Физико-химические свойства и биологические функции пигментных гранул глаза позвоночных и беспозвоночных животных

Донцов, Александр Евгеньевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Физико-химические свойства и биологические функции пигментных гранул глаза позвоночных и беспозвоночных животных
ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Физико-химические свойства и биологические функции пигментных гранул глаза позвоночных и беспозвоночных животных"

На правах рукописи

ДОНЦОВ Александр Евгеньевич

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПИГМЕНТНЫХ ГРАНУЛ ГЛАЗА ПОЗВОНОЧНЫХ И БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ

03.00.02.- Биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Институте биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук.

Научный консультант: доктор биологических наук,

академик РАН М.А. Островский

Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор Г.Г. Комиссаров

доктор биологических наук,

профессор

О.Г, Строева

доктор биологических наук, А.Ю. Семенов

Ведущая организация: Институт биохимии им. А.Н. Баха

Российской академии наук

Защита состоится б октября 2006г. в 11 час. на заседании диссертационного Совета Д 002.039.01 по адресу: 119991, Москва, ул. Косыгина 4, ИБХФ РАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института химической физики им. H.H. Семенова РАН

Автореферат разослан « сентября 2006г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета Д 002.039.01

кандидат химических наук

JißüO^

М.А. Смотряева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Ретинальный пигментный эпителий (РПЭ) — это монослой пигментированных клеток, отделяющих нейральную, фоторецепторную часть сетчатки от сосудистой оболочки и являющийся важной составляющей гемато-офтальмического барьера. Клетки РПЭ, хотя и не участвуют непосредственно в процессе трансдукции, жизненно необходимы для зрения. Известно, что отслойка нейральной части сетчатки от РПЭ приводит к дегенерации фоторецепторов и потере зрения. Это связано с тем, что РПЭ участвует практически во всех процессах, необходимых для поддержания нормального функционального состояния фоторецепторных клеток. Клетки РПЭ осуществляют ресинтез и транспорт 11-цис ретиналя — хромофора родопсина к наружным сегментам фоторецепторов, участвуют в процессе постоянного обновления фоторецепторов, фагоцитируя обломки наружных сегментов, содержащие поврежденные белки и активные фотосенсибилизаторы, токсичные для зрительных клеток.

Гибель клеток РПЭ в результате окислительного стресса и уменьшение их количества в макулярной области сетчатки, приводит к развитию различного рода дегенеративных процессов, вызывающих нарушение зрения и даже слепоту. Так, например, возрастная макулярная дегенерация сетчатки (ВМД), при которой происходит практически полная потере центрального зрения, поражает в развитых странах почти 30% населения в возрасте выше 65 лет.

Наследственные дефекты, приводящие к усилению скорости накопления липофусциновых гранул в РПЭ, и отсутствие или уменьшение концентрации меланосом, являются факторами, способствующими развитию болезни. Окислительный стресс в клетках РПЭ приводит к усиленному отложению липофусциновых гранул и к гибели клеток.

Все это свидетельствует о значительной роли пигментных гранул — меланосом и липофусцина в свободнорадикальных процессах, развивающихся в РПЭ, как в результате ее нормального функционирования, так и при воздействии внешних и внутренних прооксидантных факторов. В этой связи очевидна актуальность и важность понимания биологической роли пигментных гранул в клетках глаза человека и животных.

Цель и задачи работы. Цель настоящего исследования заключалась в экспериментальной оценке функциональной роли пигментных гранул РПЭ позвоночных животных — меланосом и липофусциновых гранул, и пигментных гранул глаза беспозвоночных животных — оммохромов, в развитии окислительных процессов, индуцированных действием электромагнитного излучения и активными формами кислорода.

В работе были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать дифференциальную чувствительность клеток глаза позвоночных и беспозвоночных животных к действию облучения, высоких концентраций кислорода и его активных форм, в зависимости от степени пигментации этих клеток, обусловленной наличием или отсутствием пигментных гранул.

2. Исследовать характер действия пигментов, входящих в состав пигментных гранул, а также их синтетических аналогов, на окислительные процессы, индуцированные облучением или активными формами кислорода.

3. Выяснить механизмы взаимодействия меланосом, меланинов и оммохромов с инициаторами свободнорадикальных реакций. Определить условия, при которых пигментные гранулы могут участвовать в процессах генерации активных форм кислорода.

4. Провести экспериментальную оценку фототоксичности липофусциновых гранул РПЭ глаза человека в сравнении с меланосомами.

5. Изучить основные физико-химические характеристики флуорофора липофусциновых гранул клеток РПЭ глаза человека — N-ретинилиден-М-ретинилэтаноламина (А2Е) и продуктов его фотоокисления. Провести сравнительное исследование повреждающего действия липофусциновых гранул и А2Е на мембранные структуры.

Научная новизна работы. Первая часть работы посвящена сравнительному исследованию чувствительности нормально

пигментированных клеток глаза и клеток глаза животных-альбиносов к повреждающему действию прооксидантных факторов.

Обнаружено, что скорость пероксидного окисления липидов (ПОЛ) в клетках РПЭ, индуцированного в результате облучения или действия активных форм кислорода, значительно ниже у пигментированных животных, чем у животных-альбиносов. Установлено, что высокая устойчивость пигментированных клеток РПЭ позвоночных животных обусловлена присутствием в них меланин-содержащих пигментных гранул - меланосом.

Показано, что в глазах озерной популяции креветок Mysis relicta, чувствительных к повреждающему действию света низкой интенсивности, содержится в 2-3 раза меньше оммохромов, чем в глазах морской популяции креветок, резистентной к действию света.

Выяснены причины устойчивости меланин и оммохром-содержащих клеток глаза к действию прооксидантных факторов. Показано, что оммохромы, меланины и их синтетические аналоги являются эффективными ингибиторами процесса ПОЛ, индуцированного как в результате действия излучения (гамма-облучение, ультрафиолет, видимый свет), так и в темноте (гипероксия, активные формы кислорода, ионы двухвалентного железа и т.п.).

Показано, что механизм ингибирующего действия меланинов и оммохромов на процессы ПОЛ связан с их способностью образовывать неактивные комплексы с ионами металлов и с веществами-сенсибилизаторами фотоокисления, а также со способностью тушить активные формы кислорода.

Большой раздел работы посвящен исследованию фототоксической активности липофусциновых гранул и их основного флуорофора А2Е в отношении клеток сетчатки и РПЭ глаза, наружных сегментов фоторецепторных клеток, липосом и искусственной бислойной липидной мембраны.

Установлено, что липофусциновые гранулы клеток РПЭ глаза человека, в отличие от меланосом, значительно ускоряют фотоиндуцированную пероксидацию липидов в липосомах, наружных сегментах фоторецепторов и в клетках РПЭ.

Обнаружено, что липофусциновые гранулы клеток РПЭ являются сенсибилизаторами процесса генерации супероксидных радикалов кислорода, индуцированного видимым светом, причем наиболее активной в этом отношении оказалась синяя область видимого спектра.

Установлено, что флуорофор липофусциновых гранул А2Е вызывает деструкцию мембранных структур, как при действии света, так и в темноте. Однако продукты его фотоокисления значительно менее активны.

Научно-практическая значимость работы. В результате проведенных фундаментальных исследований было впервые обнаружено новое свойство экранирующих пигментов глаза - меланинов и оммохромов, защищать зрительные клетки от повреждающего действия свободнорадикального окисления. Это открытие значительно расширяет наши знания о биологической роли пигментации в клетках глаза человека и животных и позволяет по-новому объяснять известные ранее феномены, наблюдающиеся у альбиносов и слабо пигментированных особей.

Полученные в диссертационной работе новые знания об ингибирующей активности меланосом РПЭ глаза человека в отношении процесса ПОЛ, индуцированного экзогенными фотосенсибилизаторами, например, фоточувствительными лекарственными препаратами, могут быть полезными в фармацевтической практике.

Фундаментальные знания фототоксичности липофусциновых гранул РПЭ человека дают теоретическое обоснование существенной роли этих гранул в развитии таких грозных патологий глаза как старческая макулярная дегенерация сетчатки.

Одно из важных практических достижений работы — утверждение опытно-промышленного регламента синтеза нового меланин-содержащего фитосорбента, наработка его первой партии в промышленных масштабах и исследование его физико-химических характеристик. Установлено, что новый меланин-содержащий фотосорбент обладает целым рядом свойств, полезных для практического применения, и может быть использован, например, для получения экологически чистых продуктов питания.

Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертационную работу, докладывались и обсуждались на различных Международных, всесоюзных, всероссийских и республиканских конгрессах, съездах, конференциях, симпозиумах, совещаниях и семинарах (список тезисов с. 45). Отдельные разделы диссертационной работы неоднократно входили в годичные списки важнейших достижений АН СССР и РАН. По результатам исследований антиоксидантной активности меланинов и оммохромов получен Диплом на

открытие № 397 от 1991г. «Защитное свойство экранирующих пигментов органов зрения животных и человека - меланопротеинов и оммохромов».

Грантовая поддержка работы. Отдельные экспериментальные исследования, вошедшие в состав данной диссертационной работы, были поддержаны грантами: Российского Фонда фундаментальных исследований; Российского Фонда технологического развития; Минпромнауки РФ в рамках программы «Развитие новых направлений биотехнологии и обеспечение биобезопасности»; Финской Академии наук в рамках двустороннего соглашения №32 между ФАН и РАН; Польской Академии наук в рамках двустороннего соглашения между ИБХФ РАН и Силезской медицинской академией; Королевского Общества Великобритании, Медицинского института «Howard Hughes» в рамках программы «Исследования по предотвращению слепоты» и др.

Личный вклад автора. Основные результаты, изложенные в диссертации, получены при определяющем вкладе автора. Это относится к постановке задач, выбору способов их решения, постановке и проведению экспериментов, обработке и интерпретации полученных результатов. Кроме того, большая часть статей, опубликованных по теме работы в соавторстве, написана лично автором диссертации.

Публикации. Основной фактический материал и выводы диссертации опубликованы в 55 статьях. Практические разработки оформлены 4 авторскими свидетельствами и 3 патентами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, включающих обзор литературы, изложение и обсуждение полученных результатов, выводов и списка цитируемой литературы.

В диссертации 332 страницы, 117 рисунков и 27 таблиц. Библиография включает 428 наименований.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Феномен и природа высокой устойчивости клеток глаза пигментированных животных к действию прооксидантных факторов.

2. Механизмы, обеспечивающие более высокую резистентность пигментированных клеток глаза по сравнению с непигментированными.

3. Механизмы фототоксичности липофусциновых гранул из клеток РПЭ глаза человека.

4. Разнонаправленность действия меланосом и липофусциновых гранул на процессы пероксидного окисления липидов.

5. Сравнительные механизмы фотоповреждающего действия липофусциновых гранул, А2Е и продуктов его фотоокисления на мембранные структуры.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. Обзор литературы.

В первой главе (обзор литературы) проведен анализ известных на сегодняшний день данных и существующих представлений о физиологической роли пигментных гранул — меланосом, оммохромов и липофусциновых гранул в зрительных процессах. Подробно описана функциональная роль клеток РПЭ, их значение в развитии старческих и наследственных патологий зрения, а также пути биосинтеза, функциональная роль и биологическое значение пигментных гранул глаза.

Глава II. Сравнительное исследование устойчивости ткани сетчатки и ретииальиого пигментного эпителия глаза пигментированных и иепигментированных позвоночных животных к повреждающему действию прооксидантов.

А. Опасность повреждения фоторецепторных клеток при действии различных прооксидантпых факторов

Все позвоночные животные содержат в тканях глаза черные или темно-коричневые меланины в качестве экранирующих пигментов. В клетках РПЭ меланины локализованы в пигментных гранулах — меланосомах, меланолизосомах и меланолипофусциновых гранулах. Ранее было общепринято, что меланосомы в глазах позвоночных животных выполняют функцию пассивного экрана, защищающего фоточувствительные структуры от избыточного света. Кроме того, поглощая лишний рассеянный свет, меланосомы повышают остроту зрения и уменьшают количество обесцвеченного родопсина (Back et al., 1965). Альбиносы, у которых в клетках РПЭ отсутствуют меланосомы, проявляют повышенную светочувствительность (фотофобия) и плохо видят при ярком дневном свете (дневная слепота). Показано, что для развития дегенеративных процессов в сетчатке крыс-альбиносов достаточно в 60 раз меньшей интенсивности света, чем для пигментированных особей того же вида (Rapp, Williams, 1980). Это связано с тем, что структуры глаза чрезвычайно чувствительны к различным

повреждающим факторам внешней среды. Повреждающие факторы как внешней, так и внутренней среды организма, приводящие к усилению процессов свободнорадикального окисления, мы будем называть прооксидантными факторами. Основные прооксидантные факторы это: кислород и его активные формы (супероксидный радикал, синглетный кислород, пероксид водорода, гидроксильный радикал, гидропероксиды липидов и их радикалы, радикалы оксидов азота и др.), ионы металлов переменной валентности, особенно широко распространенные в организме ионы двухвалентного железа, катализирующие свободнорадикальные процессы, различные виды электромагнитного излучения (видимый свет, ультрафиолет, у-излучение) и фотосенсибилизаторы.

Чувствительность фоторецепторных клеток сетчатки и клеток пигментного эпителия к фотоповреждению связана с присутствием в них всех факторов, необходимых для свободнорадикальной реакции фотоокисления. Основные из них - это свет, легко окисляющиеся субстраты в сетчатке и РПЭ и кислород. Известно, что почти 90% света, проходящего в глаз, поглощается клетками ретинального пигментного эпителия. Клетки РПЭ и сетчатки содержат много различных фотосенсибилизаторов, из которых наиболее активны ретиналь и его производные. Фосфолипиды фоторецепторной мембраны более чем на 60% состоят из полиненасыщенных жирнокислотных остатков, причем на долю докозагексаеновой кислоты, содержащей 6 двойных связей, приходится около 75% от всех жирных кислот. Парциальное давление кислорода в области наружных сегментов фоторецепторов (НСФ) составляет около 100 мм ртутного столба, что эквивалентно концентрации кислорода в артериальной крови.

Все эти факты свидетельствуют о высокой потенциальной чувствительности клеток сетчатки и РПЭ к действию прооксидантных факторов. Однако, как показали наши исследования, все эти факторы действительно оказались значимыми, но только для клеток глаза животных-альбиносов или для слабо пигментированных особей. Напротив, пигментированные животные оказались крайне резистентными к действию различных прооксидантов. Нам удалось впервые показать, что причиной такой высокой устойчивости являются меланин-содержащие органеллы - меланосомы, которые эффективно ингибируют процессы пероксидации липидов.

Б. Защитная роль пигментации от прооксидантного действия света, кислорода и его активных форм. Сравнительное исследование на сетчатке и РПЭ глаза пигментированных и непигментированных животных

Исследование кинетики пероксидного окисления липидов в тканях сетчатки и РПЭ под действием гипероксии и активных форм кислорода в темновых условиях было проведено на кроликах породы «шиншилла». При пропускании кислорода через гомогенат смеси пигментированного РПЭ и сетчатки (рис.1) наблюдается лишь незначительное усиление процесса накопления конечных продуктов липидной пероксидации по сравнению с сетчаткой и РПЭ животных-альбиносов. Более того, пигментированный РПЭ, содержащий меланосомы, оказывает защитный антиоксидантный эффект при действии кислорода на сетчатку.

Рис. 1. Сравнительная кинетика пероксидного окисления липидов при гипероксии в смеси тканей сетчатки и РПЭ пигментированных кроликов и альбиносов. ПОЛ было индуцировано пропусканием кислорода через инкубационную среду.

Время, мин

Аналогичная картина характерна и для индукции ПОЛ ионами двухвалентного железа (рис.2). В этих условиях наблюдается довольно высокая скорость пероксидации гомогенатов "тканей сетчатки обоих типов животных (кривые I и 2) и гомогената ткани РПЭ кроликов-альбиносов (кривая 3). В РПЭ пигментированных животных наблюдается лишь незначительное накопление продуктов ПОЛ. Хорошо видно, что различие в скоростях ПОЛ в сетчатке и РПЭ альбиносов (кривые 2 и 3) намного меньше такового у пигментированных животных (кривые 1 и 4). Результаты свидетельствуют о том, что ткань пигментированного РПЭ значительно более устойчива к

действию прооксидантов в темновых условиях, чем непигментированная ткань РПЭ.

"2 §

£ I

а.

с ■

¡£ Ш Н-

100

Рис.2. Сравнительная кинетика ПОЛ, индуцированного системой Ре2*-аскорбат в тканях сетчатки и РПЭ кроликов-альбиносов и нормально пигментированных кроликов. 1 - сетчатка пигментированных животных, 2 -сетчатка альбиносов, 3 — РПЭ альбиносов, 4 - РПЭ пигментированных животных.

Время, мин

Мы предположили, что это различие связано, главным образом, с отсутствием пигмента меланина у альбиносов, который оказывает сильный защитный эффект у пигментированных животных.

В. Меланосомы как основной фактор, придающий клеткам РПЭ позвоночных повышенную устойчивость к действию прооксидантов

Высокая устойчивость пигментированного РПЭ может быть связана не только с присутствием в них меланосом, а например, с меньшим содержанием подходящих субстратов окисления в пигментированной ткани. Поэтому, важно было оценить ингибирующую активность пигментированного и непигментированного РПЭ в отношении пероксидации одного и того же субстрата.

Для этого сравнивали способность гомогенатов двух видов тканей РПЭ ингибировать процесс ПОЛ в модельных системах, используя в качестве субстрата окисления липосомы, полученные из общей фракции фосфолипидов мозга кролика. Добавляя к этой системе различные количества гомогенатов тканей РПЭ, регистрировали снижение скорости накопления ТБК-актавных продуктов, вызванное ингибирующим действием антиоксидантов, присутствующих в тканях РПЭ. Как видно из рис.3, пигментированная ткань РПЭ гораздо эффективнее ингибирует процесс ПОЛ мозга, чем непигментированная. Такое различие в ингибирующих способностях двух

видов тканей РПЭ, скорее всего, связано с наличием в пигментированной ткани меланосом (рис.4).

2 м

Время, мин

Рис. 3 (а и б). Влияние различных количеств гомогената ткани РПЭ из глаз альбиносов (а, левый график) и пигментированных животных (б, правый график) на скорость ПОЛ мозга. Реакционная среда содержала 0,05 М калий-фосфатный буфер, рН 7,4, 0,6 мМ аскорбиновую кислоту, 10 мкМ Ре2+, 0,75 мг/мл липидов и различные количества белка гомогената ткани РПЭ. 1 - контроль (липидная фракция мозга), 2-5 — опыт.

Удаление меланосом из ткани РПЭ приводило к уменьшению иншбирующего действия исходного гомогената (кривые 2 и 3), т. е. к увеличению скорости процесса ПОЛ мозга в 1,8 раза.

с; г

■3 §

3 Е

Рис. 4. Участие меланосом в ингибировании ПОЛ мозга гомогенатом ткани РПЭ глаз пигментированных животных.

1 — контроль (липидная фракция мозга); 2-3 - опыт. Добавлено к контролю:

2 - гомогенат ткани РПЭ без меланосом,

3 - исходный гомогенат ткани РПЭ.

Время, мин

Различия в ингибирующей способности двух тканей РПЭ, по-видимому не связаны с различным содержанием в них а-токоферола и аптиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы. В таблице 1 приведены данные по сравнению этих активностей. Видно, что активности

ферментов примерно одинаковы, а содержание а-токоферола даже выше у кроликов-альбиносов.

Ткань Глутатионпероксидаза, нмоль НАДФН/мин мг Супероксиддисмутаза, единиц/мг а-токоферол, цг/мг белка

РПЭ пигментированных кроликов 120 ±26 1,1 0,44 ± 0,06

РПЭ кроликов-альбиносов 105 ± 15 0,98 0,73 ±0,15

Таблица 1, Сравнение активности СОД, глутатионпероксидазы и содержания витамина Е в РПЭ и сетчатке глаз пигментированных кроликов и альбиносов

Таким образом, способность пигментированной ткани РПЭ более эффективно ингибировать процессы ПОЛ по сравнению с непигментированной тканью, в значительной мере обусловлена наличием в ней меланин-содержащих меланосом.

Г. Сравнительное исследование аккумуляции продуктов ПОЛ в глазах пигментированных мышей и мышей-альбиносов при действии общего рентгеновского облучения

Пигментация, по-видимому, замедляет также развитие вторичных процессов ПОЛ в тканях глаза, индуцированное действием рентгеновского излучения. На рис. 5 представлены результаты опытов, в которых исследовали

2 ■3 с о 2

Ё о

а 1й I-

0> у >1

Рис. 5. Аккумуляция ТБК-активных продуктов в сетчатке и РПЭ при однократном общем облучений пигментированных и непигментиро ванных мышей в дозе 12 Гр.

пигментированные мыши (С57В1/6)

мыши-альбиносы (БЮК)

действие рентгеновского облучения в относительно высоких дозах (6 и 12 Гр) на динамику накопления ТБК-активных продуктов пероксидации в сетчатке и РПЭ мышей. При облучении в дозе 12 Гр, приводящей к гибели всех мышей на 7 - 8-е сутки после облучения, наблюдали резкое возрастание уровня ТБК-активных продуктов в структурах глаза мышей-альбиносов через 24 ч после облучения

(рис. 5). Максимальное увеличение уровня ТБК-активных продуктов достигало 60 - 70%, а в отдельных опытах 100% по сравнению с таковым у необлученных животных. В то же время пигментированные мыши оказались по этому критерию гораздо менее чувствительными к облучению.

В целом, результаты, приведенные в этом разделе диссертации, свидетельствуют о достоверном нарастании уровня ПОЛ в сетчатке и РПЭ мышей-альбиносов при действии рентгеновского излучения, которое сохраняется на протяжении, по крайней мере, 3 месяцев после облучения. В то же время, уровни начальных и конечных продуктов ПОЛ, облученных пигментированных мышей, слабо отличаются от таковых у интактных необлученных животных. Механизм усиления процесса ПОЛ в тканях глаза альбиносов может быть связан либо с непосредственной стимуляцией свободнорадикальных реакций при облучении, либо с проникновением в глаз через гематоофтальмический барьер вторичных продуктов окисления и инициацией в тканях РПЭ и сетчатки свободнорадикального окисления. Д. Усиление пигментации как фактор, повышающий устойчивость различных клеток к свободнорадикальным окислительным процессам

В этом разделе главы 2 приведены экспериментальные данные, показывающие роль пигментации в уменьшении скорости аккумуляции продуктов ПОЛ при действии ультрафиолета и ионов двухвалентного железа в нейральной сетчатке, находящейся в тесном контакте с тканью РПЭ. Кроме того, приведены результаты экспериментов, косвенно свидетельствующие о защитной роли меланина в других, не зрительных клетках.

ГЛАВА III. Антиоксидантные свойства меланинов.

В этой главе приведены результаты экспериментов, свидетельствующие о антиоксидантной активности меланосом и их хромофора меланина в отношении процесса ПОЛ, индуцированного экзогенными прооксидантами.

А. Ингибирующее действие меланинов на процессы пероксидации липидов, протекающие в отсутствии облучения

Меланосомы содержат в качестве хромофорной группы меланин. Поэтому естественно предположить, что действующим началом в ингибирующем влиянии меланосом на процесс ПОЛ является именно меланин. Так синтетический ДОФА-меланин действительно оказался

эффективным ингибитором процесса ПОЛ (рис.6). В отличие от меланосом синтетический меланин ингибировал как аскорбат-зависимуто пероксидацию микросом, так и НАДФН-зависимую, причем степень ингибирующего действия была выражена в большей степени. Количественная оценка степени ингабирования ПОЛ меланосомами и синтетическим ДОФА-меланином во фракциях микросом и липосом во всех изученных системах индукции показала, что меланин проявляет большую ингибирующую активность, чем меланосомы.

X «

ш о а.

100 80 60 40 20 0

Рис. 6, Ингибирование ПОЛ в микросомах печени синтетическим ДОФА-меланином. Системы индукции ПОЛ:

1 - аскорбат + Ре2+ ;

2 - НАДФН + Ре2+.

200

400

600

800

1000

[ДОФА-меяанин], цг/мл

Б. Ингибирующее действие меланинов на процессы пероксидации липидов, индуцированные видимым светом, ультрафиолетом и у-облучением

Меланосомы и меланины ингибировали также процессы фотоокисления липидов. Поскольку в общее светозащитное действие меланосом вносят вклад, как пассивное оптическое экранирование, так и активное химическое ингибирование фотоокислительных процессов, проведена оценка вкладов каждого из этих механизмов.

Точная оценка степени экранирования может быть сделана путем сопоставления оптических плотностей чистого липида и липида в смеси с экранирующим пигментом. Оценка, проведенная по этому методу, показала, что используемые в наших опытах концентрации ДОФА-меланина экранируют кардиолипин в максимуме его поглощения не более чем на 30 - 40%. Для сопоставления экранирующего и ингибирующего действия пигментов ставился контрольный опыт по определению скорости накопления гидропероксидов в присутствии экранирующей сетки. Была использована сетка, экранирующая

УФ-излучение на 55%, что заведомо выше, чем экранирующее действие пигментов (рис.7, кривая 2). Легко видеть (рис.7, кривая 3), что ДОФА-меланин ингибируют УФ-индуцированное накопление гидропероксидов не только оптически, но и химически — путем активного подавления процесса.

Дополнительным доказательством существования активного химического механизма ингибирования процесса ПОЛ меланинами является сопоставление активности различных меланинов. Сравнительное исследование ингибирующего действия различных меланинов на УФ-индуцированную пероксидацию кардиолипина показало, что все исследованные меланины значительно уменьшают скорость ПОЛ (рис.8).

700

"3 с о £ X

I" О О £

500

300

100

Рис. 7. Ингибирование УФ-индуцированного пероксидного окисления кардиолипина ДОФА-меланином.

1 - контроль, 2 - при 55% экранировании (сетка), 3 - в присутствии 1 мг/мл ДОФА-меланина.

Время, мин

о>

X <0 01 о а. х ю

200 400 600 [меланин], цг/мл

Рис. 8. Сравнение ингибирующего действия синтетических меланинов на УФ-индуцированную пероксидацию кардиолипина. Меланины получены из: 1 — адреналина в присутствии Си2+; 2 -адренолютина; 3 - ДОФА; 4 - дофамина в присутствии Си2+, 5 -дофамина. Концентрация кардиолипина - 2,5 мг/мл. Интенсивность облучения - 50 мВт/см2.

Было показано, что экранирующее действие изученных меланинов, взятых в концентрации меньше 400 рг/мл, не превышает 80%. В этих

условиях уменьшение интенсивности УФ-облучения за счет экранирования не изменяет начальную скорость УФ-индуцированной пероксидации кардиолипина. Иными словами, в этих концентрациях ингибирующее действие меланинов связано исключительно с химическим ингибированием свободнорадикальных процессов, индуцированных УФ-облучением. Таким образом, наблюдаемые отличия в эффективности ингибирования связаны с химическими особенностями меланинов.

Ингибирующее действие меланосом на процессы ПОЛ, индуцированные аминазином.

Известно, что подавляющее большинство фотоиндуцированных процессов ПОЛ сенсибилизируется различными химическими веществами, которые могут либо входить в состав клеток организма, либо попадать в него извне (экзогенные сенсибилизаторы). Так, например, многие фармакологические средства, представляющие собой светочувствительные вещества, могут проникать через гемато-офтальмический барьер и накапливаться в тканях глаза в основном в виде комплексов с пигментом меланином (Salazar-Bookaman et al., 1994; Aubry, 2002). Накапливаясь в клетках глаза, светочувствительные лекарственные препараты могут в отдаленные сроки после введения пациентам привести к развитию различных фототоксических и фотоаллергических реакций (Dayhaw-Barker, 2002).

Нейролептик аминазин, традиционно применяющийся для лечения шизофрении препарат (Maguire,2002), относится к таким светочувствительным веществам. В этом разделе диссертации представлены результаты, показывающие способность меланосом РПЭ глаза человека связывать экзогенный сенсибилизатор аминазин. В результате этого связывания фотосенсибилизирующая активность аминазина значительно уменьшается. Параметры связывания аминазина меланосомами и ДОФА-меланином приведены в таблице 2. Максимальное связывание составляет 3.4 (шоль аминазина/106 гранул меланосом. Учитывая, что одна клетка РПЭ человека содержит в среднем 100 - 150 меланосом, а общее количество клеток РПЭ в глазу достигает 4-6 млн., можно подсчитать, что меланосомы РПЭ глаза могут суммарно связать в среднем до 3 ммолей аминазина. Исследование влияния аминазина на сенсибилизированную полным видимым светом пероксидацшо наружных сегментов фоторецепторных клеток показало, что аминазин

значительно ускоряет накопление продуктов пероксидации, однако его комплекс с меланосомами РПЭ человека был неактивен (рис.9).

Константы связывания Число мест связывания, п;

Пигмент (ассоциации), К; М"1 [шоль/мг ДОФА-меланина или

цмоль/10б гранул меланосом

Ki =2,0* 10° п, = 0,14

ДОФА-меланин К2= 2,4* 105 п2 = 0,23

К3 = 3,9 * 104 п3 = 0,33

Меланосоыы Ki = 7,9 * 103 ni = 0.34

РПЭ человека К2 = 2,3 * 104 п2 = 3.4

Таблица 2. Параметры связывания аминазина меланосомами РПЭ и ДОФА-меланином.

"3 с о s

о а.

с ■

их

Рис. 9. Кинетика фотоиндуцирован-ной пероксидации НСФ аминазином и его комплексом с меланосомами РПЭ человека.

1 - контроль;

2 - комплекс амина-зин-меланосомы;

3 - чистый аминазин.

100

Экспозиция, мин

Результаты показывают, что аминазин при связывании с меланосомами, теряет свою способность сенсибилизировать фотоокисление липидов. Эти результаты подтверждают данные о том,- что далеко не • каждый фоточувствительный лекарственный препарат, проникающий в глаз и связывающийся с меланином, может оказывать токсическое действие (Leblanc et al., 1998). Однако при длительной терапии аминазином может произойти полное насыщение меланосом, что приведет к появлению его свободной формы в клетках глаза. В этих условиях могут наблюдаться отложения аминазина в тканях глаза и различные офтальмологические расстройства, связанные с его фотосенсибилизирующей активностью (Webber et al., 2001).

Глава IV. Сравнительное исследование защитной роли пигментации клеток глаза в отношении токсического действия прооксидантов у беспозвоночных животных.

В предыдущих главах диссертации было показано, что меланосомы являются эффективными ингибиторами ПОЛ в структурах глаза позвоночных животных и человека. У беспозвоночных животных опасность фотоповреждения в омматидии сложного глаза, по всей видимости, еще более высока, чем у позвоночных животных. Это связано с тем, что оптические среды многих беспозвоночных прозрачны для ультрафиолета, чрезвычайно активного индуктора процессов фотоокисления. В то же время известно, что меланина в глазах ракообразных, головоногих и членистоногих нет. По непонятным до конца причинам, несмотря на то, что меланин присутствует и синтезируется практически у всех видов этих животных, в пигментных и фоточувствительных клетках глаза его нет. Вместо меланина они содержат другие экранирующие пигменты - оммохромы. Оммохромы, как было общепринято, выполняют в клетках сложного глаза функции оптического экранирования светочувствительных элементов ретинулярных клеток, экранирования отдельных омматидиев друг от друга, повышения разрешающей способности и изменения спектральной чувствительности фоторецепторов (Грибакин, Чеснокова, 1984). В 4 главе диссертации представлены данные, показывающие, что оммохромы подобно меланинам ингибируют фотоиндуцированные реакции ПОЛ.

А. Сравнительное исследование антиоксидантной активности клеток глаза двух популяций креветки My sis relicta (Crustacea, Mysidacea)

В этом разделе диссертации приведены доказательства возможного участия оммохромов в защите глаза креветки Mysis relicta от фотоиндуцированного свободнорадикального повреждения. Известно, что беспозвоночные животные-альбиносы чрезвычайно чувствительны к фотоповреждению. Поэтому было бы интересно также сравнить антиоксидантную активность пигментных и ретинулярных клеток глаза нормально пигментированных животных и слабо пигментированных животных или альбиносов одного вида.

В конце последнего ледникового периода около 9000 лет назад балтийские креветки вида Mysis relicta разделились на несколько популяций с разными средами обитания. Мы исследовали две генетически подобные популяции

этого вида креветки, одна из которых (морская популяция) обитает в море на небольшой глубине, где освещённость достаточно высокая, а другая (озерная популяция) в озерах на весьма значительной глубине, где освещённость крайне низкая. Оказалось, что озерная популяция намного чувствительней к световому воздействию по сравнению с морской популяцией — даже умеренное освещение животных, например на поверхности воды вечером в отсутствие солнца, приводит к полной потере зрения (Lindstrom, Nilsson, 1988).

Мы предположили, что одна из возможных причин высокой

чувствительности озерной популяции креветки к свету может быть связана с

более низким уровнем защиты клеток глаза от действия свободнорадикальных

продуктов, индуцированных облучением. Для выяснения этого предположения

исследовали сравнительную активность антиоксидантных систем и их

компонентов в глазах двух популяций креветок М. relicta. На рис.10 приведены

результаты ингибирующего действия гомогенатов глаз двух популяций

креветок на пероксидацию кардиолипиновых липосом. Видно, что пзмогенаты

глаз креветок озерной популяции практически не ингибировали процесс

накопления гидропероксидов при окислении кардиолипина, в то время как

гомогенаты глаз креветок морской популяции были активны в этом

Рис. 10. Влияние гомогенатов глаза М. relicta на железо-аскорбат-индуцированную пероксидацию кардиолипиновых липосом.

Реакционная среда содержала 0,1 М Na-фосфатный буфер, рН 7,4, 12 nM(NH4)2Fe(S04)2 6Н2О, 0,5 мМ аскорбиновую кислоту, 0,8 мг gQ липида/мл кардиолипиновых липосом и 0,2 - 0,3 мг/мл белка гомогенатов Время, мин глаз.

с;

j ц

о 2 X

х О О

ЕС

отношении - время, необходимое для достижения максимума концентрации гидропероксидов, было почти в три раза больше, чем в контроле. При этом в начальный период реакции содержание гидропероксидов в гомогенате озерной популяции более чем в 4 раза превышала таковую у морской популяции. Это означает, что более высокая устойчивость креветок морской популяции к действию прооксидантов, связана с более высокой активностью систем

антиоксидантной защиты у этой популяции животных. Однако исследование основных антиоксидантных энзимов - СОД и глутатионпероксидазы, а также содержания а- токоферола в гомогенатах обоих типов глаз (рис. 11), не показало значительной разницы в их активности. Из рисунка видно, что активность СОД и содержание а-токоферола у креветок озерной популяции было даже выше, чем у креветок морской популяции, В этой связи представляется маловероятным, что намного более высокая антиоксидантная активность гомогената глаз креветок морской популяции связана с несколько большей активностью у них глутатионпероксидазы.

а) СОД активность

б) Активность глутатионпероксидазы

ю 2

оэармая популяция

морская популяция

■а

ЕС <

X л С О Z

озорная популяция

морская популяция

2 а.

0.15

0.10

0.05

0.00

в) Содержание витамина Е в глазах М. relicta

Рис. 11. Активность антиоксидантных энзимов и содержание витамина Е в водорастворимых фракциях гомогенатов глаза озерной и морской популяций М. relictа.

а) активность супероксиддисмутазы

б) активность глутатионпероксидазы

в) содержание витамина Е

Морская популяция

По аналогии с пигментированными и непигментированными позвоночными животными мы предположили, что более высокая резистентность морской популяции креветок может быть связана с большим содержанием у них экранирующих пигментов, проявляющих антиоксидантные свойства. Для проверки этого предположения была проведена полная экстракция оммохромов из глаз обеих типов популяций М.ге1Ша. Результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3. Суммарное содержание оммохромов в глазах озерной и морской популяций М.геИсШ.

Популяция М. relicta Количество глаз Содержание оммохромов

цг сухого веса/глаз цг сухого веса на мг сухого веса глаз fir сухого веса/мг белка

"Lake" 150 14.3 ±1.8 128 ± 14 90.5

"Sea" 150 39.3 ± 2.9 225 ± 16 218.6

Из таблицы видно, что концентрация оммохромов в глазах креветок морской популяции достигает 40 цг на глаз. Если принять, что объем одного глаза не больше 0,5 рл, то концентрация оммохромов достигает 80 мг сухого веса на 1 мл.

Эксперименты также показали, что в глазах креветок озерной популяции содержится значительно меньшее количество оммохромов (примерно в 2,5 раза), чем в глазах морской популяции. Это может быть связано с потерей экранирующего пигмента в процессе адаптации к глубоководному образу жизни в условиях очень низкой освещенности. Проверка антиоксидантной активности выделенных оммохромов показала, что они эффективно ингибируют Ре2+-аскорбат-индуцированную пероксидацию кардиолипиновых липосом. При этом оммохромы, выделенные из глаз креветок морской популяции, были практически столь же активны, как и оммохромы озерной популяции. Эти данные свидетельствуют о том, что более высокая антиоксидантная активность гомогената глаза креветок морской популяции действительно может быть связана с большим содержанием в них оммохромов. Б. Антиоксидантная активность оммохромов

Как показали наши эксперименты, все оммохромы проявляли выраженное ингибирующее действие на процессы ПОЛ, индуцированные как в темновых условиях, так и при действии облучения. Результаты опытов по ингибированию процесса ПОЛ, индуцированного системой Fe2+-аскорбиновая кислота показали (рис.12А), что с ростом концентрации оммохромов в реакционной среде происходит замедление скорости ПОЛ и возрастает величина лаг-периода процесса. Уже при концентрации оммохромов равной 150 цг/мл скорость ПОЛ ингибируется примерно в 10 раз. Еще более

выражен ингибирующий эффект оммохромов, если в системе индукции пероксидного окисления липидов отсутствует экзогенное Ре2+(рис.12Б).

Время, мин [оммохромы], цг/мп

Рис. 12. Ингибирукнцее действие оммохромов глаза травяного чилима Р. 1аЧго5Гг15 на процесс ПОЛ. А. Кинетика ПОЛ гомогената мозга терпуга в присутствии различных концентраций оммохромов; инкубационная среда содержала 0,05 М К-фосфатный буфер, рН 7,1,10 цМ соли Мора, 0,67 мМ аскорбиновую кислоту, 0,25 мг/мл липидов мозга; концентрация оммохромов составляла: 1 - 0; 2 - 36; 3 - 73; 4 - 147; 5 - 220 рг/мл. Б. Ингибирукнцее действие оммохромов на аскорбат-зависимую пероксидацию липидов НСФ; скорость ПОЛ оценивали по приросту количества ТБК-активных продуктов за 12 мин реакции.

В этом случае 10-кратное ингибирование скорости процесса пероксидации наружных сегментов фоторецепторов быка наблюдается уже при концентрации оммохромов всего 50 рг/мл.

Оммохромы проявляли также высокую ингибирующую способность в отношении реакции ПОЛ, индуцированной видимым светом и УФ-облучением. В качестве субстрата окисления были использованы кардиолипиновые липосомы. Для сопоставления экранирования и активного ингибирования оммохромов ставился контрольный опыт по определению скорости накопления гидропероксидов в присутствии экранирующей сетки. Была использована сетка, экранирующая УФ на 55%, что заведомо больше, чем экранирование оммохромами в данной концентрации. Из рис.13 видно, что оммохромы ингибируют процесс УФ-индуцированной аккумуляции гидропероксидов в кардиолипине в основном как активные химические антиоксиданты.

Подобное действие оммохромы проявляют и в отношении накопления ТБК-активных продуктов при УФ-облучении кардиолипина. На основании данных, представленных в главе 4, можно сделать вывод о том, что оммохромы

глаза в физиологических концентрациях обладают антиоксидантным действием.

800

Рис. 13.

Ингибирование УФ-индуцированного пероксидного окисления кардио-липина оммохро-мами креветки.

1 - контроль,

2 - 55% экранирующая сетка,

3 - добавлено 0,8 уд мг/мл оммохромов.

Время, мин

Полученные результаты позволяют рассматривать оммохромные гранулы как органеллы, выполняющие в системе защиты структур глаза беспозвоночных от фотоповреждения функцию химического ингибирования цитотоксических процессов фотоокисления. По всей вероятности, оммохромы служат в качестве одной из систем защиты фоторецепторных мембран беспозвоночных от повреждающего действия процесса ПОЛ.

ГЛАВА V. Механизмы антиоксидантной активности меланинов и оммохромов глаза.

А. Связывание ионов железа меланинами и оммохромами в неактивные комплексы

В этом разделе главы 5 диссертации установлено, что пигментированная ткань ретинального пигментного эпителия способна связывать значительные количества ионов двухвалентного железа в неактивные в прооксидантном отношении комплексы. Поскольку, во-первых, основное отличие пигментированной ткани РПЭ от непигментированной связано с наличием в первой меланосом, а во-вторых, хорошо известно, что меланин, содержащийся в меланосомах, является прекрасным хелатором

ионов металлов (Potts, Au, 1976), логично предполагать, что ионы железа связываются именно меланосомами. Это подтверждается экспериментами, в которых меланосомы удаляли из гомогената ткани РПЭ с помощью дифференциального центрифугирования (рис. 14). Исходный гомогенат ткани РПЭ четырех глаз лягушки был разделен на две равные части. Первую непосредственно испытывали на сорбционную способность по отношению к ионам двухвалентного железа (верхняя кривая), а вторую предварительно разделяли на фракцию меланосом и гомогенат ткани РПЭ без меланосом (кривая MS и кривая РПЭ без MS). Удаление меланосом из клеток пигментного эпителия методом дифференциального центрифугирования приводит к существенному уменьшению сорбционной способности последних. Вместе с тем сами меланосомы, выделенные из клеток РПЭ,

-РПЭ_.

id г»

Ёъ

г" ta

100 80 60 40 20

Рис. 14. Связывание ионов Fe2+ различными фракциями ретинального пигментного эпителия глаза лягушки Rana temporaria.

РПЭ без MS

140

190

240

lFe*]Ao6, |iM

связывают Fe2+ почти с той же эффективностью, что и исходный гомогенат. Это позволяет сделать вывод, что наибольшую способность к сорбции Fe2+ в ткани РПЭ имеют именно меланин-содержащие меланосомы.

Методом гамма-резонансной (ГР) спектроскопии нами было проведено подробное исследование связывания ионов двух- и трехвалентного железа экранирующими пигментами. Меланосомы и синтетический ДОФА-меланин образуют хелатные комплексы как с Fe2+, так и с Fe3+, причем они способны окислять Fe2+ до неактивного в прооксидантном отношении Fe3+ (рис. 15А); оммохромы связывают ионы железа еще более эффективно, чем меланосомы и

ДОФА-меланин (рис. 15Б). Образование комплекса Fe2+ с оммохромами приводит к резкому понижению редокс-потенциала и окислению железа до трехвалентного состояния. Меланосомы и оммохромы, содержащие одинаковый набор координирующих групп - COO', NH2, NH, >С = О, оказались прекрасными хелаторами как ионов железа, так и других ионов металлов переменной валентности, причем, при связывании ионов металлов их редокс активность становится значительно меньшей и менее опасной для клеточных компонентов. Так, например, ионы двухвалентного железа, будучи связанны с меланином, не способны сколько-нибудь эффективно катализировать генерацию гидроксильных радикалов в реакции Фентона.

Параметры связывания ионов двухвалентного железа ДОФА-меланином, меланосомами и оммохромами были определены из графиков зависимости 1.02

ct ф

X I-

0.94

0.86

0.78

1.02

0.94

0.86

Рис, 15А. ГР-спектр при 80 К системы меланосомы + 37FeS04 при рН 6.1

0.78

10 15

Рис. 15Б. ГР спектр комплекса 57FeS04 + оммохромы при 80 К.

-12 -6 0 6 V, мм/с

связывания ионов железа от их концентрации в координатах Скетчарда. Максимальное количество железа, связывающееся с меланосомами и ДОФА-меланином при насыщении, весьма велико (таблица 4).

Пигмент Константы связывания Максимальное связывание при насыщении, мг железа на 1 г сухого веса Максимальное связывание в расчете на мономер*

Ki.MT1 хЮ4 К2,М"'х 103

ДОФА-меланин 2,0 ±0,3 4,0 ±0,1 100 ±5 0,26 ± 0,02

Меланосомы 1,5 ±0,5 2,0 ±0,1 110± 10 0,30 ± 0,04

Оммохромы 2,4 ± 0,8 - 70 ± 15 1,00 ±0,15

Таблица 4. Параметры связывания двухвалентного железа меланинами и оммохромами

Это означает, что емкость меланосом для связывания свободного железа в клетке РПЭ высокая, так что количество железа, связанного меланосомами, почти на порядок превышает его содержание, например, в скелетных мышцах (Alexander, 1955). Таким образом, меланины и оммохромы могут участвовать в регуляции концентрации ионов двухвалентного железа в клетке и, следовательно, в регуляции процессов пероксидации липидов. Связывание меланинами и оммохромами прооксидантных ионов двухвалентного железа в неактивные комплексы является одним из механизмов антиоксидантного действия этих пигментов.

Б. Исследование взаимодействия меланинов и оммохромов с активными формами кислорода

Нами было впервые получены данные о том, что меланосомы, синтетический ДОФА-меланин и оммохромы эффективно взаимодействуют с супероксидными анион-радикалами кислорода. Дисмутирующая способность экранирующих пигментов исследовалась нами как в условиях, близких к физиологическим (водная среда, рН 7,8), так и в апротонных растворителях (рис. 16.1). Из рис. 16.1 хорошо видно, что как оммохромы, так и меланин значительно ускоряют распад супероксида в неводной среде, причем меланин оказался более активным, чем оммохромы. В водных растворах меланосомы, так же как оммохромы и ДОФА-меланин, успешно конкурируют за супероксид, генерируемый в ходе ксантиноксидазной реакции (рис. 16.2 и 16.3). Рассчитанные константы скорости взаимодействия меланина и оммохромов с супероксидом оказались весьма высокими: для ДОФА-меланина в расчете на мономерное звено —2,2x105 М"'с"', в расчете на

полимер с молекулярной массой ~ 40 килодальтон — бхЮ8 М''с"'; для оммохромов—ЗхЮ5 М"'с"!.

5 О Ж

о а. ф с

>ч

гт

Контроль

- ^ + оммохромы ~

—+ меланин .....

4 6 Время, мин

Рис. 16.1. Кинетика табели радикалов супероксида в диметилформамиде. Контроль - без пигментов, опыт - добавлено 367 цг/мл оммохромов и ДОФА-меланина, соответственно.

10 20 30 40 50

[пигмент], |л7мл

Рис. 16.2. Ингибирующее действие меланинов Рис. 16.3. График для расчета констант

и оммохромов на реакцию окисления скорости реакции ДОФА-меланина (кривая

адреналина супероксидными радикалами; 1) и оммохромов (кривая 2) с

контроль - без добавок, оммохромы глаза супероксидными радикалами, креветки - 50 цг/мл, меланосомы РПЭ глаза быка - 500 цг/мл, ДОФА-меланин — 50 цг/мл.

Механизм взаимодействия меланосом и ДОФА-меланина с радикалами супероксида может быть обусловлен их реакцией с мономерным звеном полимерной цепи меланина - индол-5,6 -хиноном. Предположительно меланин реагирует с супероксидом в форме гидрохинона с промежуточным образованием семихинона (см. схему). В результате супероксид переходит в

пероксид водорода, который может быть инактивирован каталазой и пероксидазой.

где, 1 - гидрохинонная форма мономерного звена меланина, 2 - семихинон, 3 -хинонная форма (индол-5,б-хинон).

Экранирующие пигменты оказались также тушителями синглетного кислорода. Меланины в этом отношении более активны (для мономерного звена ДОФА-меланина константа скорости тушения синглетного кислорода составляет (2±1)х108 М''с"'), чем оммохромы (106 М"'с"'). При этом тушение меланинами синглетного кислорода и электронно-возбужденных состояний фотосенсибилизаторов происходит, главным образом, по механизму безизлучательного перехода за времена меньшие наносекунды.

В определенных условиях меланины и оммохромы оказались способны генерировать супероксидные радикалы при взаимодействии с молекулярным кислородом. Однако этот процесс протекает с небольшими скоростями и наблюдается, как правило, лишь в условиях, далеких от физиологических (детергенты, апротонные растворители, щелочные значения рН среды). Генерацию супероксида в основном удается зарегистрировать только потому, что константа их взаимодействия с такими акцепторами как цитохром с, нитросиний тетразолий, адреналин или спиновые ловушки значительно превышает константу собственной дисмутации супероксидных радикалов. Поэтому даже при незначительной скорости образования супероксида удается наблюдать их генерацию. Однако константа реакции гибели супероксида пигментными гранулами значительно превышает константу его генерации этими гранулами.

В. Обсуждение результатов исследований физико-химических свойств меланинов и оммохромов пигментных гранул. Биологическая роль меланинов и оммохромов глаз

Результаты, представленные в главах 2-5 диссертации, позволяют сделать вывод о антиоксидантной роли меланинов и оммохромов в пигментированных тканях глаза. Обнаруженное нами ингибирующее действие меланосом и оммохромов на процессы пероксидации, протекающие как в результате действия света, так и в темноте, объяснили многие известные факты высокой устойчивости пигментированных тканей глаза позвоночных и беспозвоночных животных к экстремальным воздействиям. В последующих многочисленных публикациях исследователей из различных лабораторий мира все обнаруженные нами факты нашли свое подтверждение.

Глава VI. Использование полезных свойств меланинов в практике. Создание новых материалов и устройств.

В этой главе представлены результаты исследований физико-химических характеристик разработанных нами новых материалов -меланин-содержащего фитосорбента многофункционального использования и меланин-содержащей мембраны для концентрирования водных растворов солей.

• Известно, что многие растительные структуры содержат в своем составе меланин. Характерным отличием растительных меланинов от животных является отсутствие или незначительное содержание в них азота, так как они синтезируются в результате окислительной полимеризации фенолов. Относительно высокие концентрации меланинов сосредоточены в семенах растений, особенно в покровных тканях и выполняют там, вероятно, функции защиты генетического материала от вредного действия облучения.

Мы использовали в качестве сырья для получения фитосорбента черную лузгу вызревших семян подсолнечника. Она содержит меланин в пленке, покрывающей оболочку семечка. Фитосорбент, полученный промышленным способом представляет собой мелкие листовидные частицы или порошок темно-коричневого или черного цвета. Фитосорбент проявляет антиоксидантную активность (АОА), которая практически полностью обусловлена содержащимся в нем меланином. Об этом свидетельствуют эксперименты по сравнительному исследованию тушения хемилюминесценции

Рис. 17. Зависимость времени задержки развития процесса хемилюминесценции люминола от концентрации меланина и фитосорбента.

Концентрация, цг/мл

люминола, индуцированного пероксидом водорода в присутствии гемоглобина, фитосорбентом и меланином (рис. 17). Результаты свидетельствуют о том, что АОА меланина, выделенного из покровной оболочки семечки подсолнечника, весьма высока и в 15 раз превышает АОА фитосорбента.

Фитосорбент в условиях "in vivo" способен связывать и выводить из организма животных токсичные металлы, например, ртуть (табл. 5).

Таблица 5. Кратность снижения концентрации ртути в органах и

тканях кролика.

Ткань Содержание ртути, цг/г ткани Кратность снижения концентрации ртути в разных тканях

Контрольная группа (не получала фитосорбент после введения HgCh) Экспериментальная группа (получала фитосорбент общим количеством 10 г на одного кролика)

Почки 14,67 ± 0,33 0,57 ±0,03 25,73

Печень следы следы -

Мышцы 2,23 ±0,19 0,48 ± 0,02 4,67

Эти результаты указывают на возможность применения фитосорбента, в

животноводстве для детоксикации кормов, которые часто содержат токсичные примеси, и для выведения токсичных продуктов из организма животных, что должно способствовать улучшению продуктов животноводства.

Глава VII. Фототоксическое действие липофусциновых гранул из клеток ретинального пигментного эпителия человека.

А. Разнонаправленность действия липофусциновых гранул (ЛФГ) и меланосом из РПЭ глаза человека при фотоокислении кардиолипина

Известно, что при старении в клетках ретннального пигментного эпителия происходит значительное накопление липофусциновых гранул. Накопление липофусциновых гранул связано с дефектами системы переваривания отработанных наружных сегментов фоторецепторных клеток. В результате фагосомы начинают подвергаться процессу свободнорадикального окисления, и происходит накопление продуктов пероксидации, в частности альдегидов. Последние вызывают формирование белок-липидных сшивок, в результате чего и образуется так называемый старческий пигмент липофусцин, не способный утилизироваться гидролитическими системами клетки. Общепринято, что накопление в старости липофусциновых гранул является одной из главных причин развития старческой макулярной дегенерации сетчатки.

Мы обнаружили, что липофусциновые гранулы, в отличие от меланосом, способны сенсибилизировать реакцию ПОЛ, индуцированную действием видимого света. Действие интенсивного видимого света на кардиолипин приводит к сравнительно медленному накоплению продуктов пероксидации вследствие, по-видимому, наличия небольших количеств окрашенных примесей в составе кардиолипина. Добавление меланосом в различных концентрациях в инкубационную среду сопровождается уменьшением скорости фотоокисления кардиолипина (рис. 18, нижняя кривая). Увеличение

7 7

концентрации меланосом от 2x10 до 14x10 гранул/мл приводит к уменьшению скорости образования ТБК-активных продуктов в 1.4 и 4.0 раза, соответственно.

лфг

Рис.18. Сравнение скоростей фотоиндуци-рованной пероксидации кардиолипина в зависимости от концентрации липофусциновых гранул и меланосом.

0,0

0 4 8 12 16 20 РПЭ гранулы, 107(гр./мл)

В противоположность меланосомам, липофусциновые гранулы при всех изученных концентрациях (рис.18, верхняя кривая), увеличивают скорость пероксидации кардиолипина под действием видимого света. Повышение

■ 7 7

концентрации липофусциновых гранул от 3x10 до 16x10 гранул/мл увеличивает скорость накопления ТБК-активных продуктов в среднем от 16% до 218%.

Рис.19. Влияние липофусциновых гранул и меланосом на скорость восстановления цитохрома с супероксидными радикалами, образующимися в ходе ксантинокси-дазной реакции. По оси ординат -изменение оптической плотности при длине волпы 550 нм.

Липофусциновые гранулы; в отличие от меланосом, не способны ускорять дисмутацию супероксидных радикалов кислорода. На рис.19 представлены результаты таких опытов. Видно, что добавление липофусциновых гранул практически не изменяет скорость восстановления цитохрома с. Совершенно другое действие в этой реакционной системе проявляют меланосомы. При всех исследованных концентрациях, меланосомы уменьшают скорость восстановления цитохрома с. Величина этого уменьшения тем больше, чем выше концентрация меланосом. Константа дисмутации супероксидных

4 -1 -1

радикалов меланосомами, составляла 6.5x10 (М мономера) сек , что сопоставимо с константой дисмутации супероксида синтетическим ДОФА-меланином.

Результаты демонстрируют разнонаправленное влияние на фотоокисление кардиолипина изучаемых пигментных гранул: меланосомы уменьшают накопление ТБК-активных продуктов, а липофусциновые гранулы увеличивает количество ТБК-активных продуктов в реакции пероксидации кардиолипиновых липосом под действием видимого света.

Липофусциновые гранулы, по-видимому, практически не проявляют антирадикальной активности.

0 1 ■ ................—'

0 40 80 120 160 200

РПЭ гранулы (гр/мп), 10б

Б. Исследование повреждающего действия ЛФГ на клетки РПЭ,

наружные сегменты фоторецепторных клеток, липиды и жирные

кислоты при их облучении видимым светом

Липофусциновые гранулы сенсибилизируют процесс пероксидации

жирных кислот, липидов, НСФ и клеток РПЭ. На рис. 20 приведена

Рис. 20 Предварительное облучение липофус-циновых гранул видимым светом не уменьшает их стимулирующего действия на фотопероксидацию наружных сегментов фоторецепторов. 1 - исходные липофусциновые гранулы, 2 -предварительно облученные в течение 160 мин липофусциновые гранулы; контроль - без липофус-

_ циновых гранул.

Время, мин

■3 ц

а с

а>

3 х о s fc

I-

100

кинетика накопления. ТБК-активных продуктов при облучении НСФ в присутствии (кривые 1 и 2) и в отсутствии липофусциновых гранул (контроль). Видно, что ЛФГ значительно стимулируют процесс пероксидации в этих условиях.

Поскольку ЛФГ содержат в своем составе, по меньшей мере, десять различных флуорофоров (Eldred, Katz, 1988), основной из которых, определяющий их флуоресценцию в длинноволновой области — А2Е, окисляется при длительном облучении (Ben-Shabad et al., 2002а), интересно было сравнить фотосенсибилизируюгцую активность нативных и предварительно облученных ЛФГ. В наших экспериментах предварительное облучение липофусцина видимым светом в течение 2,5 часов не приводило к изменению его фотосенсибилизирующей способности в отношении пероксидации НСФ (рис.20, кривая 2). Из рисунка видно, что кинетика накопления ТБК-активных продуктов в присутствии исходных, необлученных и облученных гранул липофусцина практически не меняется. Очевидно, что предварительное облучение липофусциновых гранул видимым светом, по

существу, не влияет на их способность абсорбировать свет в видимом диапазоне спектра и не уменьшает степени фототоксичности этих гранул.

Липофусциновые гранулы сенсибилизируют разрушение мембран липосом при обучении видимым светом. Мы исследовали выход аскорбата из кардиолипиновых липосом под действием облучения видимым светом в присутствии и в отсутствии ЛФГ. Аскорбат был выбран в качестве субстрата поскольку, во-первых, не поглощает свет в видимом диапазоне и, во-вторых, липосомы, содержащие аскорбат, довольно стабильны к окислению без добавления каких-либо стабилизаторов. При определении спектра действия липофусциновых гранул на модели выхода аскорбата из кардиолипиновых липосом для облучения образцов использовали аргоновый лазер видимого диапазона с длинами волн 457,9 нм, 496,5 нм и 514,5 нм и равными энергиями облучения, составляющими во всех случаях 90 мВт/см2.

Результаты показали, что ЛФГ стимулируют выход аскорбата из аскорбат-нагруженных липосом. Скорость выхода аскорбата зависит от длины волны облучения. Это хорошо видно из рис.21. Синий свет был в два раза более эффективным в этом отношении, чем зеленый после 15 минутного облучения в эквивалентных дозах. В отсутствии ЛФГ синий свет имел очень небольшой эффект на выход аскорбата (менее чем 5%), а облучение зеленым светом было без эффекта.

Рис.21 Спектр действия липофусциновых гранул. Добавлено 2,7x107 гранул/мл липофусцина к 0,8 мг/мл аскорбат-нагруженных кардиолипиновых липосом; объем смеси -385 цл, время облучения -15 мин.

3 ш

450

470

490

510

530

Длина волны облучения, нм

Эффект выхода аскорбата из липосом, по-видимому, связан с разрушением липосомальных мембран активными формами кислорода, генерируемыми ЛФГ под действием света.

В. Липофусциновые гранулы как фотосенсибилизаторы процесса генерации супероксидных радикалов кислорода

Действительно, липофусциновые гранулы РПЭ человека оказались активными генераторами супероксидных радикалов кислорода. В этом разделе представлены данные, показывающие, что ЛФГ сенсибилизируют процесс фотогенерации супероксидных анионов и что этот эффект зависит от интенсивности и длины волны облучения.

Результаты показали, что освещение видимым светом суспензии ЛФГ приводит к восстановлению цитохрома с (рис 22 а.). В отсутствии гранул восстановления цитохрома с не происходит ни в темноте, ни при освещении полным видимым светом с максимальной энергией облучения (86 мВт/см2).

1 3

I »

? 1

С >>

р,

(а)

10 20

Д 56 шЧ//ст1

.д— _—д--- __О 51 вНИип* 4.0 -

.О— __ __017 »»/си1

..о--- ,,□1.5 «»/си1 I 3.0

——■ I о

— 2.0 г

— ф контроль о а а 1.0

30 40 50 60 70 О 0.0 ■

1 синий 5 белый

: красный

Время, мин

20 40

Время, мин

150

100

(В)

13 4

число гранул/мл (х 101)

[еупероксиддисмутааа], рг/мл

Рис. 22. Генерация радикалов супероксида при облучении ЛФГ видимым светом.

(а). Зависимость продукции супероксида от энергии облучения. Концентрация ЛФГ составляла 2,3x10 гранул/мл; интенсивность облучения варьировали от 1,5 до 86 мВт/см2;

(б). Продукция супероксида как функция длины волны облучения при постоянной интенсивности света (17 мВт/см2);

(в). Зависимость скорости генерации супероксида от концентрации ЛФГ. Различные концентрации ЛФГ облучали полным видимым светом с энергией 86 мВт/см 2;

(г). Влияние супероксиддисмутазы на скорость генерации супероксида ЛФГ.

Скорость процесса восстановления цитохрома с зависела от энергии облучения, плавно снижаясь при уменьшении интенсивности света. Однако даже при облучении системы светом с энергией 1,5 мВт/см2 происходило достоверное увеличение скорости восстановления цитохрома с.

Скорость восстановления цитохрома с практически линейно зависела от концентрации ЛФГ (рис.22 в). Добавление супероксиддисмутазы в реакционную среду приводило к уменьшению фотоиндуцированного ЛФГ восстановления цитохрома с. СОД была активна, уже начиная с концентраций 0,1 цг/мл, а при концентрации 27 цг/мл наблюдалось более чем 70% подавление процесса (рис. 22 г). Облучение ЛФГ светом различных длин волн при одинаковой интенсивности равной 17 мВт/см2 показало, что процесс генерации супероксида зависит от спектральных характеристик источника света (рис. 22 б). Как видно из рисунка, генерация супероксида гранулами липофусцина наиболее интенсивно происходит при их облучении синим светом (400-520 нм), по сравнению с красным (660-730 нм) или даже белым видимым светом. Спектральная зависимость продукции супероксида липофусциновыми гранулами может объяснить так называемый эффект токсичности синего света ("blue light hazard") для сетчатки.

Таким образом, липофусциновые гранулы, обладающие способностью к фотогенерации супероксидных радикалов и неэффективные в отношении их дисмутации, повышают, вероятно, опасность фотоповреждения клеток. Возможно, этим может быть в значительной мере обусловлено увеличение вероятности возникновения различных глазных старческих патологий, поскольку концентрация липофусциновых гранул в клетках РПЭ сильно увеличивается с возрастом. С этой точки зрения можно объяснить и наличие в клетках РПЭ пожилых людей помимо меланосом и липофусциновых гранул структурных образований, в состав которых входят оба вида гранул -меланолипофусциновых гранул. Возможно, что меланосомы, находясь в контакте с липофусциновыми гранулами, фотосенсибилизирующими генерацию супероксида, ингибируют этот процесс, осуществляя, таким образом, детоксикацию активных форм кислорода.

Глава VIII. Фототоксическое действие 1У-ретинилиден-1Ч-ретинилэтаноламина (А2Е) флуорофора липофусциновых гранул.

Липофусциновые гранулы содержат в своем составе по меньшей мере 10 различных флуорофоров (Eldred, Katz, 1988), которые, вероятно, и определяют ее фототоксичность. Наиболее изученный из них А2Е, образующийся из двух молекул полностью-тг/адкс-ретиналя и одной молекулы фосфатидилэтаноламина (Parish et al., 1998). Молекула А2Е представляет собой липофильный катион, имеющий два углеводородных хвоста и положительно заряженную пиридиновую головку. Показано, что А2Е способен к фотогенерации активных форм кислорода, стимулирует окисление липидов и белков, повреждает биологические мембраны.

В этой главе диссертации представлены данные, показывающие, что токсичное действие А2Е на мембраны связано как с его способность генерировать активные формы кислорода, главным образом, супероксидные радикалы, так и с детергент-подобной активностью. Продукты же фотоокисления А2Е практически не активны в качестве сенсибилизаторов фотоповреждения липидов при действии света видимого диапазона.

А. Влияние облучения видимым светом на спектральные и флуоресцентные характеристики А2Е

Облучение А2Е видимым светом приводит к его разрушению и появлению продуктов, поглощающих свет в ультрафиолетовой части спектра. Это хорошо видно из рис. 23. Спектр поглощения исходного раствора А2Е в метаноле (кривая 1) имеет два характерных максимума в области 435 и 330 нм. Облучение же раствора А2Е полным видимым светом в течение 90 мин. (кривая 2) и 160 мин. (кривая 3) приводит к уменьшению этих максимумов и появлению нового максимума в области 280 нм, принадлежащего, скорее всего, продуктам его фотоокисления.

Таким образом, продукты фотоокисления А2Е имеют максимум поглощения в ультрафиолетовой области спектра. Образование окисленных продуктов при облучении А2Е видимым светом хорошо видно из рис. 23 (правый рисунок). На верхней кривой самая большая фракция с временем удерживания около 15 минут соответствует фракции исходного,

необлученного А2Е. На нижней кривой, соответствующей раствору А2Е через 180 минут облучения полным видимым светом, фракция А2Е существенным

Брпнж (wwh)

Рис.23. Спектры поглощения раствора А2Е в метаноле до и после облучения видимым светом. Кривая 1 - до освещения; кривая 2-90 мин. освещения; кривая 3 -160 мин. освещения.

Правый рисунок - высокоэффективная жидкостная хроматограмма необлученного (верхняя кривая) и облученного видимым светом в течение 160 мин (нижняя кривая) раствора А2Е в метаноле. По оси абсцисс — время удерживания в колонке; по оси ординат - интенсивность.

образом уменьшается, зато появляются новые фракции, выходящие несколько раньше фракции А2Е, которые, скорее всего, и принадлежат продуктам окисления А2Е.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что молекулы А2Е неустойчивы к действию света в присутствии кислорода и быстро окисляются,' образуя продукты, не поглощающие в видимой области спектра.

Б. Исследование повреждающего действия А2Е на наружные сегменты фоторецепторных клеток и кардиолипиновые липосомы в темноте и при облучении видимым светом

В настоящей работе впервые обнаружено, что флуорофор липофусциновых гранул А2Е, оказывает фототоксическое действие на мембраны наружных сегментов фоторецепторных клеток. Облучение НСФ полным белым светом в присутствии А2Е приводит к значительному усилению процесса пероксидации липидов фоторецепторных мембран по сравнению с контролем (рис.24). Видно, что добавление А2Е в концентрации 60 цМ приводит к более чем трехкратному увеличению скорости накопления

продуктов пероксидации липидов ( кривая 1) по сравнению с образцом без А2Е (контроль).

s ■а 70

§ s 60

3 50

Ё >% 40

о а. 30

о 20

m s 10»

0 L

lq i- 0

А2Е

контроль

20 40 60 80 Время, мин

100

Рис.25. Действие супер-оксидцисмутазы и азида натрия на А2Е сенсибилизированную фото-пероксидацию наружных сегментов фоторецеп-торных клеток. Инкубационная среда содержала 0,1 M К-фосфатный буфер, рН 7.3, 0.15 мг белка/мл наружных сегментов фоторецепторов глаза быка, 62.5 цМ А2Е, 40 Hg/мл супероксид-дисмутазы, 5 мМ азид натрия. Контроль - без А2Е.

Для выяснения механизма этого процесса был проведен ингибиторный анализ А2Е-сенсибилизированной пероксидации липидов наружных сегментов фоторецепторов. В качестве ингибиторов были использованы супероксиддисмутаза, инактивярующая супероксидные радикалы кислорода и азид натрия — хорошо известный тушитель синглетного молекулярного кислорода. Добавление СОД в суспензию НСФ, содержащую А2Е, которая освещается видимым светом, приводит к существенному снижению скорости фотоиндуцированного накопления ТБК-активных продуктов (рис.25). Это свидетельствует о том, что при сенсибилизированной А2Е фотопероксидации липидов НСФ, существенный вклад, по-видимому, принадлежит супероксидным радикалам. Напротив, синглетный кислород, вероятно, вносит лишь небольшой вклад в этот процесс (рис. 25). Видно, что азид натрия лишь в незначительной степени оказывает влияние на фотосенсибилизирующую активность А2Е.

Повреждение мембран НСФ и липосом вызывается А2Е, но не его окисленными на свету формами. Поскольку продукты фотоокисления А2Е поглощают в ультрафиолетовой области, они не должны усиливать повреждение мембран, индуцированное действием видимого света.

Действительно, как показали наши эксперименты (рис. 26), обесцвеченный А2Е практически теряет способность сенсибилизировать реакцию пероксидации липидов. Так при облучении суспензии НСФ полным

120

J3 £

о а

с ■

Ъ£

100

Время, мин

Рис. 26. Уменьшение сенсибилизирующего действия предварительно облученного видимым светом А2Е на фотоин-дуцированную перокси-дацию наружных сегментов фоторецепторов. Кривая 1 - исходный А2Е, кривая 2 - предварительно облученный в течение 90 мин, А2Е, кривая 3 -предварительно облученный в течение160 мин. А2Е; контроль - без А2Е. Концентрация НСФ составляла 0.15 мг белка/мл; концентрация А2Е -60 цг/мл.

видимым светом в присутствии предварительно облученного А2Е не происходит усиления процесса пероксидации липидов фоторецепторных мембран. Сравнение кинетики накопления продуктов пероксидации в присутствии исходного А2Е (кривая 1) и его облученных форм (кривые 2 и 3) показывает, что А2Е после облучения уже не обладает фотосенсибилизирующими свойствами в отношении фоторецепторных мембран.

Таким образом, А2Е в исходной, необлученной форме вызывает повреждение мембран, причем видимый свет усиливает этот процесс. Предварительное же облучение А2Е приводит к уменьшению его прооксидантного и детергент-подобного повреждающего действия на мембраны.

Г. Обсуждение результатов исследования физико-химических характеристик ЛФГ и А2Е. Заключение: возможная биологическая роль ЛФГ и MC в клетках РПЭ

В последнем разделе диссертации суммированы известные из литературы и полученные автором диссертации данные о роли пигментных гранул глаза в процессах свободнорадикального окисления. Все эти факты свидетельствуют о

том, что липофусциновые гранулы представляют реальную опасность для развития окислительных повреждений в клетках РПЭ, которая нарастает по мере увеличения их концентрации в результате старения, воздействия экзогенных прооксидантов или наследственных заболеваний. Предположено, что изменение соотношения пигментных гранул в клетках РПЭ при старении (возрастание концентрации ЛФГ и уменьшение концентрации меланосом), является тем ключом, который может открыть цепь событий, приводящих к развитию макулярных дистрофий сетчатки в старческом возрасте.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Впервые показано, что пигментированные клетки ретинального пигментного эпителия (РПЭ) значительно более устойчивы к пероксидному окислению липидов, индуцированному ультрафиолетом, видимым светом и активными формами кислорода, по сравнению с клетками ретинального пигментного эпителия животных-альбиносов.

2. Установлено, что более высокая устойчивость пигментированных клеток РПЭ по сравнению с непигментированными клетками, обусловлена присутствием в первых меланин-содержащих органелл — меланосом.

3. Показано, что высокая устойчивость к повреждающему действию света у креветки Mysis relicta морской популяции по сравнению с озерной популяцией, в значительной мере связана с более высокой концентрацией оммохромов, содержащихся в глазах креветки морской популяции.

4. Установлено, что большая устойчивость пигментированных тканей глаза к действию прооксидантов, связанная с присутствием в них экранирующих пигментов - меланосом и оммохромов, обусловлена антиоксидантной активностью этих пигментов, которые ингибируют реакцию пероксидного окисления липидов путем связывания ионов двухвалентного железа и экзогенных фотосенсибилизаторов в неактивные комплексы, а также в результате тушения активных форм кислорода.

5. Впервые показано, что липофусциновые гранулы клеток РПЭ человека являются активными сенсибилизаторами процесса генерации супероксидных радикалов кислорода при действии видимого света; процесс генерации зависит от энергии и длины волны облучения, причем синий свет наиболее активен.

6. Установлена разнонаправленность действия липофусциновых гранул и меланосом РПЭ на процесс пероксидации липидов. Показано, что

липофусциновые гранулы, в отличие от меланосом, ускоряют пероксидадию липидов и жирных кислот, разрушают липосомальные мембраны и вызывают гибель клеток РПЭ при облучении видимым светом.

7. Показано, что флуорофор липофусдиновых гранул А2Е, также значительно ускоряет процесс пероксидации липидов и разрушение мембранных структур под действием видимого света. Однако А2Е, в отличие от липофусцина, активно разрушает липосомальные мембраны также и в темноте. Установлено, что продукты фотоокисления А2Е, значительно менее активны в этих отношениях.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Донцов А.Е., Сатана Н.Л., Островский М.А. Сравнительное исследование перекисного окисления липидов в пигментном эпителии глаза пигментированных животных и

у^/альбиносов.//Биохимия , 1980, т. 45, с. 923-928,

2.^0стровский М.А., Сакина Н.Л., Донцов А.Е. Антиокислительная функция экранирующих

\Ji.

Гигментов глаза. // Доклады АН СССР, 1980, т. 255, с. 748-752.

. З/Юсифов Э.Ю., 'Сакина nJL, Донцов А.Е. Глутатионпероксидазная активность ткани ^-^пигментного эпителия глаза лягушки. И Биохимия ,1980, т. 45, с. 1470-1475.

4. Сакина Н.Л., Донцов А.Е., Ку1неЗгП5а"""г.П., Островский М.А., Арчаков А.И. Ингибирование перекисного окисления липидов меланопротеиновыми гранулами. // Биохимия, 1980, т. 45, с. 1476-1480.

5. А.Е. Донцов. Антиокислительная функция оммохромов травяного чилима Pandalus 'atirostris. // Журнал эволюционной биохимии и физиологии, 1981, т. 17, с. 53-56.

6. Сакина Н.Л., ""Донцов A.b., Островский "М.А. Антиокислительная функция меланопротеиновых гранул пигментного эпителия глаза кролика. // Журнал эволюционной биохимии и физиологии, 3981, т. 17, с. 421-423.

\^7^Лапина В.А., Донцов А.Е., Островский М.А. Генерация супероксида при взаимодействии меланинов с кислородом. // Бирхимия, 1984, т. 49, с. 3712-1718.

8. Лапина В.А., Донцов aÜE., Островский М.А. Способ количественного определения меланина.//А/сСССР, 1984, № 1107053,Бюл.№29.

9/Донцов А.Е., Лапина В.А., Островский М.А. Фотогенерация супероксида оммохромами и v/их роль в системе антиокислительной защиты клеток глаза беспозвоночных. // Биофизика, 1984, т. 29, с. 878-882. "

10. Донцов А.Е., Островский М.А. Пигментный эпителий (структурные, физиологические и биохимические особенности). // Сборник "Итоги науки и техникисерия "Физиология человека и животных; механизмы работы клеточных элементов сетчатки", Издательство "ВИНИТИ", Москва, 1984, том 28, с. 127-176.

11. Островский М.А., Донцов А.Е. Физиологические функции меланина в организме. // Физиология человека, 1985, т. 11, с. 670-678.

х/

VX1

и12^Донцов A.E., Мордвинцев П.И., Лапина В.А. Темновой и светоиндуцированный сигналы ЭПР оммохромов глаза беспозвоночных животных. // Биофизика, 1985, т. 30, с. 10-12.

13. Багиров P.M., Стукан P.A., Лапина В.А., Донцов А.Е., Островский М.А. Изучение методом гамма-резонансной спектроскопии (ГРС) взаимодействия ионов железа с

^^ейнтетическим L-ДОФА меланином. // Координационная химия, 1985, т. 11, с. 1234-1239.

14. Лапина В.А., Донцов А.Е., Островский М.А., Эмануэль Н.М. Взаимодействие анион-радйкалов кислорода с меланинами и оммохромами глаз. // Доклады АН СССР, 1985, т. 280,

•\jt. 1463-1465. 4

15. Лапина В.А., Донцов А.Е., Островский М.А. Связывание ионов железа экранирующими пигментами глаза позвоночных и беспозвоночных ' животных - меланосомами и оммохромами. // Украинский биохимический журнал, 1985, т.57, с.12-15.

16. Сакина Н.Л., Донцов А.Е., Островский М.А. Сравнение систем антиокислительной ¡ащиты пигментного эпителия глаз пигментированных животных и альбиносов. // Биохимия, 1985, т. 50, с. 78-83. Г """

17.^Сакина НЛ., Донцов А.Е., Островский М.А. Экранирующие пигменты глаза - меланины оммохромы - ингибиторы процесса фотоокисления. // Доклады АН СССР, 1986, т. 291, с.

994-997. -----

18. Багиров P.M., Стукан P.A., Донцов А.Е., Островский М.А., Лапина В.А. Исследование ^связывания ионов железа меланопротеиновыми гранулами пигментного эпителия глаза

методом гамма-резонансной спектроскопии. // Биофизика, 1986, т. 31, с. 469-474.

19. Багиров P.M., Стукан P.A., Донцов А.Е., Островский М.А., Лапина В.А. Исследование тодом гамма-резонансной спектроскопии связывания ионов железа оммохромами глаза

беспозвопочных. // Биофизика^!986, т. 31, с. 1017-1022.

Сакина НЛ., Донцов А.Е., Островский М.А. Ингибирование меланином процесса фотоокисления липидов. // Биохимия» 1986, т. 51, с. 864-868.

Г, Юсифов Э.Ю., Донцов' А.Е., Островский М.А. Влияние меланина на свободнора-дикальные состояния у-облученных белков и липидов. // Радиобиология, 1987, т. 27, с. 8-11.

22. Егоров С.Ю., Донцов А.Е., Красновский A.A., Островский М.А. Тушение синглетного ,/ молекулярного кислорода экранирующими пигментами - меланинами и оммохромами. //

' Биофизика, 1987, т. 32, с. 685-686.

23. Островский М.А., Федорович И.Б., Донцов А.Е. Фотоокислительные процессы в структурах глаза. Защитная функция хрусталика и экранирующих пигментов. И Биофизика,

^-И987, т. 32, с. 896-909. - *---

24.-Островский М.А., Сакина Н.Л., Донцов А.Е. Система защиты структур глаза от 1 уфотоповреждения. I. Экранирующие пигменты позвоночных - меланосомы как ингибиторы \7 процессов фотоокисления. // Журнал эволюционной биохимии и физиологии, 1987, т. 23, с.

575-581. -""" ■—-

25. Сакина Н.Л., Донцов 'А.Е., Лапина В.А., Островский М.А. Система защиты структур V rjraáa от фотоповреждения. II. Экранирующие пигменты членистоногих - оммохромы - как 1 ^шгибиторы процессов фотоокисления. // Журнал эволюционной биохимии и физиологии,

1987, т. 23, с. 702-706. '

26. Ostrovsky М.А., Sakina N.L., Dontsov А.Е. An antioxidative role of ocular screening pigments. // Vision Res., 1987, v. 27, p. 893-899.

27. Пустынников М.Г., Донцов А.Е. Ингибирование УФ-индуцированной аккумуляции липидных гидропероксидов меланинами и оммохромами. // Биохимия, 1988, т. 53, с. 1117-^ 1120. ' -.....

28. Островский М.А., Зак П.П., Федорович И.Б., Донцов А.Е. Защита структур глаза от светового повреждения и оптимизация зрительных функций. // Вестник АН СССР, 1988, № 2, с. 63-73.

29. Кочергинский Н.М., Демочкин В.В., Маслов С.А., Донцов А.Е., Рубайло В.Л., Островский М.А. Транспорт катионов через меланинсодержащие биомиметические , мембраны. // Журнал физической химии JLS90,.-t.-64, с. 2479-2484. С/

30. Аверьянов A.A., Джавахия В.Г., Донцов А.Е., Лапикова В.П., Островский М.А., Петелина Г.Г. Скрининг химических соединений, обладающих фунгицидной активностью и ингибирующих биосинтез меланина у возбудителя пирикуляриоза риса. // А/с СССР, 1990, № 1635094, Бюл. № 10.

31. Сакина H.JI., Донцов А.Е., Афанасьев Г.Г., Островский М.А., Пелевина И.И.

Аккумуляция продуктов перекисного окисления липидов в структурах глаза мышей при ___у-

общем рентгеновском облучении. // Радиобиология. '991\т. 30, с. 28-31.

32. Демочкин В.В., Донцов А.Е., Кочергинский Н.М., Маслов С.А., Островский М.А., Рубайло В.Л. Жидкая мембрана для разделения водных растворов солей. // А/с СССР, 1991, №1699557, Бюл. №47.

33. Эмануэль Н.М., Островский М.А., Донцов А.Е., Сакина Н.Л., Лапипа В.А. Защитное свойство экранирующих пигментов органов зрения животных и человека - меланопротеинов и оммохромов. // Научное открытие № 397, 1991.

34. Островский М.А., Донцов А.Е., Боултон М. Исследование про- и антиоксидантных свойств липофусциновых гранул из клеток ретинального пигментного эпителия глаза' человека. // Биологические Мембраны, 1991, т. 8, с. 1198-1200.

35. Петелина Г.Г., Донцов А.К., истровский М.А., Лапикова В.П., Аверьянов A.A., Джавахия В.Г. Исследование методом ЭПР пигментов фитопатогенного гриба Pyricularia oryzae. // Биологические науки, 1991, т. 4, с. 76-80.

36. Петелина Г.Г., Донцов А.Е., Островский М.А., Лапикова В.П., Аверьянов A.A., Николаев О.Н., Джавахия В.Г. Влияние некоторых фунгицидов на сигнал ЭПР клеток возбудителя пирикуляриоза риса. // Микробиологический журнал,J_S92;-t. 54, с. 66-69.

37. Донцов А.Е., Иванина Т.А., Сакина H.ÍI. Сравнительное исследование УФ- и Fe -индуцированного перекисного окисления липидов в интактной и отслоенной сетчатке fc^s лягушки. // Сенсорные Системы, 1992, т. 6, с. 30-33.

38. ОстровскийТЯХ", ДонцоГТСЁ., Сакина Н.Л., Боултон М., Джарвис-Эванс Д. Способность липофусциновых гранул из клеток ретинального пигментного эпителия глаза человека фотосенсибилизировать окисление липидов при действии видимого света. — Сенсорные Системы, 1992, т. 6, с. 51-53.

39. PorembsEa-BucTñy"" М, Sakina N.L., Stepien К.В., Dontsov А.Е., Wilczok Т. Antioxidative activity of synthetic melanins. Cardiolipin liposome model. // Biochim. et Biophys. Acta, 1992, v. 1116, p. 11-16.

40. Сакина Н.Л., Донцов A.E., Островский М.А. Ингибирование меланосомами из клеток ретинального пигментного эпителия глаза человека окисления липидов, индуцированного ультрафиолетовым и видимым светом. //Биологические мембраны, 1992, т. 9, с. 1130-1133. ^^

:о

41. Демочкин В.В., Донцов А.Е., Сакина H.JI., Рубайло В.Л., Островский М.А. Способ переноса электронов через искусственную мембрану. // А/с СССР, 1992, № 1717198, Бюл, № 9.

42. Boulton М., Dontsov A., Jarvis-Evans J., Ostrovsky М., Svistunenko D. Lipofuscin is a photoinducible free radical generator. // J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 1993, v. 19, p. 201-204.

43. Чучалин А.Г., Гробова O.M., Байдер Л.М., Шарыгия В.И., Сакина Н.Л., Донцов А.Е., Кудрявцев М.Е., Пулатова М.К. Выявление радиационно-индуцированных биохимических изменений в клетках крови и бронхоальвеолярного смыва у людей, подвергшихся облучению

малой мощностью дозы в результате аварии на Чернобыльской АЭС, с помощью метода электронного парамагнитного резонанса. // Пульмонология, 1993, т. 3, № 4, с. 32-50.

44. Гуляев А.Б., Донцов А.Е., Ильясова В.Б., Островский М.А. Определение содержания \_Ь1сЛанина в меланосомах пигментного эпителия глаза в зависимости от возраста человека. //

Доклады АкадемииНада 1993, т. 333, с.257-259.

45. LapirwVTft"^ Dontsov А.Е. The action of UV-A and blue light on enzymes activity and accumulation of lipid peroxidation products in the attached and detached frog retinas. // SPIE Proceed., 1994, v. 2134B, p. 75-83.

46. Lapina V.A., Dontsov A.E., Sakina N.L., Ostrovsky M.A. Mechanism of Eye Melanosomes Action in Antioxidant Reactions Following Optic Irradiation. // SPIE Proceed., 1996, v. 2673, p. 218-223.

47. Донцов A.E., Островский M.A. Способ получения меланинсодержащего фитосорбента и меланинсодержащий фитосорбент. // Патент РФ, 1996, № 2060818, Бюл. № 15.

48. Лапина В.А., Донцов А.Е., Островский М.А., Рубанов А.С., Рудак Е.А. Способ удаления радионуклидов из водных растворов. // Патент РФ, 1996, № 2067328, Бюл. № 27.

49. Донцов А.Е., Лапина В.А. Способ удаления гидрофобных жидкостей с поверхности воды. // Патент РФ, 1996, № 94004129.

50. Glickman R.D., Dontsov А.Е., Ostrovsky M.A. Relative photoreactivity of the pigment inclusions of the retinal pigment epithelium. // SPIE Proceed., 1998, v. 3254, p. 46-51.

51. Dontsov AE, Fedorovich IB, Lindstrom M, Ostrovsky MA: Comparative study of spectral and antioxidant properties of pigments from the eyes of two My sis relicta (Crustacea, Mysidacea) populations, with different light damage resistance. // J. Сотр. Physiol. B. 1999, v. 169, p. 157-164.

52. A.E. Донцов, Н.Л. Сакина, M.A. Островский. Разнонаправленность действия \ / липофусциновых гранул и меланосом из ретинального пигментного эпителия глаза человека

при фотоокислении кардиолипина. // Биофизик&Л-999, т. 44, с. 880-886.

53. Dontsov А.Е., Glickman R.D., Ostrovsky М.А.. Retinal pigment epithelium pigment granules stimulate the photo-oxidation of unsaturated fatty acids. H Free Radic. Biol. Med., 1999, v. 11/12, p. 1436-1446.

54. Lapina V.A., Sheshko P.M., Pankovets E.A., Dontsov A.E. Phytosorbent prepared from sunflower seed husks prevents mercuric chloride accumulation in kidney and muscle of adult rabbits. // Archives of Environmental Health, 2000, v. 55, p. 48-50.

55. Bilinska В., Pilawa B„ Zawada Z., Wylegala E„ Wilczok Т., Dontsov A.E., Sakina N.L., Ostrovsky M.A., Ilyasova V.B. Electron spin resonance investigations of human retinal pigment epithelium melanosomes from young and old donors. // Spectrochimica Acta A., 2002, v. 58, p. 2257-2264.

56. Bilinska В., Janikowska G., Zawada Z., Wylegala E., Dontsov A., Sakina N. Fluorescence spectra of lipofuscin isolated from human RPE cells. // Polish Journal of Medical Physics and Engineering, 2003, v.9, p. 64-69.

57. Соколов B.C., Соколенко E.A., Соколов A.B, Финогенова O.A., Донцов А.Е., Островский М.А. Взаимодействие бис-ретинилиден этаноламина (А2Е) с бислойными липидными мембранами в темноте и при действии света. // Биологические мембраны, 2005, т.22, № 4, с. 336-345. г---------

58. Островский М.А., Донцов А.Е., Зак П.П. Механизмы фотоповревдения зрительных клеток сетчатки и клеток пигментного эпителия глаза. // В книге: «Химическая и биологическая кинетика. Новые горизонты». МЬсква, 2005, Изд-во «Химия», т.2, с. 130-154.

59. Донцов А.Е., Островский М.А. Антиоксидантная роль экранирующих пигментов глаза -мелалинов и оммохромов и физико-химические механизмы их действия. // В книге: «Химическая и биологическая кинетика. Новые горизонты». Москва, 2005, Изд-во «Химия», т.2, с. 155-174.

60. Петрухин А.Н., Астафьев A.A., Золотавин П.Н., Фельдман Т.Е., Донцов А.Е., Саркисов О.М., Островский М.А. Гетерогенность структуры и флуоресценция одиночной липофусциновой гранулы из ретинального пигментного эпителия глаза человека: исследование методами атомно-силовой микроскопии и микроскопии ближнего поля. // Доклады РАН, 2005,т. 405, № 6, с. 445-449.

61. Кравчук Е.А, Донцов А.Е, Антиоксидантный статус водянистой влаги и тканей глаза кролика. Экспериментальные исследования. // Офтальмология, 2005, т. 2, № 3, с, 88-91.

62. Донцов А.Е., Сакина Н.Л., Билиньска Б., Кржижановский Л., Ф&тьдмал Т.Б., Островский М.А. Сравнение фотосенсибилизирующего действия липофусциновых гранул из пигментного эпителия глаза человека и их флуорофора А2Е. // Доклады РАН, 2005, т. 405, № б, с. 458-460.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ (участие в съездах, конференциях, симпозиумах, совещаниях — выборочно) I Всесоюзный Биофизический Съезд, Москва, 1982. Сборник докладов, изд-во Института биологической физики АН СССР, Пущино-на-Оке, 1982.

Донцов А.Е., Лапина В.А. Изучение фотоиндуцированных реакций оммохромов глаза. // Сб-к докладов, т. 2, с. 77;

Лапина В.А., Донцов А.Е., Островский М.А. Генерация супероксида в реакции меланина с молекулярным кислородом. // Сб-к докладов, т. 4, с. 45;

Донцов А.Е., Сакина Н.Л., Островский МЛ. Исследование системы антиокислительной защиты клеток пигментного эпителия глаза. // Сб-к докладов, т. 4, с. 57. IX Всесоюзная конференция по биохимии нервной системы, Ереван, 1983. Тезисы научных сообщений, изд-во АН Армянской ССР, Ереван, 1983.

Островский М.А., Донцов А.Е. Роль меланопротеиновых гранул и оммохромов в системе антиокислигельной защиты глаза позвоночных и беспозвоночных животных. // Тезисы сообщений, с. 348-349;

Сакина Н.Л., Донцов А.Е., Островский М.А. Сравнительное исследование системы антиокислительной защиты пигментного эпителия глаза пигментированных животных и альбиносов. // Тезисы сообщений, с. 351-352.

V Всесоюзный биохимический съезд, Киев, 1986.

Островский М.А., Лапина В.А., Донцов А.Е. Реакция суперокисных радикалов с экранирующими пигментами глаза. // Тезисы стендовых сообщений, изд-во "Наука", Москва, 1986, т. 2, с. 454.

IX Совещание по эволюционной физиологии, Ленинград, 19S6.

Донцов А.Е., Островский М.А, Сакина Н.Л., Лапина В.А. Роль экранирующих пигментов в системе защиты глаза позвоночных и беспозвоночных животных от повреждающего действия фотоиндуцированных и темновых окислительных процессов. // Тезисы сообщений «Вопросы эволюционной физиологии», изд-во «Наука», 1986, с. 85.

II Всесоюзная конференция «Биоантиоксидапт», Черноголовка, 1986. Тезисы докладов, изд-во «Черноголовка», 1986.

Лапина В.А., Донцов А.Е., Островский М.А. Взаимодействие экранирующих пигментов глаза с суперокисными радикалами кислорода. // Тезисы докладов, т. 2, с. 75; Сакина Н.Л., А.Е. Донцов, М.А, Островский. Ингибирование фотоиндуцированного перекисного окисления липидов экранирующими пигментами глаза - меланинами и оммохромами. // Тезисы докладов, т. 2, с. 84;

Донцов А.Е., Егоров С.Ю., Красновский А.А., Островский М.А. Тушение синглетного кислорода меланином. // Тезисы докладов, т. 2, с. 85.

XXXI Yamada Conference Molecular Physiology of Retinal Proteins, Japan, 1988. Ostrovsky M.A., Fedorovich I.B., Dontsov A.E. Light damaging processes in the rhodopsin molecule and photoreceptor membrane. The protective system of the eye. // In: Ed. by Т. Hara. Yamada Sci. 2.0 Found., p. 429-430.

I Всесоюзный радиобиологический съезд, Москва, 1989.

Донцов А.Е., Сакина Н.Л., Афанасьев Г.Г., Пелевина И.И., Островский М.А. Влияние рентгеновского облучения на аккумуляцию продуктов перекисного окисления липидов в сетчатке пигментированных и непигментированных мышей. // Тезисы докладов, изд-во Научный центр биологических исследований АН СССР, Пущино, 1989, т.5, с. 1213-1214. The Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO), Annual Meeting, Florida, USA.

Ostrovsky M.A., Dontsov A.E., Sakina N.L., Lapina V.A. The screening pigments of vertebrate melanosomes and invertebrate ommochromes as the inhibitors of photooxidative processes. // Invest. Ophtalmol. Vis. Sci., 1990, v.31, №4, p. 283;

Ostrovsky M.A., Boulton M., Dontsov A.E., Jarvis-Evans J., Svistunenko D. Superoxide radical generation by human RPE lipofuscin: photoinducible effect. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1992, v. 33, Ne 4, p. 919;

Glickman R.D., Dontsov A.E., Ostrovsky MA., Kumar N. Estimation of the redox state of RPE. Vis. Sci., 1999, v. cells after intense light exposure. // Invest. Ophthalmol 40, № 4, p. s928. The International Congresses of Eye Research (ISER). Helsinki, Finland, 1990; Yokohama, Japan, 1996; Paris, France, 1998.

