overexpression of cellular glutathione peroxidase rescues homocysteine-induced endothelial dysfunction. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. -Vol.98 (22). -P.12503-12508.

303. Weiss S. Tissue destruction by neitrophils // New Engl. J. Med. -1989. Vol.320. - P.365-376.

304. Wendel A. Enzymes acting against reactive oxygen // Enzymes -Tools and Targets. Basel: Karger, 1988. -P.161-167.

305. Weser U., Miesel R., Hartmann H. Mummified enzymes. // Nature.1989.-Vol.341.-P.696.

306. Xue G., Snoswell A. Quantitative evaluation and regulation of S-adenosilmethionine-dependent transmethylation in sheep tissues. // Сотр. Biochem. Physiol. B. 1986. - Vol.85. - P.601-608.

307. Yoshioka Т., Motoyama H., Yamasaki F., Noma J. Lipid peroxidation^and its protective mechanism during developmental stage in rat. // Nippon Sanka Fujinka Gakkai Zasshi. 1982. - Vol.34 (7). -P.966-970.

308. Yoshioka Т., Shimada Т., Sekiba K. Lipid peroxidation and antioxidants in the rat lung during development. // Biol. Neonate. 1980. — Vol.38 (3-4).-P.161-168.

309. Yu В., Chen J., Kang C., Choe M., Maeng Y., Kristal B. Mitochondrial aging and lipoperoxidative products. // Ann. N. Y. Acad. Sci. -1996.-Vol.786.-P.44-56.

310. Yuan H., Bingle C., Kelly F. Differential patterns of antioxidant enzyme mRNA expression in guinea pig lung and liver during development. //Biochim. Biophys. Acta. 1996. - Vol.1305 (3). -P.163-171.

311. Zaken V., Kohen R., Ornoy A. The development of antioxidant defense mechanism in young rat embryos in vivo and in vitro. // Earlya Pregnancy. 2000. - Vol.4 (2). - P.l 10-123.

312. Ziegler D. Role of reversible oxidation-reduction of enzyme thiols-disulfides in metabolic regulation. // Annu. Rev. Biochem. 1985. - Vol.54. -P.305-329.1. БЛАГОДАРНОСТИ

Информация о работе

Кравченко, Юлия Валериевна
кандидата биологических наук
Москва, 2005
ВАК 03.00.04

Диссертация

Экспериментальное исследование системы антиоксидантной защиты на этапах онтогенеза при токсическом и алиментарном воздействии - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Экспериментальное исследование системы антиоксидантной защиты на этапах онтогенеза при токсическом и алиментарном воздействии - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы