Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Первичные мишени во взаимодействии слабых магнитных полей с биологическими системами
ВАК РФ 03.01.02, Биофизика
Автореферат диссертации по теме "Первичные мишени во взаимодействии слабых магнитных полей с биологическими системами"
На правах рукописи
Белова Наталья Александровна
ПЕРВИЧНЫЕ МИШЕНИ ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ С БИОЛОГИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
03.01.02 - Биофизика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
2 7 л по 2011
ПУЩИНО-2011
4843498
Работа выполнена в лаборатории биофизики внутриклеточной регуляции Учреждения Российской академии наук Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН
Научный консультант: Доктор биологических наук, профессор
Леднев Валерий Васильевич
Официальные оппоненты: Доктор физико - математических наук,
профессор
Ризниченко Галина Юрьевна
Доктор биологических наук, доцент Лобкаева Евгения Петровна
Доктор биологических наук, профессор Шноль Симон Эльевич
Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук
Институт биофизики клетки РАН
Защита диссертации состоится «26» января 2011 г. в 15.30 на заседании совета Д002.093.01 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Учреждении Российской академии наук Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН по адресу: 142290, г. Пущино Московской обл., ул. Институтская, 3, ИТЭБ РАН.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной библиотеке НЦБИ РАН г. Пущино по адресу: 142290, г. Пущино Московской обл., ул. Институтская, 3, ИТЭБ РАН.
Автореферат разослан «25» декабря 2010 г. Ученый секретарь /)
кандидат физико-математических наук . "'/¿(¿Сс^ Н.Ф. Ланина
Список сокращений
МП - магнитное поле
КМП - комбинированное магнитное поле
КС ПеМП - крайне слабое переменное магнитное поле
МПР - магнитный параметрический резонанс.
АФК - активные формы кислорода
ХЛ - хемилюминесценция
ФМА - форболовый эфир
FMLP - Ы-формил^-метионил-Ь-лейцил-Ь-фенилаланин МИ - митотический индекс ЛЧ- Ларморовская частота
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Изучение вопроса о биологическом действии слабых магнитных полей, амплитуда которых сравнима или значительно меньше амплитуды геомагнитного поля, обусловлено необходимостью оценки последствия возможного воздействия на биосистемы антропогенных электромагнитных загрязнений биосферы (поля промышленных частот 50 и 60 Гц), а также естественных флюктуации МП, возникающих, например, в периоды магнитных бурь. Согласно выводам рабочей группы научных экспертов Международного агентства по исследованию рака (МАИР, IACR) Всемирной Организацией здравоохранения, слабые низкочастотные электромагнитные поля можно рассматривать как фактор, обладающий канцерогенным действием. Эти выводы были сделаны на основе результатов широкомасштабных эпидемиологических исследований заболеваемости лейкемии в детском возрасте. Результаты других исследований свидетельствуют о наличии корреляции между числом вызовов скорой помощи по поводу инфаркта миокарда и гипертонического криза, а также смертностью людей с сердечно - сосудистыми заболеваниями и суммарной продолжительностью низкочастотных геомагнитных пульсаций типа Pc1 (pulsation continuous 1). С другой стороны, успешное использование слабых магнитных полей в медицине, например, для ускорения процессов регенерации мягких и костных тканей, ставит вопрос о создании новых эффективных методов магнитотерапии, в том числе, для лечения социально - значимых заболеваний.
К настоящему времени накоплено множество экспериментальных данных о влиянии слабых и крайне слабых постоянных, переменных и комбинированных магнитных полей (МП) на биологические системы. Эти исследования направлены на решение двух принципиально важных вопросов: (1) являются ли данные о влиянии слабых (с амплитудами 0-200 мкТл) магнитных полей на биологические системы достаточно убедительными; (2) каков механизм(ы) действия слабых магнитных полей на биологические системы. Следует отметить, что энергия, которую слабое МП могло бы передать субклеточным частицам, рецепторам или отдельным ионам на много порядков ниже энергии тепловых флуктуации. Даже наиболее эффективные механорецепторы способны улавливать только сигналы, превышающие энергию теплового шума (кТ, где к- постоянная Больцмана (1.38-1023 Дж/К), Т - абсолютная температура, К). Это является причиной скептического отношения к сообщениям об эффектах слабых магнитных полей на биологические системы и до сих пор дискутируется в литературе. Таким образом, решение вопроса о природе первичных мишеней является наиболее актуальной задачей в исследовании механизмов действия слабых магнитных полей на биологические системы. Эти соображения определили основной подход настоящей работы, направленной на экспериментальную проверку, предложенной В.В. Ледневым модели параметрического резонанса, дающей количественные предсказания для зависимости величины биоэффекта от параметров поля, и построенной исходя из представлений о природе первичных мишеней действия слабых МП на биологические системы.
Цели и задачи работы.
Цель работы - экспериментальный поиск возможных первичных мишеней действия слабых магнитных полей с амплитудами 0-200 мкТл на биологические системы на основе модели магнитного параметрического резонанса (в биосистемах), предложенной В.В. Ледневым. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Показать принципиальную возможность действия слабых комбинированных магнитных полей (КМП) в режиме параметрического резонанса, а также КМП с крайне слабыми амплитудами переменной компоненты на регенерацию планарий, гравитропическую реакцию в отрезках стеблей растений, образование активных форм кислорода в нейтрофилах мышей.
2. Определить зависимость величин биологического эффекта от частоты и амплитуды переменной компоненты КМП в режиме параметрического резонанса, а также от величины постоянного поля (при отсутствии переменной компоненты) с использованием в качестве моделей регенерирующих планарий и гравитропической реакции в отрезках стеблей льна.
3. Показать принципиальную возможность влияния КМП, настроенных на ларморовскую частоту для спинов ядер биологически важных атомов, таких как 23К'а, 39К, 31Р, иСи, 55Мп, 14Ы, 59Со, 35С1, 7Ы на регенерацию планарий. Определить зависимость величины биологического эффекта от частоты переменной компоненты КМП.
4. Определить зависимость величин биологических эффектов крайне слабых переменных магнитных полей с амплитудами <10 мкТл от амплитуды и частоты переменной компоненты поля с использованием в качестве моделей регенерирующих планарий и гравитропической реакции в отрезках стеблей льна.
Научная новизна работы.
В работе показано, что комбинированные магнитные поля с различными параметрами могут активировать и ингибировать протекание таких процессов, как регенерация планарий, гравитропическая реакции растений, образование активных форм кислорода нейтрофилами. Величина биоэффекта (скорости регенерации планарий и скорости гравитропической реакции в отрезках стеблей льна) действия КМП, сравнимых по амплитуде с земным полем, при настройке на резонансные условия для ионов Са2+, Мд2+ и К* зависит от частоты переменной компоненты поля и от соотношения амплитуд переменной и постоянной компонент поля и имеет резонансный характер. Впервые показано биотропное действие КМП сравнимых по амплитуде с земным и с частотой переменной компоненты, соответствующей ларморовской частоте (ЛЧ) для спинов ядер биологически важных атомов, таких как ^а. 39К, 31Р, иСи, 55Мп, 59Со, ^С!. Частотная зависимость величины биоэффекта имеет резонансный характер. Этот результат является основанием для дальнейшего развития модели В.В. Леднева, разработанной для случая когда в качестве первичной мишени действия КМП рассматривается ион Са2+ как заряженный изотропный осциллятор. Показано, что
развитие гравитропической реакции в отрезках стеблей льна зависит от величины постоянного поля (при отсутствии переменной компоненты) и имеет полиэкстремальный характер в диапазоне амплитуд от 0 до 400 мкТл. В работе впервые показано, что величина биоэффекта (скорости регенерации планарий и скорости гравитропической реакции в отрезках стеблей льна) действия КМП, с амплитудами менее 10 мкТл, зависит от соотношения амплитуда/частота, т.е. от параметра уВлсЛ, и имеет полиэкстремальный характер: хорошо выраженные максимумы наблюдаются при уВАсЯ- 0.9 и 2.75, минорные максимумы при уВлсЛ= 4.5 и 6.1. Биологический эффект отсутствует при уВлсД =1.8; 3.8; 5.3; 6.7. Эти данные позволяют рассчитать «биотропные» параметры полей в том числе для полей промышленных частот 50 и 60 Гц, а также для слабых магнитных полей, соответствующих геомагнитным пульсациям типа Рс1. В настоящей работе показано, что в качестве возможных физических первичных мишеней действия слабых магнитных полей можно рассматривать: ионы Са2*, Мд2+ и К*, входящие в соответствующие центры связывания ферментов, а также спины ядер биологически важных атомов (1Н, 23№, ЗЭК, 31Р, 63Си, 55Мп, 59Со, 35С1) и орбитальные магнитные моменты электронов. В целом, полученные в работе экспериментальные данные создают основу для дальнейшего изучения физических и биологических механизмов действия слабых МП на биологические системы.
Научно-практическое значение. Полученные в данной работе результаты являются биофизическими основами для:
- оценки принципиальной возможности воздействия слабых переменных магнитных полей антропогенного и природного происхождения на человека и животных и проведения соответствующих эпидемиологических исследований;
- разработки санитарно-гигиенических норм, связанных с воздействием антропогенных полей на человека и животных;
- создания нового поколения магнитотерапевтической аппаратуры;
- создания новых медицинских технологий при лечении социально -значимых заболеваний.
Положения, выносимые на защиту.
1. Слабые и крайне слабые переменные магнитные поля различных с амплитудами 0-200 мкТл модулируют (активируют и ингибируют) протекания таких биопроцессов как: регенерация планарий, гравитропическая реакции в стеблях растений, образования активных форм кислорода в нейтрофилах.
2. Зависимости величин биоэффектов от частоты и амплитуды переменной компоненты комбинированных магнитных полей в режиме параметрического резонанса и комбинированных магнитных полей с крайне слабой амплитудой переменной компоненты (<10 мкТл) имеют полиэкстремальный характер, предсказываемый моделью магнитного параметрического резонанса. Механизм действия таких полей идентичен для тест-систем животного и растительного происхождения.
3. Комбинированные магнитные поля с частотой переменной компоненты, равной ларморовской частоте для спинов ядер биологически важных атомов 23Na, 39К, 31Р, 63Cu, ^Mn, 59Со, 35CI изменяет скорость регенерации планарий. Частотная зависимость величины биоэффекта имеет резонансный характер. Этот результат служит основанием для дальнейшего развития модели магнитного параметрического резонанса.
4. Экспериментальные данные позволяют рассматривать в качестве возможных первичных мишеней биологического действия слабых магнитных полей:
- ионы Са2\ Мд2*, К* в центрах связывания ферментов;
- спины ядер атомов, имеющихся в биологических системах, такие как 23Na, 39К, 31Р, B3Cu, ssMn, 1Н, 59Со, 35CI;
- орбитальные магнитные моменты электронов.
Апробация диссертации. Результаты диссертационной работы доложены на: Первом Международном симпозиуме «Фундаментальные науки и альтернативная медицина» (Пущино, 1997); III Пущинской конференции молодых ученых (Пущино, 1998); II съезде биофизиков России (Москва, 1999); 2nd Alexander Gurwitsch Conference (Moscow, 2000); 23th Annual Meeting of BEMS (St. Paul, Minnesota, USA, 2001); III Международном симпозиуме «Механизмы действия сверхмалых доз» (Москва, 2002); III Международном Конгрессе «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине» (Санкт - Петербург, 2003); междисциплинарном семинаре «Биологические эффекты солнечной» активности (Пущино, 2004); 3d Alexander Gurwitsch Conference "Biophotons and coherent
systems in biology, biophysics and biotechnology" (Partenit, Crimea, Ukraine, 2004); VI Международной конференции «Космос и биосфера: Космическая погода и биологические процессы» (Партенит, Крым, Украина, 2005); IV Международном Конгрессе «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине» (С-Петербург, 2006); 4th International Workshop "Biological effects of EMFs" (Crete, Greece, 2006); IV Международной научно-технической конференции «Медэлектроника-2006» (Минск, 2006); II Международной конференции "Человек и электромагнитные поля" (Сэров, 2007); VII Международной конференции «Космос и биосфера: Космическая погода и биологические процессы» (Украина, Судак, 2007); V Международном Конгрессе «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине» (С-Петербург, 2009); III Международной конференции «Человек и электромагнитные поля» (Саров, 2010); III Евразийском конгрессе по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010» (Москва, 2010); секции Ученого совета ИТЭБ РАН «Биофизика сложных систем» (Пущино, 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 37 научных работ, в том числе 13 статей в рецензируемых журналах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения результатов исследования и их обсуждения, выводов, списка литературы. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков и 6 таблиц. Список литературы включает наименований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
В главе «Обзор литературы» представлен анализ экспериментальных работ, в которых исследовалось влияние слабых и крайне слабых переменных комбинированных магнитных полей на различные биологические системы. В одном из разделов этой главы изложены основные положения модели магнитного параметрического резонанса (Ledenv, 1991; Lednev, 1994; Леднев, 1996; Леднев, 2003), количественные предсказания которой стали основой для проведения соответствующих экспериментальных исследований. Ниже приводятся некоторые
формулы необходимые для интерпретации и обсуждения экспериментальных результатов, приведенных в работе.
Модель ЛДПР. Первичным звеном в цепи событий, запускаемых воздействием слабого магнитного поля на биосистему является ион Са2*, специфически связанный с Са2*-связывающим центром белка, который обладает Са2*-зависимой ферментативной активностью. Связанный Са2+ может рассматриваться, как изотропный, заряженный осциллятор. За момект возбуждения Са2*-осциллятсра принимается момент его входа в Са2*-связывающий центр белка. После такого возбуждения Са2*-осциллятор совершает незатухающие колебания, прерываемые лишь его диссоциацией из центра связывания. Магнитное поле (постоянное, переменное, комбинированное) вызывает прецессию оси вибраций Са^-осциллятора относительно направления магнитного поля. При определенных соотношениях между временем жизни Са -осциллятора и параметрами матитного поля, можно существенно изменить степень поляризации колебаний Са ""-осциллятора в плоскости, перпендикулярной направлению магнитного поля. Постулируется, что вероятность изменения структуры Са2*-связывающих центров в каждом цикле Са2+-зависимой биохимической реакции и, следовательно, вероятность изменения сродства Са2* к Са ^-связывающим центрам зависит от степени средней по времени поляризации колебаний Са2*-осциллятора. Указанная зависимость лежит в основе эффектов слабых магнитных полей на биосистемы. Предполагается, что степень поляризации колебаний Са2* влияет на вероятность изменения Са2" связывающих свойств соответствующего белкового комплекса при воздействиях, выводящих его из равновесного состояния.
Значения биологически эффективных частот переменной компоненты поля для иона данного типа определяются выражением (иЬоА, 1985):
п 2ттг
где {„ - резонансная частота, (Герц); <? - заряд иона (Кулон); т - масса иона (килограмм); Вое -магнитная индукция постоянной компоненты КМП (Тесла), л - целое число, равное 1, 2,3....
Величина биоэффеета (р), индуцируемого КМП в режиме параметрического резонанса, т.е. при частотах переменной компоненты поля, близких к /„. определяется квадратом функции Бесселя п -го порядка (Леднев, 1996):
Р*Л{2л//)1+(пД)7я2
где ^ (Гц) - частота переменной компоненты поля; 4 (Гц) - частота Лармора, соответствующая пику амплитуды переменной компоненты поля; А (сек ) - полуширина (на половине высоты) пика частотной зависимости ответа биосистемы на воздействие КМП, /= Шж при этом, где к (сек1) -константа скорости диссоциации данного иона из центра связывания Са2* в белке. Второй сомножитель в правой части выражения (2) определяет зависимость величины биоэффекта от частоты переменной компоненты КМП. Наибольшая величина биоэффекта достигается при точной настройке КМП на основную, или «циклотронную», частоту для данного иона, т.е. при п=1 и, соответственно, М,. В этом случае (2) сводится к выражению:
Р = Л2(2Л//)=-/,2(Я,с/ЯВс) (3).
которое принимает максимальное значение при Вас/Вцс =1.84.
При полном отсутствии переменной компоненты поля, биоэффект постоянного магнитного поля, Вое. определяется выражением (Леднев, 1996):
где - «циклотронная» частота иона с зарядом q и массой т, а к/2п, где к (с'1) - константа скорости диссоциации данного иона из центра связывания Са2* в Са2* -зависимом ферменте.
Вариант модели МПР для КС ПеМП. В основе биологического действия КС ПеМП лежит индуцированная им частотная модуляция электромагнитного поля, обусловленная прецессией соответствующих магнитных моментов в постоянном магнитном поле Земли. Появление биологических эффектов КС ПеМП, согласно предположению В.В. Леднева, возможно вследствие особенности частотной модуляции, когда при определенных соотношениях амплитуды и частоты переменной компоненты поля амплитуды ближайших к несущей частоте сателлитов могут быть большими даже при очень малых величинах магнитной индукции КС ПеМП (Леднев, 2003). Согласно классическим представлениям, в постоянном магнитном поле происходит равномерная прецессия магнитных моментов (например, ядерных спинов) вокруг оси поля с частотой Лармора:
Уо = Г*Ввс. (5),
где у - величина гиромагнитного отношения для данного магнитного момента. Добавление к постоянному полю коллинеарно направленной переменной компоненты приведет к частотной модуляции электромагнитного поля, генерируемого вращающимся спином. В реальной биосистеме имеется ансамбль магнитных моментов (например спинов атомов водорода), возбувдаемых с постоянной скоростью в различные моменты времени. Интенсивность электромагнитного поля, излучаемого таким ансамблем на частоте модуляции, т.е. на частоте КС ПеМП, может быть аппроксимирована выражением (Леднев и др., 2003):
1 = Ы1(уВАСЦ)х[3,(уВлс1})-30(уВлсЦ)]*со!>2ф, (6),
где к - константа. Фактически выражение (6) описывает интенсивность магнитного шума, создаваемого системой хаотически возбуждаемых магнитных моментов. Предложенная в работе модель, с одной стороны, позволяет рассчитать необходимые для достижения максимального эффекта параметры переменного магнитного поля, а с другой - при известных параметрах, благодаря тому, что в аргумент функции Бесселя входит гиромагнитное отношение у - произвести идентификацию возможных первичных мишеней.
Согласно утверждению автора модели, некоторые из основных предположений, положенных в основу теории МПР, требуют дальнейшего обоснования. Прежде всего, это относится к постулату о возможности аппроксимации колебаний связанного иона идеальным заряженным изотропным осциллятором, т.е. возможности пренебречь влиянием теплового шума на прецессию атомов в Са2*-связывающем центре белка (Леднев, 1996). Однако, количественные выводы, следующие из модели, дают возможность определять параметры «биотропных» МП и дают основу для постановки соответствующих экспериментов.
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Техника получения МП. Комбинированные магнитные поля. В работе использовали комбинированные магнитные поля (КМП). КМП, состоящее из коллинеарно направленной постоянной, Вое, и переменней. Вас, создавали следующим способом. В качестве постоянной компоненты поля использовали локальное поле Земли в месте расположения тест-системы, а переменную компоненту, направленную параллельно земному полю, создавали с помощью катушечной пары Гельмгольца диаметром 39 см. Величина постоянной компоненты поля Вос определялась с помощью феррозондового магнитометра типа СГК-64М (завод "Геологоразведка") с точностью ±0.01 мкТп. Амплитуду и частоту переменной компоненты, задавали с помощью генератора ГЗ-112. Амплитуду переменной компоненты поля ВАС, устанавливали с учетом величины передаточного коэффициента к (=10 мкТл/1В) катушки Гельмгольца.
КМП е режиме магнитного параметрического резонанса. Значения соотношения амплитуд постоянного и переменного компонентов поля ВАс/Вос, а также частоты, I переменной компоненты попя устанавливались в соответствии с теорией МПР.
Постоянные магнитные поля. Постоянные МП с величиной магнитной индукции в пределах от 0.5 до 350 мкТл получали, снижая или увеличивая величину локального постоянного МП Земли с помощью катушки Гельмгольца диаметром 39 см, продольная ось которой была направлена вдоль вектора МП Земли. Постоянное напряжение на катушку подавали от стабилизированного генератора напряжения С-23.
Крайне слабые переменные комбинированные магнитные поля. КМП с крайне слабой амплитудой переменной (синусоидальной) компоненты поля получали как описано выше. Амплитуду переменной компоненты поля задавали с учетом коэффициента передачи катушки Гельмгольца, равного ЮмкТлЛВ, где 1В - амплитуда (пик) синусоидального напряжения, подаваемого на катушку. Величина фонового
переменного магнитного поля на частоте 50 Гц в месте постановки экспериментов составляла 15нТл.
2.2. Сегменты надземных осевых органов проростков проса, клевера и льна. Биопроцесс: гравитропический изгиб апикальных участков сегментов, сопровождающий поворот сегментов из вертикального в горизонтальное положение.
Метод регистрации эффектов МП: измерение среднего угла изгиба апикального конца сегмента относительно горизонтальной плоскости.
Подготовка сегментов растений. Проростки проса (Panicum miliaceum) и льна (linum bienne) выращивали из семян в термостате при 26 °С в полной темноте в течение 3-5 дней в чашках Петри на фильтровальной бумаге, смоченной 5 мл дистиллированной воды, а также в специальных растильнях. Через 3-4 дня стебли проса и льна достигали длины 3-4 см. От верхушки стеблей отрезали листья так, что отрезок содержал только апикальную часть стебля длиной 25 мм. В опытах использовали также полевые (дикорастущие) проростки клевера лугового (Trifolium prateuse). С этой целью нарезали примерно 100 стеблей одинаковой длины (около 10 см), которые до начала опыта помещали в вертикальном положении в цилиндры с водопроводной водой. Опыты начинали через 15-20 минут после сбора стеблей. От каждого из стеблей отрезали верхние части длиной 25 мм, с верхушек которых срезали листья.
Стимуляция гравитропического ответа. Отрезки стеблей проса, льна и клевера раскладывали в чашки Петри диаметром 90 мм на фильтровальной бумаге, смоченной 2 мл дистиплироаанной воды по 20 отрезков на чашку. Положение базальных концов отрезков фиксировали, накладывая на них силиконовые кольца. Как в «опыт», так и в «контроль» ставили по 2 чашки Петри (т.е по 40 отрезков). Примерно через 30 минут горизонтально расположенные отрезки начинают изгибаться, так что через 1.5 часа угол изгиба составляет несколько десятков градусов. Величину гравитропического ответа определяли путем измерения среднего по числу отрезков угла изгиба (отклонения конца отрезка от горизонтальной плоскости) а±5 , где 5 стандартная ошибка средней величины. Измерения проводили через 1.5-2 часа после начала опыта с помощью транспортира. Величину эффекта МП выражали как относительную разницу (в %) между средними углами аэ и ак гравитропического изгиба сегментов, измеренных, соответственно, в опытных, т.е. экспонированных в магнитном поле и в контрольных
(сс сс W (5 + 8 )
образцах, согласно выражению: —- *-— х 100%, где 5а и 5К - стандартные
ошибки средних величин углов изгиба.
2.3. Тест-система 2: регенерирующие плоские черви - планарии Girardia tig riña.
Биопроцесс: скорость регенерации ампутированной головной части планарии.
Подготовка планарии к эксперименту. Планарий содержали в прудовой воде (смесь водопроводной и дистиллированной воды в пропорции 2:1) при комнатной температуре и кормили раз в неделю личинками двукрылых. Для экспериментов отбирали животных длиной около 10 мм и прекращали их кормление за 7 дней до опытов. Регенерация вызывалась ампутацией 1/5 части тела планарий, содержащей головной ганглий, в области непосредственно под «ушами». Регенерирующие планарии помещались в стеклянные стаканы (по 30 особей на стакан), содержащие по 20 мл прудовой воды. Один из стаканов (контроль) устанавливали в локальном геомагнитном поле, другой - в центре колец Гельмгольца, в которых создавалось требуемое МП. Температура воды в экспериментальном и контрольном стаканах поддерживалась одинаковой с точностью до ±0.5°С. Эксперименты в каждой серии повторялись не менее 3-х раз.
Методы оценки эффектов магнитных полей.
1. Определение пролиферативной активности необластов. Митотическую активность клеток из постбпастемы регенерирующих планарий определяли с помощью модифицированного метода Багуньи (Baguna & Salo, 1981). Сразу после ампутации в
среду добавляли колхицин в конечной концентрации 0.05 %, который обеспечивал остановку митозов в метафазе и их накопление в течение опыта. Через 24 часа участки постбластемы ампутировали и помещали в диссоциирующую смесь, содержащую ледяную уксусную кислоту, 96% этиловый спирт, глицерин и воду в соотношении объемов 1:3:2:14. Каждый экспериментальный образец содержал 4 постбластемы в 70 мкл раствора. Через 20-30 минут образец подвергали трехминутному механическом встряхиванию, что приводило к образованию суспензии диссоциированных клеток. Для выявления метафазных фигур в каждый образец добавляли 20 мкл 0.05% раствора Hoechst-3342 ("Sigma") и фиксировали образец формалином.
Модификация метода Багуньи, который выявлял метафазные фигуры в фазовом контрасте, заключалась в применении витального ДНК-тропного флуоресцентного красителя Hoechst-3342 (2-2 4-оксифенил-6-бензимедазолил) (Тирас и др., 1996). Количество метафазных фигур определяли с помощью флуоресцентного микроскопа Fluoval ("Carl Zeiss", Jena). Каждое экспериментально полученное значение митотаческого индекса (МИ) является результатом усреднения по 7000 клеток.
Эффект КМП оценивали после 24 часов экспозиции по разнице величин митотаческого индекса ДМИ (% ) в опытных и контрольных образцах, по формуле:
¿Afir- + - где МИЭ - величина митотаческого индекса в
Ш,
экспериментальных, а МИк - контрольных образцах, 5Э,К - стандартные ошибки измерений.
2. Метод прижизненной компьютерной морфометрии.
Для оценки динамики роста бластемы в экспериментальных и контрольных животных использовали метод прижизненной морфометрии (Тирас, Сахарова, 1984; Tupac, Хачко, 1989). Для получения стандартных изображений регенерирующих планарий применяли комплекс оборудования, включающий видеокамеру Appro 7900, смонтированную на окуляре бинокулярного микроскопа МБС-10, и компьютера ¡BM PC 486 AT, состыкованными с помощью видеограббера DigitEye DE-15 ("Candela", Москва). Этот видео-компьютерный комплекс для получения и анализа изображений позволяет изучать любые геометрические характеристики тела планарий.
С помощью специального пакета программ Plana 4.4 определялась общая площадь тепа животного и площадь бластемы. В качестве количественного критерия роста был использован индекс регенерации R=s/S, где s - площадь бластемы, S -площадь всего тела регенеранта в данный момент времени. Каждое из измеряемых значений, R, как в опыте, так и в контроле является результатом усреднения измерений на 30 животных. Изменение индекса регенерации в эксперименте по сравнению с
контролем определялось по формуле:ад = ^ где AR - разница (%)
между величинами индекса регенерации в экспериментальных R3 и контрольных Рк образцах, 6ЭК - стандартные ошибки измерений в опыте и контроле. Ошибка в определении R в каждой выборке не превышала 3%.
2.4. Тест-система 3: перитонеальные нейтрофилы мышей.
Биопроцесс: скорость генерации активных форм кислорода (АФК) в нейтрофилах.
Метод регистрации эффектов магнитных попей: измерение интенсивности люминол - зависимой хемилюминесценции (ХЛ).
Получение нейтрофилов. Использовали белых лабораторных мышей линии NMR1. Средняя масса животного составляла 20-25 г. В перитонеальную полость мыши инъецировали 150 мкл суспензии зимозана (5мг/мл). Через 12 ч после декапитации животных брюшную полость промывали тремя миллилитрами охлажденного раствора Хенкса. Экссудатсобирали пипеткой и центрифугировали в течение 4 мин при 600 д. Супернатант декантировали, а осадок разводили в 1 мл бескальциевого раствора Хенкса и оставляли на 40 мин при 4°С. При хранении клеток в условиях низкой температуры (2-4°С) в бескальциевой среде снижается уровень спонтанной хемилюминесценции (ХЛ). Такие клетки мы считали интактными и их физиологическое состояние принимали за исходное. Количество выделенных клеток подсчитывали в камере Горяева.
Жизнеспособность определяли используя витальный краситель трипановый синий. Содержание живых клеток при этом было не менее 95%. Опытные и контрольные образцы получали, разводя суспензии нейтрофилов стандартной средой Хенкса. Для развития ХЛ и запуска реакции к образцам добавляли люминол (до концентрации 1СГ5 М) и один из активаторов генерации АФК: а) форбол-12-меристат-13-ацетат (ФМА) (3-Ю"8 М); б) бактериальный пептид 1М-формил 1.-метионил-1--лейцил-1--фенилаланин (РМ1_Р) (Ю-6 М).
Измерение хемилюминесценции. Образование активных форм кислорода определяли по интенсивности люминол-зависимой хемилюминесценции. Регистрацию ХЛ проводили в пробирочном лгаминометре «Люцифер 02М» (Россия). Суспензию нейтрофилов после добавления активаторов помещали в магнитное поле. ХЛ-ответ регистрировался на протяжении экспозиции клеток в магнитном поле ка>кдые две минуты. Время измерения ХЛ одного образца составляло 10-15 с. Контрольные образцы находились в магнитном поле Земли. Известно, что при добавлении к нейтрофилам и макрофагам таких активаторов, как ФМА и ЯМЬР, при 37°С ответ на стимулы развивается в течение нескольких минут. Мы проводили экспонирование клеток при комнатной температуре, которая в разные дни составляла 16-2ГС, но во время проведения эксперимента оставалась постоянной. Величину биологического эффекта рассчитывали по формуле: ((/оп - /кон)//кон)100%, где /оп и /кон значения интенсивности хемилюминесценции опытных и контрольных образцов соответственно, измеренные в максимальной точке. Усреднение проводили по трем опытным и трем контрольным образцам.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Выбор объектов исследования для индикации эффектов МП.
Согласно модели МПР, биологическое действие комбинированных магнитных полей может быть объяснено, исходя из представлений о воздействии таких полей на скорость некоторых Са2*-зависимых биохимических реакций,опосредуемых Са2+-кальмодулин киназой и протеинкиназой С -зависимых реакций (Леднев, 1996). Это предположение было подтверждено экспериментально в работе Шуваловой, где было показано, что скорость Са2+-кальмодулин-зависимого фосфорилирования легких цепей миозина в растворе меняется при воздействии КМП, настроенного на резонанс для ионов Са2*(Шувалова и др., 1991). Исходя из этого, было необходимо подобрать тест-системы, которые удовлетворяли бы следующим требованиям: (1) биологическая реакция должна развиваться во времени; (2) в системе должна быть высокая активность Са2*-зависимых киназ. Такие условия реализуются, например, в культуре раковых клеток, а также в культурах клеток, находящихся в логарифмической стадии роста. Однако, работа с клеточными культурами требует специальных условий, поэтому для экспериментальных исследований требовалось подобрать более «простые» тест-системы.
Тест-система 1 - регенерирующие планарии. Согласно литературным данным, представители класса ТигЬеНапа, к которым относятся планарии, обладают уникальной системой стволовых клеток, необластов (Вадила, 1981). В
подавляющем большинстве работ необласты планарий рассматриваются как основной источник клеточного материала при регенерации (Кричинская, 1980; Slack,1980; Baguna, 1981). Кроме того, эту модель использовали другие авторы для исследования влияние КМП, настроенных на «циклотронную» частоту для ионов Са2> (Jenrow et al., 1995). Механизмы активации клеточной пролиферации и дифференцировки при регенерации планарий через сигнальные молекулы, мембранные рецепторы и вторичные мессенджеры не отличаются от известных к настоящему времени для других клеточных систем (Villar & Schaeffer, 1993; Baguna et al., 1994). Согласно имеющимся данным, в регуляцию ранней стадии регенерации вовлечена протеинкиназа-С (ПК-С), наличие которой в планариях было показано Мартелли и др. (Martelly et al., 1987). Таким образом, имевшиеся к моменту начала нашей работы и появившиеся в ходе ее выполнения литературные данные показывают, что регенерация планарий представляет собой хорошо воспроизводимый и легко наблюдаемый процесс, который осуществляется за счет миграции, пролиферации и дифференцировки необластов. В работе использовалось два метода, которые описаны в разделе «Объекты и методы исследования».
Тест-система 2 - гравитропическая реакция растений. Известно, что системы внутриклеточной Са2+- регуляции метаболизма в растениях близки к таковым в клетках животных (Bush, 1995; Sinclair, Trewavas, 1997). Установлено, что в сигнальной цепи, регулирующей гравитролический ответ, как в корнях, так и в надземных органах растений, определяющую роль играют Са24- зависимые реакции фосфорилирования, осуществляемые киназами, подобными, хотя и не идентичными, кальмодулин-зависимым киназам в клетках животных (Satterlee, Sussman, 1998; Snedden, Fromm, 1998). Эти данные позволили предположить, что гравитропическая реакция может служить удобной тест-системой для индикации эффектов МП при использовании КМП, настроенных на резонанс для ионов Са2\ Автором работы был разработан метод измерения углов гравитропического изгиба в проростках стеблей льна, клевера и проса, который описан в главе «Объекты и методы исследования».
Тест-система 3 - перитонеальные нейтрофилы мышей. Известно, что генерация АФК в нейтрофилах осуществляется в результате работы мультиферментного комплекса - НАДФН-оксидазы, локализованного в плазматической мембране (Thelen et ai., 1993; Shepard et al., 2005). Обязательным этапом в цепи реакций, приводящих к активации НАДФН-оксидазы, является ее
ассоциация с цитозольными белками - p47phox, p40pho* и p67phcx (Shepard et al„ 2005). Указанная ассоциация происходит лишь после фосфорилирования белка p47phox, осуществляемого в большинстве случаев протеинкиназой С (ПКС) и в некоторых случаях сАМФ-зависимой киназой (Bey et at., 2004; Dang et al., 2001; Fontayne et al., 2002). Активированная ПКС фосфорилирует также ряд других белков нейтрофилов и, в том числе, G-белки, которые, в свою очередь, модулируют активацию НАДФН-оксидазы через фосфолипаза С (ФЛС) - и фосфолипаза Д (ФЛД) - зависимые пути (Bellavite et al., 1988; Rossi et al., 1990; Gijon et al., 2000; Shiose and Sumimoto, 2000; Palicz et al., 2001). Поэтому данная тест-система была выбрана для проверки возможного биотропного действия КМП, настроенного на параметрический резонанс для ионов Са2+. Недостатком этой модели является ее относительная техническая и методическая сложность. Поэтому в большинстве экспериментов были использованы две тест-системы: регенерирующие планарии и гравитропическая реакция растений, позволяющие получать легко измеряемые и хорошо воспроизводимые результаты.
3.2. Специфически связанные ионы как возможные первичные мишени для воздействия слабых КМП.
Согласно модели МПР, комбинированное МП может быть настроено на резонанс для некоторых ионов, находящихся в С а2* - связывающих центрах ферментов (Леднев, 1996). К таким ионам относятся прежде всего Caz\ К* и Мд2+ (КМП, настроенное на резонанс для этих ионов в дальнейшем обозначается как Са2+-КМП, К*-КМП и Мд2+-КМП). Поэтому, первым этапом работы было исследование принципиальной возможности получения эффектов действия КМП в режиме параметрического резонанса на биологические тест-системы.
3.2.1. Активация и ингибирование гравитропической реакции в стеблях растений и скорости пролиферации необластов в регенерирующих планариях при действии КМП.
Экспонирование отрезков проса, льна и клевера в КМП настроенном на параметрический резонанс для ионов Са2+ сопровождается стимуляцией гравитропической реакции, что проявляется в увеличении среднего угла изгиба на несколько десятков процентов по сравнению с таковым в контрольных отрезках, находившихся в локальном МП Земли (рис. 2а). Экспонирование отрезков проса, льна и клевера в К*-КМП приводит к статистически достоверному уменьшению среднего угла гравитропического изгиба отрезков (рис. 26). В экспериментах
частота переменной компоненты К4-КМП была выбрана равной третьей гармонике основной частоты для К+. Использование 3-й гармоники основной частоты позволяет избежать наложения эффектов разного знака, возникающих из-за близости величин основной частоты для (О-КМП (18.25 Гц) и второй субгармоники (17.8 Гц) основной частоты для Са2+-КМП при значении Вас - 46.5 мкТл (Леднев, 1996). Экспонирование отрезков проса и льна в Мд2+-КМП не приводило к статистически значимым результатам (2%±6%).
> , I опыт
просо клевер лен
Рис. 2. Влияние- Са^-КМП (а) и К*-КМП (б) на гравитролическую реакцию отрезков стеблей проса, клевера и льна. Параметры КМП приведены в Таблице 2. Каждый столбик результат усреднения по 5 независимым экспериментам.
При экспонировании регенерирующих планарий в Са2+ - и Мд2+-КМП наблюдалось увеличение пролиферации необластов (Таблица 1, представлены результаты усреднения по трем независимым экспериментам). Ингибирование регенерации при экспонировании планарий в К"-КМП было показано в работе Рождественской (Рождественская, 2003).
Обобщенные данные представлены в Таблице 1, параметры КМП для каждой серии экспериментов указаны в Таблице 2.
Таблица 1. Влияние КМП на скорость гравитропической реакции и скорость регенерации планарий.
Величина биоэффекта
Тип поля Митотическая Гравитропическая
активность необластов реакция в отрезках
в регенерирующих стеблей льна
планариях
Са^-КМП + 50% ± 9% + 42% + 8%
К+-КМП - 20% ± 6% (*) - 45% ± 6%
Мд^-КМП + 48% ± 9% + 2% ± 6%
(*) по данным Рождественской, 2003.
Тест - система Параметр КМП Са^-КМП К*-КМП Мд^-КМП
Регенерирующие планарии 0DC, мкТп 20.9 ±0.1 40.5 ±0.1 20.9 ±0.1
Вас, мкТл 38.4±0.1 74.7 ± 0.1 38.4 ±0.1
f, Гц 16.0 ±0.1 47.7 ± 0.1 26.4 ±0.1
Гравитропическая реакция Вое, мкТл 46.5 ±0.1 46.5 ±0.1 46.5 ± 0.1
Вас, мкТл 85.6 ± 0.1 85.6 ± 0.1 85.6 ±0.1
f.ru 35.8 ±0.1 54.7 ± 0.1 58.7 ±0.1
Как видно из таблицы 1, КМП, настроенное на резонансные условия для Са2* и для Мд2* вызывает биозффекты одинакового знака - увеличение скорости пролиферации необластов, в то время как экспонирование проростков проса и льна в Мд2*-КМП не приводит к статистически достоверным результатам.
Известно, что для активации протеинкиназы С необходимо одновременное связывание Са2* и Мд2*. а для активации кальмодулин - зависимой киназы -требуются только Са2* (Lester and Blumfeld, 1991). Поэтому биоэффекты Са2*-КМП и Мд2+-КМП косвенно свидетельствует о том, что возможными мишенями действия КМП могут служить биохимические реакции фосфорилирования, опосредуемые в случае регенерирующих планарий, протеинкиназой С, а в случае гравитропической реакции - Са2* - кальмодулин зависимой киназой. Противоположный знак эффектов Са2*-КМП и К*-КМП можно объяснить, исходя из следующих соображений. Известно, что (Г имеет относительно малое сродство (102-103 М"1) к Са2+ - связывающим центрам белков (Пермяков, 1985). Однако, поскольку внутриклеточная концентрация К* весьма велика (-150 мМ), он способен конкурировать с Са2* за специфические центры связывания Са2* в кальмодулине (Haiech et al., 1981). Вместе с тем, замещая Са2* в центрах связывания кальмодулина, К* не способен активировать ферментативную активность соответствующей кальмодулин - зависимой киназы. Если предположить, что экспонирование Са2* - зависимой киназы в КМП любого типа сопровождается снижением сродства ионов к Са2* - связывающим центрам, то в этом случае К*-КМП и Са2*-КМП будут соответственно ингибировать и активировать Са2* - зависимую киназу. Полученные данные можно считать косвенным подтверждением того, что возможной мишенью действия КМП в регенерирующих планариях является протеинкиназа С, а в гравитропической реакции растений - Са2*-кальмодулин-зависимая киназа.
3.2.2. Активация и ингибироваиие скорости образования активных форм кислорода в перитонеальных нейтрофилах мышей при воздействии Са2+-КМП.
При экспонировании в Са2*-КПМ нейтрофилов, активированных ФМА, наблюдали снижение максимальной интенсивности ХЛ на 23±2%, что свидетельствует об инигибировании уровня генерации АФК. В Таблице 3 представлены данные по пяти независимым экспериментам, а на рис. 3 представлен график типичного эксперимента. Эксперименты проводили в широком диапазоне концентраций ФМА (5-10-9 - 1СГ7 М), однако, в табл. 3 представлены более детально выполненные измерения при концентрации ФМА 3-Ю"8 М. Данная концентрация оказалась наиболее «удобной» для выявления эффектов МП. Следует отметить, что во всех случаях, независимо от концентрации ФМА, наблюдался ингибирующий эффект Са2+-КМП на интенсивность ХЛ, примерно на 15-25% (данные не приводятся). При использовании в экспериментах с Са2+- КМП другого активатора - РМ1-Р -воздействие магнитного поля приводило к противоположному результату - росту хемилюминесценции в образцах, что соответствует увеличению продукции АФК на 21 ± 3% (табл. 4, рис. 4).
На рис. 3 и 4 светлые кружиами обозначены результаты измерений в опытных образцах; темными кружками - в контрольных образцах По оси ординат -интенсивность хемилюминесценции (/, имп/мин).
5 10 15 20 23 30 33 5 10 13 20 23 30 33 Время, мим
0 10 20 30 40 И 60 10 20 30 40 50 60 Время,мин
Рис.З Ингибирующее влияние Са2*-КМП на скорость генерации АФК в нейтрофилах, активированных ФМА. Представлены результаты типичного эксперимента (а) и усреднение по образцам (б), концентрация ФМА 10"® М. Температура 21°С.
Рис. 4. Активирующее влияние Са2*-КМП на скорость генерации АФК в нейтрофилах, активированных РМ|_Р. Представлены результаты типичного эксперимента (а) и усреднение по образцам (б), концентрация РМ1.Р 1<Г°М. Температура 18"С.
Активатор нейтрофилов - ФМА - запускает относительно короткую цепочку биохимических реакций, приводящих к генерации АФК. Известно, что скорость генерации АФК в ФМА-активированных нейтрофилах пропорциональна степени фосфорилирования одного из компонентов НАДФН-оксидазы - белка p47phox (Thelen et al., 1993; Sheparö et al., 2005). Можно предположить, что Са2+-КМП ингибируя киназную активность протеинкиназы С, ингибирует, соответственно, степень фосфорилирования белка p47phox что приводит к снижению скорости генерации АФК нейтрофилами.
При использовании бактериального пептида FMLP в качестве активатора нейтрофилов число реакций, осуществляющих передачу сигнала от рецептора FMLP к НАДФН-оксидазе, существенно увеличивается. Несмотря на то, что и в этом случае предполагаемой первичной мишенью воздействия Са2+-КМП остается ПКС, знак эффекта меняется на противоположный - воздействие Са2*-КМП на нейтрофилы сопровождается активацией синтеза АФК (табл. 4, рис. 3). Этот результат можно объяснить существованием отрицательной обратной связи между активностью фосфолипазы С (ФЛС) и протеинкиназы С в FMLP-акгивированных нейтрофилах (Naccache et at., 1985; Smith et al., 1987), а также наличием ПКС-независимых путей активации НАДФН-оксидазы (Bellavite et al., 1988; Rossi et al., 1990; Gijon et al., 2000; Shiose and Sumimoto, 2000; Palicz et al., 2001).
Таблица 3. Влияние Са2*-КМП на интенсивность хемилюминесценции в нейтрофилах, стимулированных ФМА в концентрации 3-Ю"8 М
Номер опыта Интенсивность ХЛ, условные единицы в опыте в контроле Биоэффект, % Температура, °С
1 2664+133 3499 ±167 -24 18
2 3234 ±129 4130±175 -22 17
3 3995 ±177 4797 ±163 -25 18
4 4571 ± 88 5641±120 -19 21
5 3894 ±145 5134 ±201 -23 20
Ср. знач. 3671± 735 4640 ± 841 -23 ± 2.3
Таблица 4. Влияние Са2+-КМП на интенсивность хемилюминесценции в нейтрофилах, стимулированных РМ1-Р в концентрации Ю-5 М
Номер опыта Интенсивность ХП, условные единицы в опыте в контроле Биоэффект, % Температура, "С
1 1083 ±46 874 ±33 24 16
2 1865 1 74 1524 ±53 22 16
3 1655 ±54 1371 ±47 21 16
4 1558 ±61 1327 ±51 17 16
Ср. знач. 1540 ±331 1274 ±280 21 ±2.9
Примечание. В табл. 3 и 4 представлены значения интенсивности ХЛ в максимальной точке - средние значения ± стандартное отклонение.
Получение эффектов разного знака при влиянии Са2+-КМП и действии различных химических стимулов было также показано в работах при использовании в качестве тест-системы регенерирующих планарий (Рождественская, 2003; 1_ес!пеу е1а1., 2005). Приведенные результаты показывают, что КМП, настроенное на резонанс для ионов Са2* может как активировать, так ингибировать образование активных форм нейтрофилами в зависимости от типа активатора.
Таким образом, результаты, представленные в пп. 3.2.1 и 3.2.2 показывают, что КМП, настроенные на резонанс для ионов Саг\ 1С и Мд2* могут как ускорять, так и замедлять протекание таких биологических процессов, как скорость гравитропической реакции в отрезках стеблей льна, проса и клевера, скорость регенерации планарий, скорость генерации активных форм в нейтрофилах.
3.2.3. Зависимость величины биологического эффекта от частоты переменной компоненты КМП.
В данной серии экспериментов были выполнены измерения зависимости величины биоэффектов от частоты переменной компоненты Са2+-КМП и Мд2*-КМП при фиксированных амплитудах переменной и постоянной компонент КМП с использование двух тест-систем: регенерирующих планарий (определение митотического индекса) и гравитропической реакции растений (измерение угла гравитропического изгиба). Согласно модели, эксперименты проводились при Вас/ВОС = 1.8
Зависимость скорости грааитролической реакции в отрезках стеблей льна от частоты переменной компоненты Са2*-КМП, и скорости пролиферации необластов в регенерирующих планариях от частоты переменной компонент Са2*-КМП и Мд2+-КМП, имеет резко выраженный резонансный характер (рис. 5). Полуширина, Я, на половине высоты пика частотной зависимости равна, - 1.6 Гц (при использовании Са2+-КМП для обеих тест-систем) и 2.6 Гц (при влиянии Мд2*-КМП на регенерацию планарий). Экспериментально полученные точки хорошо аппроксимируются теоретической кривой согласно выражению (2). При аппроксимации максимум теоретической кривой (лорентциана) совмещали с экспериментально найденным максимумом эффекта. Согласно модели X = Шж = 1,'2пт, где к- эффективная константа скорости диссоциации Са2* из центра связывания, т - время жизни иона в центре связывания, получим к гЮ.О с'1 и 16.2с1, т.е. величины, соответствующие «сильным» центрам связывания двухвалентных ионов в Са2* - связывающих белках (Пермяков, 1985).
Резонансный характер зависимости величины
г*л — Са"-КМП, теор., граеитр. • (1) Са"-КМП. граеитр.
---Ся^-КиП • теор., план.
. Я (31 С*г*.КМП. планер.
....... и^-КиП - теор.. план
А. Р1 Мд*4НП. планер. ^
в4
ш-50
1-40
•во
о зо ю
2 20 у
ц 10
о Ш
Отклонение от резонансной частоты, Гц
Рис. 5. Зависимость величин биоэффектов (гравитропической реакции сегментов стеблей льна и митотической активности необластов) от частоты переменной компоненты КМП.
По оси абсцисс - отклонение от резонансной частоты. Сплошными и пунктирными линиями обозначены теоретические кривые, описывающие
экспериментальные точки согласно выражению (2). (1 •) Параметры Са2*-КМП (гравитропическая реакция): Вое =46.5 мкТл, Влс = 85.6 мкТл, Я=33.8, 34.8, 35.8 (резонансная частота), 36.8,37.8 Гц. (2 ■) Параметры Са**-КМП (регенерация планарий): Вое =20.9 мкТл, Вас = 38.4 мкТл, *=12.0,14.0,16.0,18.0,20.0 Гц. (3 Д) Параметры Мд2*-КМЛ (регенерация планарий): Вое =20.9 мкТл, ВАС = 38.4 мкТл, ¿=20.4, 22.4, 24.4, 26.4 (резонансная частота), 28.4,30.4, 32.4 Гц Каждая экспериментальная точка - результат усреднения трех независимых экспериментов.
биоэффекта - ингибиро-вание скорости фосфорили-рования легких цепей миозина в растворе при воздействии Са2+-КМП показан в работе Шуваловой (Шувалова и др., 1991). Полуширина на половине высоты характеризуется величиной Я=0.5Гц, что соответствует диссоциации Са2+ из кальмодулина с константой скорости 4=3.14 с'1.
Найденная величина
сравнима по порядку со значениями 1.38 и 12.1 с'1 для констант скорости диссоциации Са2+ из
сильных мест связывания в комплексе кальмодулин - меллитин, который некоторые авторы рассматривают как аналог комплекса кальмодулин - киназа (Леднев, 1996 и ссылка в ней Suco et„ 1986).
Экспериментальные данные, приведенные в этом разделе соответствуют утверждению о том, что ионы Ca2t и Мд2\ входящие в соответствующие центры связывания таких ферментов как протеинкиназа С и Са2+-кальмодулин -зависимая киназа могут служить первичными мишенями действия слабых КМП.
Полученные экспериментальные данные по исследованию зависимости скорости регенерации ппанарий и скорости гравитропической реакции сегментов льна от частоты переменной компоненты Са2+-КМП свидетельствует о подобии Са2* - регуляторных процессов в клетках животных и растений.
3.1.4. Зависимость гравитропической реакции в сегментах стеблей льна и скорости регенерации планарий от соотношения амплитуд ВАс/В0с Са2*-КМП и Мд2*-КМП.
На
рис.
6
- няшитропичфскля рыщич
---рсммрэфм плшюрий
® (1¡ С'2'- Кип, г!»я Я 11; Сш7'- кип рыен r.v^vpt
Рис. 6. Зависимость гравитропической реакции сегментов стеблей льна от соотношения, Вдо®ю, величин магнитной индукции переменной и постоянной компонент Са2*-КМП. (1 »(Параметры Са^-КМП: Вк =46.5 мкТл, ¿=35.8, Влс/Вос =0.0; 0.7; 0.9; 1.3; 1.6; 1.8; 2.1; 2.8; 3.4. ВАС = 0; 32.5; 41.8; 60.5; 74.4; 85.6; 97.6; 130.2; 158.1 мкТл
(2 ■) Параметры Саг*-КМП: Вк =10.4 мкТл, /=8.0, ВЛс/Ввс - 0.0; 0.8; 1.8; 2.7; 3.6, ВАС = 0; 8.3; 19.1; 22.1; 37.4 мкТл (3 Л) Параметры Мд^-КМП: Вк =20.9 мкТл, ^26.4, Влс/Вос = 0.0; 0.8; 1.8; 2.7; 3.6, Вк = 0.0; 8.3; 19.1; 22.1; 37.4 мкТл
представлена зависимость величин биоэффектов - скорости гравитропической реакции и митотической активности необластов в регенерирующих плана-риях от соотношения амплитуд переменной, Вас, и постоянной, Вое, компонент КМП.
Поскольку во всех экспериментах величии-на Вое была фиксированной, величина наблюдаемого биоэффекта зависела от
амплитуды переменной
компоненты поля. Как видно из рис. 6, указанная зависимость имеет нелинейный характер: при увеличении амплитуды, Вас, до значения 8дс= 1.8В0С эффект увеличивается, при дальнейшем увеличении амплитуды, Вас, - эффект снижается. Экспериментальные точки аппроксимируются квадратом функции Бесселя первого порядка J,2 {Bac/Bdc) (при аппроксимации теоретический максимум функции совмещали с экспериментальной точкой) согласно выражению (3). Функция имеет ряд убывающих по амплитуде максимумов, разделенных нулевыми значениями: в частности «нули» - при значениях Bac/Bdc = 0-0, 3.8, 7.0, 10.2, а максимумы - при значениях Bac/Bdc - 1-8, 5.3, 8.5. Максимальные величины биоэффектов - достигаются при значении Bac/Bdc =1.8, а первые и вторые «нули»- при значениях Bac/Bdc равных 0.0 и 3.8. Именно такая зависимость биоэффектов от соотношения Bac/Bdc ожидается в том случае, когда взаимодействие КМП с биосистемой происходит по механизму параметрического резонанса.
Таким образом, результаты, представленные в пп. 3.1.3 и 3.1.4 показывают, что величина биологических эффектов МП зависит от частоты переменной компоненты поля и от соотношения амплитуд переменной и постоянной компонент поля. Экспериментальные данные находятся в хорошем соответствии с теоретическими предсказаниями модели_ магнитного параметрического резонанса. Характер частотной и амплитудной зависимости показывает идентичность механизма действия слабых КМП для растительных и животных тест-систем. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют в пользу того, что ионы Ca2*, M(f* и К*, входящие в соответствующие центры связывания таких ферментов как протеинкиназа С и Са2*-кальмодулин-зависимая киназа, могут служить первичными мишенями действия слабых переменных магнитных полей.
3.3. Активация и ингибирование гравитропической реакции в сегментах стеблей льна при изменении величины магнитной индукции постоянного поля в пределах от 0 до 350 мкТл.
Как было показано в п. 3.1.4, величина биологического эффекта зависит от соотношения амплитуд переменной и постоянной компонент поля. В экспериментах, описанных в п. 3.1.4, величина постоянного магнитного поля являлась фиксированной величиной. Задачей данной части исследования являлось выяснить будет ли изменение (уменьшение или увеличение) величины
постоянного поля в 2-4 раза относительно величины земного поля вызывать биологический эффект при отсутствии переменной компоненты.
Как видно из рис. 7 скорость гравитропического изгиба отрезков стеблей льна существенно зависит от величины магнитной индукции постоянного МП. Частичная компенсация локального поля Земли в 10 раз (от 46.5 до 4.5 мкТл) не приводит к заметным изменениям степени гравитропического изгиба отрезков льна. Однако при значении Вос < 2.0 мкТл наблюдается статистически достоверная активация гравитропизма по сравнению с контролем.
Напротив,
° „ 40-
i
о
6- 20 ■8-о
0
1 о
(О
-20 -40 -| -60
1
1
д.
Т
т
Т
Т
Y
магнитнои постоянного
значений мкТл< Вп
увеличение индукции МП до 100 <170мкТл
0.5 2 4.5 11 46.5 100 128 170 190 200 347 Магнитная индукция, мкТл
Рис. 7. Зависимость гравитропической реакции отрезков стеблей пьна от величины постоянного магнитного поля. Контрольные образцы находились в поле с величиной магнитной индукции BriC~ 46.5 мкТл. Каждый столби* -результат усреднения трех независимых экспериментов.
сопровождается ингиби-рованием гравитропической реакции. При дальнейшем увепиченш магнитной индукции скорость
гравитропического изгиба приближается к контрольной величине (при Вос а 190 мкТл). В интервале амплитуд от 200 до 347 мкТл вновь наблюдается
статистически достоверная активация гравитропической реакции.
Согласно модели МПР изменение амплитуды постоянного МП может влиять на активность некоторых Са2+-зависимых ферментативных реакций (Леднев, 1996). В рамках этой модели можно объяснить стимуляцию гравитропического изгиба в сегментах льна лишь при значениях 0 < Впг< 2.0 мкТл.
Относительно сложный характер последовательной смены активации и ингибирования гравитропического изгиба, наблюдаемый при увеличении амплитуды МП от 0 до 350 мкТл, может быть обусловлен наличием нескольких качественно различных мишеней для воздействия постоянного МП и не может
быть объяснен в рамках модели МПР. Очевидно, что интерпретация этих данных требует дальнейших исследований.
Полученные данные показывают, что вклад биоэффектов постоянного поля (при отсутствии переменного) необходимо учитывать при проведении исследований по влиянию МП на биосистемы: авторы ряда публикаций помещали контрольные образцы в «нулевое» МП, создаваемое магнитным экраном из мю-металла, исходя из предположения о независимости свойств биосистемы от величины постоянного МП. Этот факт является одной из причин расхождения результатов экспериментов, полученных разными авторами, а также затрудняет интерпретацию оценки возможных эффектов слабых МП.
Таким образом, показано, что изменение величины постоянного магнитного поля в диапазоне амплитуд от 0 до 347 мкТл может как активировать, так и ингибировать скорость гравитропической реакции в отрезках стеблей льна, при этом зависимость величины биоэффекта от амплитуды поля имеет полиэкстремальный характер. Полученные данные показывают необходимость учета величины постоянного магнитного поля при постановке экспериментов, механизм действия слабых постоянных МП является предметом дальнейших исследований.
3.4. Влияние КМП, настроенных на частоту ларморовской прецессии для ядерных спинов биологически важных элементов, на регенерацию планарий.
Раннее Ледневым и сотр. было показано, что КМП, с частотой переменной компоненты равной ларморовской частоте (ЛЧ) для спинов ядер атомов водорода в режиме магнитного параметрического резонанса, могут существенно менять митотическую активность необластов планарий (Леднев и др., 1996). Известно, что такие атомы как 23Ыа, 39К, Э1Р, 63Си, 55Мп, "Ч 59Со, 35С1,7и, входящие в состав биосистем, обладают ядерным спином. В той же работе было высказано предположение, что взаимодействие ядерных спинов атомов с КМП, настроенным на частоту, соответствующую разнице энергии спина при его ориентации по полю и против него, т.е. на частоту ларморовской прецессии спина в постоянном магнитном поле, также может привести к изменению свойств биосистемы (Леднев и др., 1996).
Для проверки этой гипотезы было выполнено две серии экспериментов. В первой серии было проведено сравнение скорости регенерации планарий у контрольных и экспериментальных животных методом прижизненной компьютерной морфометрии. Согласно модели МПР в биосистемах максимальный биологический эффект достигается при Вас =1.84в0с (Яеднев, 1996). Частоту, переменной компоненты поля, равную ЛЧ вычисляли по формуле: f =у В0с, где у (Гц/мкТл) - гиромагнитное отношение для спина ядра конкретного атома (Таблица 5). На рис. 8 приведены экспериментальные результаты, показывающие, что КМП, настроенные на частоты ларморовской прецессии ядерных спинов 39К, 31Р, 63Си, 55Мп, 59Со, 35С1 существенно меняют скорость регенерации планарий. При экспонировании регенерирующих планарий в КМП, частота переменной компоненты которого равна ЛЧ для спинов ядер 31Р, 35С1 и 59Со наблюдается ингибирование скорости регенерации планарий, что сопровождается замедлением роста головной части планарий - бластемы. При настройке частоты переменной компоненты КМП на ЛЧ для спинов ядер 23№, еэСи и 55Мп, напротив, наблюдается увеличение скорости регенерации планарий, что сопровождается ускорением роста бластемы. Экспозиция в КМП с частотой переменной компоненты, соответствующей ЛЧ для спинов ядер атомов и 7и, не приводила к изменению в росте бластемы регенерирующих планарий (рис. 8).
Во второй серии экспериментов были определены зависимости величины биоэффекта (скорости регенерации планарий методом прижизненной компьютерной морфометрии) от частоты переменной компоненты КМП.
Таблица 5. Значения гиромагнитных отношений для атомов и значения резонансных частот переменной компоненты КМП при Вос= 48 мкТл.
Атом "М ЛС1 ьыСо №Мп ■"Ыа "Си 'и лр
у, Гц/мкТл 1.98 3.08 4.17 10.11 10.56 11.28 11.31 16.55 17.24
Г, Гц 95.0 147.8 200.1 485.2 506.8 541.4 542.8 794.4 827.5
40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40
г Си
ИК «Мп
Рис, 8. Влияние КМП, настроенного на резонанс для спинов ядер атомов на регенерацию планарий.
Параметры КМП: Вос= 48 мкТл, ВАС= 90 мкТл, значения резонансных частот приведены в таблице 5. Каждый столбик -результат усреднения по трем независимым экспериментам.
Как видно из рисунка 9, частотная зависимость носит резонансный характер. Модель МНР не рассматривает вариант спинов ядер как возможных первичных мишеней действия КМП, сравнимых по амплитуде с земным полем. Тем не менее, экспериментальные точки могут быть аппроксимированы теоретической кривой согласно выражению (2). Как можно видеть на рис. 9 полуширина, Я, лорентциана, аппроксимирующего экспериментальные точки, равна соответственно 2.4 Гц при настройке ЛЧ КМП на спины ядер 31Р, 23Ма, ^Си, 55Мп, 59Со; 2.2 Гц при настройке ЛЧ КМП на спины ядер 35С1; 2.1 Гц при настройке ЛЧ КМП на спины ядер 39К (при аппроксимации максимум лорентциана совмещали с экспериментально найденным максимумом эффекта при резонансной частоте). Исходя из того, что Л = к/2п=1/2т, можно предположить, что к (с"1) будет являться константой скорости некоторого переходного процесса со средним временем жизни г, в котором участвуют атомы, взаимодействующие с КМП. Согласно полученным данным, к= Ш=15.1 с"1 и, соответственно г = 66 мс для спинов ядер 31Р, 23Ыа, 63Си, 55Мп, 59Со; к= к2ж= 13.8 с"1, г = 72 мс для спинов ядер 35С1; к= 12гг=13.2 с"1, г = 76 мс для спинов ядер 39К. Очевидно, что для определения физического смысла параметра А необходимо рассмотрение в модели МПР варианта для спинов ядер как возможных первичных мишеней действия КМП.
Рис. 9. Зависимость скорости регенерации планарий от частоты переменной компоненты КМП. По оси абсцисс отложено отклонение от резонансной частоты (Гц). Параметры КМП: 8ос=48 мкТл, вдс=90 мкТл. Каждая экспериментальная точка результат усреднения трех независимых экспериментов.
Можно допустить, что эффекты КМП, настроенных на спины ядер биологически важных атомов, могут быть обусловлены их воздействием на атомы, входящие в состав ключевых ферментов, изменяя их активность. Это
предположение подтверждается работой Малышева и Леднева, в которой показано, что КМП, настроенное на спины ядер атомов водорода в режиме МПР, ингибирует активность акто-миозиновой Мд2+-АТФазы в реакционной смеси, содержавшей чистый Ф-актин и миозиновые нити (Maiyshev&Lednev, 2008). Также косвенным подтверждением высказанного предположения являются работы Бучаченко и др., в которых показано, что замещение атомов 24Мд и 2ВМд, которые не имеют спина, на 2sMg, имеющий ядерный спин, позволяет получить 2-4 кратное изменение скорости биохимической реакции - синтеза АТФ АТФ-синтетазой (Buchachenko et а!., 2005).
Следует обратить внимание, что при настройке КМП на ЛЧ для спинов ядер атомов 39К (рис. 8-10) наблюдалась активация скорости регенерации
планарий. При отклонении значений частот на 2 Гц от резонансной частоты,
величину биоэффекта можно аппроксимировать теоретической кривой согласно
Рис. 10. Зависимость скорости регенерации планарий от частоты переменной компоненты КМП, настроенного на параметрический резонанс спинов ядер ИК (у=1,987 Гц/мкТл). Параметры КМП: 8ос=48 мкТл, В<с=90 мкТл, /¿=96 Гц.
выражению (2) (рис. 9,10). Отклонение значения частоты от резонансной на 4 Гц (92 и 100 Гц) - приводит к снижению величины биоэффекта практически до нулевых значений. При дальнейшем отклонении значений частот от резонансных на 8 Гц (88 и 104 Гц) и на 16 Гц (80 и 112 Гц) - знак эффекта меняется на противоположный, т.е. наблюдается ингибирование скорости регенерации планарий. Как показано в работе Рождественской, такой же знак эффекта наблюдался при экспонировании регенерирующих планарий в К*-КМП (Рождественская, 2003). Однако, нет основания полагать, что при частотах 80, 88, 104 и 112 Гц биоэффект также реализуется по механизму МПР. Эти данные позволяют предположить наличие других возможных первичных мишеней действия КМП на биологические системы и, возможно, других физических механизмов действия МП. Не исключено, что отклонения от резонансных частот для других атомов могут приводить к биологическим эффектам. Кроме того, можно предположить, что при использовании КМП (сравнимых по амплитуде с земным полем) с частотой переменной компоненты равной ЛЧ для орбитальных магнитных моментов электронов (у= 14000 Гц/мкТл) может приводить к биологическим эффектам. Однако, эти утверждения требуют экспериментальной проверки. Таким образом, полученные результаты расширяют рамки модели В.В. Леднева, разработанной для случая ионного осциллятора и являются основанием для ее дальнейшего развития.
Представленные в этом разделе экспериментальные данные показывают, что комбинированные магнитные поля, настроенные на ларморовскую частоту для спинов ядер биологически важных атомов могут активировать и ингибировать скорость регенерации планарий. Величина биологического эффекта зависит от частоты переменной компоненты поля. Несмотря на то, что модель МПР не рассматривает спины ядер как возможные первичные мишени действия КМП, резонансный характер частотной зависимости может быть формально описан в рамках этой модели. Полученные результаты показывают возможность рассматривать спины ядер биологически важных элементов, таких как 23Л/з, МК, 31Р, мСи, 55Мп, 1Н, 59Со, *С1 как потенциальные первичные мишени действия КМП на биологические системы, в частности на регенерацию планарий. Таким образом, полученные результаты расширяют рамки модели В.В. Леднева, разработанной для случая, когда в качестве первичной мишени действия КМП рассматривается ион Са2*
как заряженный изотропный осциллятор и являются основанием для ее дальнейшего развития.
3.4. Влияние комбинированных магнитные поля с амплитудами <10 мкТл на биологические системы.
Предпосылкой для исследований КМП с крайне слабыми амплитудами переменной компоненты МП (КС ПеМП - крайне слабые переменные магнитные поля) послужили экспериментальные данные, полученные разными авторами. Анализ этих работ приведен в разделе «Обзор литературы» диссертации.
На рис. 11 показано, что КМП с частотой 35.8 Гц и амплитудой 1 мкТл оказывает статистически достоверное увеличение скорости гравитропической реакции в отрезках стеблей льна. Анализ этих результатов, а также
экспериментальных данных,
полученных другими авторами, показал, что биоэффекты КС ПеМП не могут быть объяснены в рамках модели МПР, согласно которой, ионы Саг*, Мдг* и К* являются мишенями действия слабых магнитных полей. Поэтому необходимо было проведение дальнейшего исследования влияния КС ПеМП на биосистемы.
«Микротссловые» и «нанотесловые» КС ПеМП. Экспонирование отрезков стеблей льна в «нанотесловых» полях различных типов сопровождается увеличением скорости гравитропической реакции отрезков по сравнению с контролем при определенных соотношениях амплитуды и частоты (рис. 12 а,б,в). В частности, в поле с амплитудой 134 нТл, биоэффекты наблюдаются на частотах 3 и 5 Гц, в то время как на частоте 4 Гц эффект отсутствует. При одновременном увеличении амплитуды и частоты поля в 3 раза (Вас = 402 нТл, f= 9, 12, 15 Гц), характер зависимости величины биоэффекта от частоты поля не изменяется -эффект поля наблюдается на частотах 9 и 15 Гц и отсутствует на частоте 12 Гц. При дальнейшем увеличении амплитуды поля до «микротесловых» значений (Вас = 1608 нТл) характер зависимости величины биоэффекта от частоты поля
Вдс, мкТл
Рис. 11. Зависимость скорости гравитропической реакции в отрезках стеблей льна от амплитуды переменной комопненты. Параметры КМП: Вое = 46.5 мкТл, / =35.8 Гц. Экспериментальные данные правой части графика описаны в разделе 3.1.4 и соответствуют данным, представленным на рис. 3.
сохраняется, однако, в этом случае наблюдается сдвиг положения минимума («нулевого» эффекта) от значения = 33.5 (при амплитудах 134 402 нТл) до значения ВасИ =44.7 (при амплитуде 1608 нТл). Такой же характер зависимости наблюдается при экспонировании регенерирующих планарий в соответствующих КС ПеМП (Леднев и др., 2003).
4
25 37 76
Частота, Гц
Рис. 12. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на гравитропическую реакцию в отрезках стеблей льна. Параметры КС ПеМП Вос=4&£ мкТл; (а) Влс= 134 нТл; (6) Вм?* 402 нТл; (в) Вм= 1608 нТл.
Результаты данных экспериментов показали, что величина биологического эффекта зависит не от абсолютных параметров переменной компоненты КС ПеМП, а определяется соотношением амплитуда/частота. Для объяснения этих эффектов Ледневым была предложена модель, описывающая зависимость величины биоэффектов от параметров КС ПеМП - частоты и амплитуды переменной компонент поля, согласно выражению (6). Предложенная в работе модель, с одной стороны, позволяет рассчитать необходимые для достижения максимального эффекта параметры переменного магнитного поля, а с другой -при известных параметрах, благодаря тому, что в аргумент функции Бесселя входит гиромагнитное отношение у, - произвести идентификацию первичных мишеней (Леднев, 2003). Исходя из модели было высказано предположение, что первичными мишенями «нанотесловых» и «пикотесловых» полей могут служить соответственно спины ядер атомов водорода и орбитальные магнитные моменты электронов (Леднев, 2003). Для проверки этого утверждения необходимо было исследовать зависимости величин биоэффектов от амплитуды и частоты переменной компоненты КС ПеМП.
Как было показано выше, величина биоэффектов КС ПеМП описывается выражением (6). Максимумы этой функции наблюдаются при значении аргумента
уВаc/f, равном 0.9 и 2.75, минорные максимумы - при уВлсД = 4.5 и 6.1. Функция стремится к нулю при значениях уВлс/f, равных 1.8; 3.8; 5.3,7.0.
На рис. 13 представлены зависимости величин биоэффектов - скорости гравитропической реакции в отрезках стеблей льна и индекса регенерации гшанарий - от частоты при фиксированной амплитуде Вас=1 6 мкТл и амплитуде при фиксированных частотах 50 и 60 Гц переменной компоненты поля. Как видно из рис. 13 экспериментальные точки хорошо аппроксимируются теоретической кривой согласно выражению (6) при у = 42.57 Гц/мкТл, что соответствует гиромагнитному отношению для спинов ядер атомов водорода. Максимумы биологических эффектов наблюдаются при значениях параметра yB^c/f - 0.9 и 2.75, минорные максимумы при уВлс/f = 4.5 и 6.1, биологический эффект не наблюдается при уВлс/f = 1.8, 3.8 и 5.3. Однако следует отметить, что указанные зависимости наблюдаются в диапазоне амплитуд до 6-7 мкТл. Экспериментальные данные показывают, что при дальнейшем увеличении амплитуды КС ПеМП до значений равных примерно 8-10 мкТл происходит смена знака биоэффекта - вместо активации скорости регенерации планарий происходит ее ингибирование. На рис. 13 приведена лишь одна экспериментальная точка, при Вас = 9,8 мкТл, характеризующая смену знака эффекта. Эффект ингибирования (снижение индекса регенерации примерно на 20-30%) сохраняется при дальнейшем увеличении амплитуды - по крайней мере до 140 мкТл. Это указывает на наличие другого механизма. Согласно некоторым теоретическим оценкам (Muüins et al., 1999) смена знака эффекта при увеличении амплитуды 60 Гц КС ПеМП до значений 8-10 мкТл и выше может быть обусловлена тем, что при относительно больших амплитудах поля его биологическое действие обусловлено, главным образом, индуцируемым переменным током в тест-системе.
Экспериментальные данные, представленные на рис.13 дают возможность оценить биотропное действие магнитных полей промышленных частот 50 и 60 Гц с крайне слабыми амплитудами переменной компоненты. Вопрос о действии таких попей промышленных частот широко обсуждается в литературе (см. раздел «Обзор литературы» диссертации), однако, поскольку выбор амплитуд МП является произвольным, это затрудняет воспроизводимость и интерпретацию результатов. Данные, представленные в этом разделе показывают, что потенциальными первичными мишенями действия КС ПеМП могут служить спины
ядер атомов водорода, а также показывают справедливость выражения (6) для расчета биологически активных параметров поля.
Рис. 13. Зависимость скорости гравитропической реакции от индекса модуляции и скорости регенерации планарий от индекса модуляции уВ^Л (Вос= 42 мкТл)
(1) - теоретически ожидаемая зависимость для (2-4) при }-= 42.57 Гц/мкТл
(2) гравитропическая реакция растений: 76, 37, 25,18,15 Гц, Вдс=1.6 мхТл, ГВлс/! = 0.9,1.5, 2.75,3.8,4.5
(3) гравитропическая реакция растений: f= 60 Гц, ВАС = 1.3, 2.5, 3.9, 5.4, мкТл, уВьЛ = 0.9,1.8, 2.75, 3.8
(4) регенерация планарий: Г = 60 Гц, Вдс= 0.7,1.3, 2.1, 2.5, 3.9,5.4, 6.3, 7.4,8.6, 9.8 мкТл, уВАсЯ= 0.5, 0.9,1.5,1.8, 2.75, 3.8, 4.5, 5.25, 6.1.
(5) регенерация планарий: /=50 Гц, Вас' 0.58, 1.1, 1.8, 2.2, 2.7, 3.2, 3.9, 4.5 мкТл, уВасЯ= 0.5, 0.9,1.5,1.8, 2.3, 2.75, 3.3, 3.8
(6) теоретически ожидаемая зависимость для экспериментальных точек (5) Каждая экспериментальная точка - результат усреднения 3-4 независимых экспериментов.
Примечание. Зеленые и красные значки при уВа'Л=0.9, а также серые и красные при У&а сЛ=1.8 сливаются
В данной работе для расчета параметров биотролных полей в выражении уВасЯ использовалось значение у = 42.57 Гц/мкТл, что соответствует гиромагнитному отношению для спинов ядер атомов водорода. Однако, наши пилотные эксперименты, показали, что используя величину у для спинов других атомов, например, марганца и фосфора, можно получить КС ПеМП, которые также будут оказывать биологический эффект. Очевидно, проведение такого рода экспериментальных исследований будет логическим продолжение данной работы.
«Ннаотесловые» и «пикотесловые» КС ПеМП. Экспериментальные данные, представленные на рис. 14 (а), показывают, что КС ПеМП, имеющие
амплитуду 5640x1 СГ6 мкТл (=640 пТл) и частоту 10 Гц стимулируют гравитропический изгиб в сегментах стеблей льна. Биологический эффект (-30%) такого поля на регенерацию планарий показан в работе Леднева и сотр. (Леднев и др., 2003). При одновременном увеличении амплитуды и частоты КС ПеМП в 100 раз, т.е. при Вас=64 нТл и /=1000 Гц (рис. 14 б,в), величина биологического эффекта - скорости гравитропической реакции в отрезках стеблей льна (рис. 14 б) и скорости регенерации планарий (рис. 14 в) - соответствует значениям, полученными в КС ПеМП с параметрами Вдс=640 пТл и /=10 Гц.
Рис. 14. Стимулирующее влияние КС ПеМП на гравитропический изгиб в отрезках стеблей льна (а,б) и ингибирующее влияние КС ПеМП на регенерацию планарий (в). Параметры КС ПеМП: (а) Вос=46.5 мкТл; Вк = 640 пТл, Г=10 Гц; (б,в) ВАС = 64 нТл, Г=1000 Гц
Эти данные подтверждают предположение о том, что величина биологического эффекта КС ПеМП зависит от определенных соотношений амплитуда/частота.
Как было показано выше, величина биологического эффекта КС ПеМП определяется параметром уВлсЛ. В работе Леднева было высказано предположение, что первичными мишенями данного типа полей могут служить магнитные моменты с гиромагнитным отношением у =14000 Гц/мкТл, такая величина соответствует угловой скорости прецессии магнитного момента диамагнитных электронов в атомах и молекулах (Леднев, 2003). В этом случае для полей с указанными параметрами величина уВАсЯ равняется значению 0.9, т.е. соответствует теоретически ожидаемому максимуму биологического эффекта. Для проверки этого предположения было выполнено две серии экспериментов с помощью одной тест-системы - регенерирующих планарий. В первой серии была исследована зависимость величины биоэффекта (скорости регенерации планарий) от амплитуды при фиксированной частоте, равной 1000 Гц, а во второй - от
а
б
в
частоты при фиксированной амплитуде 192 нТл переменной комопненты КС ПеМП.
На рис. 15 показано, что при f = 1000 Гц максимумы биоэффектов наблюдались при Вас = 64, 192, 321 и 426 нТл, а при амплитудах Вас = 128, 271 и 37S нТл - эффект отсутствовал. При амплитуде Вас = 192 нТп максимумы биоэффектов наблюдались при значениях амплитуд 3000, 1000, 597 и 450 Гц, при 1500, 700 и 518 Гц эффект отсутствовал. Экспериментальные точки хорошо согласуются с теоретической зависимостью (рис. 16) согласно выражению (6) при у = 14000 Гц. Максимумы биоэффекга наблюдаются при значении параметра ¡Bac/í - 0.9 и 2.75, минорные максимумы при yBAc/f - 4.5 и 6.1. Биоэффекты отсутствуют при уВлс/f- 1.8; 3.8; 5.3; 6.7.
Данные, представленные на рис. 15 показывают, что экспериментально наблюдаемые положения максимумов и минимумов биоэффектов совпадают с теоретическими предсказаниями при значении у =14000 Гц/мкТл. На основании вышеизложенного можно предположить, что потенциальными первичными мишенями КС ПеМП данного типа являются орбитальные магнитные моменты электронов. Можно предположить, что такие закономерности будут справедливы и для других параметров КС ПеМП, например Вдс = 64 нТп, ( = 1 Гц; Sac = 32 нТл, f = 0,5 Гц и ряда других величин амплитуд и частот. Эти параметры характерны для геомагнитных пульсаций типа Рс1. Нетрудно видеть, что для этих типов полей величина параметра уВдсЯ близка к значению 0.9 при величине гиромагнитного отношения у = 14000 Гц/мкТл, т.е. при значениях,
гВлс/f
Рис. 15. Зависимость скорости регенерации планарий от индекса модуляции уВм/f, (Вос= 42 мкТл).
(1) - теоретически ожидаемая зависимость при у=14000 Гц/мхТл
(2) f=1000 Гц, Вдс= 32, 64, 107, 128, 164, 192, 236, 271, 321, 379, 436 нТл, yBtcff - 0.5, 0.S, 1.5, 1.8, 2.3, 2.75, 3.3,3.8, 4.5,5.25, 6.1
(3) Вдс= 192 нТл, f = 5376, 3000,1792,1500,1168,1000, 832, 700, 597, 518, 450 Гц, yBic/f . 0.5, 0.9, 1.5, 1.8, 2.3, 2.75, ЗД 3.8, 4.5, 5.25, 6.1. Каждая экспериментальная точка результат усреднения 3-4 независимых экспериментов.
когда наблюдался максимальный биологический эффект. Данные, представленные в работе можно считать свидетельством возможного биотропного действия геомагнитных пульсаций.
Таким образом, данные, приведенные в этом разделе показывают, что величина биоэффектов КМП с амплитудами < 10 мкТл зависит от соотношения амплитуда/частота (т.е. от параметрауВлсЛ) и имеет полижстермальный характер. Экспериментально полученные результаты согласуются с теоретически предсказанной зависимостью при у= 42.577 Гц/мкТл и у= 14000 Ги/мкТл. Хорошо выраженные максимумы наблюдаются при уВлсЯ - 0.9 и 2.75, минорные максимумы при уВлсЯ = 4.5 и 6.1. Биологический эффект отсутствует при уВАсЯ -1.8; 3.8; 5.3; 6.7. Указанные зависимости позволяют предположить, что возможными первичными мишенями действия КМП с амплитудами < 10 мкТп являются спины ядер атомов водорода и орбитальные моменты электронов.
Заключение к работе.
В работе показана возможность модуляции - активации и ингибирования -функционально - метаболических свойств биосистем (гравитропической реакции растений, регенерации планарий, генерации активных форм кислорода нейтрофилами) с помощью слабых и крайне слабых комбинированных магнитных полей. При этом, определены зависимости величины биоэффектов от параметров используемого поля. Соответственно, можно выделить биотропные магнитные поля следующих типов:
1. Комбинированные магнитные поля, настроенные на параметрический резонанс для ионов Са2*, Мд2+ и К\ Максимальный биологический эффект достигается при условиях, когда величина амплитуды переменной компоненты поля в 1.8 раз больше величины постоянной компоненты поля, а частота переменной компоненты поля формально соответствует циклотронной частоте вращения иона в постоянном МП в вакууме.
2. Комбинированные магнитные поля, настроенные на ларморовскую частоту для спинов ядер биологически важных элементов (водород, калий, марганец, фосфор, хлор, медь, натрий). Максимальный биологический эффект достигается при условиях, когда величина амплитуды переменной компоненты поля в 1.8 раз больше величины постоянной компоненты поля, а частота
переменной компоненты поля соответствует Ларморовской частоте для ядерного спина конкретного атома.
3. Комбинированные магнитные поля с крайне слабой амплитудой переменной компоненты (<10 мкТл). Величина биоэффектов КМП зависит от параметра уВАсА, где у - величина гиромагнитного отношения для данного типа магнитного момента, а ВАС и 1 - соответственно, величины магнитной индукции и частоты переменной компоненты магнитного поля. Зависимость величины биоэффекта от параметра увкЛ является полиэкстремальной: хорошо выраженные максимумы имеют место при уВлсК - 0.9; 2.75 и менее выраженные -при 4.5 и 6.1; биоэффекты отсутствуют при значениях уВАс/? = 1.8; 3.8; 5.3; 6.7.
На основании вышеизложенного мо>кно рассматривать несколько типов возможных первичных физических мишеней, воспринимающих воздействие магнитных полей на биопроцессы. Ими могут быть: (1) ионы Са2+, Мд2+ и К\ входящие в центры связывания соответствующих ферментов; (2) спины ядер биологически важных атомов, таких как водород, калий, марганец, фосфор, хлор, медь, натрий; (3) орбитальные магнитные моменты электронов.
Несмотря на то, что полученные экспериментальные данные хорошо согласуются с количественными предсказаниями модели МПР, некоторые ее положения требуют дальнейшего теоретического и экспериментального исследования. В частности, допущение о том, что ион Са2* может рассматриваться как заряженный осциллятор в ферментах протеинкиназа С и Са2+-кальмодулин-зависимая киназа. Хотя данные, полученные в работе не противоречат этому утверждению, нельзя исключить, что другие Са2+-зависимые ферменты могут опосредовать действие КМП в режиме МПР. Это предположение требует дальнейшего экспериментального исследования. Полученные впервые в данной работе экспериментальные данные относительно того, что одними из потенциальных мишеней действия КМП могут служить спины ядер биологически важных атомов, расширяют рамки модели В.В. Леднева, разработанной для случая ионного осциллятора и являются основанием для ее дальнейшего развития. Кроме того, нельзя исключить, что КМП, настроенные на ларморовскую частоту для орбитальных магнитных моментов, будут вызывать биологические эффекты в случае использования амплитуд КМП, сравнимых по амплитуде с земным полем. Это предположение также требует экспериментальной проверки и теоретического анализа.
В целом, полученные в работе экспериментальные данные создают основу для дальнейшего изучения физических и биологических механизмов действия слабых МП на биологические системы. Результаты данной работы также являются основой для решения актуальной задачи - оценки принципиальной возможности воздействия слабых переменных магнитных полей антропогенного и природного происхождения на человека, проведения соответствующих эпидемиологических исследований, для разработки санитарно-гигиенических норм, связанных с воздействием антропогенных полей на человека и животных, а также для разработки новых методов магнитотерапии.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 04-04-97324-р и № 08-04-00290, а также программы «Фундаментальные науки -медицине», 2006, 2007.
Выводы
1. Показано, что комбинированные магнитные поля, настроенные в режиме параметрического резонанса активируют и ингибируют скорость регенерации планарий, гравитропической реакции растений, образование активных форм кислорода нейтрофилами.
2. Показано, что скорость регенерации планарий и скорость гравитропической реакции в отрезках стеблей льна зависит от частоты переменной компоненты и от соотношения амплитуд переменной и постоянной компонент комбинированного магнитного поля, настроенного в режиме параметрического резонанса согласно предсказаниям модели магнитного параметрического резонанса, предложенной В.В. Ледневым.
3. Показано, что скорость гравитропической реакции в отрезках стеблей льна зависит от амплитуды постоянного поля (при отсутствии переменной компоненты) и имеет полиэкстремальный характер в диапазоне амплитуд от 0 до 400 мкТл. Это означает, что величину постоянного поля необходимо учитывать при исследовании механизмов влияния слабых КМП на биосистемы.
4. Показано, что скорость регенерации планарий и скорость гравитропической реакции в отрезках стеблей льна действия КМП, с амплитудами менее 10 мкТл зависит от соотношения амплитуда/частоты переменной компоненты поля. Амплитудная и частотная зависимости
величин биоэффектов имеют полиэкстремальный характер и согласуются с теоретически ожидаемой зависимостью согласно модели В.В. Леднева.
5. Показано, на моделях регенерирующих планарий и гравитропической реакции стеблей льна, что зависимости величин биозффектов от частоты и амплитуды переменной компоненты КМП, настроенных в режиме параметрического резонанса и для КМП с крайне слабой амплитудой переменной компоненты, идентичны в тест-системах животного и растительного происхождения. Это свидетельствует об идентичности механизмов первичной рецепции КМП в этих системах.
6. Показано, что комбинированные магнитные поля с частотой переменной компоненты, соответствующей ларморовской частоте для спиноа ядер биологически важных атомов 23Na, 3SK,31Р, иСи, 5SMn, 59Со, 35CI изменяют скорость регенерации планарий. Частотная зависимость величины биоэффекта имеет резонансный характер. Этот результат расширяет рамки модели В.В. Леднева, разработанной для случая ионного осциллятора и является основанием для ее дальнейшего развития.
7. В целом, из полученных в работе экспериментальных данных следует, что первичными мишенями действия слабых магнитных полей на биологические системы можно рассматривать: ионы Ca2', Mg2* и К*, входящие в соответствующие центры связывания ферментов, а также спины ядер биологически важных атомов (1Н, 23Na, 39К, 31Р, 63Си, 55Мп, 59Со, 35С1) и орбитальные магнитные моменты электронов.
Список публикаций по теме диссертации.
1. Статьи в рецензируемых журналах.
1. Белова H.A. Ермаков A.M., Знобищева A.B., Сребницкая Л.К., Леднев В.В. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на регенерацию планарий и гравитационную реакцию растений. Биофизика. 2010, т.55, вып. 4, с. 704-709.
2. Белова H.A., Панчелюга В.А. Модель В.В. Леднева: теория и эксперимент. Биофизика. 2010, т.55, вып. 4, с. 750-766.
3. Белова H.A., Поцелуева М.М., Сребницкая Л.К., Знобищева A.B., Леднев В.В. Регуляция скорости образования активных форм кислорода в перитонеальных
нейтрофилах мышей с помощью слабых магнитных полей. Биофизика. 2010, т.55, вып. 4, с. 657-663.
4. Vorobyov V., Yurkov I., Belova N„ Lednev V. Agroclavine potentiates hippocampal EEG effects of weak combined magnetic field in rats. Brain Research Bulletin, 2009, v. 80, p. 1-8.
5. Леднев B.B., Белова H.A., Ермаков A.M., Акимов Е.Б., Тоневицкий А.Г. Регуляция вариабельности сердечного ритма человека с помощью крайне слабых переменных магнитных полей. Биофизика, 2008, т.53, вып. 6, с. 11291137.
6. Belova N.A., O.N. Ermakova, A.M. Ermakov, Z.Ye. Rojdestvenskaya, V.V. Lednev The bioeffects of extremely weak alternating magnetic fields. The Environmentalist. 2007, v. 27, №4, p. 411-416.
7. Lednev V.V., Tiras Kh.P., Belova N.A., Ermakova O.N., Ermakov A.M. Biological Effect of Extremely Weak Industrial-Frequency Magnetic Fields// Biophysics, 2005, -50(Suppl.1): S157-S162
8. Леднев B.B., Белова H.A., Рождественская 3.E., Тирас Х.П. Биоэффекты слабых переменных магнитных полей и биологические предвестники землетрясений. Геофизические процессы и биосфера. 2003. Т. 2(1), 3-11.
9. Белова Н.А., Леднев В.В. Активация и ингибирование гравитропической реакции в сегментах стеблей льна при изменении величины магнитной индукции слабого постоянного поля в пределах от 0 до 350 микроТесла. Биофизика. 2001. Т. 46, вып. 1. С. 118-121.
Ю.Бепова Н.А., Леднев В.В. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на гравитропизм растений. Биофизика. 2001, вып. 1. С. 122-125.
11.Белова Н.А., Леднев В.В. Активация и ингибирование гравитропической реакции растений с помощью слабых комбинированных магнитных полей. Биофизика, 2000. Т. 45, №6, с. 1102-1107.
12.Белова Н.А., Леднев В.В. Зависимость гравитропической реакции в сегментах стеблей льна от частоты и амплитуды переменной компоненты слабого комбинированного магнитного поля. Биофизика, 2000. Т. 45, №6, с. 1108-1111.
13.Леднев В.В., Сребницкая Л.К., Ильясова Е.Н., Рождественская З.Е., Климов А.А., Белова Н.А., Тирас Х.П. Магнитный параметрический резонанс в биосйстемах: экспериментальная проверка предсказаний теории с использованием регенерирующих планарий Dugesia tigrina в качестве тест-системы Биофизика, 1996, т. 41, № 4, с. 825-835.
2. Статьи в сборниках.
Н.Белова H.A., Ермакова О.Н., Ермаков А.М., Леднев В.В. Амплитудная зависимость биологических эффектов крайне слабых переменных магнитных полей с частотой 60 Герц.// Сборник избранных трудов IV Международного Конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине»,-Санкт-Петербург, 2006, С.:21-26
15.Belova N.A., Ermakova O.N., Ermakov A.M., Lednev V.V. The dependence of biological effects on the amplitude of extremely weak power-frequency magnetic field// Proceedings 4th International Workshop "Biological effects of EMFs",- Greece, Crete, 2006, -1 C.:685-691
16.Белова H.A., Рождественская 3.E., Ермаков A.M., Ермакова O.H., Леднев B.B. Механизмы влияния сверх слабых переменных магнитных полей на биосистемы// Сборник научных статей IV научно - технической конференции "Медэлектроника-2006. Средства медицинксой электроники и новые медицинские технологии",- Минск, 2006, С.:52-54.
17.H.A. Белова, A.M. Ермаков, В.В. Леднев Биофизические основы применения слабых комбинированных магнитных полей в биологии и медицине. Вестник новых медицинских технологий, 2009, №1, с. 226-228. Сборник трудов XVII Международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии». Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 31 -9 июня 2009 года.
3. Тезисы конференций.
18.Поцелуева М.М., Белова H.A., Юрков И.С., Леднев В.В. Влияние слабого комбинированного магнитного поля в режиме параметрического резонанса для кальция на дыхательную вспышку нейтрофилов крови крыс, индуцированную форболовым эфиром. Первый Международный симпозиум «Фундаментальные науки и альтернативная медицина», Пущино, 1997, 22-25 сентября, Тезисы докладов, с.65-66.
19. Белова H.A., Поцелуева М.М., Юрков И.С., Леднев В.В. Регуляция скорости дыхательной вспышки в нейтрофилах мышей с помощью слабых магнитных полей. Ill Пущинская конференция молодых ученых. Пущино, 19S8, 27-30 апреля. Тезисы докладов, с. 138.
20. Белова H.A., Леднев В.В. Активация и ингибирование гравитропической реакции растений с помощью слабых комбинированных магнитных полей. II съезд биофизиков России. Москва, 1999,23-27 августа. Тезисы докладов, с. 759-760.
21.Lednev V.V., Belova N.A., Potselueva M.M., Yurkov I.S. Regulation of the oxidative burst in mouse peritoneal neutrophils by application of weak magnetic fields. Biophotonics and Coherent Systems (Proceedings of the 2nd Alexander Gurwitsch Conference and Additional Contributions)/ edited by L. Beloussov, Fritz-Albert Рорр, V. Voeikov, Roeland van Wijk. Moscow University Press, 2000, p.365-366.
22.Belova N.A., V.V. Lednev. Activation and inhibition of grav'rtropic response in plants by weak combined magnetic fields. Abstracts book of the 23th Annual Meeting of BEMS, St. Paul, Minnesota, USA, 2001, p. 209.
23. Belova N.A., V.V. Lednev. Activation and inhibition of gravitropic response in the segments of flax stems exposed to the static magnetic field with magnetic flux density ranging from 0 to 350 microTesla. Abstracts book of the 23th Annual Meeting of BEMS, St. Paul, Minnesota, USA, 2001, p. 96.
24. Белова H.A., Леднев B.B. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на гравитропизм растений. Ill Международный симпозиум «Механизмы действия сверхмалых доз». Тезисы докладов. Москва, 2002, с.169.
25. Белова Н.А., Сребницкая Л.К., Леднев В.В. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на свойства некоторых водных систем. Ill Международный Конгресс «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине». Санкт- Петербург, 2003, 01-04 июля. Тезисы докладов, с. 5-6.
26. Белова Н.А., Сребницкая Л.К., Леднев В.В. Возможно ли влияние магнитных полей на процессы биоминерализации? Тезисы междисциплинарного семинара «Биологические эффекты солнечной» активности. Пущино, 2004, с. 62.
27. Belova N.A., Srebnitskaya L.K., Lednev V.V. Preliminary exposure of Na2C03 and CaCI2 solutions to the ultra -weak magnetic fields affects the calcium carbonate precipitation. Abstract book of 3d Alexander Gurwitsch Conference "Biophotons and coherent systems in biology, biophysics and biotechnology" Partenit, Crimea, Ukraine. 2004, p. 20-21.
28. Белова H.A., Леднев В.В. "Биологические эффекты слабых и сверхспабых магнитных полей". VI Международная конференция «Космос и биосфера: Космическая погода и биологические процессы». Партенит, Крым, Украина. 2005, с. 12.
29. Белова Н.А., Поцелуева М.М., Юрков И.С., Леднев В.В. Влияние слабых магнитных полей на скорость образования активных форм кислорода в перитонеальных нейтрофилах мышей. Материалы третьей международной конференции "Болезни цивилизации в аспекте учения В.И. Вернадского", Москва, 10-12 октября 2005 г, стр 355.
30.Леднев В.В.. Белова Н.А., Сребницкая Л.К. Влияние парафинового экрана на электрофизиологические свойства некоторых водосодержащих систем. IV
Международный Конгресс «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине», Санкт-Петербург, 2006, 03-07 июля. Тезисы, с.32.
31. Белова H.A., Ермакова О.Н., Ермаков А.М., Леднев В.В. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей промышленной частоты на биосистемы. IV Международный Конгресс «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине», Санкт-Петербург, 2006, 03-07 июля. Тезисы, с.46.
32. Белова H.A. Влияние слабых и кранйе слабых переменных магнитных полей на биологические системы. Тезисы докладов. II Международная конференция "Человек и электромагнитные поля". Сэров, 2007, с. 27-28.
33. Белова H.A. Ермаков A.M., Леднев В.В. Первичные мишени действия сверхслабых магнитных полей на биосистемы. VII Международная конференция «Космос и биосфера: Космическая погода и биологические процессы». Украина, Судак, 2007, с. 134.
34. Белова H.A., Ермаков A.M., Леднев В.В.Первичные мишени действия слабых и сверхслабых комбинированных магнитных полей на биосистемы. Тезисы докладов V Мездународнопо конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине». Санкт - Петербург, 2009, с. 76.
35. Белова H.A., Ермаков A.M., Знобищева A.B., Леднев В.В. Спины ядер биологически важных атомов как первичные мишени действия слабых комбинированных магнитных полей на биосистемы. Тезисы докладов III Международной конференции «Человек и электромагнитные поля». Сэров, 24-28 мая 2010, с. 31
36.Знобищева A.B., Сребницкая Л.К., Белова H.A., Леднев В.В. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на гравитропическую реакцию в отрезках стеблей льна. Тезисы докладов III Международной конференции «Человек и электромагнитные поля». Сэров, 24-28 мая 2010, с. 50
37. Белова H.A., Ермаков A.M., Знобищева A.B., Леднев В.В. Биофизические основы применения слабых комбинированных магнитных полей в биологии и медицине. Сборник материалов III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010» Москва, 2010, т.1, с. 185.
Подписано в печать:
23.12.2010
Заказ № 4762 Тираж -100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru
Содержание диссертации, доктора биологических наук, Белова, Наталья Александровна
Список сокращений.'.
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1 Биогенный магнетит и включения железа.
1.2. Слабые комбинированные магнитные поля.
1.3. «Циклотронный» резонанс (модель Либова) и экспериментальные данные.
1.4. Магнитный параметрический резонанс (МПР) в биосистемах (модель Леднева).
1.4.1. Предположения, лежащие в основе модели МПР.
1.4.2. Основные количественные результаты модели МПР.
1.4.3. «Биологические» ограничения биоэффектов КМП в режиме параметрического резонанса.
1.5. Специфически связанные ионы как первичные мишени для воздействия МП (экспериментальные данные).
1.6. Ионный параметрический резонанс (модель Блэнчард-Блэкмана) и экспериментальные данные.
1.7. Биэффекты слабых постоянных МП.
1.8. Биоэффекты крайне слабых переменных магнитных полей.
1.8.1. Терминология.'.
1.8.2. Биоэффекты КС ПеМП промышленных частот.
1.8.3. «Микротесяовые» поля. Тератогенные эффекты.
1.8.4. Влияние «нанотесловых»и «пикотесловых» полей на биологические системы.
1.8.5. Влияние КС ПеМП на физико - химические системы.38 •
1.8.6. КС ПеМП и геомагнитные пульсации.
1.8.7. Физический механизм влияния КС ПеМП на биологические системы.
1.9. Выбор объектов исследования для индикации эффектов МП.
1.9.1.Гравитропическая реакция растений.
1.9.2. Регенерация планарий.
1.9.3. Нейтрофилы.*.
1.10. Постановка задач исследования.
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Техника получения МП.
2.2. Тест - система 1: сегменты надземных осевых органов проростков проса, клевера и льна.
2.3. Тест-система 2: регенерирующие плоские черви - планарии вижсИа
§ппа.
2.4. Тест-система 3: перитонеальные нейтрофилы мышей.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Влияние комбинированных магнитных полей, сравнимых по амплитуде с земным полем.
3.1.1. Активация и ингибирование гравитропической реакции в стеблях растений и скорости пролиферации необластов в регенерирующих планариях при действии КМП.
3.1.2. Активация и ингибирование скорости образования активных форм кислорода в перитонеальных нейтрофилах мышей при воздействии Са2+-КМП.
3.1.3. Зависимость величины биологического эффекта от частоты переменной компоненты КМП.
3.1.4. Зависимость гравитропической реакции в сегментах стеблей льна и скорости регенерации планарий от соотношения амплитуд Вас/В ос Са2+-КМП и
§2+-КМП.
3.1.5. Возможное объяснение биологического действия комбинированных магнитных полей.
3.1.5.1. Влияние Са2+-КМП на перитонеальные нейтрофилы мышей.
3.1.5.2. Влияние КМП на регенерацию планарий.
3.1.5.3. Механизм восприятия гравитации надземными органами растений и эффекты магнитных полей.
3.1.6. Активация и ингцбирование гравитропической реакции в сегментах стеблей льна при изменении величины магнитной индукции постоянного поля в пределах от 0 до 350 мкТл.
3.1.7. Влияние комбинированных магнитных полей, настроенных на частоту ларморовской прецессии для ядерных спинов биологически важных элементов, на регенерацию планарий. 104 3.2. Влияние комбинированных магнитных полей с амплитудами
10 мкТл на биологические системы.
3.2.1 «Микротесловые» и «нанотесловые» КМП.
3.2.2. «Пикотесловые» и «нанотесловые» КМП.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Первичные мишени во взаимодействии слабых магнитных полей с биологическими системами"
Изучение вопроса о биологическом действии слабых магнитных полей, амплитуда которых сравнима или значительно меньше амплитуды геомагнитного поля, обусловлено необходимостью оценки последствия возможного воздействия на биосистемы антропогенных электромагнитных загрязнений биосферы (поля промышленных частот 50 и 60 Гц), а также естественных флюктуаций МП, возникающих, например, в периоды магнитных бурь. Согласно выводам рабочей группы научных экспертов Международного агентства по исследованию рака (МАИР, IACR) Всемирной Организацией здравоохранения, слабые низкочастотные электромагнитные поля можно рассматривать как фактор, обладающий канцерогенным действием. Эти выводы были сделаны на основе результатов широкомасштабных эпидемиологических исследований заболеваемости лейкемии в детском возрасте. Результаты других исследований свидетельствуют о наличии корреляции между числом вызовов скорой помощи по поводу инфаркта миокарда и гипертонического криза, а также смертностью людей с сердечно - сосудистыми заболеваниями и суммарной продолжительностью низкочастотных геомагнитных пульсаций типа Pel (pulsation continuous 1). С другой стороны, успешное использование слабых магнитных полей в медицине, например, для ускорения процессов регенерации мягких и костных тканей, ставит вопрос о создании новых эффективных методов магнитотерапии, в том числе, для лечения социально -значимых заболеваний.
К настоящему времени накоплено множество экспериментальных данных о влиянии слабых и крайне слабых постоянных, переменных и комбинированных магнитных полей (МП) на биологические системы. Эти исследования направлены на решение двух принципиально важных вопросов: (1) являются» ли данные о влиянии слабых (с амплитудами 0-200 мкТл) магнитных полей на биологические системы достаточно убедительными; (2) каков механизм(ы) действия слабых магнитных полей на биологические системы. Следует отметить, что энергия, которую слабое МЦ могло бы передать субклеточным частицам, рецепторам или отдельным ионам на много порядков ниже энергии тепловых флуктуаций. Даже наиболее эффективные механорецепторы способны улавливать только сигналы, превышающие энергию теплового шума (кТ, где к- постоянная Больцмана по
1.38-10 Дж/К), Т - абсолютная температура, К). Это является причиной скептического отношения к сообщениям об эффектах слабых магнитных полей на биологические системы и до сих пор дискутируется в литературе. Таким образом, решение вопроса о природе первичных мишеней является наиболее актуальной задачей в исследовании механизмов действия слабых магнитных полей на биологические системы. Эти соображения определили основной подход настоящей работы, направленной на экспериментальную проверку, предложенной В.В. Ледневым модели параметрического резонанса, дающей количественные предсказания для зависимости величины биоэффекта от параметров поля, и построенной исходя из представлений о природе первичных мишеней действия слабых МП на биологические системы.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В настоящее время нет общепризнанной классификации понятия «слабые» и «сверхслабые» МП. Ряд авторов «слабыми» и «сверхслабыми» МП называют поля с амплитудами порядка от единиц до сотен милиТесла. Это утверждение не является ошибочным, поскольку, согласно некоторым оценкам, величина МП, энергия которого может повлиять на биохимические реакции, должна составлять несколько десятков Тесла и выше. В последние годы наибольший интерес для исследователей представляют МП, сравнимые по амплитуде с земным МП и ниже. Как было отмечено во Введении, этот интерес обусловлен развитием различных технических устройств таких как бытовые приборы, телевизионные вещательные станции, системы связи, технологические установки в промышленности, а также накоплением экспериментальных данных о возможных влияниях магнитных бурь на здоровье человека. Анализу теоретических и экспериментальных данных относительно биологических эффектов такого рода МП посвящены несколько отчетов рабочих групп. Одним из ярких примеров является отчет Конгрессу США по программе RAPID (Research and Public Information Dissémination Program) ' Национального института США здоровья и окружающей среды, опубликованный в 1998 (Portier and Wolf, 1998), в котором анализируются возможные механизмы действия слабых МП и, в первую очередь, полей промышленных частот. Кроме того, существует ряд обзоров и монографий, в которых представлены результаты исследований по биоэлектромагнетизму в разные годы. Среди них стоит отметить монографию Холодова (Холодов, 1982), двухтомник об электромагнитных полях в биосфере, под редакцией Красногорской (1984), сборник трудов по электричеству и магнетизму в биологии и медицине под редакцией Берсани (1999). Обзор работ российских исследователей представлен в работе Жадина (Zhadin, 2001). Анализ теоретических моделей и экспериментальных работ выполнен в монографии Бинги (Бинги, 2002) и обзорной статье Бинги и Савина (Бинги, Савин, 2003). Несмотря на растущее количество работ, вопрос ' о механизмах действия слабых МП до сих пор остается дискуссионным. Рассмотрение вопроса о механизмах действия слабых МП на биологические системы начинается с вопроса о первичных рецепторах или мишенях, на которые эти МП могут влиять. Очевидно, что, МП может действовать только на какой-то «магнит» (частицу, структуру и проч.), находящийся в биологической системе. В настоящем обзоре представлены литературные данные, отражающие исследования в этом направлении.
Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Белова, Наталья Александровна
Выводы
1. Показано, что комбинированные магнитные поля, настроенные в режиме параметрического резонанса активируют и ингибируют скорость регенерации планарий, гравитропической реакции растений, образование активных форм кислорода нейтрофилами.
2. Показано, что скорость регенерации планарий и скорость гравитропической реакции в отрезках стеблей льна зависит от частоты переменной- компоненты и от соотношения амплитуд переменной и постоянной компонент комбинированного магнитного поля, настроенного в режиме параметрического резонанса согласно предсказаниям модели магнитного параметрического резонанса, предложенной В.В. Ледневым.
3. Показано, что скорость гравитропической реакции в отрезках стеблей льна зависит от амплитуды постоянного поля (при отсутствии переменной компоненты) и имеет полиэкстремальный характер в диапазоне амплитуд от 0 до 400 мкТл. Это означает, что величину постоянного поля необходимо учитывать при исследовании механизмов влияния слабых КМП на биосистемы.
4. Показано, что скорость регенерации планарий и скорость гравитропической реакции в отрезках стеблей льна в условиях действия КМП, с амплитудами менее 10 мкТл зависит от соотношения амплитуда/частоты переменной компоненты поля: Амплитудная и частотная зависимости величин биоэффектов имеют полиэкстремальный характер и согласуются с теоретически ожидаемой зависимостью что соответствует модели В.В. Леднева.
• 5. Показано, на моделях регенерирующих планарий и гравитропической реакции стеблей льна, что зависимости величин биоэффектов от частоты и амплитуды переменной компоненты КМП, настроенных в режиме параметрического резонанса и для КМП с крайне слабой амплитудой переменной' компоненты, идентичны в тест-системах животного и растительного происхождения. Это свидетельствует об идентичности механизмов первичной рецепции КМП в этих системах.
6. Показано, что комбинированные магнитные поля с частотой переменной компоненты, соответствующей ларморовской частоте для спинов ядер биологически важных атомов 23Ка, 39К, 31Р, 63Си, 55Мп, 59Со, 35С1 изменяют скорость регенерации планарий. Частотная зависимость величины биоэффекта имеет резонансный характер. Этот результат расширяет рамки модели В.В. Леднева, разработанной для случая ионного осциллятора и является основанием для ее дальнейшего развития.
7. В целом, из полученных в работе экспериментальных данных следует, что первичными мишенями действия слабых магнитных полей на биологические системы можно рассматривать: ионы Са2+, Mg2+ и К+, входящие в соответствующие центры связывания ферментов, а1 также спины ядер биологически важных атомов (*Н, 23№, 39К, 31Р, б3Си, 55Мп, 59Со, 35С1) и орбитальные магнитные моменты электронов.
Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Белова, Наталья Александровна, Пущино
1. Агулова Л.П. Влияние слабых магнитных полей на агглютинацию брюшнотифозных бактерий (in vitro) и автоколебательную химическую реакцию Белоусова-Жаботинского. Автореферат дисс. канд. биол. наук. Пущино. 1985.
2. Александров Е.Б., Константинов О.В., Перель В.И., Ходовой В.А. Модуляция рассеянного света с помощью параметрического резонанса. ЖЭТФ. 1963, 45(3): 503-510.
3. Аловская A.A. Исследование роли ионов Са2+ и Са2+-зависимых систем внутриклеточной сигнализации в эффектах электромагнитного излучения крайне высокой частоты на респираторный взрыв нейтрофилов. Диссертация . канд. биол. наук. Пущино. 1998.
4. Арискина Е.В. Некристаллические магнитные включения у бактерий. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Пущино, 2002.
5. Ачкасова Ю.Н. Избирательная активность бактерий к инфранизкочастотным магнитным полям. Электромагнитные поля в биосфере (под редакцией Н.В. Красногорской). Москва: Наука. 1984, т.2: 72-73.
6. Белишева Н.К., Конрадов A.A. Значение вариаций геомагнитного поля для функционального состояния организма человека в высоких широтах. Геофизические процессы и биосфера. 2005, (1/2): 44-52.
7. Белявская H.A., Фомичева В.М., Говорун Р.Д., Данилов В.И. Структурно-функциональная организация меристематических клеток корней гороха, чечевицы и льна в условиях экранирования геомагнитного поля. Биофизика. 1992, 37(4): 759-768.
8. Березин М.В., Зацепина Г.Н., Киселев В.Ф., Салецкий A.M. Вода и лед как реверсивные информационные среды. Журнал физической химии. 1991, 65(5): 1338-1344.
9. Бинги В.Н. Магнитобиология. Эксперименты и модели., Москва, "Милта", 2002, 592 с.
10. Бинги В.Н. Савин A.B. Физические проблемы действия слабых магнитных полей а биологические системы. Успехи физических наук. 2003, 173(3): 265-300.
11. Блюменфельд Л.А, Колменсон А.Э. и Шэн Пэй-Гэнь. Об особенностях электронной структуры нуклеиновых кислот и их комплексов с белками. ДАН СССР. 1959, 124 (5): 1144-1147.
12. Блюменфельд Л. А. Аномальные магнитные свойства нуклеиновых кислот. Биофизика. 1959, 4(3): 515-520.
13. Богатина Н.И., Веркин Б.И., Кулабухов В.М., Литвин В.М., Никулина В.Ф. Определение порога чувствительности проростков и корней пшеницы к величине магнитного поля. Физиология растений. 1979, 26(3): 620-624. ■
14. Богатина Н.И., Литвин В.М., Травкин М.П. Ориентация корней пшеницы под действием геомагнитного поля. Биофизика. 1986, 31(5): 886-890.
15. Бреус Т.К., Рапопорт С.И., Магнитные бури медико-биологические и геофизические аспекты, Из-во «Советский спорт», 2003, 192 с.
16. Владимирский Б.М., Кисловский Л.Д. Солнечная активность и биосфера. М.: Знание. 1982. 63 с.18. " Владимирский Б.М., Темурьянц H.A. Влияние солнечной активности на биосферу. Москва: МНЭПУ, 2000, 374 с.
17. Гамалей И. А., Клюбин И.В. Перекись водорода как сигнальная молекула. Цитология. 1996 38(12): 1233 1247.
18. Говорун Р.Д., Данилов В.И., Фомичева В.М., Белявская H.A., Зинченко С.Ю. Влияние флуктуаций геомагнитного поля и его экранирования на ранние фазы развития высших растений. Биофизика. 1992, 37(4): 738-744.
19. Гросберг А.Ю. Несколько замечаний, навеянных обзором В.Н. Бинги и A.B. Савина о магнитобиологии. Успехи физических наук. 2003, 173(10): 1145-1148.
20. Гурфинкель Ю.И., Ишемическая болезнь сердца и солнечная активность. Москва, 2004, 170 с.
21. Дерюгина О.Н., Писаченко Т.М., Жадин М.Н. Комбинированное действие переменного и постоянного магнитных полей на поведение крыс в открытом поле. Биофизика. 1996, 41(3): 762-764.
22. Ермаков A.M., Леднев В.В. Влияние слабых комбинированных магнитных полей на метаморфоз мучного хрущака Tenebrio molitor. Биофизика. 2010, 55(4): 715-719.
23. Зенченко Т.А., Поскотинова Л.В., Рехтина А.Г., Заславская P.M. Связь параметров колебаний кровотока в микроциркуляторном русле с геомагнитными пульсациями РсЗ. Биофизика. 2010, 55(4): 732-739.
24. Киршвинг Дж., Джонс Д., Мак-Фадден Б. (ред.). Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Монографический сборник в 2-х томах. Москва: Мир, 1989.
25. Киселев ВФ, Салецкий AM, Семихина ЛП. Структурные изменения в воде после воздействия слабых переменных магнитных полей. Вестн. Моск. ун-та. 1990, серия 3, 31(2):53-58
26. Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Бреус Т.К., Рапопорт С.И. Сезонная вариация инфарктов миокарда и возможное биотропноевлияние короткопериодных пульсаций геомагнитного поля на сердечно-сосудистую систему. Биофизика. 2007, 52(6): 1112-1119.
27. Колесник А.Г., Бородин A.C., Колесник С.А., Побаченко C.B. Резонансный механизм солнечно-земных связей. Известия высших учебных заведений. Физика. 2003, 8: 23
28. Козырева О.В., Клейменова Н.Г., Шотт Ж.Ж. Геомагнитные пульсации начальной фазы магнитной бури. Геомагнетизм и Аэрономия. 2004, 44(1): 37-46.
29. Комаров Ф. И., Рапопорт С. И., Малиновская Н.К., Анисимов В.Н. (редакторы) Мелатонин в норме и патологии. Москва: ИД Медпрактика. 2004, 307 с.
30. Красногорская Н.В. (ред.). Электромагнитные поля в биосфере. Москва: Наука. 1984, 2 тома.
31. Кричинская Е.Б. Клеточные источники регенерации у планарий. Современные представления о необластах. Арх. анат. гист. эмбр. 1980, 79:102-109.
32. Крылов В.В., Зотов О.Д., Осипова Е.А., Знобищева A.B., Демцун H.A. Влияние модели Н-компоненты типичной магнитной бури на раннее развитие Daphnia magna Straus. Биофизика. 2010, 55(4): 693698.
33. Кисловский Л.Д. Реакция живых систем на слабые адекватные им воздействия. В кн. Электромагнитные поля в биосфере (под редакцией Н.В. Красногорской). Москва: Наука, 1984, т.2, 16-26.
34. Леднев В.В. Биоэффекты слабых комбинированных, постоянных и переменных магнитных полей. Биофизика. 1996, 41(1): 224-232.
35. Леднев В.В. Возможный механизм влияния слабых магнитных полей на биосистемы. Препринт. Пущино: Институт биологической физики. 1989.
36. Леднев , В.В. Биологические эффекты крайне слабых переменных магнитных полей: идентификация первичных мишеней. «Моделирование геофизических процессов». Сб.статей. Объединенный институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта. 2003, с. 130-136.
37. Леднев В.В., Белова H.A., Рождественская З.Е., Тирас Х.Г Биоэффекты слабых переменных магнитных полей и биологически предвестники землетрясений. Геофизические процессы и биосфер. 2003, 2(1): 3-11.
38. Макеев В.Б., Темурьянц H.A., Владимирский Б.М., Тишкин О.Г. Физиологически активные инфранизкочастотные магнитные поля. Электромагнитные поля в биосфере. Москва: Наука. 1984, т.2: 62-72.
39. Мартынюк B.C., Темурьянц H.A. Магнитные поля крайне низкой частоты как фактор модуляции и синхронизации инфрарадианной ритмики у животных. Геофизические процессы и биосфера. 2009, 8(1): 36-50.
40. Мартынюк B.C., Темурьянц H.A., Владимирский Б.М. У природы нет плохой погоды: космическая погода в нашей жизни. Киев, 2008,212 с.
41. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. Новосибирск: "Наука", 1989, 339с.
42. Мина М.В., Клевезаль Г.А. Рост животных. 1976 Москва: Наука: 69-75.
43. Новиков В.В. Кооперативный эффект резонансного усиления ионного тока в водных растворах аминокислот при действии слабых электромагнитных полей. Подходы к экспериментально теоретическому анализу. Биофизика. 1996,41(5): 973-978.
44. Новиков В.В., Жадин М.Н. Комбинированное действие слабых постоянных и переменных низкочастотных магнитных полей на ионные токи в водных растворах аминокислот. Биофизика. 1994, 39(1): 45-49.
45. Новиков В.В., Кувичкин В.В., Новикова Н.И., Фесенко Е.Е. Влияние слабых магнитных полей на свойства ряда белков и полиаминокислот образовывать комплексы с ДНК. Биофизика. 2000, 45(2): 240-244.
46. Новиков В.В., Кувичкин В.В., Фесенко Е.Е. Влияние слабых комбинированных постоянного и низкочастотного переменного магнитных полей йа собственную флуоресценцию ряда белков в водных растворах. Биофизика. 1999,44(2): 224-230.
47. Новиков В.В., Лисицын A.C. Конденсация аминокислот в водных растворах при действии слабых электромагнитных полей.
48. Биофизика. 1996, 41': 1163-1167.
49. Новиков В.В., Пономарев В.О., Новиков Г.В., Кувичкин В.В., Яблокова Е.В., Фесенко Е.Е. Эффекты и молекулярные механизмы биологического действия слабых и сверхслабых магнитных полей. Биофизика. 2010, 55(4): 631-639.
50. Новиков В.В., Фесенко Е.Е. Гидролиз ряда пептидов и белков с слабых комбинированных постоянном и низкочастотном переменном магнитном полях. Биофизика. 2001, 46(2): 235-241.
51. Новиков Г.В., Новиков В.В., Фесенко Е.Е. Действие комбинированных слабого постоянного и слабого ультранизкочастотного переменного магнитных полей на асцитную карциному Эрлиха у мышей. Биофизика, 2009, 54(4): 1120-1127.
52. Новицкий Ю.И., Новицкая Г.В., Кочешкова Т.К., Нечипоренко Г.А., Добровольский М.В. Рост пера лука в слабом постоянном магнитном поле. Физиология растений. 2001, 48(6): 821-828.
53. Опалинская A.M., Агулова Л.П. Влияние естественных и искуственных ЭМП на физико-химические и элементарные биологические системы. Томск: Издательство Томского университета. 1984, 192 с.
54. Ораевский В.Н., Бреус Т.К., Баевский P.M., Рапопорт С.И., Петров В.М., Барсукова Ж.В., Гурфинкель Ю.И., Рогоза А.Г., Влияние геомагнитной активности на функциональное состояние организма. Биофизика. 1998, 43(5): 819-826.
55. Осипенко М.А., Межевикина Л.М., Крастс И.В., Яшин В.А., Новиков В.В., Фесенко Е.Е. Влияние "нулевого" магнитного поля на рост эмбриональных клеток и ранних зародышей мыши в культуре in vitro. Биофизика. 2008, 53(4): 705-712.
56. Пермяков Е.А. Парвальбумин и родственные кальцийсвязываюцще белки. Москва: Наука, 1985, 192 с.
57. Першин С.М. Слабое когерентное излучение космических ОН-и орто-Н20-мазеров как несущая в биокоммуникации: орто/пара-конверсия спин-изомеров Н20? Биофизика. 2010, 55(4): 619-625.
58. Побаченко C.B., Колесник А.Г., Бородин A.C., Калюжин В.В. Сопряженность параметров энцефалограммы мозга человека и электромагнитных полей шумановского резонатора по данным мониторинговых исследований. Биофизика. 2006, 51(3): 534-538.
59. Подгорецкий М.И., Хрусталев O.A. О некоторых интерференционных явлениях в квантовых переходах. Успехи физических наук. 1063, 81: 217-247.
60. Полевой В.В. Способы движения растений. Соросовский образовательный журнал, 1998, 1: 21-27.
61. Пономарев В.О. Моделирование механизмов воздействия слабых электромагнитных полей на биологические и физико химические системы. Автореферат дисс.канд. физ-мат. Наук. Пущино, 2009.
62. Пономарев В.О., Новиков В.В. Влияние низкочастотных переменных магнитных полей на скорость протекания биохимических реакций, протекающих с образованием активных форм кислорода. Биофизика. 2009, 54(2): 235-241.
63. Пудовкин М.И., Распопов О.М., Клейменова Н.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. Часть 2. Короткопериодические колебания геомагнитного поля. JL: ЛГУ.1976. 271с.
64. Рождественская З.Е. Влияние слабых комбинированных магнитных полей • на регенерацию планарий Dugesia tigrina. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Пущино, 2003.
65. Сафронова В.Г., Вакарсина Г.С., Чемерис Н.К. Повреждающее действие магнитных полей на ранних стадиях эмбрионального развития морского ежа. Биологические мембраны. 9 (10). 1992, 11691171.
66. Семихина Л.П. Исследование влияния слабых магнитных полей на свойства воды и льда. Дисс. канд. физ-мат наук. Тюмень. 1989, 167 с.
67. Семихина ЛП, Киселев ВФ, Левшин ЛВ, Салецкий AM. (1988) Влияние слабых магнитных полей на спектрально-люминесцентные свойства красителя в водном растворе. Жур. прикл. спектроскоп. 1988, 48 (5):811-814
68. Семихина ЛП, Любимов ЮА. Изменения диэлектрических потерь обычной и тяжелой воды после воздействия слабых магнитных полей. Вестн. Моск. ун-та. 1988, серия 3, 29(3):59-63
69. Сидякин В.Г., Темурьянц H.A., Макеев В.Б., Тишкин О.Г. Чувствительность человека к изменению солнечной активности. Успехи современной биологии. 1983, 96, 1(4): 151-160.
70. Смит Л. Витамин В12. Москва: Иностранная литература, 1962.
71. Сытник K.M., Кордюм Е.Л., Недуха Е.М., Сидоренко П.Г., Фомичева В.М. Растительная клетка при изменении геофизических факторов. Киев: Наукова думка, 1984. 136 с.
72. Таирбеков М.Г. Молекулярные и клеточные основы гравитационной чувствительности. Москва, 2002, 104стр.
73. Темурьянц H.A., Демцун H.A., Мартынюк B.C. Особенности регенерации планарий Dugesia tigrina при их электромагнитном экранировании в различные сезоны года. Физика живого. 2008, №2: 8591.
74. Темурьянц H.A., Демцун H.A. Сезонные различия регенерации планарий в условиях многодневного электромагнитного экранирования. Биофизика, 2010, 55(4): 710-714.
75. Темурьянц H.A. О биологической эффективности слабого электромагнитного поля инфранизкой частоты. Проблемы космической биологии. 1982,43: 129-139.
76. Темурьянц H.A., Владимирский Б.М., Тишкин О.Г. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы в биологическом мире. Киев: Наукова Думка, 1992.
77. Темурьянц H.A., Евстафьева Е.В., Макеев В.Б. Коррекция липидного обмена у крыс с ограниченной подвижностью переменным магнитным полем инфранизкой частоты. Биофизика. 1985, 30(2): 313316.
78. Темурьянц H.A., Макеев В.Б., Тишкин О.Г. Влияние солнечной активности на заболеваемость и смертность от болезней сердечнососудистой системы. Советская медицина. 1982, 10: 66-72.
79. Темурьянц H.A., Макеев В.Б., Тишкин О.Г. Влияние солнечной активности на систему крови. Лабораторное дело. 1983, 2: 3-6.
80. Темурьянц H.A., Михайлов A.B. Влияние переменного магнитного поля инфранизкой частоты на функциональную активность нейтрофилов крови крыс с ограниченной подвижностью. Биофизика. 1988, 33(5): 863-866.
81. Темурьянц H.A., Михайлов A.B., Малыгина В.И. Модификация стресс-фактором реакций крыс на действие слабых переменных магнитных полей. Биофизика. 1995, 40(5): 969-973.
82. Темурьянц H.A., Тишкин О.Г. Влияние солнечной активности на динамику заболеваемости и смертности населения. Терапевтический Архив. 1985, 5: 150-151.
83. Тирас Х.П., Сахарова Н.Ю. Прижизненная морфометрия планарий. Онтогенез. 1984, 15(1): 42-48
84. Тирас Х.П., Сребницкая JI.K., Ильясова E.H., Леднев В.В. Влияние слабого комбинированного магнитного поля на скорость регенерации планарий Dugesia tigrina. Биофизика. 1996,40(4): 826-831.
85. Тирас Х.П., Хачко В.И. Критерии и стадии регенерации в планариях. Онтогенез. 1990, 21: 620-624.
86. Ушакова Т.В., Лившиц В.А., Кузнецов А.Н. Об отсутствии эффекта влияния магнитного поля на растворение кислорода в водных растворах. Биофизика. 1982, 27(5): 757-760.
87. Фесенко Е.Е., Попов В.И., Новиков В.В., Хуцян С.С. Структурообразование в воде при действии слабых магнитных полей и ксенона. Структурно микроскопический анализ. Биофизика. 2002 47(3): 389-394/
88. Фомичева В.М., Говорун Р.Д., Данилов В.И. Пролиферативная активность и клеточная репродукция в корневых меристемах гороха, чечевицы и льна в условиях экранирования геомагнитного поля. Биофизика. 1992, 37(4): 745-749.
89. Фомичева В.М., Заславский В.А., Говорун Р.Д., Данилов В.И. Динамика синтеза РНК и белков в клетках корневой меристемы гороха, чечевицы и льна. Биофизика. 1992, 37(4): 750-758.
90. Холодный Н.Г. Современная физико-химическая теория раздражимости. Изд. Петроград. Науч. Ин-та им. Н.Ф. Лесгафта. 1922, №5,с.19-35
91. Холодов Ю.А'. Мозг в электромагнитных полях. Москва: Наука, 1982, 121 с.
92. Хомутов Г.Б. О возможной роли ионов железа в изменениях состава комплексов ДНК и их магнитных свойств в процессах клеточного цикла. Биофизика. 2004, 49(1): 140-144.
93. Чибисов С.М. Влияние геомагнитной активности насократительную функцию сердца животных. В кн. Современные проблемы изучения и сохранения биосферы. Т.2. Живые системы под внешним воздействием. С-Пб.:Гидрометеоиздат, 1992, с. 51-55.
94. Шейман И.М., Тирас Х.П., Балобанова Э.Ф. Морфогенетическая функция нейропептидов. Физиол. Ж. СССР. 1989, 75: 619-626.
95. Шейман И.М., Новиков В.В., Крещенко Н.Д. Слабые воздействия физических и химических факторов на морофгенетический процесс (у беспозвоночных). Биофизика, 2009, 54(6): 1114-1119.
96. Шувалова JI.A., Островская М.В., Сосунов Е.А., Леднев В.В. Влияние слабого магнитного поля в режиме параметрического резонанса на скорость кальмодулин -зависимого фосфорилирования миозина в растворе. ДАН СССР. 1991 317(1): 227-230.
97. Adair R.K. Constraints on biological effects of weak extremely low-frequency electromagnetic fields. Phys. Rev. A. 1991, 43: 1039-40.
98. Adair R.K. Criticism of Lednev's mechanism for the influence of weak magnetic fields on biological systems. Bioelectromagnetics. 1992, 13: 231-235.
99. Adair R.K. A physical analysis of the ion parametric resonance model. Bioelectromagnetics. 1998, 19: 181-191.
100. Adair R.K. The fear of weak electromagnetic fields. The scientific review of alternative medicine. 1999, 3(1).
101. Adey W.R. Physiological signaling across cell membranes and cooperative influence of extremely low frequency electromagnetic fields. In: "Biological coherence and response to external stimuli", H. Frohlich (ed), Springer-Verlag. 1988: 148-170.
102. Agata K., Watanabe K. Molecular and cellular aspects of planarian regeneration. Cell Dev. Biol. 1999, 10:377-383
103. Akerstendt Т., Arnetz В., Ficca G., Paulsson L-E., Kallner A. A 50Hz electromagnetic field impairs sleep. J. Sleep Res. 1999, 8: 77-81.
104. Anselmo C.W., Pereira P.B., Catanho M.T., Medeiros M.C. Effects of the electromagnetic field, 60 Hz, 3 microT, on the hormonal and metabolic regulation of undernourished pregnant rats. Braz J Biol. 2009, 69(2): 397404.
105. Arahna H., Evans S.L., Arceneaux J.E.L., Byers B.R. Calcium modulation of growth of Streptococcus mutans. J. Gen. Microbiology. 1986, 132: 2661-2663.
106. Asashimi M., Shimada K., Pfeiffer C. Magnetic shielding induces early developmental abnormalities in newt, Cynops pyrrhogaster. Bioelectromagnetics. 1991, 12: 215-224.
107. Baguna J., Salo E., Romero R., Garcia-Fernandez J., Bueno D., Munoz-Marmol A.M., Bayascas-Ramirez J.R., and Casali A. Regeneration and pattern formation in planarians: cells, molecules and genes. Zool. Sci. 1994, 11:781-795.
108. Baguna J. Planarian neoblasts. Nature. 1991, 290 (5):14-15
109. Baguna J. Talking about regeneration. Nature. 2002, 415(3):13
110. Baguna J., Romero R. Quantitative analysis of cell types growth? Degrowth and regeneration in the planarians Dugesia mediterranea and Dugesia tigrina. Hydrobiologia. 1981, 84:181-194.
111. Baguna J., Salo E., Romero R., Garcia-Fernandez J., Bueno D., Munoz-Marmol A.M., Bayascas-Ramirez J.R., and Casali A. Regeneration and pattern formation in planarians: cells, molecules and genes. Zool. Sci. 1994, 11:781-795.
112. Baldrige C. W., Gerard R. W. The extra respiration of phagocytosis. Amer. J. Physiol. 1933. 103: 235-236.
113. Barbier E., Dufy B. and Veyret B. Stimulation of Ca2+ influx in rat pituitary cells under exposure to a 50 Hz magnetic field. Bioelectromagnetics. 1996, 17: 303-311.
114. Barbier E., Dufy B., Veyret B. Stimulation of Ca2+ influx in rat pituitary cells under exposure to a 50 Hz magnetic field. Bioelectromagnetic. 1996, 17: 303-311.
115. Bawing S.M., Adey W.R., Sabbot I.M. Ionic factors in release of 45Ca2+ from chicken cerebral tissue by electromagnetic fields. P. Natl. Acad Sci. 1978, 75: 6314-6318.
116. Beason R.C. Use of an inclination compass during migratory operation by the bobolink (Dolichonyx oryzivorus). Ethology. 1989, 81: 291-299.
117. Beason R.C., Brennan WJ. Natural and induced magnetization in the bobolink (Icteridae: Dolichonyx oryzivorus). J. Exp. Biol. 1986, 125: 49-56.
118. Bell R.M., Burns N.M. Lipid activation of proteinkinase C. J. Biol. Chem. 1991, 266: 4661-4664.
119. Bellavite P., Corso F., Dusy S., Grezeskowiak M., Delia Blanka V., Rossi F. Activation of NADPH-dependent superoxide production in plasma membrane extracts of pig neutrophils by phosphotidic acid. J. Biol. Chem. 1988, 263: 8210-8214.
120. Bellieni C., Acampa M., Maffei M., Maffei S., Perrone S., Pinto I., Stacchini N., Buonocore G. Electromagnetic fields produced by incubators influence heart rate variability in newborns. Arch. Dis. Child Fetal Neonatal Ed. 2008, 93(4): F298-301.
121. Belova N.A., Ermakova O.N., Ermakov A.M. The bioeffects of extremely weak alternating magnetic fields. The Environmentalist. 2007, 27:411-416
122. Beran S. Quantum chemical study of the physical characteristics of calcium- fanjasites and their interaction with water. J. Phys. Chem. 1982, 86: 11-114.
123. Berman E., Chacon L, House D, Koch BA, Koch WE, Leal J, Lovtrup
124. S, Mantiply E, Martin AH, Martucci GI, et al. Development of chicken embryos in a pulsed magnetic field. Bioelectromagnetics. 1990, 11(2): 169187.
125. Bersany F., editor. Electricity and magnetism in biology and medicine. London: Kluwer/Plenum. 1999.
126. Best J.B., Morita M. Toxicology of planarians. Hydrobiologia. 1991, 277: 375-383.
127. Bey EA, Xu B, Bhattacharjee A, Oldfield CM, Zhao X, Li Q, Subbulakshmi V, Feldman GM, Wientjes FB, Cathcart MK. Protein kinase C delta is required for p47phox phosphorylation and translocation in activated human monocytes.
128. Blackman C.F., Benane S.G., House D.E. The influence of 1.2 T, 60 Hz magnetic fields on melatonin- and tamoxifen-induced inhibition of MCF-7 cell growth. Bioelectromagnetics. 2001, 22(2): 122-128.
129. Blackman CF, Blanchard JP, Benane SG, House DE Experimental determination of hydrogen bandwidth for the ion parametric resonance model. Bioelectromagnetics. 1999, 20(1): 5-12.
130. Blackman, C.F., J.P. Blanchard, S.G. Benane, and D.E. House. "The ion parametric resonance model predicts magnetic field parameters that affect nerve cells." FASEB J. 9:547-551, 1995.
131. Blackman, C.F., J.P. Blanchard, S.G. Benane, D.E. House. Empirical test of an ion parametric resonance model for magnetic field interactions with PC-12 cells. Bioelectromagnetics. 1994, 15: 239-260.
132. Blakemore R.P. Magnetotactic bacteria. Science. 1975, 190: 377-379.
133. Blanchard," J.P. and Blackman C.F. Clarification and application of an ion parametric resonance model for magnetic field interactions with biological systems. Bioelectromagnetics. 1994, 15: 217-238.
134. Brent R.L. Reproductive and teratologic effects of low-frequency electromagnetic fields: a rewiew of in vivo and in vitro studies using animal models. Teratology. 1999, 59: 261-286.
135. Buchachenko A.L., Kouznetsov D.A., Arkhangelsky S.E., Orlova M.A., Markaryan A. Spin Biochemistry: Magnetic 24Mg-25Mg-26Mg Isotope Effect in Enzymatic Phosphorylation. Cell. Biochem. Biophys. 2005,43:243.
136. Bush D.S. Calcium regulation in plant cells and its role in signaling Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1995, 46: 95-122.
137. Cameron I.L., Hunter K.E. and Winters W.D. Retardation of embryogenesis by extremely low frequency 60 Hz electromagnetic fields. Physiological chemistry and physics and medical NMR. 1985, 17: 135138.
138. Chanerin I., Deacon R., Lumb M., Perry J. Cobalamin and Folate,recent developments. Y. Clin Pathol. 1992, 45: 277-283.
139. Chanock S. J., El Benna J., Smith R.M. The respiratory burst oxidase. J. Biol. Chem. 1994, 269: 24519-24522.
140. Cherry N. Schumann Resonances, a plausible biophysical mechanism for the human effects of Solar. Geomagnetic Activity, Natural Hazards.2002, 26:219.
141. Choleris E., Del Seppia C., Thomas A.W., Luschi P., Ghione S., Moran G.R., Prato F. Shielding, but not zeroing of ambient magnetic field reduces stress-induced analgesia in mice. Proc. R. Soc. Lond. 2002, 269: 193-201.
142. Cook LL, Persinger MA. Suppression of experimental allergic encephalomyelitis is specific to the frequency and intensity of nocturnally applied, intermittent' magnetic fields in rats. Neurosci Lett. 2000, 13, 292(3):171-174.
143. Cosgrove D.J. Cellular mechanisms underlying growth asymmetry during stem gravitropism. Planta. 1997, 203(5): S130 - S135.
144. Coulton L.A., Barker A.T., Van Lierop J.E., Walsh MP. The effect of static magnetic fields on the rate of calcium/calmodulin-dependent phosphorylation of myosin light chain. Bioelectromagnetics. 2000, 21(3): 189-196.
145. Cox J.A. Interactive properties of calmodulin. Biochem. J. 1988, 249: 621-629.
146. Cozzone A.J. Protein phosphorylation in procariot. Ann. Rev. Microbiol. 1988, 42:97-125.
147. Cramer E. B., Gallin J.L. Lcalization of submemranonous cations to the leading edge of human neutrophils during chemotaxis. J. Cell. Biol. 1979,82:369-375. .
148. Crasson M. 50-60 Hz electrical and magnetic field effects on cognitive function in humans: a review. Radiation Protection Dosimetry.2003, 106(4): 333-340.
149. Cress L.W., Owen R.D., Desta A.B. Ornithine decarboxylase activity in L 929 cells following exposure to 60 Hz magnetic fields. Cancirogenesis. 1999, 20(6): 1025-1030.
150. Creti P., Copasso A., Grasso M., and Parisi A. Identification of a 5-HT1A receptor positively coupled to planarian adenylate cyclase. Cell. Boil. Intern. Report. 1992, 16 (5): 427-431
151. Cross A. R., Jones O.T.G. Enzymic mechanisms of superoxide production. Biochim. biophys. Acta. 1991, 1057: 281-298.
152. Davies M.S. Effects of 60 Hz electromagnetic fields on early growth in three plant species and a replication of previous results. Bioelectromagnetics. 1996, 17: 154-161.
153. Davies M.S., Dixey R., Green J.C. Evaluation of the effects of extremely low frequency electromagnetic fields on movement in the marine diatom Amphora coffeaeformis. Biol. Bull. 1998, 194: 194-223.
154. Delgado J.M., Leal J., Monteagudo J.L., Gracia M.G. Embryological changes induced by weak, extremely low frequency electromagnetic fields. J Anat. 1982, 134(Pt3): 533-551.
155. Digby J., Firn R.D. A study of the autotropic straightening reaction of a shoot previously curvated during geotropism. Plant, Cell and Environment. 1979a, 2: 149-154.
156. Digby J., Firn R.D. An analysis of the changes in growth rate occuring during the initial stages of geocurvature in shoots. Plant, Cell and Environment. 1979b, 2: 145-148.
157. Dixon S.J., Persinger M.A. Suppression of analgesia in rats induced by morphine or L-NAME but not both drugs by microTesla, frequency-modulated magnetic fields. Int J Neurosci. 2001, 108(1-2): 87-97.
158. Downey G.P. Fukushima T., Fialkov L., Waddell T.K. Intracellular signaling in neutrophil priming and activation. Cell Biol. 1995, 6: 345-356.
159. Durney C.H., Rushforth C.K., Anderson A.A. Resonant DC AC magnetic fields: Calculated response. Bioelectromagnetics. 1988, 9: 315336.
160. Engstrom S. Dynamical properties of Lednev's parametric resonance mechanism. Bioelectromagnetics. 1996, 17:58-70.
161. Engstrom S., Markov M.S., McLean M.J., Holcomb R.R., Markov J.M. Effects of non-uniform static magnetic fields on the rate of myosin phosphorylation. Bioelectromagnetics. 2002, 23: 475-479.
162. Eremenko T., Esposito C., Pasquarelli A., Pasquali E., Volpe P. Cell-cycle kinetics of friend erythroleukemia cells in a magnetically shielded room and in a low-frequency/low-intensity magnetic field. Bioelectromagnetics. 1996, 18: 58-66.
163. Fanelli C., Coppola S., Barone R., Colussi C., Gualandi G., Volpe P., Ghibelly L. Magnetic fields increase cell survival by inhibiting apoptosis via modulation of Ca2+ influx. The FASEB Journal. 1999, 13: 95-102.
164. Farrell J.M., Litovitz T.L., Penafiel M., Montrose C.J., Doinov P., Barber M., Brown K.M., Litovitz T.A. The effect of pulsed and sinusoidal magnetic fields on the morphology of developing chick embryos. Bioelectromagnetics. 1997, 18(6): 431-438.
165. Feychting M., Schulgen G., Olsen J.H., Ahlbom A. Magnetic fields and childhood cancer a pooled analysis of two Scandinavia studies. Eur. J. Cancer. 1995, 31A(12): 2035-2039.
166. Firn R.D., Digby J. The establishment of the tropic curvatures in plants. Ann. Rev. Plant Physiol. 1980, 31: 131-148.
167. Fitzsimmons R.J., Ryaby J.T., Magee F.P., Baylink D.J. Combined magnetic field increased net calcium flux in bone cells. Calcified Tissue International. 1994, 55: 376-380.
168. Fitzsimmons R.J., Ryaby J.T., Magee F.P., Baylink D.J. IGF-IIreceptor number is increased in TE-85 osteosarcoma cells by combined magnetic fields. Journal of Bone and Mineral Research. 1995, 10: 812-819.
169. Fontayne A., Dang P.M., Gougerot-Pocidalo M.A., El-Benna J. Phosphorylation of p47phox sites by PKC alpha, beta II, delta, and zeta: effect on binding to p22phox and on NADPH oxidase activation. Biochemistry. 2002, 41(24): 7743-7750.
170. Frankel R.B., Blakemore R.P., Wolfe R.S. Magnetite in freshwater magnetotactic bacteria. Science. 1979, 203: 1355-1357.
171. Franquinet R., Le Moigne A., Hanoune J. The adenylate cyclase system of Planarian Polycelis tenuis. Activation by serotonin and guanine nucleotides. Biochem Biophys Acta. 1978, 538:88-97
172. Franquinet R., Martelly I. Effects of serotonin and catecholamines on RNA synthesis in planarians: in vitro and in vivo studies. Cell Differentiation. 1981, 10:201-209
173. Fukaki H, Wysocka-Diller J, Kato T, Fujisawa H., Benfey P.N., Tasaka M. Genetic evidence that the endodermis is essential for shoot gravitropism in Arabidopsis thaliana. Plant J. 1998, 14:425-430
174. Fukaki H., Fujisawa H., Tasaka M. Gravitropic response of inflorescence stems in Arabidopsis thaliana. Plant Physiol. 1996. Y. 110. P. 933-943.
175. Gamaley I., Augsten K., Berg H. Electrostimulation of macrophage NADPH oxidase by modulated high-frequency electromagnetic fields. Bioelectrochem. & Bioenergetics. 1995, 38: 415-418.
176. Gegear R,J., Casselman A., Waddell S., Reppert S.M. Cryptochrome mediate light-dependent magnetosensitivity in Drosophilla. Nature. 2008, 454: 1014-1018.
177. Geissler P.L., Dellago C., Chandler D., Hutter J., Parrinello M., Autoionization in liquid water, Science. 2001, 291: 2121-2124.
178. Goodman R., Bumann J., Wei L.-X., Shirley-Henderson A. Exposure of human cells to electromagnetic fields: effect of time and field strength on transcript levels. Electro and Magnetobiology. 1992, 11(1): 19-28.
179. Gould J.L., Kirschvink J.L., Deffeyes K.S. Bees have magnetic remanence. Science. 1978, 201: 1026-1028.
180. Guecheva T., Henriques J.A. P., Erdtman B. Genotoxic effects of copper sulphate in freshwater planarian in vivo, studied with the single-cell gel test (comet assay). Mutat. Res. 2001, 497: 19-27.
181. Guo T., Peters A.H., Newmark P.A. A Bruno-like gene is required for stem cell maintenance in planarians. Dev Cell. 2006, 11: 159-169.
182. Haiech J., Klee C.B., Demaille J.G. Effects of cations on affinity of calmodulin for calcium: ordered binding of calcium ions allows the specific activation of calmodulin-stimulated enzymes. Biochemistry. 1981, 20(13): 3890-3897.
183. Halle B. On the cyclotron resonance mechanism for magnetic fields on transmembrane ion conductivity. Bioelectromagnetics. 1988, 9: 315-336.
184. Hansson Mild K. Measured 50 Hz electric and magnetic fields in Swedish and Norwegian residental buildings. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 1996, 45(3): 710-714.
185. Hansson Mild K., Sandstrom M. Health aspects of electric and magnetic fields from'VDTs. Advances in Electromagnetic Fields in Living Systems. Edited by J.C. Lin, New York: Plenum Press. 1994, 1: 155-183. '
186. Harland J., Eugstrom S., Liburdy R. Evidence for a slow time-scale of interaction for magnetic fields inhibiting tamoxifen's antiproliferative action in human breast cancer cells. Cell Biochem. Biophys. 1999, 31(3): 295-306.
187. Harland J.D., Liburdy R.P. Environmental magnetic fields inhibit the antiproliferation action of tamoxifen and melatonin in a human breast cancer cell line. Bioelectromagnetics. 1997, 18(8): 555-562.
188. Harper J.F., Sussman M.R., Schaller G.E., Putnam Evans C., Charbonnean H., Harmon A.C. A calcium-dependent protein kinase with a regulatory domain similar to calmodulin. Science. 1991, 252: 951-954.
189. Havas M. Dirty electricity elevated blood sugar among electrically sensitive diabetic and may explain brittle diabetes. Electromagnetic biology and medicine. 2008, 27: 135-146.
190. Heath C.W. Electromagnetic field exposure and cancer: A rewiew of epidemiologic evidence. CA. Cancer J. Clin. 1996, 46(1): 29-44.
191. Hemmersbach-Krause R., Briegleb W., Hader D. Gravity effects in Paramecium eels: an analysis of a possible sensory function of trichocysts and simulated weightlessness on trichocists exocytosis. Eur. J.Protistol., 1991(a) 27: 85-92
192. Hemmersbach-Krause R., Briegleb W., Hader D. Dependence of gravitaxis in Paramecium on oxygen. Eur. J.Protistol. 1991(b), 27: 278-282.
193. Hendee S.P., Faor F.A., Christensen D.A., Patrick B., Durney C.H., Blumenthal D. The effects of weak extremely low frequency magnetic fields on calcium/calmodulin interaction. Biophysical Journal. 1996, 70: 2915-2923.
194. Henderson B., Kind M., Boeck G., Helmberg A., Wick G. Gene expression profiling of human endothelial cells exposed to 50Hz magneticfields fails to produce regulated candidate genes. Cell stress & chaperones. 2006, 11(3): 277-232.
195. Higashithani K., Kage A., Katamura S., Imai K., Hatade S. Effects of magnetic field on the formation of CaC03 particles. Journal of colloid and interface science. 1993, 156: 90-95.
196. Hoffstein S.T., Ultrastructural demonstration of calcium loss from local regions of the plasma membrane of surface stimulated human granulocytes. J. Immunol. 1979, 123: 1359-1402.
197. Hori I. Cy to logical approach to morphogenesis in the planarian blastema. II. The effect of neuropeptides. J. Submicrosc. Cytol. Pathol.1997, 29: 91-97.
198. Huang C. K. Protein kinases in neutrophils: a review. Membr. Biochem. 1990, 8: 61-69.
199. Jacobson J.I. A look at the possible mechanism and potential of magnetotherapy. J. Theor. Biol. 1991, 149(1): 97-119.
200. Jacobson J.I. ' Pineal-hypothalamus tract mediation of picotesla magnetic fileds in the treatment of neurological disorders. Panminerva Med. 1994, 36(4): 201-205.
201. Jenrow K.A., Smith C.H., Liboff A.R. Weak extremely-low-frequency magnetic fields and regeneration in the planarian Dugesia tinigra. Bioelectromagnetics. 1995, 16: 106-112.
202. Jenrow K.A., Smith C.H., Liboff A.R. Weak extremely-low-frequency magnetic field-induced regeneration anomalies in the planarian Dugesia tigrina. Bioelectromagnetics. 1996, 17:467-474.
203. Jenrow K.A., Zhang X., Renehan W.E., Liboff A.R. Weak ELF magnetic field effects on hippocampal rhythmic slow activity. Exp Neurol.1998, 153(2): 328-234.
204. Jenrovv KA, Smith C.H., Liboff A.R. Weak extremely-low-frequency magnetic field-induced regeneration anomalies in the planarian Dugesia tigrina. Bioelectromagnetics. 1996, 17(6): 467-474.
205. Jhonsen S. and Lohmann K.J., Magnetoreception in animals. Phys. Today. 2008,61(3): 29-35.
206. Juutilainen J., Laara E., Saali K. Relationship between field strength and abnormal develdpment in chick embryos exposed to 50 Hz magnetic fields. Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med. 1987, 52(5): 787793.
207. Juutilainen J. Developmental effects of extremely low frequency electric and magnetic fields. Radiation Protection Dosimetry. 2003, 106(4): 385-390.
208. Kaczmarek L, Levitan IB. Neuromodulation. The biochemical Control of Neuronal Excitability. Oxford University press. 1987
209. Karabakhtsian R., Broude N., Shalts N., Kochlatyi S., Goodman R., Henderson A.S. Calcium is necessary in the cell response to EM fields. FEBS letters. 1994, 349: 1-6.
210. Karipidis K.K., Martin L.G. Pilot Study of Residential Power Frequency Magnetic Fields in Melbourne. 2005, ARPANSA Technical Report No. 142.
211. Kato R. Effects of a very low magnetic fields on the gravitropic curvature ofZea roots. Plant Cell Physiol. 1990, 31(4): 565-568.
212. Kato R., Kamada H., Asashima M. Effects of high and very low magnetic fields,on the growth of hairy roots of Daucus carota and Atropa belladonna. Plant Cell Physiol. 1989, 30 (4): 605-608.
213. Kato T., Morita M.T., Fukaki H., Ymauchi Y., Uehara M., Niihama M., Tasaka M. SGR2, a phospholipase-like protein, and ZIG/SGR4, a SNARE, are involved in the shoot gravitropism of Arabidopsis. Plant Cell, 2002, 14: 33-46.
214. Kavaliers M., Ossenkopp K-P. Opioid systems and magnetic field effects in the land snail Cepaea nemoralis. Biol. Bull. 1991, 180: 301-309.
215. Ladurner P., Reiger R., Baguna J. Spatial distribution and differentiation potential of stem cells in hatchlings and adults in the marine platyhelminth Macrostomus sp.: a bromodeoxyuridine analysis. Dev Biol. 2000, 226: 231-241.
216. Lander H.M., Milbank A.J., Tauras J.M., Hajjar D.P., Hempstead B.L., ScHwartz G.D., Kraemer R.T., Mirza U.A., Chait B.T., Redoxregulation of cell signaling. Nature. 1996, 381: 380-381.
217. Leal J., Trillo M.A., Ubeda A., Abraira V., Shamsaifar K., Chacon L. Magnetic enviroment and embryonic development: A role for the Earth's field. IRCSMed. Sci. 1986, 14: 1145-1146.
218. Lednev V.V. Comments on "Clarification and application of ion parametric resonance model for magnetic field interactions with biological systems" by Blanchard and Blackman. Bioelectromagnetics. 1995, 16: 268269.
219. Lednev V.V. Possible mechanism for influence of weak magnetic fields on biological systems. Bioelectromagnetics. 1991, 12: 71-75.
220. Lednev V.V., Malyshev S.L. Effects of weak combined magnetic fields on actin-activated atpaseactivity of skeletal myosin. Abstract collection Bioelectromagnetics Society Annual Meeting, St Paul, Minnesota, USA. 2001: 3-4.
221. Lester D.S., Blumfeld V. Divalent cation-induced changes in conformation of protein kinase C. Biophys. Chem. 1991, 39: 215-224.
222. Leucht T. Magnetic effects on tail-fin Melanospores of Xenopus laevis tadpoles in vitro. Naturwissenschaften. 1987, 74: 441-443.
223. Liboff A.R. Cyclotron resonance in membrane transport. In: Chiabrera, A., Nicolini, C., Schwan, H.P. (eds.), Interactions between Electromagnetic Fields and Cells. New York: Plenum, 1985: 281-296.
224. Liboff A.R. Interaction Mechanism of Low Level Electromagnetic Fields and Living Systems. Eds. B. Norden, C. Ramel. Oxford: Oxford University Press. 1992: 130-147.
225. Liboff A.R., Chering S., Jenrow K.A., Bull A. Calmodulin-dependent cyclic nucleotide phosphodiesterase activity is altered by 20 ¡iT magnetostatic fields. Bioelectromagnetics. 2003, 24: 32-38.
226. Liboff A.R., McLeod B.R. Power lines and the geomagnetic field. Bioelectromagnetics. 1995, 16: 227-230.
227. Liboff A.R., Parkinson W.C. Search for ion-cyclotron resonance in an Na -transport system. Bioelectromagnetics 1991, 12(2): 77-83.
228. Liboff A.R., Rozek R.J., Sherman M.L., McLeod B.R., Smith S.D. 45Ca2+- cyclotron resonance in human lymphocytes. J. Bioelect. 1987, 6: 1322.
229. Liboff A.R., Thomas J.R., Schrot J. Intensity threshold for 60-Hzmagnetically induced behavioral changes in rats. Bioelectromagnetics. 1989, 10(1): 111-113.
230. Liboff A.R., McLeod B.R. Kinetics of channelized membrane ions in magnetic fields. Bioelectromagnetics. 1988, 9: 39-51.
231. Liburdy R.P., Sloma T.R., Sokolic R., Yaswen P. EMF magnetic fields, breast cancer, and melatonin: 60 Hz fields block melatonin's oncostatic action of ER+ breast cancer cell proliferation. J. Pineal. Res. 1993, 14: 89-97.
232. Lindstorm E., .Berglund A., Mild K.H., Lindstorm P., Lundgren E. CD45 phosphatase in Jurkat cells in necessary for response to applied ELF magnetic fields. FEBS Letters. 1995, 370: 118-122.
233. Lindstorn E., Lindstorn P., Berglund A., Mild K.H., Lundgren E. Intracellular calcium oscillations induced in a T-cell line by a weak 50 Hz magnetic field. J. of cellular physiology. 1993, 156: 395-398.
234. Liochev S.I., Fridovich I. Copper, zinc superoxide dismutase and H202. Effects of bicarbonate on inactivation and oxidations ofNADPH and urate, and on consumption of H202. J Biol Chem. 2002: 277(38): 3467434678.
235. Lohmann K.J. Magnetic-field perception. Nature. 2010, 464: 11401142.
236. Maffeo S, Miller M.W., Carstensen E.L. Lack of effect of weak low frequency electromagnetic fields on chick embryogenesis. J. Anat. 1984, 139 (Pt 4): 613-618.
237. Maffeo S., Brayman A.A., Miller M.W., Carstensen E.L., Ciaravino V., Cox C. Weak low frequency elactromagnetic fields and chick embryogenesis: failure to reproduce findings. J.Anat. 1988, 157: 101-104.
238. Mamar-Bachi A., Cox J.A. Quantitative analysis of the free energy coupling in system calmodulin, calcium, smooth muscle myosin light chain kinase. Cell calcium.-1987, 8: 473-482.
239. Marikovsky M., Ziv V., Nevo N., Harris-Cerruti C., Mahler O. Cu/Zn superoxide dismutase plays important role in immune reponse. The Journal of Immunology, 2003, 170: 2993-3001.
240. Markov M.S., Muehsam D.J., Pilla A.A. Modulation of cell-free myosin phosphorylation with small ambient static magnetic field changes. In: Transaction of the 2nd Congress of the Europen Bioelectromagneyic Associaton. Bled-Slovenia. 1993a: 73-74.
241. Markov M.S., Pilla A.A. Weak static magnetic fields modulation of myosin phosphorylation in a cell free preparation: calcium dependence. -Bioelectrochem. Bioenerg. 1997, 43: 233-238.
242. Markov M.S., Wang S., Pilla A.A. Effects of weak low frequency sinusoidal and DC magnetic fields on myosin phosphorylation in cell-free preparation. Bioelectrochemistry and Bioenergetics. 1993b, 30: 119-125.
243. Martelly I, Franquinet R, Le Moigne A. Relationship between variations of cAMP, neuromediators and stimulation of nucleic acid synthesis during planarian (Polycelis tenuis) regeneration. Hydrobiologia. 1981, 84: 195-201.
244. Martelly I. and Franquinet R., Planarian regeneration as a model for cellular activation studies. Trends Biochem. Sci. 1984, 9: 468-471
245. Martelly I. Calcium thresholds in the activation of DNA and RNA syntesis in cultured planarian cells: relationship with hormonaal and DB cAMF effect. Cell Differ. 1984(a) 15:25-36
246. Martelly I. Planarian regeneration: effect of the external calcium concentration on total calcium, hormonal contens and DNA syntesis. Comp. Biochem. Phisiol. 1984(b), 78A: 329-333.
247. Martelly I, Molla A., Thomasset M., Le Moigne A. Regeneration of Planarians: In vivo and in vitro effects of calcium and calmodulin on DNA synthesis. Cell differettiation. 1983, 13:25-34.
248. Martin A.H. Development of chicken embryos following exposure to 60-Hz magnetic fields with differing waveforms. Bioelectromagnetics. 1992, 13(3): 223-230.
249. Martin A.H. Magnetic fields and time dependent effects on development. Bioelectromagnetics. 1988, 9(4): 393-396.
250. Martynyuk V.S., Kalinovsky P.S. Tseisler Yu.V. Influence of 8 Hz Magnetic Fiseld on The Binding of Chloroform With Proteins. Biophysics. 2004 (a), 49(S1): S17-S22.
251. Martynyuk V.S., Panov D.A. Surfactant Properties of Natural Phospholipids in Media Treated with Extremely Low Frequency Magnetic Field. Biophysics. 2004 (b), 49(S1): S23-S25.
252. Maslanyi M., Sympson J., Roman E., Schuz J. Power frequency magnetic fields and risk of childhood leukemia: misclassification of exposure from the use of the "distance from power line" exposure surrogate. Bioelectromagnetics.'2009, 30(3): 183-188.
253. McKay R.D. Stem cell biology and neurodegenerative disease. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2004, 359: 851-856.
254. McLeod B.R., Liboff A.R. Dynamic characteristics of membrane ions in multifield configurations of low-frequency electromagnetic radiation. Bioelectromagnetics. 1986, 7: 177-189.
255. McLeod B.R., Liboff A.R., Smith S.D. Biological systems in transition: sensitivity to extremely low-frequency fields. Electro- and Magnetobiology. 1992, 11:29-42.
256. McLeod B.R., Smith S.D., Cooksey K.E., Liboff A.R. Ion cyclotron resonance frequencies enhance Ca2+-dependent motility in diatoms. J. Bioelect. 1987a," 6: 1-12.
257. McLeod B.R., Smith S.D., Liboff A.R. Calcium and potassium cyclotron resonance curves and harmonics in diatoms (A. coffeaeformis) J. Bioelectricity. 1987b, 6: 153-168.
258. Mezei G., Spinelli J.J., Wong P., Borugian M., McBride M.L. Assessment of selection bias in the Canadian case-control study of residential magnetic field exposure and childhood leukemia. Am. J. Epidemiol. 2008, 167(12): 1504-1510.
259. Mohri K., Fukushima M., Matsumoto M. Gradual decrease of electric resistivity in water triggered by milli-gauss low frequency pulsed magnetic field. Trans. Magn. Soc. Japan. 2001, 1: 22-26.
260. Mohri K., Fukushima M. Gradual decreasing and temperature stability of electric resistivity in water triggered with milligauss AC field. IEEE Transaction on magnetics. 2002, 38(5): 3353-3355.
261. Mohri K.; Fukushima M. Mlligauss magnetic field triggering reliable self-organisation of water with long-range odering proton transport through cyclotron resonance. IEEE Transaction on magnetics. 2003, 39(5): 33283330.
262. Moraczewski J., Martelly I., Franquinet R. Protein phosphorilation and the role of Ca2+ in planarian turbellarian regeneration. Hydrobiologia. 1986, 132: 223-227
263. Morel F., Doussiere J., Vignais P.V. The superoxide-generating oxidase of phagocytic cells. • Physiological, molecular and pathophysiological aspects. Eur.J. Biochem 1991, 201: 523-546.
264. Morita M., Hall F., Best J.B., Gern W. Photoperiodic modulation of cephalic melatonin inplanarians. J. Exp. Zool. 1987, 241:383-388
265. Morita M.T., Kato T., Nagafusa K., Saito C., Ueda T., Nakano A., Tasaka M. Involment of the vacuoles of the endodermis in the early process of shoot gravitropism in Arabidopsis. Plant Cell. 2002, 14:47-56.
266. Mullins JM, Penafiel LM, Juutilainen J, Litovitz TA. Dose-responseof electromagnetic field-enhhancced ornitine decarboxylase activity. Bioelectrochem. Bioenerg. 1999, 48:193-199.
267. Naccache- P.H., Molsli T.F.P., Borgeat P., White J.R., Sha'afi R. Phorbol esters inhibit the fMet-Leu-Phe- and leukotriene B4 stimulated calcium mobilization and enzyme secretion in rabbit neutrophils. J. Biol. Chem. 1985, 260(4): 2125-2131.
268. Nishizuka Y. Intracellular signaling by hydrolysis of phospholipids and activation of protein kinase C. Science. 1992, 258: 607-614.
269. Noda Y., Mori A., Liburdy R.P., Packer L. Magnetic filelds and lipoic acid influence the respiratory burst in activated rat peritoneal neutrophils. Pathophysiology. 2000, 7(2): 137-141.
270. Nordenson I., Mild K.H., Andersson G., Sandstorn M. Chromosomal aberrations in human amniotic cells after intermittent exposure to fifty hertz magnetic fields. Bioelectromagnetics. 1994, 15: 293-301.
271. Norris V., Baldwin T.J., Sweeney S.T., Williams P.H. & Leach K.L. A protein-kinase C-like activity in Eshrichia coli. Molec microbiol. 1991. 5: 2977-2981.
272. Novikov Y.V., Sheiman I.M., Fesenko E.E. Effect of weak static and low-frequency alternating magnetic fields on the fission and regeneration of the planarian dugesia (Girardia) tigrina. Bioelectromagnetics. 2008, 29(5):3 87-93.
273. O'Connor R.P., Persinger M.A. Geophysical variables and behavior: LXXXV. Sudden infant death, bands of geomagnetic activity and pel (0.2 to 5 Hz) geomagnetic micropulsation. Percept. Mot. Skills. 1999, 88(2): 391-397.
274. Page M.G., Cera Di.E. Role of Na+ and K+ in enzyme function. Physiol. Rew. 2006, 86: 1049-1092.
275. Palicz A., Foubert T.R., Jesaitis A.J., Marodi L., McPhail L.C. Phosphatidic acid and diacylglycerol directly activate NADPH oxidase by interacting with enzyme components. J. Biol. Chem. 2001, 276(5): 30903097.
276. Parkinson W.C. and Sulik G.L. Diatom response to extremely low-frequency magnetic fields. Radiat. Res. 1992, 130: 319-330.
277. Pedersen RJ.' Scanning electron microscopical observation on epidermal wound healing in the planarian Dugesia tigrina. Whilhelm Roux's Arch. 1976, 179:251-273.
278. Pellettieri J., Sánchez Alvarado A. Cell turnover and adult tissue homeostasis: From humans to planarians. Annu. Rev. Genet. 2007, 41: 83105.
279. Persinger .-M.A., Cook L.L., Koren S.A. Suppression of experimental allergic encephalomyelitis in rats exposed nocturnally to magnetic fields. Int. J. Neurosci. 1999, 100(1-4): 107-116.
280. Persinger MA, Belanger-Chellew G. Facilitation of seizures in limbic epileptic rats by complex 1 microTesla magnetic fields. Percept. Mot. Skills. 1999, 89(2): 486-492.
281. Portier C.J., Wolf M.S. (ed.) Assessment of Helf Effects from Exposure to Power-Line Frequency Electric and Magnetic fields. Working group report. Number 98-3981 in NIEHS/NIH, PO Box 12233, Research Triangle Park, NC 27709, 1998.
282. Potts M.D., Parkinson W.C., Nooden L.D. Raphanus satinus and electromagnetic fields. Bioelectrochemistry and Bioenergetics. 1997, 44: 131-140.
283. Prasad A.V., Miller M.W., Carstensen E.L., Cox C., Azadniv M.,. Brayman A.A. Failure to reproduce increased calcium uptake in human lymphocytes at purported cyclotron resonance exposure conditions. Radiat Environ Biophys. 1991, 30: 305-320.
284. Prasad A.V., Miller M.W., Cox C., Carstensen E.L., Hoops H., and Brayman A.A. A test of the influence of cylotron resonance exposures on diatom motility. Health Phys. 1994, 66: 305-312.
285. Prato F.S., Carson J.J.L., Ossenkopp K.-P., Kavaliers M. Possible mechanisms by which extremely low frequency magnetic fields affect opioid function. FASEB J. 1995, 9: 807-814.
286. Prato F.S., Kavaliers M., Thomas A.W. Extremely low frequency magnetic fields can either increase or decrease analgaesia in the land snail depending on field and light conditions Bioelectromagnetics 2000, 21: 287301.
287. Rajkovic V., Matavulj M., Johansson O. Light and electron microscopic study of the thyroid gland in rats exposed to power-frequency electromagnetic fields. The Journal of Experimental Biology. 2006, 209: 3322-3328.
288. Rannug A., Ekstrom T., Mild K.H., Holmberg B., Gimenez-Conti I., Slaga T.J. A study on skin tumour formation in mice with 50 Hz magnetic field exposure. Carcinogenesis. 1993, 14(4): 573-578.
289. Rannug A., Holmberg B., Ekstrom T., Mild K.H., Gimenez-Conti I., Slaga T.J. Intermittent 50 Hz magnetic field and skin tumour promotion in SENCAR mice. Carcinogenesis, 1994, 5(2): 153-157.
290. Rapoport S.I., Breus T.K., Kozyreva O.V., Malinovskaya N.K. Geomagnetuc pulsation and myocardial infarctions. Ter. Arkh. 2006, 78(4): 56-60.
291. Reddien P.W., Oviedo N.J., Jennings, J.R., Jenkin J.G., Sanchez Alvarado A. SMEDWI-2 is a PlWI-like protein that regulates planarianstem cells. Science. 2005, 310: 1327-1330.,
292. Rogdestvenskaya Z., Tiras Kh., Srebnitskaya L., Lednev V. Modulation of regeneration of planarians Dugesia tigrina (Platyhelminthes, Triclada) by weak magnetic field. Belg. J.Zool. 2001, 131 (Supplement 1): 149-150
293. Ross S.Mr Combined DC and ELF MF can alter cell proliferation. Bioelectromagnetics. 1990, .11:27-36.,
294. Roy S., Noda Y., Eckert V., Traber M.G., Mori A., Liburdy R.P., Packer L. The phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) induced oxidative burst in rat peritoneal neutrophils is increased by 0.1 mT (60 Hz) magnetic field. FEBSLett. 1996, 376: 164-166.
295. Rozek R.J., Sherman M.L., Liboff A.R., McLeod B.R., Smith S.D. Nifedipine is an antagonist to cyclotron resonance enhancement of 45Ca incorporation in human lymphocytes. Cell Calcium. 1987, 8(6): 413-427.
296. Rusovan A., Kanje M., Mild K.H. The stimulatory effect of magnetic fields on regeneration of the rat sciatic nerve is frequency dependent. Experimental neurology. 1992, 117: 81-84.
297. Sack F. Plant gravity sensing. Int. Rev. Cytol. 1991, 127: 193-252.
298. Sack F.D. Plastids and gravitropic sensing. Planta. 1997, 203: S63 -S68.
299. Saier M.H., Wu L-F., Reizer J. Regulation of bacterial physiological processes by three types of protein phosphorylating systems. Trends Biochem Sci. 1990, 15(10): 391-395.
300. Sandstrom M., Mild K.H., Lovtrup S. Effect of weak pulsed magnetic filelds on chick embryogenesis. In Knave B., Wideback P-G. (eds):: "Work with display" units. Amsterdam: Elsevier Science Publishers. 1986: 135140.t
301. Sandvveiss J. On the cyclotron resonance model of ion transport. Bioelectromagnetics. 1990, 11: 203-205.
302. Sandyck R. Rapid normalization of visual evoked potentials by picoTesla range magnetic fields in chronic progressive multiple sclerosis. J. Neuroscience. 1994, 77(3-4): 243-259.
303. Sandyck R. Weak magnetic fields antagonize the effects of melatonin on blood glucose levels in Parkinson's disease. J. Neuroscience. 1993, 68(1-2): 85-91.
304. Sandyck R., Derpapas. Further observations on unique efficacy of picoTesla range magnetic fields in Parkinson's disease. J. Neuroscience. 1993, 69(1-4): 167-183.
305. Sandyck R., Iacono R.P. Reversal of visual neglet in Parkinson's disease by treatment with picoTesla range magnetic fields. J. Neuroscience. 1993, 73(1-2): 93-107.
306. Sanker Narajan P.V., Subrahmajan S., Satjanrrajana M. Effects of pulsating magnetic fields on the physiology test animals and man. Curr. Sci. 1984, 53(18): 959-965.
307. Satterlee J.S., Sussman M.R. Unusual membrane-associated protein kinases in higher plants. J. Membrane Biol. 1998, 164(3): 205-213.
308. Sauzin-Morton M.J. Etude ultrastructurale des neoblastes de Dendrocoelum lacteum au cours de la regeneration. J. Ultrastruct. Res. 1973,45:206-222.
309. Sbarra A.J., Karnovskyi M. L., The biochemical basis of phagocytosis. I. Metabolic changes during the ingestion of particles by polymorphonuclear leukocytes. The Jornal of biological chemistry. 1959, 234(6): 1355-1362.
310. Sharifian A, Firoozeh M, Pouryaghoub G, Shahryari M, Rahimi M, Hesamian M, Fardi A. Restless Legs Syndrome in shift workers: A cross sectional study on male assembly workers. J Circadian Rhythms. 2009, 14: 7:12.
311. Sheppard F.R., Kelher M.R., Moore E.E., McLaughlin N.J., Banerjee A., Silliman C.C. Structural organization of the neutrophil NADPH oxidase: phosphorylation and translocation during priming and activation. J Leukoc Biol. 2005, 78(5):1025-1042.
312. Shibata N., Umesono Y., Orii H., Sakurai T., Watanabe K., Agata K. Expression of vasa(vas)-related genes in germline cells and totipotent somatic stem cells of planarians. Dev Biol. 1999, 206: 73-87.
313. Shiose A., Sumimoto H. Arachidonic acid and phosphorylation synergistically induce a conformational change of p47phox to activate the phagocyte NADPH oxidase. Biochemistry. 1999,38(49): 16394-16406.
314. Sievers A., Buchen B., Volkman D. Role of the cytoskeleton ingravity perception. In: Cytoskeleton Basis of Plant growth and Form. London,: Acad. Press, 1991: 169-182.
315. Sinclair W., Trewavas A.J. Calcium in gravitropism. A reexamination. Planta. 1997, 203(5): S85 - S90.
316. Sisken B.F., Fowler I., Mayaund C., Ryaby J.P., Ryaby J., Pilla A. Pulsed electromagnetic fileds and normal chick development. J. Bioelect. 1986, 5: 25-34.
317. Smith C.D., Uhing R. J., Snyderman R. Nucleotide regulatory protein-madiated activation of phospholipase C in human polimorphnonuclear leukocytes is derupted by phorbol esters. J. Biol. Chem. 1987. 262(13): 6121-6127.
318. Smith R.F. Lithium as a normal metabolite: some implications for cyclotron resonance of ions in magnetic fields. Bioelectromagnetics. 1988, 9:387-391.
319. Smith S.D., McLeod B.R., Liboff A.R. Effects of resonant magnetic fields on chick femoral development in vitro. Bioelectromagnetics. 1991, 10: 81-99.
320. Smith S.D., McLeod B.R., Liboff A.R. Effects of CR-tuned 60 Hz magnetic fields on sprouting and early growth of Raphanus satinus. Bioelectrochemistry and Bioenergetics. 1993, 32: 67-76.
321. Smith S.D., McLeod B.R., Liboff A.R. Testing the ion cyclotron resonance theory of electromagnetic field interaction with odd and even harmonic tuning for cations. Bioelectroch. Bioener. 1995, 38: 161-167.
322. Smith S.D., McLeod B.R., Liboff A.R., Cooksey K. Calcium cyclotron resonance and diatom mobility. Bioelectromagnetics. 1987, 8(32): 215-227.
323. Snedden W.A., Fromm H. Calmodulin, calmodulin related proteins and plant responses to the enviroment. Trends in Plant Science. 1998, 3(8): 299-304.
324. St-Pierre L.S., Parker G.H., Bubenik G.A. Enhanced mortality of rat pups following induction of epileptic seizures after perinatal exposure to 5 nT, 7 Hz magnetic field. Life Sciences. 2007, 81: 1496-1500.
325. St-Pierre L.S., Persinger M.A. Conspicuous histomorphological anomalies in the hyppocampal formation of rats exposed prenatally to a complex sequence magnetic field within the nanoTesla range. Percept. Mot. Skills. 2003, 97(3Pt2): 1307-1314.
326. Staczek J., Marino A.A., Gilleland L.B., Pizarro A., Gilleland H.E. Low-frequency electromagnetic fields alter the replication cycle of MS2 bacteriophage. Current Microbiology. 1998, 36: 298-301.
327. Stern S, Laties V.G., Nguyen Q.A., Cox C. Exposure to combined static and 60 Hz magnetic fields: failure to replicate a reported behavioral effect. Bioelectromagnetics. 1996, 17(4): 279-292.
328. Subrahmayam S., Sanker Narajan P.V., Srinivasan T.M. Effects of magnetic micropulsation on the biological system, a bioenviromental study. Int. J. Biometeorol. 1985, 29(3): 293-305.
329. Tasaka M., Kato Т., Fukaki H. The endodermis and shoot gravitropism Trends in Plant Science. 1999, 4(3): 103-107.
330. Thelen M., Dewald В., Baggiolini M. Neutrophil signal transduction and activatin of the respiratory burst. Physiological Reviews. 1993, 73(4): 797-821.
331. Thomas J.R., Schrot J., Liboff A.R. Low-intensity magnetic fields alter operant behavior in rats. Bioelectromagnetics. 1986, 7(4): 349-357.
332. Trillo M.A., Ubeda A., Blanchard J.P., House D.E., Blackman C.F. Magnetic fields at resonant conditions for the hydrogen ion affect neurite outgrowth in PC-12 cells: A test of the ion parametric resonance model. Bioelectromagnetics. 1996, 17: 10-20.
333. Trillo M.A., Ubeda A., Chacon L., Leal J. Effectivity of a pulsed magnetic fields on chick embryo population: Importance of the commencement time of exposure. BRAGS, 6 th Annual Metting, Utrecht, Netherlands, 1986.
334. Ubeda A,-, Leal J., Trillo M.A., Jimenez M.A., Delgado J.M. Pulse shape of magnetic fields influences chick embryogenesis. J. Anat. 1983, 137(Pt3): 513-536.
335. Valberg P.A., Kavet R., Rafferty C.N. Can low-level 50/60 Hz electric and magnetic fields cause biological effects? Radiat. Res. 1997, 148(1): 2-21.
336. Vallee Ph., Lafait J., Legrand L., Mentre P., Monod M-O., Thomas Y. Effect of pulsed low-frequency electromagnetic fields on water characterized by light scattering techniques: role of bubbles. Langmuir, 2005,21:2293-2299.
337. Valtersson U., Mild K.H. and Mattsson M.-O. Effects on Ornithine decarboxylase activity and polyamine levels are different in Jukat and CEM-CM3 cells after 50 Hz magnetic field exposure. Bioelectrochemistry. Bioenergetics. 1997, 43: 169-172.
338. Varro P., Szemerszky R., Bardos G., Vilagi I. Changes in synaptic efficacy and seizure susceptibility in rat brain slices following extremely low-frequency electromagnetic field exposure. Bioelectromagnetics. 2009, 30(8):631-640.
339. Villar D., Schaeffer D.J. Morphogenetic action of neurotransmitters on regenerating planarians. Biomed. Environm. Science. 1993, 6:327-347
340. Volkmann D., Sievers A. Encyclopedia of Plant Physiology. New Series. Physiology of Movements. Eds N. Haupt, M.E. Feinleib, Berlin: Springer. 1979, 7: 573-600.
341. Vorobyov V., Yurkov I., Belova N., Lednev V. Agroclavine potentiates hippocampal EEG effects of weak combined magnetic field in rats. Brain Research Bulletin. 2009, 80: 1-8.
342. Vorobyov V.V., Sosunov E.A., Kukushkin N.I., Lednev V.V. Weak combined magnetic field affects basic and morphine induced rat's EEG. Brain research. 1998, 781: 182-187.
343. Walcott C.L.,'Gould G., Kirschvink J.L. Pigeons have magnets. Science. 1979, 205: 1027-1029.
344. Walker M.M., DennisT.E., Kirschvink J.L. The magnetic sense and its use in long-distance navigation by animals. Current- Opinion in Neurobiology. 2002, 12: 735-744
345. Weisenseel M.H., Meyer A.J. Bioelectricity, gravity and plants. Planta. 1997, 203: S98-S106.
346. Went F. (1928) Wuchsstoff und Wachtun. Res. Tran. Bot. Nethrland, V.25, p.p. 528-535.
347. Wiltschko W., Wiltschko R. Magnetic orientation and magnetoreception in,birds and other animals. J. Comp. Physiol. A. 2005, 191: 675-693.
348. Yano D., Sato M., Saito C., Sato M.H., Morita M.T., Tasaka M. A SNARE complex containing SGR3/AtVAM3 and ZIG/VTI11 in gravity-sensing cells is important for Arabidopsis shoot gravitropism. Proc Natl Acad Sci USA. 2003, 100: 8589-8594.
349. Zhadin M.N. Combined action of static and alternating magnetic fields on ion motion in a macromolecule: theoretical aspects. Bioelectromagnetic. 1998, 19: 279-292.
350. Zhadin M.N. Review of Russian literature on biological action of DC and low-frequency AC magnetic fields. Bioelectromagnetic. 2001, 22: 2745.
351. Zhadin M.N., Fesenko E.E. Ionic cyclotron resonance in biomolecules. Biomedical Science. 1990, 1: 245-250.
352. Zhadin M.N., Novikov V.V., Barnes F.S., Pergola N.F. Combined action of static and alternating magnetic fields on ionic current in aqueous glutamic acid solution. Bioelectromagnetics. 1998, 19: 41-45.
353. Zhang Q., Tabrah F.L. and Whittow G.C. Effect of 60Hz sinusoidal electromagnetic" field on avian embryonic growth and oxygen consumption. Electro-and Magnetobiology. 1993, 12(1): 27-37.
354. Zhang X., Liu X., Pan L., Lee I. Magnetic fields at extremely low-frequency (50 Hz, 0.8 mT) can induce the uptake of intracellular calciumlevels in osteoblasts. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010, 396(3): 662666.
355. Zimmerman S., Zimmerman A.M., Winters W.D., Cameron I.L. Influence of 60Hz magnetic fields on sea urchin development. Bioelectromagnetics. 1990, 11: 37-45.
-
Белова, Наталья Александровна
-
доктора биологических наук
-
Пущино, 2011
-
ВАК 03.01.02
- Действие слабого постоянного магнитного поля на антиоксидантную систему проростков редиса
- Регуляция ДНК-белковых взаимодействий слабыми комбинированными постоянным и низкочастотным полями в модельных и биологических системах
- Влияние слабых комбинированных магнитных полей на регенерацию планарий Girardia tigrina и метаморфоз жуков Tenebrio molitor
- Воздействие слабых импульсных магнитных полей на перекисное окисление липидов тилакоидных мембран и функционирование фотосинтетической электрон-транспортной цепи в растениях гороха
- Исследование влияния переменного магнитного и электрического полей на живые организмы и водную среду с использованием дафнии в качестве биоиндикатора