Dontsov A.E., Ivanina T.A. Ultrastructural and biochemical alterations in frog retina and

retinal pigment epithelium induced by Fe and UV-irradiation. // Exp. Eye Res., 1990, v. 6, p. 44;

Dontsov A.E., Ostrovsky M.A., Sakina N.L., Ilyasova V.B. Light-induced free radical reactions of the human RPE lipofuscin. // Exp. Eye Res., 1996, v. 63, suppl. 1, p. 135; Glickman R.D., Dontsov A.E., Ostrovsky M.A. RPE pigment granules stimulate the photooxidation of unsaturated fatty acids. // Exp. Eye. Res., 1998, v. 67, suppl. 1, p. 230.

TVARMINNE STUDIES, Tvarminne zoological station, University of Helsinki press, 19922002, Finland. In: Tvarminne Studies, 1992,1995,1997, 2000, 2002.

Ostrovsky M.A., Fedorovich I.B., Lindstrom M., Dontsov A.E. Investigation of the mechanisms behind light damage in the opossum shrimp, Mysis relicta. II № 5, p. 41; Lindstrom M., Ostrovsky M., Fedorovich I„ and Dontsov A. The molecular basis for light reception and protection against light damage in crustaceans from Finnish waters.//№ 6, p. 71; Lindstrom M., Ostrovsky M., Fedorovich I., and Dontsov A. Molecular basis for light reception and protection against light damage in crustaceans. // № 76, p. 35-36;

Lindstrom M., Dontsov A.E., Fedorovich I.B., Ostrovsky M.A. Comparison of the antioxidant properties of the eyes tissues from two populations of Mysis relicta, living in different light environments. // № 8, p. 49;

Dontsov A.E., Fedorovich I.B., Protasova T.B., Lindstrom M., Ostrovsky M.A. Comparison of the antioxidative system in the eyes of two Mysis relicta populations with different resistance to light damage. // № 9, p. 54.

IX, XI Zjazd Polskiego Towarzystwa Biofizycznego, Lodz 1995, Cieszyn, 2001, Poland.

Bilinska В., Pilawa В., Zawada Z., Wylegala E., Sakina N.. Dontsov A., Wilczok T. Badania EPR melanosomow wyizolowanych z nablonka barwnikowego siatkowki galek ocznych ssakow. // Book of Abstracts, 1995, p. 40.

Bilinska В., Dontsov A., Krzyzanowski L., Zawada Z. Oddzialywanie zewnetrznych segmentow precikow izolowanych z oczu krowy z retinalem". // Current Topics in Biophysics, 2001, v. 25, N 1, p. 59-60.

Problems and Trends of Photobiochemistry, International Symposium, Moscow, 1997. Dontsov A.E., Fedorovich I.B., Lindstrom M., Ostrovsky M.A. Comparative study of spectral and antioxidant properties of pigments from the eyes of two Mysis relicta populations with different light damage resistance. // Book of Abstracts, p. 14;

Dontsov A.E., Sakina N.L., Ilyasova V.B., Ostrovsky M.A. The human retinal pigment epithelium lipofuscin as a sensitizer for light-induced free radical processes. Book of Abstracts, p. 15. XXI Simpozjum Naukowe "Chromatograficzne metody badania zwiazkow organicznyeh", Zabrze, 1997, Poland.

Bilinska В., Zawada Z., Lodowska J., Kurkiewicz S., Wylegala E., Dontsov A., Sakina N. Sklad kwasow tluszczowych lipofuscyny z nablonka barwnikowego siatkowki oczu ssakow badany technika GC-MS". //. Book of Abstracts, p. 42.

XVI Менделеевский съезд, материалы совещания "Химия и проблемы мегаполисов", Москва, 1998.

Островский М.А., Донцов А.Е. Фитосорбент "Виктория" - новый перспективный сорбент из

отходов растительного сырья. // Сб-к докладов, с. 98-99.

XI Zjazd Polskiego Towarzystwa Fizyki Medycznej, Warszawa, 1999, Poland.

Bilinska В., Janikowska G., Zawada Z., Wylegala E., Dontsov A., Sakina N. Charakterystyka fluorescencyjna lipofuscyny izolowanej z RPE oczu czlowieka. // Book of Abstracts, p. 31.

Международный симпозиум «Конверсия научных исследований в Беларуси в рамках деятельности МНТЦ», Минск, 1999, Беларусь.

Лапина В.А., Рубанов А.С., Донцов А.Е., Островский М.А. Фитосорбент «Виктория» - новый перспективный сорбент, полученный из отходов сельскохозяйственного сырья. // Материалы симпозиума, с. 38-4 J.

II International Symposium on Medical Physics, Ustron, 2003, Poland.

Bilinska В., Dontsov A., Krzyzanowski L., Wilczok A., Petela A., Skowronek K., Zawada Z. Lipofuscin fluorophores. // Book of Abstracts, p. 90. 1П Съезд Биофизиков России, Воронеж, 2004.

Соколенко Е.А., Соколов А.В., Финогенова О.А., Соколов B.C., Донцов А.Е. Влияние продуктов фотолиза зрительного родопсина на бислойные липидные мембраны. // Тезисы докладов, т. 2, с. 458-459.

Международная конференция «Лазерно-оптические технологии в биологии и медицине», Минск, 2004.

Лапина В.А., Донцов А.Е., Островский М.А. Роль меланина в фотоокислительном стрессе, индуцированном аминазином. // Тезисы докладов, с.142.

Лапина В.А., Першукевич П.П., Донцов А.Е., Павич Т.А. Влияние оптического излучения на спектрально-люминесцентные характеристики комплекса хлортетрациклина с меланином. // Тезисы докладов, с. 141.

IV Съезд фотобиологов России, Саратов, 2005.

Донцов А.Е., Островский М.А. Молекулярные механизмы фотоповреждения зрительных клеток. // В сб-ке: Тезисы докладов. Изд-во СГУ, Саратов, с. 40-44. VIII International Frumkin Symposium "Kinetics of electrode processes", Moscow, 2005. Sokolov V.S., Sokolenko E.A., Sokolov A.V., Finogenova O.A., Dontsov A.E., Ostrovsky M.A. Interaction of pyridinium bis-retinoid (A2E) with bilayer lipid membranes. // Book of abstracts,

Принято к исполнению 04/09/2006 Исполнено 0/09/2006

Заказ №581 Тираж: 120 экз.

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Варшавское ш., 36 (495) 975-78-56

www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Донцов, Александр Евгеньевич

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Обзор литературы

A. Ретинальный пигментный эпителий - структура, физиологические и биохимические особенности, функциональная роль в зрительной рецепции.

1. Строение клеток ретинального пигментного эпителия и их основные функции.

2. Фагоцитоз клетками РПЭ как одна из основных функций этих клеток, необходимая для обновления фоторецепторов.

3. Зрительный цикл ретиналя. Роль РПЭ.

4. РПЭ, окислительный стресс и развитие возрастной макулярной дегенерации сетчатки. 29 Б. Пигментные гранулы клеток ретинального пигментного эпителия - меланосомы и липофусцин.

1. Липофусциновые гранулы клеток ретинального пигментного эпителия - природа и формирование.

2. Меланины - пигменты меланосом клеток ретинального пигментного эпителия. Биосинтез и основные физико-химические характеристики.

3. Меланосомы и липофусциновые гранулы в процессе старения клетки РПЭ.

B. Оммохромы - экранирующие пигменты глаза беспозвоночных животных. Основные пути биосинтеза и физиологическая роль в клетках глаза.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА II. Сравнительное исследование устойчивости ткани сетчатки и РПЭ глаза пигментированных и непигментирован-ных позвоночных животных к повреждающему действию прооксидантов

A. Опасность повреждения фоторецепторных клеток при действии различных прооксидантных факторов. 52 Б. Защитная роль пигментации от прооксидантного действия света, кислорода и его активных форм. Сравнительное исследование на сетчатке и РПЭ глаза пигментированных и непигментированных животных.

B. Меланосомы как основной фактор, придающий клеткам РПЭ позвоночных повышенную устойчивость к действию прооксидантов. 64 Г. Сравнительное исследование аккумуляции продуктов пероксидации в глазах пигментированных мышей и мышей-альбиносов при действии общего рентгеновского облучения. 71 Д. Усиление пигментации как фактор, повышающий устойчивость различных клеток к свободнорадикальным окислительным процессам.

1. Усиление контакта нейральной сетчатки с пигментированной тканью РПЭ приводит к значительному уменьшению аккумуляции продуктов пероксидации при действии ультрафиолета и ионов двухвалентного железа.

2. Усиление пигментации спор гриба Pyricularia oryzae приводит к усилению его патогенности.

3. Накопление меланин-подобных веществ у людей, подвергнутых воздействию радиации.

ГЛАВА III. Антиоксидантные свойства меланинов

А. Ингибирующее действие меланинов на процессы пероксидации липидов, индуцированные в темновых условиях. 92 Б. Ингибирующее действие меланинов на процессы пероксидации липидов, индуцированные видимым светом, ультрафиолетом и у-облучением.

1. Сравнение величин оптического и химического ингибирования пероксидации липидов, индуцированного ультрафиолетом и интенсивным видимым светом.

2. Сравнительное исследование ингибирующей активности меланинов различного происхождения.

3. Ингибирующее действие меланосом на процессы ПОЛ, индуцированные экзогенными фотосенсибилизаторами.

4. Влияние меланина на кинетику накопления долгоживущих парамагнитных центров в белке.

ГЛАВА IV. Сравнительное исследование защитной роли пигментации клеток глаза в отношении токсического действия прооксидантов у беспозвоночных животных.

А. Сравнительное исследование антиоксидантной активности клеток глаза «морской» и «озерной» популяций креветки Mysis relicta.

Б. Антиоксидантная активность оммохромов.

1. Сравнение некоторых физико-химических характеристик оммохромов, выделенных из глаза различных беспозвоночных животных.

2. Ингибирующее действие оммохромов на процесс пероксидации липидов, индуцированный в темновых условиях.

3. Ингибирующее действие оммохромов на фотоиндуцированную пероксидацию липидов.

ГЛАВА V. Механизмы антиоксидантной активности меланинов и оммохромов глаз

A. Связывание ионов двухвалентного железа меланинами и оммохромами в неактивные комплексы.

1. Зависимость скорости пероксидации липидов в клетках глаза РПЭ и сетчатки от концентрации ионов двухвалентного железа.

2. Исследование связывания ионов железа методом гамма-резонансной спектроскопии.

3. Исследование связывающей способности меланинов и оммохромов в отношении ионов железа. 173 Б. Исследование взаимодействия меланинов и оммохромов с активными формами кислорода.

1. Взаимодействие меланинов и оммохромов с супероксидными радикалами кислорода.

2. Тушение синглетного молекулярного кислорода меланинами и оммохромами.

3. Пути и условия процесса генерации радикалов супероксида при взаимодействии меланинов и оммохромов с кислородом.

B. Обсуждение результатов исследований физико-химических свойств меланинов и оммохромов пигментных гранул. Биологическая роль меланинов и оммохромов глаз.

ГЛАВА VI. Использование полезных свойств меланинов в практике. Создание новых материалов и устройств

А. Меланин-содержащий фитосорбент из лузги черных семян подсолнечника.

1. Получение и физико-химические характеристики фитосорбента.

2. Связывание фитосорбентом тяжелых металлов, токсических органических веществ и гидрофобных жидкостей.

3. Выведение фитосорбентом тяжелых металлов из организма животных. 217 Б. Меланин-содержащие мембраны для разделения водных растворов солей.

ГЛАВА VII. Фототоксическое действие липофусциновых гранул (ЛФГ) из клеток РПЭ человека

A. Разнонаправленностъ действия липофусциновых гранул и меланосом из РПЭ глаза человека при фотоокислении кардиолипина. 228 Б. Исследование повреждающего действия ЛФГ на клетки

РПЭ, наружные сегменты фоторецепторных клеток, липиды и жирные кислоты при их облучении видимым светом.

1. Действие ЛФГ на индуцируемую видимым светом пероксидацию наружных сегментов фоторецепторов, кардиолипиновых липосом и докозагексаеновой кислоты.

2. Стимуляция ЛФГ выхода аскорбата из аскорбат-нагруженных кардиолипиновых липосом. Спектр действия.

3. Гибель клеток РПЭ, нагруженных ЛФГ, при облучении синим светом.

B. Липофусциновые гранулы как фотосенсибилизаторы процесса генерации супероксидных радикалов кислорода.

ГЛАВА VIII. Фототоксическое действие 1Ч-ретинилиден-1Ч-ретинилэтаноламина (А2Е) - флуорофора липофусциновых гранул

А. Влияние облучения видимым светом на спектральные и флуоресцентные характеристики А2Е.

Б. Исследование повреждающего действия А2Е на наружные сегменты фоторецепторных клеток и кардиолипиновые липосомы в темноте и при облучении видимым светом.

1. Действие А2Е на индуцированную видимым светом пероксидацию липидов НСФ. Ингибиторный анализ.

2. Ускорение выхода аскорбата и кальцеина из нагруженных кардиолипиновых липосом в присутствии

А2Е в темноте и при действии видимого света.

3. Исследование фотосенсибилизирующей активности продуктов фотоокисления А2Е. 269 В. Влияние А2Е и продуктов его фотоокисления на электрические характеристики бислойных липидных мембран.

Г. Обсуждение результатов исследования физико-химических характеристик ЛФГ и А2Е. Заключение: возможная биологическая роль ЛФГ и МС в клетках РПЭ. 282 ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Физико-химические свойства и биологические функции пигментных гранул глаза позвоночных и беспозвоночных животных"

Ретинальный пигментный эпителий (РПЭ) - это монослой пигментированных клеток, отделяющих нейральную, фоторецепторную часть сетчатки от сосудистой оболочки и являющийся важной составляющей гемато-офтальмического барьера. Клетки РПЭ, хотя и не участвуют непосредственно в процессе трансдукции, жизненно необходимы для зрения. Известно, что отслойка нейральной части сетчатки от РПЭ приводит к дегенерации фоторецепторов и потере зрения. Это связано с тем, что РПЭ участвует практически во всех процессах, необходимых для поддержания нормального функционального состояния фоторецепторных клеток. Клетки РПЭ осуществляют ресинтез и транспорт 11-цис ретиналя - хромофора родопсина к наружным сегментам фоторецепторов, участвуют в процессе постоянного обновления фоторецепторов, фагоцитируя апикальные обломки наружных сегментов, содержащие поврежденные белки и активные фотосенсибилизаторы, токсичные для зрительных клеток.

В настоящее время общепринято, что РПЭ является ключевым звеном в развитии дегенеративных заболеваний сетчатки, таких как ВМД. Было установлено, что эти заболевания прямо связаны с накоплением в клетке РПЭ флуоресцирующего «старческого пигмента» липофусцина. Исследования, проведенные во многих лабораториях, показали, что у больных ВМД происходит существенное возрастание концентрации липофусциновых гранул в клетках РПЭ и уменьшение концентрации меланосом - пигментных гранул, содержащих меланин. Наследственные дефекты, приводящие к усилению скорости накопления липофусцина в РПЭ, и отсутствие или уменьшение концентрации меланосом, являются факторами, способствующими развитию болезни. Аналогичные результаты были получены при исследовании влияния окислительного стресса на клетки РПЭ. Развитие окислительного стресса вызывает усиленное отложение липофусциновых гранул в клетках РПЭ и их гибель.

Все это свидетельствует о значительной роли пигментных гранул -меланосом и липофусцина в свободнорадикальных процессах, развивающихся в РПЭ, как в результате ее нормального функционирования, так и при воздействии внешних и внутренних прооксидантных факторов.

Диссертационная работа посвящена сравнительному исследованию функционального значения пигментных гранул в клетке РПЭ. Основное внимание в диссертации уделено выяснению роли этих гранул в процессах свободнорадикального окисления, индуцированного светом и активными формами кислорода. Кроме того, исследована функциональная роль меланина, входящего в состав меланосом РПЭ, его синтетических аналогов, а также оммохромов, экранирующих пигментов, входящих в состав пигментных и ретинулярных клеток глаза беспозвоночных, в процессах свободнорадикального окисления.

Полученные результаты выявили совершенно противоположные свойства пигментных гранул - меланосомы и оммохромы проявляли антиоксидантные свойства, в то время как липофусциновые гранулы оказались фотосенсибилизаторами свободнорадикальных процессов. Это позволило нам сделать предположение о различной биологической роли пигментных гранул РПЭ - меланосомы выполняют защитные функции, а липофусциновые гранулы, напротив, представляют значительную опасность для клетки РПЭ.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Донцов, Александр Евгеньевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

6. Установлена разнонаправленность действия липофусциновых гранул и меланосом РПЭ на процесс пероксидации липидов. Показано, что липофусциновые гранулы, в отличие от меланосом, ускоряют пероксидацию липидов и жирных кислот, разрушают липосомальные мембраны и вызывают гибель клеток РПЭ при облучении видимым светом.

7. Показано, что флуорофор липофусциновых гранул А2Е, также значительно ускоряет процесс пероксидации липидов и разрушение мембранных структур под действием видимого света. Однако А2Е, в отличие от липофусцина, активно разрушает липосомальные мембраны также и в темноте. Установлено, что продукты фотоокисления А2Е, значительно менее активны в этих отношениях.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Донцов, Александр Евгеньевич, Москва

1. Аверьянов А.А., Лапикова В.П., Петелина Г.Г., Джавахия В.Г. Повышенная чувствительность пигментных мутантов Pyricularia oryzae к токсичным выделениям листьев риса.// Физиология растений, 1989, т. 36, №6, с. 48-55.

2. Арлашенко Н.И., Громов В.А., Сейдаметов М.А. Изменение проницаемости гемато-офтальмического барьера в зависимости от дозы и природы радиационной экспозиции. // Радиобиология, 1979, т. 19, вып. 4, с. 566-571

3. Арчаков А.И., Бачманова Г.И., Блиндер Л.В., Жихарева В.О., Канаева И.П., Карякин А.В., Карузина И.И., Хайкина С.З., Боровягин В.Л., Галущенко И.В. Изоляция, анализ и характеризация микросомальных фракций. // Биохимия, 1977, т. 42, №1, с. 100-112.

4. Афанасьев И.Б. Анион радикал кислорода в химических и биохимических процессах. // Успехи химии, 1979, т. 48, с. 977-1014.

5. Бердышев Г.Д. О защитном действии меланина у облученных мышей. // Радиобиология, 1964, т. 4, вып.4, с. 644-645

6. Бишнева Л.Н., Сенчук В.В. Эффекты меланинов на пероксидацию липидов. // Прикладная биохим. микробиол., 2001, т. 37, № 1, с. 105-109.

7. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. //1972, М., Наука.

8. Воинова Т.М., Вавилова Н.А., Деблова З.Н. и др. Изменчивость фитопатогенного гриба Pyricularia oryzae Cav. 11 Биологические науки, 1984, № 1, с. 78-94.

9. Гольданский В.И., Гербер Р.Г. (под редакцией). Химические применения мессбауэровской спектроскопии. // 1970, М., Мир.

10. Гольданский В.И., Стукан Р.А. Работы советских ученых по применению гамма-резонансной спектроскопии в структурной химии. // Журн. структурн. химии, 1967, т. 8, № 5, с. 875-890.

11. Грибакин Ф. Г., Чеснокова Е. Г. Использование глазных мутантов для исследования физиологии зрения насекомых. // Успехи совр. биол., 1984, т. 97, №1, с. 69-82.

12. Дервиз Г.В. Применение фотоэлектроколориметров «ФЭК-М» и «ФЭК-56» для определения концентрации гемоглобина в крови. // Лабораторное дело, 1973, №2, с. 67-72.

13. Деревянченко Т.Г., Федорович И.Б., Островский М.А. Распределение сульфгидрильных групп вдоль оси наружного сегмента палочки лягушки. // Цитология, (1985), т. 27, № 10, с. 1197-1199.

14. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические реактивы. // М., Химия, 1974,104 с.

15. Каюшин Л.П., Пулатова М.К., Кривенко В.Г. Свободные радикалы и их превращения в облученных белках. // М., Атомиздат, 1976, 272 с.

16. Коржова Л.П., Фролова Е.В., Ромаков Я.А. Спектрофлуориметрическая процедура регистрации продуктов образованных после окислительной деструкции эумеланинов. // Вопросы мед. хим., 1989, т. 35, с. 139-143.

17. Коржова Л.П., Фролова Е.В., Ромаков Я. А., Кузнецова Н.А. Фотоиндуцированная деструкция ДОФА-меланина. // Биохимия, 1989, т. 54, с. 992-998.

18. Корнеев В.П., Суздалев И.П., Гольданский В.И., Куренева Т.Я., Макаров Е.Ф., Плачинда А.С. Исследование спин-спиновой релаксации с помощью эффекта Мессбауэра. // Физика твердого тела, 1971, т. 13, № 2, с. 354-360.

19. Кочергинский Н.М., Бромберг Л.Е., Лескин Г.С. Проницаемость импрегнированных фильтров для кислорода и углекислого газа. // Журн. физ. хим., 1987, т. 61, № 6, с. 1609-1615.

20. Латыпов И.Ф., Всеволодов Э.Б., Голиченков В.Н. Снижение выхода индуцированных рентгеновским облучением долгоживущих парамагнитных центров в шерсти при наличие в ней меланина. // Радиобиология, 1979, т. 19, №2, с. 189-193.

21. Лях С.П. Микробный меланогенез и его функции. // М., «Наука», 1981, 274 с.

22. Макареева Е.Н., Лозовская Е.Л., Сапежинский И.И. Фенотиазины как фотосенсибилизаторы и фотопротекторы. // Биофизика, 1998, т. 43, №2, с. 181-185.

23. Милинчук В.К., Клиншпонт Э.Р., Пшежецкий С.Я. Макрорадикалы. // М., Химия, 1980, 264 с.

24. Островский М.А., Каюшин Л.П. Изучение электронного парамагнитного резонанса в сетчатке при действии света. // Доклады АН СССР, 1963, т. 151, №4, с. 986-988.

25. Островский М.А., Говардовский В.Н. Механизмы фоторецепции позвоночных. // В кн.: «Физиология зрения», «Наука», М., 1992, глава 1, с. 5-59.

26. Плачинда А.С., Макаров Е.Ф. Исследование хлоркомплексов Fe111 в водных растворах с помощью гамма-резонансной спектроскопии. // Журнал неорган, химии, 1974, т. 19, №5, с. 1308-1317.

27. Погожева И.Д., Федорович И.Б., Островский М.А., Эмануэль Н.М. Фотоповреждение молекулы родопсина. Окисление SH-групп. // Биофизика, 1981, т. 26, с. 398 -403.

28. Соколов B.C., Кузьмин В.Г. Измерение разности поверхностных потенциалов бислойных мембран с помощью второй гармоники емкостного тока. // Биофизика, 1980, т. 25, № 1, с. 170-172.

29. Старостин А.В., Федорович И.Б., Островский М.А. Сенсибилизированное ретиналем фотоокисление родопсина. // Биофизика, 1985, т. 30, № 6, с. 995999.

30. Суздалев И.П. О суперпарамагнетизме ультрамалых частиц антиферромагнетиков. // Физика твердого тела, 1970, т. 12, № 4, с. 988-990.

31. Теселкин Ю.О., Бабенкова И.В., Любицкий О.Б., Клебанов Г.И., Владимиров Ю.А. Измерение антиоксидантной активности плазмы крови в системе гемоглобин пероксид водорода - люминол. // Вопросы мед. химии, 1997, т. 43, с. 87-92.

32. Шляпинтох В.Я. Фотохимические превращения и стабилизация полимеров. // М., Наука, 1979, 344 с.

33. Эмануэль Н.М., Бучаченко А.Л. Химическая физика старения и стабилизация полимеров. // М., Наука, 1982, 360 с.

34. Akeo K., Amaki S., Suzuki Т., Hiramitsu T. Melanin granules prevent the cytotoxic effects of L-DOPA on retinal pigment epithelial cells in vitro by regulation of NO and superoxide radicals. // Pigment Cell Res., 2000, v. 13, p. 8088.

35. Alder V. A. and Cringle S. J. The effect of the retinal circulation on vitreal oxygen tension. // Curr. Eye Res., 1985, v. 4, p. 121-129.

36. Alexander K.M. A comparative study of the ash and iron in vertebrates. // J. Zool. Soc. India, 1955, v. 7, N 2, p. 163-169.

37. Allikmets R., Singh N., Sun H., Shroyer N.F., Hutchinson A., Chidambaram A., et al. A photoreceptor cell-specific ATPbinding transporter gene (ABCR) is mutated in recessive Stargardt macular dystrophy. // Nat. Genet., 1997, v. 15, p. 236-246.

38. Ambati J., Ambati B.K., Yoo S.H., Ianchulev S., Adamis A.P. Age-related macular degeneration: etiology, pathogenesis, and therapeutic strategies. // Surv. Ophthalmol., 2003, v. 48, p. 257-293.

39. Ames B.N., Shigenaga M.K., Hagen T.M. Oxidants, antioxidants, and the degenerative diseases of aging. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, v. 90, p. 7915-7922.

40. Anderson R.E., O'Brien P.J., Wiegand R.D., Koutz C.A., and Stinson A.M. Conservation of docosahexaenoic acid in the retina. // Adv. Exp. Med. Biol., 1992, v. 318, p. 285-294.

41. Anderson R.E., Kretzer F.L., Rapp L.M. Free radicals and ocular disease. // Adv. Exp. Med. Biol., 1994, v. 366, p. 73-86.

42. Anderson R.E., Rapp L.M., Wiegand R.D. Lipid peroxidation and retinal degeneration. // Curr. Eye Res.,1984, v. 3, p. 223-227.

43. Aroca P, Garcia-Borron J.C., Solano F, Lozano J.A. Regulation of mammalian melanogenesis I. Partial purification and characterization of a dopachrome converting factor: Dopachrome tautomerase. // Biochim. Biophys. Acta, 1990, v. 1035, p. 266-275.

44. Asada K., Takahashi M., Nagate M. Reactivity of tiols with superoxide radicals. // Agr. Biol. Chem., 1976, v. 40, N 9, p. 1891-1892.

45. Aubry A-F. Applications of affinity chromatography to the study of drug-melanin binding interactions. // J. of Chromatography B, 2002, v. 768, p. 67-74.

46. Avalle LB, Wang Z, Dillon JP, Gaillard ER. Observation of A2E oxidation products in human retinal lipofuscin. // Exp. Eye Res., 2004, v. 78, N 4, p. 895898.

47. Azarian S.M., Travis G.H. The photoreceptor rim protein is an ABC transporter encoded by the gene for recessive Stargardt's disease (ABCR). // FEBS Lett., 1997, v. 409, p. 247-252.

48. Back I., Donner K.O., Reuter T. The screening effect of the pigment epithelium of the retinal rods in the frog. // Vision Res., 1965, v. 5, N 1, p. 101-111.

49. Baehr W., Wu S.M., Bird A.C., and Palczewski K. The retinoid cycle and retina disease. // Vis. Res., 2003, v. 43, p. 2957-2958.

50. Bardani L., Bridelli M.G., Carbucicchio M., Crippa P.R. Comparative Mossbauer and infrared analysis of iron-containing melanins. // Biochem. Biophys. Acta, 1982, v. 716, p. 8.

51. Barr F.E., Saloma I.S., Buchele M.J. Melanin: the organizing molecule. // Med. Hypotheses, 1983, v. 11, N 1, p. 1-140.

52. Basu P.K., Menon I.A., Persad S.D., Wiltshire J.D. Binding of chlorpromazine to cultured retinal pigment epithelial cells loaded with melanin // Lens Eye Toxic. Res., 1989, v. 6. № 1-2, p. 229-240.

53. Beatty S., Boulton M., Henson D., Koh H.H., and Murray I.J. Macular pigment and age related macular degeneration. // Br. J. Ophthalmol., 1999, v. 83, p. 867877.

54. Beatty S., Koh H., Phil M., Henson D., Boulton M. The role of oxidative stress in the pathogenesis of age-related macular degeneration. // Surv. Ophthalmol., 2000, v. 45, p. 115-134.

55. Beatty S., Murray I.J., Henson D.B., Carden D., Koh H., and Boulton M.E. Macular pigment and risk for age-related macular degeneration in subjects from a Northern European population. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2001, v. 42, p. 439-446.

56. Beauchamp C., Fridovich I. Superoxide dismutase: improved assays and an assays applicable to acrylamide gels. // Anal. Biochem., 1971, v. 44, N 1, p. 276-287.

57. Beckman K.B., Ames B.N. The free radical theory of aging matures. // Physiol. Rev., 1998, v. 78, p. 547-581.

58. Berlett B.S., Stadtman E.R. Protein oxidation in aging, disease, and oxidative stress. // J. Biol. Chem., 1997, v. 272, p. 20313-20316.

59. Ben-Shabat S., Parish C.A., Volmer H.R., Itagaki Y., Fishkin N., Nakanishi K., Sparrow J. R. Biosynthetic studies of A2E, a major fluorophore of RPE lipofuscin. // J. Biol. Chem., 2002b, v. 277, p. 7183-7190.

60. Besch D., Jagle H., Scholl H.P.N., Seeliger M.W., and Zrenner E. Inherited multifocal RPE-diseases: mechanisms for local dysfunction in global retinoid cycle defects. // Vis. Res., 2003, v. 43, p. 3095-3108.

61. Bibb C., Young R.W. Renewal of fatty acids in the membranes of visual cell outer segments. // J. Cell Biol., 1974, v. 61, p. 327-343.

62. Bilgihan A., Bilgihan M.K., Akata R.F., Aricioglu A., Hasanreisoglu B. Antioxidative role of ocular melanin pigment in the model of lenz induced uveites. // Free Rad. Biol. Med., 1995, v. 19, N 6, p. 883-885.

63. Birnbach C.D., Jarvelainen M., Possin D.E., Milam A.H. Histopathology and immunocytochemistry of the neurosensory retina in fundus flavimaculatus. // Ophthalmology, 1994, v. 101, p. 1211-1219.

64. Bird A.C., Bressler N.M., Bressler S.B., Chisholm I.H., Coscas G., Davis M.D., de Jong P.T., Klaver C.C., Klein B.E., Klein R. An international classification and grading system for age-related maculopathy and age-related macular degeneration.

65. The International ARM Epidemiological Study Group. // Surv. Ophthalmol., 1995, v. 39, p. 367-374.

66. Bito L.Z., Klein E.M. The unique sensitivity of the rabbit eye to x-ray-induced ocular inflammation. // Exp. Eye Res., 1981, v.33, N 4, p. 403-412.

67. Bok D. The retinal pigment epithelium: a versatile partner in vision. // J. Cell Sci., 1993, v. 17 (suppl.)p. 189-195.

68. Bok D., Hall M.O. The role of the pigment epithelium in the etiology of inherited retinal dystrophy in the rat. // J. Cell Biol., 1971, v. 49, p. 664-682.

69. Bok D., Young R.W. Phagocytic properties of the retinal pigment epithelium. // In The Retinal Pigment Epithelium, London, Cambridge, 1979, p. 148-174.

70. Bonkhoff H., Fixemer Т., Hansicker I., Remberger K. Simultaneous detection of DNA fragmentation (apoptosis), cell proliferation (MIB-1), and phenotype markers in routinely processed tissue sections. // Virchows Archiv., 1999, v. 434, N 1, p. 71-73.

71. Boulton M. Ageing of the retinal pigment epithelium. // In: Progress in Retinal Research, edited by Osborne N.N. and Chader G.J. New York: Pergamon, 1991, p. 125-151.

72. Boulton M. The role of melanin in the RPE. // In: The Retinal Pigment Epithelium, edited by Marmor M.F. and Wolfensberger T.J. Oxford, UK: Oxford Univ. Press, 1998, p. 68-65.

73. Boulton M., Dayhaw-Barker P. The role of the retinal pigment epithelium: topographical variation and ageing changes. // Eye, 2001, v. 15, p. 384-389.

74. Boulton M, Docchio F, Dayhaw-Barker P, Ramponi R, Cubeddu R. Age-related changes in the morphology, absorption and fluorescence of melanosomes and lipofuscin granules of the retinal pigment epithelium. // Vision Res., 1990, v. 30, p. 1291-1303.

75. Boulton M., Marshall J. Re-pigmentation of human retinal pigment epithelial cells in vitro. // Exp. Eye Res., 1985, v. 41, p. 209-218.

76. Boulton M., McKechnie N.M., Breda J., Bayly M., Marshall J. The formation of autofluorescent granules in cultured human RPE. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1989, v. 30, p. 82-89.

77. Boulton M., Moriarty P., Jarvis-Evans J., and Marcyniuk B. Regional variation and age-related changes of lysosomal enzymes in the human retinal pigment epithelium. // Br. J. Ophthalmol., 1994, v. 78, p. 125-129.

78. Bridelli M.G., Capeletti R., Crippa P.R. Infrared spectroscopy of eye and synthetic melanins at various values of pH and hydration. // Physiol. Chem. Phys., 1980, v. 12, N3, p. 233-240.

79. Bridelli M.G., Ciati A., Crippa P.R. Binding of chemicals to melanins reexamined: adsorption of some drugs to the surface of melanin particles. // Biophys.Chem., 2006, v. 119, N2, p. 137-145.

80. Buege J.A., Aust S.D. Microsomal lipid peroxidation. // Methods Enzymol., 1978, v. 52, p. 302-310.

81. Bull A.T. Kinetics of cellulase inactivation by melanin. // Enzymologia, 1970, v. 39, N 6, p.333-347.

82. Butenandt A., Neubert G. Uber Ommochrome, V. Xanthommatin, ein augenfarbstoff der schmeififliege Calliphora erythrocephala. II Z. Physiol. Chem., 1955, v. 301, p. 109-117.

83. Butenandt, A., Schafer W. Ommochromes. // In: «Recent progress in the chemistry of natural and synthetic colouring matters and related fields», 1962, Ed. by T. S. Gore et al., p. 13-62, Acad. Press, N.-Y.

84. Cai J., Nelson K.C., Wu M., Sternberg P. Jr, Jones D.P. Oxidative damage and protection of the RPE. // Prog. Retin. Eye Res., 2000, v. 19, p. 205-221.

85. Cantrell A, McGarvey DJ, Roberts J, Sarna T, Truscott TG. Photochemical studies of A2E. // J. Photochem. Photobiol B. Biol., 2001, v.64, p. 162-165.

86. Chen C., Tsina E., Cornwall M. C., Crouch R. K., Vijayaraghavan S., Koutalos Y. Reduction of all-trans retinal to all-trans retinol in the outer segments of frog and mouse rod photoreceptors. // Biophys. J., 2005, v. 88, p. 2278-2287.

87. Chen J.J., Bertrand H., Yu B.P. Inhibition of adenine nucleotide translocator by lipid peroxidation products. // Free Radic. Biol. Med., 1995, v. 19, p. 583-590.

88. Chio K.S., Reiss U., Fletscher В., Tappel A.L. Peroxidation of subcellular organelles: Formation of lipofuscin-like fluorescent pigments. // Science, 1969, v. 166, p. 1535-1536.

89. Cohn J.A., Tsai L., Friguet В., Szweda L.I. Chemical characterization of a protein-4-hydroxy-2-nonenal cross-link: immunochemical detection in mitochondria exposed to oxidative stress. // Arch. Biochem. Biophys, 1996, v. 328, p. 158-164.

90. Corsaro C., Scalia M., Blanco A.R., Aiello I., Sichel G. Melanins in physiological conditions protect against lipo-peroxidation. A study on albino and pigmented Xenopus. II Pigment Cell Res., 1995, v. 8, p. 279-282.

91. Crabb J.W., O'Neil J., Miyagi M., West K., Hoff H.F. Hydroxynonenal inactivates cathepsin В by forming Michael adducts with active site residues. // Protein Sci., 2002, v. 11, p. 831- 840.

92. Crichton R.R. Proteins of iron storage and transport. // Adv. Protein Chem., 1990, v. 40, p. 281-363.

93. Crippa P.R., Fornes J.A., Ito A.S. Photophysical properties of pyrene in interaction with the surface of melanin particles. // Colloids and Surfaces В.: Biointerfaces, 2004, v. 35, p. 137-141.

94. Cruickshanks K.J., Klein R., Klein B.E.K. Sunlight and age-related macular degeneration the Beaver Dam Eye Study. // Arch. Ophthalmol., 1993, v. Ill, p. 514-518.

95. Curcio C.A., Millican C.L., Allen K.A., Kalina R.E. Aging of the human photoreceptor mosaic: evidence for selective vulnerability of rods in central retina. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1993, v. 34, p. 3278-3296.

96. Das K.C., Abramson M.B., Katzman R. A new chemical method for quantifying melanin. // J. Neurochem., 1976, v. 26, p. 695-699.

97. Davies K.J. Degradation of oxidized proteins by the 20S proteasome. // Biochimie, 2001, v. 83, p. 301-310.

98. Davies S., Elliot M.H., Floor E., Truscott T.G., Zareba M., Sarna Т., Shamsi F.A., Boulton M.E. Photocytotoxicity of lipofuscin in human retinal pigment epithelial cells. // Free Rad. Biol. Med., 2001, v. 31, p. 256-265.

99. Dayhaw-Barker P. Retinal pigment epithelium melanin and ocular toxicity. // Int. J. Toxicol, 2002, v. 21, № 6, p. 451-454.

100. D'Cruz P.M., Yasumura D., Weir J., Matthes M.T., Abderrahim H., LaVail M.M., and Vollrath D. Mutation of the receptor tyrosine kinase gene Mertk in the retinal dystrophic RCS rat. // Hum. Mol. Genet., 2000, v. 9, p. 645-651.

101. Deigner P.S., Law W.C., Canada F.J., and Rando R.R. Membranes as the energy source in the endergonic transformation of vitamin A to 11-cis-retinol. // Science, 1989, v. 244, p. 968-971.

102. Delcourt C., Michel F., Colvez A., Lacroux A., Delage M., Vernet M.H. Associations of cardiovascular disease and its risk factors with age-related macular degeneration: the POLA study. // Ophthal. Epidemiol., 2001, v. 8, p. 237-249.

103. Delmelle M. Retinal sensitized photodynamic damage to liposomes. // Photochem. Photobiol., 1978, v. 28, N 3, p. 357-360.

104. Delmelle M. Possible implication of photooxidation reactions in retinal photo-damage. // Photochem. Photobiol., 1979, v. 29, N 4, p. 713-716.

105. Delori F.C., Staurenghi G., Arend O., Dorey C.K., Goger D.G., and Weiter J.J. In vivo measurement of lipofuscin in Stargardt's disease Fundus flavimaculatus. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1995, v. 36, p. 2327-2331.

106. Delori F.C., Fleckner M.R., Goger D.G., Weiter J.J., and Dorey C.K. Autofluorescence distribution associated with drusen in age-related macular degeneration. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2000, v. 41, p. 496- 504.

107. Delori F.C., Goger D.G., and Dorey C.K. Age-related accumulation and spatial distribution of lipofuscin in RPE of normal subjects. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2001, v. 42, p. 1855-1866.

108. De S, Sakmar TP. Interaction of A2E with model membranes. Implications to the pathogenesis of agerelated macular degeneration. // J. Gen. Physiol., 2002, v. 120, p. 147-157.

109. Dillard C.J., Tappel A.L. Fluorescent damage products of lipid peroxidation. // Methods Enzymol., 1984, v. 105, p. 337-341.

110. D'lschia M., Prota G. Biosynthesis, structure, and function of neuromelanin and its relation to Parkinson's disease: a critical update. // Pigment Cell Res., 1997, v. 10, p. 370-376.

111. Dorey С. K., Delori F. C. and Akeo K. Growth of cultured RPE and endothelial cells is inhibited by blue light but not green or red light. // Curr. Eye Res., 1990, v. 9, p. 549-559.

112. Dorey C.K., Wu G., Ebenstein D., Garsd A., Weiter J.J. Cell loss in the aging retina: relationship to lipofuscin accumulation and macular degeneration. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1989, v. 30, p. 1691-1699.

113. Dowling J.E., Gibbons L.R. The fine structure of the retinal pigment epithelium of the albino rat. // J. Cell Biol., 1962, v. 14, p. 459-474.

114. Duchon J., Borovanski J., Hach P. Chemical composition of ten kinds of various melanosomes. // In: Mechanisms of pigmentation. Sydney, 1973, v. 1, p. 165-170.

115. Duke-Elder S. System of ophthalmology. II. The anatomy of the visual system. // 1961, p. 137-143; 220-273.

116. Eagle R.C. Mechanisms of maculopathy. // Ophthalmology, 1984, v. 91, p. 613— 625.

117. Eldred G.E., Katz M.L. Fluorophores of human retinal pigment epithelium: separation and spectral characterization. // Exp. Eye Res., 1988, v. 47, p. 71-86.

118. Eldred G.E., Lasky M.R. Retinal age pigments generated by self-assembling lysosomotropic detergents. // Nature, 1993, v. 361, p. 724-726.

119. Esterbauer H., Schaur R.J., Zollner H. Chemistry and biochemistry of 4-hydroxynonenal malonaldehyde and related aldehydes. // Free Radic. Biol. Med., 1991, v. 11, p. 81-128.

120. Fahn S., Cohen G. The oxidant stress hypothesis in Parkinson's disease: evidence supporting it. // Ann. Neurol., 1992, v. 32, p. 804-812.

121. Feeney L., Grieshaber J.A., Hogan M.J. Studies on human ocular pigment. // In: Cohen J.W. (ed.). The structure of the eye. Schattauer, Stuttgart, 1965, p. 535-548.

122. Feeney-Burns L. The pigments of the retinal pigment epithelium. III. Lipofuscin. Role of antioxidants. // In: Zadunaisky J.A., Davson H. (eds). Current topics in eye research. Academic Press, New York, 1980, p. 167-170.

123. Feeney-Burns L., Berman E.R., Rothman H. Lipofuscin of human retinal pigment epithelium. // Am. J. Ophthalmol., 1980, v. 90, N 6, p. 783-791.

124. Feeney-Burns L., Eldred G.E. The fate of the phagosome: conversion to 'age-pigment' and impact in human retinal pigment epithelium. // Trans. Ophthalmol. Soc. UK, 1983, v. 103, p. 416-421.

125. Feeney-Burns L., Hilderbrand E.S., Eldridge S. Aging human RPE: morphometric analysis of macular, equatorial, and peripheral cells. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1984, v.25, N2, p. 195-200.

126. Felius J., Thompson D.A., Khan N.W., Bingham E.L., Jamison J.A., Kemp J.A., and Sieving P.A. Clinical course and visual function in a family with mutations in the RPE65 gene. // Arch. Ophthalmol., 2002, v. 120, p. 55-61.

127. Felix C.C., Hyde J.S., Sarna Т., Sealy R.C. Melanin photoreactions in aerated media: electron spin resonance evidence for production of superoxide and hydrogen peroxide. // Biochem. Biophys. Res. Com., 1978, v. 84, p. 335-341.

128. Fine S.L., Berger J.W., Maguire M.G., Ho A.C. Age-related macular degeneration. // N. Engl. J. Med., 2000, v. 342, p. 483^92.

129. Finnemann S.C. Focal adhesion kinase signaling promotes phagocytosis of integrin-bound photoreceptors. // EMBO J., 2003, v. 22, p. 4143^154.

130. Finnemann S.C., Silverstein R.L. Differential roles of CD36 and alphavbeta5 integrin in photoreceptor phagocytosis by the retinal pigment epithelium. // J. Exp. Med., 2001, v. 194, p. 1289 1298.

131. Folch J., Lees L.M., Sloane-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. // J. Biol. Chem., 1957, v. 226, N l,p. 497-509.

132. Forrester J.V., Dick A., McMenamin P., Lee W. The Eye: Basic Sciences in Practice. // London: Saunders, 2001.

133. Frangieh G.T., Green W.R., Fine S.L. A histopathologic study of Best's macular dystrophy. // Arch. Ophthalmol., 1982, v. 100, p. 1115-1121.

134. Frank R.N. "Oxidative protector" enzymes in the macular retinal pigment epithelium of aging eyes and eyes with age-related macular degeneration. // Trans. Am. Ophthalmol. Soc., 1998, v. 96, p. 635-689.

135. Frank R.N., Amin R.H., Puklin J.E. Antioxidant enzymes in the macular retinal pigment epithelium of eyes with neovascular age-related macular degeneration. // Am. J. Ophthalmol., 1999, v. 127, p. 694-709.

136. Friedman D.S., Katz J., Bressler N.M., Rahmani В., Tielsch J.M. Racial differences in the prevalence of age-related macular degeneration: the Baltimore Eye Survey. // Ophthalmology, 1999, v. 106, p. 1049-1055.

137. Friedrichson Т., Kalbach H.L., Buck P., and van Kuijk F.J. Vitamin E in macular and peripheral tissues of the human eye. // Curr. Eye Res., 1995, v. 14, p. 693-701.

138. Friedt J.M., Danon J. Applications of the Moessbauer effect in radiochemistry. // Radiochim. Acta, 1972, v. 17, N 4, p. 173-190.

139. Friguet В., Szweda L.I. Inhibition of the multicatalytic proteinase (proteasome) by 4-hydroxy-2-nonenal cross-linked protein. // FEBS Lett., 1997, v. 405, p. 21-25.

140. Friguet В., Szweda L.I., Stadtman E.R. Susceptibility of glucose-6-phosphate dehydrogenase modified by 4-hydroxy-2-nonenal and metal-catalyzed oxidation to proteolysis by the multicatalytic protease. // Arch.Biochem. Biophys., 1994, v. 311, p. 168-173.

141. Froncizs W., Sarna Т., Hyde J.S. Cu2+ probe of metal-ion binding sites in melanin using electron paramagnetic resonance spectroscopy. I. Synthetic melanins. // Arch. Biochem. Biophys., 1980, v.202, N 1, p. 289-303.

142. Gaillard E.R., Atherton S.J., Eldred G., Dillon J. Photophysical studies on human retinal lipofuscin. // Photochem. Photobiol., 1995, v. 61, p. 448^53.

143. Gao H., Hollyfield J.G. Aging of the human retina. Differential loss of neurons and retinal pigment epithelial cells. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1992, v. 33, p. 1-17.

144. Geremia E., Corsaro C., Bonomo R., Giardinelli R., Pappalardo P., Vanella A., Sichel G. Eumelanins as free radical trap and superoxide dismutase activity in Amphibia. // Сотр. Biochem. Physiol. В., 1984, v. 79, p. 67-69.

145. Gery I. Inhibition of DNA and RNA synthesis in lymphocyte cultures by rod outer segments and its counteraction vitamin E and other antioxidants. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1980, v. 19, N 7, p.751-759.

146. Glaesener С, Sterrett С. В., Kaplan М. V., Fernald R. D. Opsin mRNA production in attached and detached retinas of X. laevis eyecups. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1990, v. 31, N4.

147. Gocke E. Photochemical mutagenesis: examples and toxicological relevance. // J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol., 2001, v. 20, № 4, p. 285-292.

148. Gollapalli D.R. and Rando R.R. All-trans-retinyl esters are the substrates for isomerization in the vertebrate visual cycle. // Biochemistry, 2003, v. 42, p. 58095818.

149. Gollapalli D.R. and Rando R.R. The specific binding of retinoic acid to RPE65 and approaches to the treatment of macular degeneration. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2004, v. 101, p. 10030-10035.

150. Gonzales-Fernandez F. Interphotoreceptor retinoid-binding protein: an old gene for new eyes. // Vis. Res., 2003, v. 43, p. 3021-3036.

151. Graham D.G. On the origin and significance of neuromelanin. // Arch. Pathol. Lab. Med., 1979, v. 103, N 7, p. 359-362.

152. Green W.R., McDonnell P.J., Yeo J.H. Pathologic features of senile macular degeneration. // Ophthalmology, 1985, v. 92, p. 615-627.

153. Green W.R. Histopathology of age-related macular degeneration. // Mol. Vision, 1999, v. 5, p.27-33.

154. Gus'kova R.A., Ivanov I.I., Kol'tover V.K., Akhobadze V.V., Rubin A.B. Permeability of bilayer lipid membranes for superoxide radicals. // Biochim. Biophys. Acta, 1984, v. 778, N 3, p. 579-585.

155. Hahn P., Milam A.H., Dunaief J.L. Maculas affected by age-related macular degeneration contain increased chelatable iron in the retinal pigment epithelium and Bruch's membrane. // Arch. Ophthalmol., 2003, v. 121, p. 1099-1105.

156. Hall M.O, Abrams T.A, and Mittag T.W. ROS ingestion by RPE cells is turned off by increased protein kinase С activity and by increased calcium. // Exp. Eye Res, 1991, v. 52, p. 591-598.

157. Hall R.D, Buettner G.R, Chignell C.F. The biphotonic photoionization of chlorpromazine during conventional flash photolysis: spin trapping results with 5,5'-dimethyl-l-pyrroline-N-oxide. // Photochem. Photobiol, 1991, v. 54, № 2, p. 167-172.

158. Ham W.T, Ruffolo J.J, Mueller H.A, Clarke A.M., Moon M.E. Histological analysis of photochemical lesions produced in rhesus retina by short wavelength light. // Invest. Ophthal. Visual Sci, 1978, v. 17, N 10, p. 1029-1035.

159. Ham W.T, Ruffolo J.J, Mueller H.A, Du Pont Guerry I.I. The nature of retinal radiation damage: dependence on wavelength, power level and exposure time. // Vision Res, 1980, v. 20, N12, p. 1105-1111.

160. Hamann S. Molecular mechanisms of water transport in the eye. // Int. Rev. Cytol, 2002, v. 215, p. 395-431.

161. Hamel C.P, Jenkins N.A, Gilbert D.J, Copeland N.G, and Redmond T.M. The gene for the retinal pigment epithelium-specific protein RPE65 is localized to human lp31 and mouse 3. // Genomics, 1994, v. 20, p. 509-512.

162. Hamel C.P, Griffoin J.M, Lasquellec L, Bazalgette C, and Arnaud B. Retinal dystrophies caused by mutations in RPE65: assessment of visual functions. // Br. J. Ophthalmol, 2001, v. 85, p. 424-427.

163. Handelman G.J, Dratz E.A, Reay C.C, and van Kuijk J.G. Carotenoids in the human macula and whole retina. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 1988, v. 29, p. 850-855.

164. Handelman G.J, Snodderly D.M, Adler A.J, Russett M.D, and Dratz E.A. Measurement of carotenoids in human and monkey retinas. // Methods Enzymol, 1992, v. 213, p. 220-230.

165. Haeseleer F, Huang J, Lebioda L, Saari J.C, and Palczewski K. Molecular characterization of a novel short-chain dehydrogenase/reductase that reduces all-trans-retinal. // J. Biol. Chem, 1998, v. 273, p. 21790-21799.

166. Harper W. S. and Gaillard E. R. Studies of all-trans-retinal as a photooxidizing agent. // Photochem. Photobiol, 2001, v. 73, p. 71-76.

167. Hata F. Effects of infrared rays to the rabbit retina. Electron microscopic studies of the retinal pigment epithelium. // Folia Ophthalmol. Jap., 1979, v. 30, N 1, p. 2634.

168. Hatta S., Mishima Y., Ichihashi M., Ito S. Melanin monomers within coated vesicles and premelanosomes in melanin synthesizing cells. // J. Invest. Dermatol., 1988, v. 91, p. 181-184.

169. Hayes K.C. Retinal degeneration in monkeys induced by deficiencies of vitamin E or A. // Invest. Ophthalmol., 1974, v. 13, p. 499-510.

170. Hearing V.J. The regulation of melanin production. // In: Nordlund J.J., Boissy R.E., Hearing V.J., King R.A., Ortonne J.P. The Pigmentary System: Physiology and Pathophysiology. New York: Oxford University Press, 1998, p. 423-438.

171. Heath R. L, Tappel A. L. A new sensitive assay for the measurement of hydroperoxides. // Anal. Biochem., 1976. v. 76, N 1, p. 184-191.

172. Heck, M., Schadel S. A., Maretzki D., Hofmann К. P Secondary binding sites of retinoids in opsin: characterization and role in regeneration. // Vision Res., 2003, v. 43, p. 3003-3010.

173. Hegedus Z.L., Altschule, M.D. Studies on rheomelanins. I. The formation of rheomelanins in human blood plasma from catecholamines, from L-dopa and from some of their derivatives. // Arch. Int. Physiol. Biochem., 1970, v. 78, N 3, p. 443-459.

174. Heth C.A., Marescalchi P.A. Inositol triphosphate generation in cultured rat retinal pigment epithelium. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1994, v. 35, p. 409-416.

175. Hogan M.J., Alvarado J.A., Weddell J.E. Histology of the human eye. // Philadelphia, 1971, chap. 9, p. 393-522.

176. Holz F.G., Bellman C., Staudt S., Schutt F., Volcker H.E. Fundus autofluorescence and development of geographic atrophy in age-related macular degeneration. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2001, v. 42, p. 1051-1056.

177. Honda Y., Honda O., Nishikawa M. Search for regeneration of the outer segment of mechanically detached retina. // Invest. Ophthamol. Vis. Sci., 1990, v. 31, N 4.

178. Hoppe G., O'Neil J., Hoff H.F. Inactivation of lysosomal proteases by oxidized low density lipoprotein is partially responsible for its poor degradation by mouse peritoneal macrophages. // J. Clin. Invest., 1994, v. 94, p. 1506-1512.

179. Hoppe G., O'Neil J., Hoff H.F., Sears J. Products of lipid peroxidation induce missorting of the principal lysosomal protease in retinal pigment epithelium. // Biochim. Biophys. Acta, 2004, v. 1689, N 1, p. 33-41.

180. Howells L., Godfrey M., Sauer M.J. Melanin as an adsorbent for drug residues. // Analyst., 1994, v. 119, №12, p. 2691-2693.

181. Hu D.N., Savage H.E., Roberts J.E. Uveal melanocytes, ocular pigment epithelium, and Muller cells in culture: in vitro toxicology. // Int. J. Toxicol., 2002, v. 21, N 6, p. 465-472.

182. Husain D., Ambati В., Adamis A.P., Miller J.W. Mechanisms of age-related macular degeneration. Ophthalmol. // Clin. N. Am., 2002, v. 15, p. 87-91.

183. Hyman L.G., Lilienfeld A.M., Ferris F.L.I., Fine S.L. Senile macular degeneration: a case-control study. // Am. J. Epidemiol., 1983, v. 118, p. 213-227.

184. Physiology and 1998, p. 439-450.

185. Kanofsky J. R., Sima P.D., Richter C. Singlet-oxygen generation from A2E. // Photochem. Photobiol., 2003, v.77, N 3, p. 235-242.

186. Kaplan J., Gerber S., Larget-Piet D., Rozet J.M., Dollfus H., Dufier, J.L. A gene for Stargardt's disease (fundus flavimaculatus) maps to the short arm of chromosome 1. // Nat. Genet., 1993, v. 5, p. 308-311.

187. Katz M.L. Potential role of retinal pigment epithelial lipofuscin accumulation in age-related macular degeneration. // Arch. Gerontol. Geriatrics, 2002, v. 34, p. 359-370.

188. Katz M.L., Eldred G.E. Retinal light damage reduces autofluorescent pigment deposition in the retinal pigment epithelium. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1989, v. 30, p. 37^13.

189. Katz M.L., Parker K.R., Handelman G.J., Bramel T.L., Dratz E.A. Effects of antioxidant nutrient deficiency on the retina and retinal pigment epithelium ofalbino rats: a light and electron microscopic study. // Exp. Eye Res., 1982, v. 34, p. 339-369.

190. Katz M.L., Redmond T.M. Effect of Rpe65 knockout on accumulation of lipofuscin fluorophores in the retinal pigment epithelium. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2001, v. 42, p. 3023-3030.

191. Katz M.L., Robison W.G. Age-related changes in the retinal pigment epithelium of pigmented rats. // Exp. Eye Res., 1984, v. 38, p. 137-151.

192. Katz M.L., Robison W.G., Herrmann R.K., Groome A.B., Bieri J.G. Lipofuscin accumulation resulting from senescence and vitamin E deficiency: spectral properties and tissue distribution. // Mech. Ageing Dev., 1984, v. 25, p. 149-159.

193. Katz M.L., Robison W.G. Senescence and the retinal pigment epithelium: alterations in basal plasma membrane morphology. // Mech. Ageing Dev., 1985, v. 30, p. 99-105.

194. Katz M.L., Robison W.G. Evidence of cell loss from the rat retina during senescence. // Exp. Eye Res., 1986, v. 42, p. 293-304.

195. Katz M.L., Stone W.L., Dratz E.A. Fluorescent pigment accumulation in retinal pigment epithelium of antioxidant-deficient rats. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1978, v. 17, N11, p. 1049-1058.

196. Kayatz P., Esser P., Peters S., Schraermeyer U. Ultrastructural localization of lipid peroxides in the choroid of the albino mouse. // 96th Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft Annual Meeting, 1998, Sep 19-22; Berlin, Germany.

197. Kayatz P., Heiman K., Esser P., Peters S., Schraermeyer U. Ultrastructural localization of lipid peroxides as benzidine-reactive substances in the albino mouse eye. // Graefes Arch. Exp. Ophthalmol., 1999, v. 237, N 8, p. 685-690.

198. Kayatz P., Thumann G., Luther T.T., Jordan J.F., Bartz-Schmidt K.U., Esser P.J., Schraermeyer U. Oxidation causes melanin fluorescence. // Invest. Ophlhalmol. Vis. Sci, 2001, v. 42, p. 241-246.

199. Kayzer H. Pigments. // In: Comprehensive insect physiology, biochemistry and pharmacology (Kerkut G.A, Gilbert L.I., eds.), Pergamon Press, Oxford, 1985, p. 364-415.

200. Kennedy C.J., Rakoczy P.E, Constable I.J. Lipofuscin of the retinal pigment epithelium: a review. // Eye, 1995, v. 9 (Pt 6), p. 763-771.

201. Klein R., Klein B.E.K., Jensen S.C., Cruickshanks K.J. The relationshipof ocular factors to the incidence and progression of age-related maculopathy. // Arch. Ophthalmol., 1998, v. 116, p. 506-513.

202. Kliffen M., van der Schaft T.L., Mooy C.M., de Jong P.T. Morphologic changes in age-related maculopathy. // Microsc. Res. Technol., 1997, v. 36, p. 106-122.

203. Kobayashi Т., Vieira W.D., Potterf В., Sakai C., Imokawa G., Hearing V.J. Modulation of melanogenic protein expression during the switch from eu- to pheomelanogenesis. // J. Cell. Sci., 1995, v.108, p.2301-2309.

204. Kocherginsky N.M., Osak I.S., Bromberg L.E. Photo-stimulated coupled transport of electrons and protons across quinone-doped liquid polymer-supported biomimetic membrane. // J. Membr. Sci., 1991, v. 59, N 1, p. 1-14.

205. Korenbrot J.I., Fernald R.D. Circadian rhythm and light regulate opsin mRNA in rod photoreceptors. // Nature, 1989, v. 337, N 6206, p. 454-457.

206. Korytowski W., Kalyanaraman I.A., Menon I.A., Sarna Т., Sealy R.C. Reaction of superoxide anions with melanins: electron spin resonance and spin trapping studies. // Biochim. Biophys. Acta, 1986, v. 882, p. 145-153.

207. Korytowski W., Pilas В., Sarna Т., Kalyanaraman I.A. Photoinduced generation of hydrogen peroxide and hydroxyl radicals in melanins. // Photochem. Photobiol., 1987, v. 45, N 2, p. 185-190.

208. Korytowski W., Sarna Т., Zareba M. Antioxidant action of neuromelanin: the mechanism of inhibitory effect on lipid peroxidation. // Arch. Biochem. Biophys., 1995, v. 319, p. 142-148.

209. Kraff M.C., Sanders D.R., Jampol L.M., Lieberman H.L. Effect of an ultraviolet-filtering intraocular-lens on cystoid macular edema. // Ophthalmology, 1985, v. 92, p. 366-369.

210. Kramer F., Mohr N., Kellner U., Rudolph G., Weber B.H. Ten novel mutations in VMD2 associated with Best macular dystrophy (BMD). // Hum. Mutat., 2003, v. 22, p. 418-423.

211. Krasnovsky A.A., Jr. Singlet molecular oxygen in photobiochemical systems: IR phosphorescence studies. // Membr.Cell Biol., 1998, v.12, N 5, p. 665-690.

212. Krohn D.L., Jacobson J.H., Najac H.W., Newton M.C., Robertson J.S. Toxic effect of thermal neutrons on the rabbit electroretinogram. // Am. J. Ophthalmol., 1970, v. 70, N 5, p. 814-821.

213. Kroll A.J., Machemer R. Experimental detachment in the owl monkey. III. Electron microscopy of retina and pigment epithelium. // Amer. J. Ophthalmol., 1968, v. 66, N3, p. 410-426.

214. Mason H.S. The chemistry of melanin. Mechanism of the oxidation of dihydroxyphenylalanine by tyrosinase. // J. Biol. Chem, 1948, v.172, p. 83-99.

215. McDowell J.H. Preparing rod outer segment membranes, regenerating rhodopsin, and determining rhodopsin concentration. // Methods in Neurosciences (Ed. Hargrave P.A.), N.Y, Academ. Press, 1993, v. 15, p. 123-130.

216. Maguire G.A. Comprehensive understanding of schizophrenia and its treatment. // Am. J. Health Syst. Pharm, 2002, v. 59, № 17, p. 4-11.

217. Marmorstein A.D. The polarity of the retinal pigment epithelium. // Traffic, 2001, v. 2, p. 867-872.

218. Marshall J. Acid phosphatase activity in the retinal pigment epithelium. // Vision Res., 1970, v. 10, N9, p.821-824.

219. Marshall J. Radiation and the ageing eye. // Ophthalmic Physiol. Opt., 1985, v. 5, p. 241-263.

220. Mason H.S., Ingram D.J.E., Allen B. The free radical property of melanins. // Arch. Biochem. Biophys., 1960, v.86, N 2, p. 255-230.

221. Mata N.L. and Tsin A.T. Distribution of 11-cis-LRAT, 11-cis-RD and 11-cis-REH in bovine retinal pigment epithelium membranes. // Biochim. Biophys. Acta, 1998, v. 1394, p. 16-22.

222. Mata N.L., Weng J., and Travis G.H. Biosynthesis of a major lipofuscin fluorophore in mice and humans with ABCR-mediated retinal and macular degeneration. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, v. 97, p. 7154-7159.

223. McCord J.M., Fridovich I. Superoxide dismutase: an enzymic function for erythrocyprein (hemocyprein). // J. Biol. Chem., 1969, v. 244, N 22, p. 6049-6055.

224. McDowell J.H. Preparing rod outer segment membranes, regenerating rhodopsin, and determining rhodopsin concentration. // Methods in Neurosciences (Ed. Hargrave P.A.), N.Y.: Academ. Press., 1993, v.15, p. 123-130.

225. Michaelides M., Hunt D.M., Moore A.T. The genetics of inherited macular dystrophies. // J. Med. Genet., 2003, v. 40, p. 641-650.

226. Miller R.W., Rapp U.J. The oxidation of catechols by reduced flavins and dehydrogenases. An electron spin resonance study of the kinetics and initial products of oxidation. // J. Biol. Chem., 1973, v. 248, N 17, p. 6084-6090.

227. Miller S.S., Edelman J.L. Active ion transport pathways in the bovine retinal pigment epithelium. // J. Physiol., 1990, v. 424, p. 283-300.

228. Mirando M., Botti D., DiCola M. Possible genotoxicity of melanin synthesis intermediates: tyrosinase reaction products interact with DNA in vitro. // Mol. Gen. Genet., 1984, v. 193, N 3, p. 395-399.

229. Mishima H, Hasebe H. Some observations in the fine structure of age changes of the mouse retinal pigment epithelium. // Grafes Arch. Ophthalmol., 1978, v. 209, p. 1-9.

230. Mosse I.B, Lyach I.P. Influence of melanin on mutation load in Drosophila population after long-term irradiation. // Radiat. Res, 1994, v. 139, p. 356-358.

231. Mousa S.A, Lorelli W, Campochiaro P.A. Role of hypoxia and extracellular matrix-integrin binding in the modulation of angiogenic growth factors secretion by retinal pigmented epithelial cells. // J. Cell Biochem, 1999, v. 74, p. 135-143.

232. Newsome D.A, Dobard E.P, Liles M.R, and Oliver P.D. Human retinal pigment epithelium contains two distinct species of superoxide dismutase. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 1990, v. 31, p. 2508-2513.

233. Newsome D.A, Miceli M.V, Liles M, Tate D, and Oliver P.D. Antioxidants in the retinal pigment epithelium. // Prog. Retin. Eye Res, 1994, v. 13, p. 101-123.

234. Newton J.C, Barsa-Newton M.C, Wardly J. The effect of X radiation on the retina of the albino rabbit as viewed with scanning electron microscope. // Radiat. Res, 1980, v.81, N 2, p. 311-318

235. Nichols B.E, Drack A.V, Vandenburgh K, Kimura A.E, Sheffield V.C, Stone E.M. A 2 base pair deletion in the RDS gene associated with butterfly-shaped pigment dystrophy of the fovea. // Hum. Mol. Genet, 1993a, v. 2, p. 1347.

236. Nichols B.E, Sheffield V.C, Vandenburgh K, Drack A.V, Kimura A.E, Stone E.M. Butterfly-shaped pigment dystrophy of the fovea caused by a point mutation in codon 167 of the RDS gene. // Nat. Genet, 1993b, v. 3, p. 202-207.

237. Nicotra C, Livrea M.A. Alcohol dehydrogenase and retinal dehydrogenase in bovine retinal pigment epithelium. // Exp. Eye Res, 1976, v. 22, p. 367-377.

238. Nishikimi M. The generation of superoxide anion in the reaction of tetrahydropteridines with molecular oxygen. // Arch. Biochem. Biophys, 1975, v. 166, N1, p. 273-279.

239. Nguyen-Legros J, Hicks D. Renewal of photoreceptor outer segments and their phagocytosis by the retinal pigment epithelium. // Int. Rev. Cytol, 2000, v. 196, p. 245-313.

240. Noell W.K., Walker V.S., Kang B.S., Berman S. Retinal damage by light in rats. // Invest. Ophthalmol., 1966, v. 5, N 5, p. 450-473.

241. Nordlund J.J. The lives of pigment cells. // Clin. Geriat. Med., 1989, v. 5, N 1, p. 91-108.

242. Noy N. The retinoic-binding proteins. // Biochem. J., 2000, v. 348, p. 481-495.

243. Novikoff A.B., Neuenberger P.M., Novikoff P.M., Quintana N. Retinal pigment epithelium. Interrelations of endoplasmic reticulum and melanolysosomes in the black mouse and its beige mutant. // Laboratory Invest., 1979, v. 40, p. 155-165.

244. Ohtaki N. Melanosome and lysosome. II. Digestion of melanosome with mouse liver lysosome. // Bull Tokyo Med. Dent. Univ., 1970, v. 17, p. 170-186.

245. Organisciak D. Т., Noell W. K. Hereditary retinal dystrophy in the rat: lipid composition of debris. // Exp. Eye Res., 1976, v. 22, № 2, p. 101-113.

246. Orlow S.J. Melanosomes are specialized members of lysosomal lineage of organelles. // J. Invest. Dermatol., 1995, v. 105, p. 3-7.

247. Ottolenghi A. Interaction of ascorbic acid and mitochondrial lipids. // Archs Biochem. Biophys., 1959, v. 79, p. 355-363.

248. Pacifici R.E., Kono Y., Davies K.J. Hydrophobicity as the signal for selective degradation of hydroxyl radical-modified hemoglobin by the multicatalytic proteinase complex, proteasome. // J. Biol. Chem., 1993, v. 268, p. 15405-15411.

249. Paglia D.E., Valentine W.N. Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase. // J. Lab. Clin. Med., 1967, v. 70, N1, p. 158-169.

250. Parish CA, Hashimoto M, Nakanishi K, Dillon J, Sparrow JR. Isolation and one-step preparation of A2E and iso-A2E, fluorophores from human retinal pigment epithelium. // Proc Natl Acad Sci USA, 1998, v.95, p. 14609-14613

251. Pauleikhoff D., Holz F.G. Age-related macular degeneration. 1. Epidemiology, pathogenesis and differential diagnosis. // Ophthalmol., 1996, v. 93, p. 299315.

252. Pawlak A., Wrona M., Rozanowska M., Zareba M., Lamb L.E., Roberts J.E., Simon J.D., and Sarna T. Comparison of the aerobic photoreactivity of A2E with its precursor retinal. // Photochem. Photobiol., 2003, v. 77, p. 253-258.

253. Peters S., Schraermeyer U. Characteristics and functions of melanin in retinal pigment epithelium. // Ophthalmologe, 2001, v. 98, N 12, p. 1181-1185.

254. Petrukhin K., Koisti M.J., Bakall В., Li W., Xie G., Marknell Т., et al. Identification of the gene responsible for Best macular dystrophy. // Nat. Genet., 1998, v. 19, p. 241-247.

255. Plack P.A. and Pritchard D.J. Schiff bases formed from retinal and phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, ethanolamine or serine. // Biochem. J., 1969, v. 115, p. 927-934.

256. Pollack A., Marcovich A., Bukelman A., Oliver M. Age related macular degeneration after extracapsular cataract extraction with intraocular lens implantation. // Ophthalmology, 1996, v. 103, p. 1546-1554.

257. Potts A.M., Au P.C. The affinity of melanin for inorganic ions. // Exp. Eye Res., 1976, v. 22, N5, p. 487-491.

258. Proctor P., McGinnes J., Corry P. A hypothesis on the preferential distinction of melanazed tissue. // J. Theor. Biol., 1974, v. 48, N 1, p. 19-22.

259. Prota G. Recent advances in the chemistry of melanogenesis in mammals. // J. Invest. Dermatol., 1980, v. 75, N 1, p. 122-127.

260. Prota G. Melanins and Melanogenesis. // New York: Academic Press, 1992. p. 1-290.

261. Ragauskaite L., Heckathorn R.C., Gaillard E.R. Environmental effects on the photochemistry of A2E, a component of human retinal lipofuscin. // Photochem. Photobiol., 2001, v. 74, p. 483^188.

262. Raper H.S. The aerobic oxidases. // Physiol. Rev, 1928, v. VIII, p. 245-282.

263. Rapp L.M, Williams T.P. The role of ocular pigmentation in protecting against retinal light damage. // Vision Res, 1980, v.20, N 12, p. 1127-1131.

264. Reddy V.N, Giblin F.J, Lin L.R, et al. Glutathione peroxidase-1 deficiency leads to increased nuclear light scattering, membrane damage, and cataract formation in gene-knockout mice. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 2001, v. 42, p. 3247-3255.

265. Redmond T.M, Yu S, Lee E, Bok D, Hamasaki D, Chen N, Goletz P, Ma J.X, Crouch R.K, and Pfeifer K. Rpe65 is necessary for production of 11-cis-vitamin A in the retinal visual cycle. // Nat. Genet, 1998, v. 20, p. 344-351.

266. Reichenbach A, Pritz-Hohmeier S. Normal and disturbed early development of the eye Anlagen. // Prog. Retin. Eye Res, 1995, v. 14, p. 1-45.

267. Reuter J.H, Hobbelen J.F. The effect of continuous light exposure on the retinal in albino and pigmented rats. // Physiol. Behav, 1977, v. 18, N 5, p. 939-944.

268. Rizzolo L.J. Polarity and the development of the outer blood retinal barrier. // Histol. Histopathol, 1997, v. 12, p. 1057-1067.

269. Roberts J.E, Kukielczak B.M., Hu D.N, Miller D.S, Bilski P, Sik R.H, Motten A.G, Chignell C.F. The role of A2E in prevention or enhancement of light damage in human retinal pigment epithelial cells. // Photochem. Photobiol, 2002, v. 75, p. 184-190.

270. Robison W.G, Katz M.L. Vitamin A and lipofuscin. // In: Sheffield, J.B, Hilfer, S.R. (Eds.). The Microenvironment and Vision. Springer-Verlag, New York, 1987, p. 95-122.

271. Robison W.G, Kuwabara T, Bieri J.G. Deficiencies of vitamins E and A in the rat: retinal damage and lipofuscin accumulation. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 1980, v. 19, p. 1030-1037.

272. Rokitskaya T.I, Antonenko Y.N, Kotova E.A. The interaction of phthalocyanine with planar lipid bilayers. Photodynamic inactivation of gramicidin channels. // FEBS Lett, 1993, v. 329, N 3, p. 332-335.

273. Rosengren E.E., Linder-Eliasson E., Carlsson A. Detection of 5-S-cysteinyldopamine in human brain. // J. Neural Transmission, 1985, v. 63, p. 247253.

274. Rozanowska M., Jarvis-Evans J., Korytowski W., Boulton M.E., Burke J.M., and Sarna T. Blue light-induced reactivity of retinal age pigment. In vitro generation of oxygen-reactive species. // J. Biol. Chem., 1995, v. 270, p. 18825-18830.

275. Rozanowska M., Wessels J., Boulton M., Burke J.M., Rodgers M.A.J., Truscott T.G., Sarna T. Blue light-induced singlet oxygen generation by retinal lipofuscin in non-polar media. // Free Rad. Biol. Med., 1998, v. 24, p. 1107-1112.

276. Rozanowska M., Korytowski W., Rozanowski В., Skumatz C., Boulton M.E., Burke J.M., Sarna T. Photoreactivity of aged human RPE melanosomes: a comparison with lipofuscin. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2002, v. 43, p.2088-2096.

277. Rozsival P., Obenberger J., Sladkova J. The effect of ionizing radiation on the eye. // Cesk. Oftalmol., 1985, v. 41, N 3, p. 173-189.

278. Ruiz A., Winston A., Lim Y.H., Gilbert B.A., Rando R.R., and Bok D. Molecular and biochemical characterization of lecithin retinol acyltransferase. // J. Biol. Chem., 1999, v. 274, p. 3834-3841.

279. Russell S.R., Mullins R.F., Schneider B.L., Hageman G.S. Location, substructure, and composition of basal laminar drusen compared with drusen associated with aging and age-related macular degeneration. // Am. J. Ophthalmol., 2000, v. 129, p. 205-214.

280. Ryeom S.W., Silverstein R.L., Scotto A., and Sparrow J.R. Binding of anionic phospholipids to retinal pigment epithelium may be mediated by the scavenger receptor CD36. // J. Biol. Chem., 1996a, v. 271, p. 20536 20539.

281. Ryeom S.W., Sparrow J.R., and Silverstein R.L. CD36 participates in the phagocytosis of rod outer segments by retinal pigment epithelium. // J. Cell Sci., 1996b, v. 109, p. 387-395.

282. Saari J.C. and Bredberg D.L. Purification of cellular retinaldehydebinding protein from bovine retina and retinal pigment epithelium. // Exp. Eye Res., 1988, v. 46, p. 569-578.

283. Saari J.C., Bredberg L., and Garwin G.G. Identification of the endogenous retinoids associated with three cellular retinoid-binding proteins from bovine retina and retinal pigment epithelium. // J. Biol. Chem., 1982, v. 257, p. 13329-13333.

284. Saari, J. С., Garwin G. G., Van Hooser J. P. and Palczewski K. Reduction of all-trans-retinal limits regeneration of visual pigment in mice. // Vision Res., 1998, v. 38, p. 1325-1333.

285. Safa R., Osborne N.N. Retinas from albino rats are more susceptible to ischemic damage than age-matched pigmented animals. // Brain Res., 2000, v. 862, p. 3642.

286. Saito N., Seiji M. Epidermal lysosome and the degradation of melanosomes. // Acta Dermatovener (Stockholm), 1973, Suppl. 73, p. 69-74.

287. Saito N., Seiji M. Degradation of melanosomes in vitro and in vivo. // Pigment Cell, 1976, v. 3, p. 384-392.

288. Samiec P.S., Drews-Botsch C., Flagge E.W., Kurtz J.C., Sternberg P., Reed R.L., Jones D.P. Glutathione in human plasma declines in association with aging, age-related macular degeneration and diabetes. // Free Rad. Biol. Med., 1998, v. 24, p.699-704.

289. Salazar-Bookaman M.M., Wainer I., Patil P.N. Relevance of drug-melanin interactions to ocular pharmacology and toxicology. // J. Ocul. Pharmacol., 1994, v. 10, № 1, p. 217-239.

290. Sarangarajan R., Apte S.P. Melanin aggregation and polymerization: possible implications in age-related macular degeneration. // Ophthalmic. Res., 2005, v. 37, N 3, p. 136-141.

291. Sarks S.H. Aging and degeneration in the macular region: a clinico-pathological study. // Br. J. Ophthalmol., 1976, v. 60, p. 324-341.

292. Sarks J.P., Sarks S.H., Killingsworth M.C. Evolution of soft drusen in age-related macular degeneration. // Eye, 1994, v. 8, p. 269-283.

293. Sarna T. Properties and function of the ocular melanin a photobiophysical view. // J. Photochem. Photobiol. В.: Biol., 1992, v. 12, p. 215-258.

294. Sarna Т., Duleba A., Korytowski W., Swartz H.M. Interaction of melanin with oxygen. // Arch. Biochem. and Biophys., 1980, v. 200, N 1, p. 140 148.

295. Sarna Т., Pilas В., Land E.J., Truscott T.G. Interaction of radicals from water radiolysis with melanin. // Biochim. Biophys. Acta, 1986, v. 883, p. 162-167.

296. Sarna Т., Rozanowska M., Zareba M., Wielgus A. Mechanisms of melanin photoprotection: inhibition of lipid peroxidation by ocular melanin. // 9th Congress of the European Society for Photobiology, 2001, Sep 3-8; Lillehammer, Norway.

297. Sarna Т., Burke J.M., Korytowski W., Rozanowska M., Skumatz C.M.B., Zareba A., Zareba M. Loss of melanin from human RPE with aging: possible role of melanin photooxidation. // Exp. Eye Res., 2003, v. 76, p. 89-98.

298. Sawada H., Nakagoshi M., Mase K., Yamamoto T. Occurence of ommochrome-containing pigment granules in the central nervous system of silkworm, Bombyx mori. // Сотр. Biochem. Physiol. В., 2000, v. 125, p. 421-428.

299. Scalia M., Geremia E., Corsaro C., Santoro C., Baratta D., Sichel G. Lipid peroxidation in pigmented and unpigmented liver tissues: protective role of melanin. // Pigment Cell Res., 1990, v. 3, p. 115-119.

300. Schadel, S. A., Heck M., Maretzki D., Filipek S., Teller D. C., Palczewski K., Hofmann K. P. Ligand channeling within a G-protein-coupled receptor The entry and exit of retinals in native opsin. // J. Biol. Chem., 2003, v. 278, p. 2489624903.

301. Schmidt S.Y., Peisch R.D. Melanin concentration in normal human retinal pigment epithelium. Regional variation and age-related reduction. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1986, v. 27, N 7, p. 1063-1067.

302. Schraermeyer U. Does melanin turnover occur in the eyes of vertebrates. // Pigment Cell Res., 1993, v. 6, p. 193-204

303. Schraermeyer U., Stieve H. A newly discovered pathway of melanin formation in cultured retinal pigment epithelium. // Cell Tissue Res., 1994, v. 276, p. 273-279.

304. Schraermeyer U., Dohms M. Detection of a fine lamellar gridwork after degradation of ocular melanin granules by cultured peritoneal macrophages. // Pigment Cell Res., 1996, v. 9, p. 248-254.

305. Schraermeyer U., Heimann K. Current understanding on the role of retinal pigment epithelium and its pigmentation. // Pigment Cell Res., 1999, v. 12, p. 219-236.

306. Schutt F., Davies S., Kopitz J., Holz F. G., Boulton M.E. Photodamage to human

307. RPE cells by A2E, a retinoid component of lipofuscin. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 2000, v. 41, N 8, p. 2303-2308.

308. Sever RJ, Cope F.W, Polis B.D. Generation by visible light of labile free radicals in the melanin granules of the eye. // Science, 1962, v. 137, p. 128-129.

309. Shamsi F.A, Boulton M. Inhibition of RPE lysosomal and antioxidant activity by the age pigment lipofuscin. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 2001, v. 42, p. 30413046.

310. Shringarpure R, Grune T, Davies K.J. Protein oxidation and 20S proteasome-dependent proteolysis in mammalian cells. // Cell Mol. Life Sci, 2001, v. 58, p. 1442-1450.

311. Siems W.G, Hapner S.J, van Kuijk F J. 4-Hydroxynonenal inhibits Na(+)-K(+)-ATPase. // Free Radic. Biol. Med, 1996, v. 20, p. 215-223.

312. Sisler H.D. Control of fungal disease by compounds acting as antipenetrants. // Crop Protection, 1986, v. 5, N 5, p. 306-311.

313. Sitte N, Huber M, Grune T, Ladhoff A, Doecke W.D, Von Zglinicki T, Davies K.J. Proteasome inhibition by lipofuscin/ceroid during postmitotic aging of fibroblasts. // FASEB J, 2000, v. 14, p. 1490-1498.

314. Slawinska D, Slawinski J, Ciesla L. The inhibition of peroxyradical-induced chemiluminescence by melanins. // Physiol. Chem. Phys. Med. NMR, 1983, v. 15, p. 209-222).

315. Slepushkin V.A, Simoes S, Dazin P, Newman M.S., Guo L.S, Pedroso de Lima M.C, Duzgunes N. Sterically stabilized pH-sensitive liposomes. // J. Biol. Chem, 1997, v. 272, N4, p. 2382-2388.

316. Smith W, Assink J, Klein R, Mitchell P, Klaver C.C, Klein B.E, et al. Risk factors for age-related macular degeneration: pooled findings from three, continents. // Ophthalmology, 2001, v. 108, p. 697-704.

317. Sohal R.S, Brunk U.T. Lipofuscin as an indicator of oxidative stress and aging. // Adv. Exp. Med. Biol, 1989, v. 266, p. 17-29.

318. Sparrow JR, Parish CA, Hashimoto M, Nakanishi К. A2E, a lipofuscin fluorophore, in human retinal pigmented epithelial cells in culture. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 1999, v. 40, p. 2988-2995.

319. Sparrow J.R., Nakanishi К., Parish CA The lipofuscin fluorophore A2E mediates blue light-induced damage to retinal pigment epithelial cells. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2000, v. 41, p. 1981-1990.

320. Sparrow JR, Cai B. Blue light-induced apoptosis of A2E-containing RPE: involvement of caspase-3 and protection by Bcl-2. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2001, v. 42, p. 1356-1362.

321. Sparrow J. R. , Zhou J., Ben-Shabat S., Volmer H.R., Itagaki Y., Nakanishi K. Involvement of oxidative mechanisms in blue light induced damage to A2E-laden RPE. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2002, v. 43, p. 1222-1227.

322. Sparrow JR, Zhou J, Cai B. DNA is a target of the photodynamic effects elicited in A2E-laden RPE by blue light illumination. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2003a, v.44, N 5, p. 2245-2251.

323. Sparrow JR, Fishkin N, Zhou J, Cai B, Jang YP, Krane S, Itagaki Y, Nakanishi K. A2E, a byproduct of the visual cycle. // Vision Res., 2003b, v. 43, p. 2983-2990.

324. Spitznas M., Hogan M.J. Outer segments of photoreceptors and the retinal pigment epithelium. Interrelationship in the human eye. // Arch. Ophthalmol., 1970, v. 84, N6, p. 810-819.

325. Spraul C.W., Lang G.E., Grossniklaus H.E. Morphometric analysis of the choroid, Bruch's membrane, and retinal pigment epithelium in eyes with age-related macular degeneration. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1996, v. 37, p. 2724-2735.

326. Steinberg R.H. Interactions between the retinal pigment epithelium and the neural retina. // Doc. Ophthalmol., 1985, v. 60, p. 327-346.

327. Stepien K.B., Porebska-Budny M., Hollek A.M., Wilczok T. The inhibiting effect of catecholamine-melanins on UV-induced lecithin peroxidation. // J. Photochem. Photobiol. В.: Biol., 1992, v.244, p. 223-231.

328. Stepien К., Wilczok A., Zajdel A., Dzierzega-Lecznar A., Wilczok T. Peroxynitrite mediated linoleic acid oxidation and tyrosine nitration in the presence of synthetic neuromelanins. // Acta Biochim. Pol., 2000, v. 47, p. 931-940.

329. Stevens J.G., Stevens V.E. (Eds.). Mossbauer effect reference and data journal. USA. // University of North Carolina, 1981, v. 4, N 9, p. 212.

330. Stowe S. Phagocytosis of rhabdomeral membrane by crab photoreceptors. Cell Tissue Res., 1983, v. 234, N 2, p. 463-467.

331. Strother G.K. Absorption of Musca domestica screening pigment. // J. Gen. Physiol., 1966, v. 49, p. 1087-1088.

332. Sundelin S.P., Nilsson S.E., Brunk U.T. Lipofuscin-formation in cultured retinal pigment epithelial cells is related to their melanin content. // Free Radic. Biol. Med., 2001, v. 30, p. 74-81.

333. Sundelin S., Wihlmark U., Nilsson S.E.G., Brunk U.T. Lipofuscin accumulation in cultured retinal pigment epithelial cells reduces their phagocytic capacity. // Curr. Eye Res., 1998, v. 17, p. 851-857.

334. Tate D. J. Jr, Miceli M. V. and Newsome D. A. Phagocytosis and H202 induce catalase and metal-lothionein gene expression in human retinal pigment epithelial cells. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1995, v. 36, p. 1271-1279.

335. Taylor A., Jacques P.F., Dorey C.K. Oxidation and aging: impact on vision. // Toxicol. Ind. Health, 1993, v. 9, № 1-2, p.349-371.

336. Taylor H.R., Munoz В., West S., Bressler N.M., Bressler S.B., Rosenthal F.S. Visible light and risk of age-related macular degeneration. // Trans. Am. Ophthalmol. Soc., 1990, v. 88, p.163-173.

337. Taylor H.R., West S., Munoz В., Rosenthal F.S., Bressler S.B., et al. The long-term effects of visible-light on the eye. // Arch. Ophthalmol., 1992, v. 110, p. 99104.

338. Taylor S.L., Landen M.P., Tappel A.L. Sensitive fluorometric method for tissue tocopherol analysis. // Lipids, 1976, v. 11, N 7, p. 530-538.

339. Teirstein P.S., Goldman A.I., O'Brien P.J. Evidence for both local and central regulation of rat rod outer segment disc shedding. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 1980, v. 19, p. 1268-1273.

340. Thompson A, Land E.J., Chedekel M.R., Subbarao K.V., Truscott TG. A pulse radiolysis investigation of the oxidation of the melanin precursors 3,4-dihydroxyphenylalanine (dopa) and the cysteinyldopas. // Biochim. Biophys. Acta, 1985, v. 843, p. 49-57.

341. Tonnesen H.H. Drugs and light. // Tidsskr. Nor. Laegeforen, 1997, v. 117, № 17, p. 2481-2483.

342. Travis G.H., Sutcliffe J.G., Bok D. The retinal degeneration slow (rds) gene product is a photoreceptor disc membrane associated glycoprotein. // Neuron, 1991, v. 6, p. 61-70.

343. Tsai L., Szweda P.A., Vinogradova O., Szweda L.I. Structural characterization and immunochemical detection of a fluorophore derived from 4-hydroxy-2-nonenal and lysine. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1998, v. 95, p. 7975-7980.

344. Uchida K., Stadtman E.R. Covalent attachment of 4-hydroxynonenal to glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. A possible involvement of intra- and intermolecular cross-linking reaction. // J. Biol. Chem., 1993, v. 268, p. 6388— 6393.

345. Wagh S., Ramaiah A., Subramanian R., Govindarajan R. Melanosomal proteins promote melanin polymerization. // Pigment Cell Res., 2000, v. 13, p. 442-448.

346. Wassell J, Davies S, Bardsley W, Boulton M. The photo-reactivity of the retinal age pigment lipofuscin. // J. Biol. Chem, 1999, v. 274, p. 23828-23832.

347. Webber S.K, Domniz Y, Sutton G.L, Rogers C.M, Lawless M.A. Corneal deposition after high-dose chlorpromazine hydrochloride therapy. // Cornea, 2001, v. 20, №2, p. 217-219.

348. Weiter J.J, Delori F.C, Wing G.L, Fitch K.A. Relationship of senile macular degeneration to ocular pigmentation. // Am. J. Epidemiol, 1985, v. 99, p. 185-187.

349. Weng J, Mata N.L, Azarian S.M, Tzekov R.T, Birch D.G, Travis G.H. Insights into the function of Rim protein in photoreceptors and etiology of Stargardt's disease from the phenotype in abcr knockout mice. // Cell, 1999, v. 98, p. 13-23.

350. Wihlmark U, Wridstad A, Roberg K, Nilsson S.E.G, Brunk U.T. Lipofuscin accumulation in cultured retinal pigment epithelial cells causes enhanced sensitivity to blue light irradiation. // Free Rad. Biol. Med, 1997, v. 22, N 7, p. 1229-1234.

351. Wilczok T, Stepien K, Dzierzega-Lecznar A, Zajdel A, Wilczok A. Model neuromelanins as antioxidative agents during lipid peroxidation. // Neurotoxicity Res, 1999, v. l,p. 141-147.

352. Winkler B.S, Boulton M.E, Gottsch J.D, Sternberg P. Oxidative damage and age-related macular degeneration. // Mol. Vision, 1999, v. 5, p. 32.

353. Wolkow D.M, Sisler H.D, Vigil E.L. Effect of inhibition of melanin biosynthesis on structure and junction of appressoria of Colletotrichum lindemuthianum. II Physiol. Plant Pathol, 1983, v. 23, N 1, p. 55-71.

354. Woloshuk Cb.P, Wolkow D.M, Sisler H.D. The effect of three fungicides, specific for the control of rice blast disease, on growth and melanin biosynthesis by Pyricularia oryzae Cav. // Pestic.Sci, 1981, v. 12, N 1, p. 86-90.

355. Yamashita T. Selective inhibition by the sulfhydryl reagent maleimide of zymosan particle phagocytosis by neutrophils. // FEBS Lett, 1982, v. 141, N 1, p. 68-73.

356. Yin D. Biochemical basis of lipofuscin, ceroid, and age pigment-like fluorophores. // Free Rad. Biol. Med., 1996, v. 21, № 6, p. 871-888.

357. Yoshida A., Yoshida M, Yoshida S, Shiose S, Hiroishi G, Ishibashi T. Familial cases with age-related macular degeneration. // Jpn. J. Ophthalmol, 2000, v. 44, p. 290-295.

358. Young R.W. Further studies on the renewal of photoreceptor outer segments. // Anal. Rec, 1966, v. 154, N 2, p. 446.

359. Young R.W. Visual cells and the concept of renewal. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 1976, v. 15, p. 700-725.

360. Young R.W, Bok D. Participation of the retinal pigment epithelium in the rod outer segment renewal process. // J. Cell Biol, 1969, v. 42, p. 392-403.

361. Young R.W, Droz B. The renewal of protein in retinal rods and cones. // J. Cell Biol, 1968, v. 39, p. 169-184.

362. Young R.W. Pathophysiology of age-related macular degeneration. // Surv. Ophthalmol, 1987, v. 31, p. 291-306.

363. Zareba M, Bober A, Korytowski W, Zecca L, Sarna T. The effect of a synthetic neuromelanin on yield of free hydroxyl radicals generated in model systems. // Biochim. Biophys. Acta, 1995, v. 1271, p. 343-348.

364. Zeise L, Addison R.B, Chedekel M.R. Bio-analytical studies of eumelanins. I. Characterizations of melanin the particle. // Pigment Cell Res, 1992, v. 5 (suppl.2), p.48-53.

365. Zeise L, Murr B.L, Chedekel M.R. Melanin standard method particle description. // Pigment Cell Res, 1992, v. 5, p. 132-142.

366. Zemel E, Loewenstein A, Lei B, Lazar M, Periman I. Ocular pigmentation protects the rabbit retina from gentamicin-induced toxicity. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 1995, v. 36, N 9, p. 1875-1884.

367. Zhao M.W, Jin M.L, He S, Spee C, Ryan S.J, and Hinton D.R. A distinct integrin-mediated phagocytic pathway for extracellular matrix remodeling by RPE cells. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci, 1999, v. 40, p. 2713-2723.

368. Zhou J, Cai B, Jang Y.P, Pachydaki S, Schmidt A.M., Sparrow J.R. Mechanisms for the induction of HNE- MDA- and AGE-adducts, RAGE and VEGF in retinal pigment epithelial cells. // Exp. Eye Res, 2005, in press (preprint).

369. Zhu H., Kirschfeld К. Protection against photodestruction in fly photoreceptors by carotenoid pigments. // J. Сотр. Physiol., 1984, v. 154, p. 153 156.

370. Zimmerman, W. F., Yost M. T. and Daemen F. J. M. Dynamics and function of vitamin A compounds in rat retina after a small bleach of rhodopsin. // Nature, 1974, v. 250, p. 66-67.

371. Zilis J. D., Machemer R. Light damage in the detached retina. // Am. J. Ophthalmol., 1991, v 111, N 1, p. 47-50.

372. Zolfaghari R. and Ross A.C. Lecithin:retinol acyltransferase from mouse and rat liver. cDNA cloning and liver-specific regulation by dietary vitamin A and retinoic acid. // J. Lipid Res., 2000, v. 41, p. 2024-2034.

Информация о работе

Донцов, Александр Евгеньевич
доктора биологических наук
Москва, 2006
ВАК 03.00.02

Диссертация

Физико-химические свойства и биологические функции пигментных гранул глаза позвоночных и беспозвоночных животных - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы