Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль сигнальных и стрессовых белков в формировании воспалительного ответа. Модулирующие эффекты низкоинтенсивных неионизирующих излучений
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "Роль сигнальных и стрессовых белков в формировании воспалительного ответа. Модулирующие эффекты низкоинтенсивных неионизирующих излучений"
На правах рукописи
Хренов Максим Олегович
РОЛЬ СИГНАЛЬНЫХ И СТРЕССОВЫХ БЕЛКОВ В ФОРМИРОВАНИИ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА. МОДУЛИРУЮЩИЕ ЭФФЕКТЫ НИЗКОИНТЕНСИВНЫХ НЕИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Биохимия 03.00.04
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук
ПУЩИНО 2009
□□34 78740
003476740
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте биофизики клетки РАН.
Научные руководители: доктор биологических наук,
профессор Новоселова Елена Григорьевна
кандидат биологических наук, Глушкова Ольга Валентиновна
Официальные оппоненты: доктор биологических наук,
Куликов Александр Владимирович
кандидат биологических наук Сафронова Валентина Григорьевна
Ведущая организация - Учреждение Российской академии наук Институт фундаментальных проблем биологии РАН
Защита диссертации состоится « & » октября 2009 года в ч. мин на заседании Диссертационного совета Д 002.038.01 в Учреждении Российской академии наук Институте биофизики клетки РАН по адресу: 142290, г. Пущино Московская область, ул. Институтская 3.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной библиотеке Пущинского научного центра РАН.
Автореферат разослан « сентября 2009 года
Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат биологических наук
Т.И. Смолихина
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы.
Влияние электромагнитных излучений на иммунную систему животных и человека является предметом многочисленных исследований, при этом биотропная активность этих излучений доказана большим количеством работ, проводимых в течение нескольких десятилетий (Акоев и др., 1994; Реэепко й а1., 1995; Клебанов и др., 2002; НоигеЫ, АЬгаЬатяе, 2006). Несмотря на широкое использование электромагнитных волн в медицине, сведения о механизмах их действия на клеточные процессы до сих пор остаются неясными, что вызывает необходимость проведения исследований в этой области.
В течение последних десяти лет в Институте биофизики клетки РАН была выполнена серия работ по выяснению закономерностей влияния электромагнитных волн сантиметрового диапазона и красного лазерного света на систему врожденного и приобретенного иммунитета животных. В отличие от большинства работ, опубликованных в отечественных и зарубежных журналах, в наших исследованиях были использованы чрезвычайно низкие интенсивности излучений - 1 мкВт/см2 для электромагнитных излучений сверхвысоких частот (ЭМИ СВЧ) и 0.2 мВт/см2 (доза падающего света порядка 10"3 Дж/см2) для низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ). Эти значения на несколько порядков ниже принятых санитарных норм для ЭМИ СВЧ и рекомендованных терапевтических доз лазерного света. Было установлено, что такие низкоинтенсивные излучения вызывают значительные изменения в функционировании клеток иммунной системы. В диапазоне сантиметровых волн были проведены исследования по выяснению зависимости эффекта от частоты и длительности воздействия, и от параметров внешней низкочастотной модуляции сигнала, для ¡фасного лазерного света также были определены зависимости доза-эффект. В результате были установлены оптимальные параметры электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, а также красного лазерного света, которые оказывали значительное иммуностимулирующее воздействие на организм млекопитающих (Коуозе1оуа е1 а1., 1999, 2004, 2006; Ревепко е1 а1., 1999). Ранее мы показали, что низкоинтенсивное ЭМИ СВЧ определенного частотного диапазона и интенсивности повышает противоопухолевую резистентность животных (Глушкова и др., 2001). Учитывая эти данные, целесообразно исследовать противовоспалительную активность сверхслабых электромагнитного и лазерного излучений, иммуностимулирующая активность которых была установлена ранее. Поскольку провоспалительный ответ клетки на бактериальный токсин реализуется с участием рецептора ТЪЯ4, необходимо выяснить чувствительность этого ключевого для антимикробного иммунитета рецептора к воздействию сверхслабых неионизирующих излучений. Кроме того, с учетом важного значения системы сигнальной трансдукции для функционирования клеток, следует обратить внимание на участие, по
крайней мере, двух сигнальных каскадов, NF-кВ и SAPK/JNK, в ответах клетки на воздействие сверхслабых физических излучений, входящих в сферу деятельности человека. Цель и основные задачи исследования. Целью данной работы явилось исследование молекулярно-клеточных механизмов влияния неионизирующих излучений низкой интенсивности на функциональную активность иммунокомпетентных клеток здоровых мышей, а также животных с острым воспалением, индуцированным бактериальным токсином.
В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:
1. исследование эффектов низкоинтенсивных неионизирующих излучений in vitro и in vivo на продукцию цитокинов, белков теплового шока и оксида азота в перитонеальных фагоцитах и лимфоцитах селезенки;
2. исследование эффектов низкоинтенсивных неионизирующих излучений in vitro и in vivo на активность каскадов системы сигнальной трансдукции NF-кВ и SAPK/JNK и на экспрессию рецептора TLR4 в изолированных иммунных клетках;
3. исследование модулирующих эффектов пролонгированного курса низкоинтенсивного ЭМИ СВЧ и однократной экспозиции низкоинтепсивного лазерного излучения на иммунный статус животных при остром воспалении, вызванным введением липополисахарида из грамотрицательных бактерий.
Научная новизна. Впервые показано изменение внутриклеточной локализации белков теплового шока из разных семейств при воздействии на лимфоциты селезенки пизкоинтенсивными неионизнрующими излучениями. Установлено, что воздействия физической природы (электромагнитное излучение СВЧ-диапазона и НИЛИ) индуцируют стрессовые ответы иммунокомпетентных клеток in vitro и in vivo, вызывая изменения цитокинового профиля, синтеза оксида азота, продукции и локализации белков теплового шока. Механизмы этих процессов реализуются через активацию, по крайней мере, двух сигнальных каскадов - NF-кВ и SAPK/JNK. Впервые установлено, что при действии сверхслабого ЭМИ СВЧ происходит стимуляция экспрессии рецептора TLR4. Установлено, что предварительное облучение животных ЭМИ СВЧ и НИЛИ оказывает защитное воздействие в условиях острого воспаления.
Научно-практическая иениость. Результаты работы имеют важное значение для понимания механизмов биотропного действия низкоинтенсивных неионизирующих излучений на иммунную систему организма Обнаруженная противовоспалительная активность использованных сверхслабых неионизирующих излучений представляет интерес для разработки новых стратегий лечения и профилактики воспалительных заболеваний, индуцированных токсинами из грамотрицательных бактерий.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на VIII World Coiígress INTERNATIONAL SOCIETY FOR ADAPTIVE MEDICINE. (Москва, 2006), на Международной школе-конференции 8th John Humphrey Advanced Summer Programme in Immunology (Москва, 2007), Всероссийском научном форуме «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2006), Международных конференциях молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2006, 2007, 2008), Международной конференции РЕЦЕПЦИЯ И ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ (Пущино, 2009). Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 7 статей в рецензируемых журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 144 листах машинописного текста и содержит 18 рисунков и 7 таблиц. Библиографический указатель содержит 397 источников литературы.
Список сокращений. ЭМИ СВЧ - электромагнитное излучение сверхвысокой частоты, НИЛИ - низкоинтенсивное лазерное излучение, ИФА - иммуноферментный анализ, ИЛ -интерлейкин, ФИО - фактор некроза опухолей, ИФН - интерферон, БТШ - белок теплового шока, ЛПС - липополисахарид, TLR - Toll-like receptor (Toll - подобный рецептор), NF-кВ -nuclear factor kB (ядерный транскрипционный фактор каппа В) , SAPK7JNK - stress-activated protein kinase / c-Jun N-terminal kinase (стресс-активируемая протеинкиназа / N -терминальная киназа).
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования
Животные, модели, условия облучения. Использовали половозрелых мышей-самцов
аутбредного стока NMRI, весом 20-25 г. Источником ЭМИ СВЧ служил генератор Я2Р-76/2 с диапазоном частот 8.15-18 ГГц, использовали режим качающейся частоты с периодом перестройки 1 с, средняя плотность потока энергии 1 мкВт/см2. Облучение изолированных клеток in vitro (перитонеальные фагоциты и лимфоциты селезенки) проводили в культуральных флаконах или в 24-луночных планшетах (Corning Costar, США) через рупор антенны (размер 25 см х 34 см) на расстоянии 20 см от объекта до основания рупора в течение 1 ч. Контролем служили необлученные клетки, содержащиеся в таких же условиях. Облучение животных in vivo проводили в камере из оргстекла размером 25 см х 25 см х 40 см через рупор антенны на расстоянии 80 см от объекта до основания рупора. Животных облучали 1 ч в день, ежедневно, в течение 10 дней. Контролем служили животные, содержащиеся в таких же условиях, но при отключенном источнике питания генератора. В
качестве источника НИЛИ использовали гелий-неоновый лазер ЛГН-111 с длиной волны 632.8 нм, интенсивность падающего излучения составляла 0.2 мВт/см2. Изолированные клетки тех же популяций также облучали в культуральных флаконах или в 24-луночных планшетах (Corning Costar, США), через световод, время воздействия составляло 60 с. При воздействии in vivo облучение зоны тимуса проводили через световод в течение 1 мин за 12 ч до введения эндотоксина, доза падающего света составляла 12* 10"3 Дж/см2. При этом тело животного фиксировали и экранировали плотной белой бумагой с отверстием диаметром 1 см в области экспонируемого участка, шерсть на котором предварительно выбривали. Контролем служили необлученные животные, подвергнутые таким же манипуляциям. Острое воспаление индуцировали введением внутрибрюшинно сублетальной дозы липополисахарида (ЛПС, 250 мкг/100 г массы тела животного), выделенного из клеточных стенок Е. coli (Sigma, США). Животных забивали через 6 ч после инъекции ЛПС. Контролем служили животные, получавшие внутрибрюшинную инъекцию физиологического раствора. При изучении совместного действия ЛПС и излучений облучение животных всегда проводили до введения ЛПС.
Функциональная активность клеток. Продукцию оксида азота измеряли по концентрации нитритов, являющихся конечным продуктом метаболизма N0, с использованием реактива Грисса (Green et al., 1982). Измерение концентрации цитокинов в сыворотке крови, а также продукцию цитокинов перитонеальными фагоцитами и лимфоцитами селезенки измеряли методом гетерогенного твердофазного иммуноферментного анализа с использованием следующих первичных поликлональных антител: кроличьи антитела к мышиному ФНО-а; к мышиному ИЛ-1а; к мышиному ИЛ-lß; к мышиному ИЛ-2; к мышиному ИЛ-6; к мышиному ИЛ-10; к мышиному ИФН-у, все антитела и белки-цитокины были получены из PeproTech (США). Измерение продукции белков теплового шока и сигнальных белков каскадов NF-кВ и SAPK/JNK проводили с помощью Вестерн блот анализа, с использованием следующих первичных антител: к БТШ72 (HSP 72, клон SPA-812), БТШ25 (HSP 25, клон SPA-801), БТШ90 (HSP 90а, клон SPA-828), все антитела получены из StressGen Biotechnologies (Канада). В качестве первичных антител к сигнальным белкам использовали: Phospho-NF-кВ Antibody (Phospho-NF-кВ р65 (Ser 536), # 3031), NF-кВ Antibody (NF-кВ р65, # 3034) и 1кВ-а Antibody (1кВ-а, # 9242), поликлональные кроличьи антитела к SAPK/JNK, фосфорилированному по Thrl83/Tyrl85 (# 9251), а также поликлональные кроличьи антитела к TLR4 (# 2246), все антитела получены из Cell Signaling technology (США). В качестве вторичных антител использовали козьи IgG к иммуноглобулинам кролика, конъюгированные биотином (StessGen, Канада). Также использовали комплекс, содержащий стрептавидин и пероксидазу хрена (Sigma, США). Разделение субклеточных органелл на фракции (цитозоль, мембраны и цитоскелет)
4
производили с использованием набора для фракционирования (Qproteome Cell Compartment Kit, Qiagen, Германия). Для выявления белков использовали систему ECL (Amersham, Швеция). Количественную оценку проводили с использованием программы Qapa. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных статистических программ Microsoft Excel.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Влияние воздействия in vitro низкоинтенсивными неионизирукнцими излучениями на продукцию белков теплового шока и цитокинов
Белки теплового шока, называемые также стрессовыми белками, выполняют чрезвычайно важные функции в метаболизме клетки и относятся к ключевому звену системы защиты клетки от внешних воздействий различной природы. В настоящее время наиболее активно исследуются белки теплового шока, относящиеся к семейству БТШ70. Индуцибельные формы этих белков (БТШ72), которые образуются в условиях стресса, защищают функциональные белки от деградации и полипептидной адгезии, выполняют моторные функции при перемещении плохо свернутых белков, облегчают сворачивание белков, осуществляют перенос белков между внутриклеточными компонентами, способствуют образованию белковых мультимеров (Маргулис, Гужова, 2000; Srivastava, 2002). Малые белки теплового шока, такие как БТШ25, в форме мультимеров также функционируют как молекулярные шапероны и участвуют в обеспечении защиты от различных стрессовых факторов (Berl et al., 1997), а также участвуют в процессах стабилизации РНК, взаимодействиях с цятоскелетом, в регуляции апоптоза (Arai and Atomi, 1997; Ehrnsperger et al., 1998). Особенностью семейства БТШ90 является способность регулировать активность сигнальных путей, поскольку многие сигнальные белки являются их субстратами (Pratt, 1990).
Цитокины представляют собой белковые молекулы, которые синтезируются почти всеми клетками организма и являются необходимыми метаболитами как для множества физиологических процессов (пролиферация, дифференцировка и др.), так и для мобилизации защитных систем клетки при воздействии различных стрессовых факторов. С помощью цитокинов обеспечивается взаимодействие между иммунокомпетентными клетками и другими клетками организма (Хаитов и др., 2002). В этом плане оценка уровня продукции цитокинов и белков теплового шока позволяет получить сведения о молекулярных механизмах, лежащих в основе адаптации организма к действию слабых внешних сигналов, к которым относятся низкоинтенсивные электромагнитное и лазерное излучения.
1.1. Влияние ЭМИ СВЧ на продукцию цитокинов и белков теплового шока в изолированных иммунокомпетентных клетках
Облучение изолированных клеток иммунной системы (перитонеальные фагоциты и лимфоциты селезенки) низкоинтенсивными электромагнитными волнами СВЧ-диапазона стимулировало активность этих клеток. Так, под действием ЭМИ СВЧ in vitro наблюдали достоверное увеличение продукции ряда цитокинов: интерлейкина 1(5 (HJI-lf?), интерлейкина 10 (ИЛ-10), фактора некроза опухолей а (ФНО-а) и повышение уровня синтеза оксида азота (N0) в перитонеальных фагоцитах мышей (Рис. 1).
200 -
NO
ил-ip
ИЛ-6
ИЛ-10
ФНО-а
Рис. 1. Влияние ЭМИ СВЧ (8.15-18 ГГц, 1 мкВт/см , 1 ч) на продукцию цитокинов и оксида азота в изолированных перитонеальных фагоцитах.
* - различия достоверны по сравнению с контролем, р<0.05; п = 4
Кроме того, электромагнитное излучение вызывало значительные изменения в функционировании системы белков теплового шока. Так, при воздействии на клетки низкоинтенсивным ЭМИ СВЧ наблюдали стимуляцию продукции БТШ72, снижение уровня синтеза БТШ25 и отсутствие достоверных изменений продукции БТШ90 в целых клетках (Рис. 2).
12 12
} — -V ' 25 кДа
Ш Ш и
100 37
1 2
В)
72 кДа 90 кДа
100
80
Рис. 2. Влияние ЭМИ СВЧ (8.15-18 ГГц, 1 мкВт/см2, 1 ч) на продукцию индуцибельных белков теплового шока БТШ25 (А), БТШ72 (Б) и БТШ90-а (В) в лимфоцитах селезенки мышей. Условные обозначения: 1 - контроль, 2 - облученные клетки.
Здесь и далее цифры под фотографиями - относительное количество белков, измеренное путем денситометрии мембран, в процентах от контроля. Фото снизу - контроль загрузки белка.
В Табл. 1 показаны результаты оценки количества индуцибельных форм двух белков (БТШ72 и БТШ25) во внутриклеточных органеллах лимфоцитов селезенки. Интересно, что в результате изменения внутриклеточной локализации этих белков после облучения клеток индуцибельный белок БТШ72 преимущественно локализовался в мембране, а его содержание в цитоскелете и, особенно, в цитозоле резко снижалось. Количество малого белка БТШ25 также достоверно возрастало в мембранах, хотя и в меньшей степени, чем БТШ72, а в цитоскелете малый белок теплового шока оставался лишь в следовой концентрации.
Таблица 1. Внутриклеточная локализация БТШ25 и БТШ72 в лимфоцитах селезенки мышей после облучения клеток ЭМИ СВЧ (8.15-18 ГГц, 1 мкВт/см2,1 ч).
Субклеточные структуры Количество белка, проценты от контроля
БТШ25 БТШ72
Цитозоль 109±29 *9.4±1.4
Мембрана *124±17 *466±55
Цитоскелет *23±03 *30±4.5
*- различия достоверны по сравнению с контролем, р<0.05; п = 3
Таким образом, увеличение продукции белка БТШ72, обнаруженное в облученных клетках, сопровождалось накоплением его исключительно в клеточных мембранах, а уменьшение уровня экспрессии БТШ25, обнаруженное в этих клетках, одновременно приводило к его полному истощению в структурах цитоскелета.
Таким образом, ЭМИ СВЧ с использованными параметрами значительно стимулирует защитную систему клеток, судя по активации продукции щггокинов, оксида азота и БТШ72. Кроме того, впервые показано, что низкоинтенсивное электромагнитное излучение СВЧ-диапазона заметно изменяет внутриклеточную локализацию двух белков теплового шока, БТШ72 и БТШ25.
1.2. Влияние низкоинтенсивного лазерного света in vitro на продукцию белков теплового шока и их распределение в клеточных фракциях лимфоцитов
Было исследовано влияние низкоинтенсивного лазерного света (гелий-неоновый лазер, 632.8 нм, 0.2 мВт/см2, доза падающего света 12х10"3 Дж/см2) на продукцию белков теплового шока из разных семейств - БТШ72, БТШ25 и БТШ90, при этом измеряли количество этих белков в целых клетках и в отдельных внутриклеточных структурах лимфоцитов (для БТШ72 и БТШ25).
Важно отметить, что все использованные в работе дозы лазерного излучения относятся к диапазону сверхслабых доз, которые не вызывают повышение температуры культурадьной
среды. Результаты этих экспериментов представлены на Рис. 3 и в Табл. 2.
7
Таблица 2. Количество белков теплового шока в лимфоцитах и в субклеточных структурах при облучении лазерным светом
Клеточные фракции Количество белка, проценты от контроля
БТШ25 БТШ72
Целые клетки *195±13 *221±25
Цитозоль *196±23 9Ш8
Мембрана *727±90 115±19
Цитоскелет *408±35 *233±24
Примечание: все значения - средние данные денситометрии из трех независимых экспериментов, рассчитанные в процентах от контроля. Контроль - необлученные клетки. *- различия достоверны по сравнению с контролем, р<0.05; п = 3
1 2 3 Д} кДа
целые клетки 1 2
мембраны 1 2
* ЦЯШ! цитоскелет
25 кДа
целые клетки 1 2
||р 1 2
1 2
мембраны
цитоскелет
100 108
90 кДа
Рис. 3. Продукция БТШ72 (А), БТШ25 (Б) и БТШ90-а (В) в лимфоцитах селезенки мышей. Все панели - фотографии мембран после Вестерн блота с антителами к соответствующим белкам. Условные обозначения: 1 - контроль; 2 - экспозиция лазерным светом в течение 60 с; 3 - рекомбинантные белки Hsp72 (A), Hsp25 (Б) и Hsp90-a (В).
Продукции БТШ72. Несмотря на отсутствие тепловых эффектов использованных доз лазерного излучения, в облученных клетках наблюдали повышение продукции БТШ72. Это, несомненно, свидетельствует о стрессовом ответе клеток при их облучении in vitro слабым
лазерным светом. Из всех исследованных структур, облучение в течение 60 с вызывало увеличение количества БТШ72 только в цитоскелете (Табл. 2 и Рис. 3 А). Это указывает на то, что НИЛИ приводит к значительному изменению внутриклеточной локализации этого белка.
Продукция БТШ25. Измерение продукции БТШ25, относящегося к семейству малых белков теплового шока, показало, что экспозиция в течение 60 с вызывает увеличение количества этого белка как в целых клетках, так и во всех исследованных субклеточных структурах (Табл. 2 и Рис. 3 Б).
Продукция БТШ90. На Рис. 3 В показаны результаты измерения продукции БТШ90 в изолированных лимфоцитах. Оценка количества бежа БТШ90 в клетках, облученных лазерным светом, показала, что, в отличие от БТШ72, лазерный свет не индуцирует синтез этого бежа.
Таким образом, среди исследованных бежов теплового шока при воздействии низкоинтенсивного лазерного света увеличивается продукция БТШ72 и БТШ25, но не БТШ90. Кроме того, установлено, что при стрессе, вызванном воздействием лазерного света, вновь синтезированный белок БТШ72 в основном локализован в структуре цитоскелета. После воздействия низкоинтенсивного лазерного света наблюдается стимуляция продукции БТШ25 -как в целых клетках, так и во всех исследованных клеточных органеллах. Полученные данные указывают на участие БТШ25 в ответе лимфоцитов на воздействие низкоинтенсивного лазерного света. Результаты свидетельствуют о том, что воздействие нетепловым низкоинтенсивным лазерным излучением на лимфоциты селезенки вызывает стрессовый ответ и изменения внутриклеточной локализации белков БТШ25 и БТШ72.
Представленные результаты показали, что и электромагнитные волны СВЧ-диапазона, и лазерный свет нетеплового уровня стимулируют продукцию индуцибельного белка БТШ72. Однако имеется существенное различие между изменением локализации этого белка при воздействии ЭМИ СВЧ и НИЛИ, что указывает на возможное различие механизмов ответа клеток на сверхслабые излучения с разной физической природой. Полагаем, что целесообразно исследовать ответы клеток на воздействие ЭМИ СВЧ и НИЛИ на уровне регуляторных сигнальных каскадов - №-кВ и ЗАРК/ЖК. Кроме того, необходимо исследование эффектов воздействия неионизирующих излучений с выбранными параметрами на целый организм, когда регуляторные системы, включая защитную систему иммунной клетки, функционируют в кооперации с другими системами - нервной и эндокринной.
2. Эффекты низкоинтенсивных неионизирующих излучений при облучении мышей in vivo
Ранее мы показали, что ЭМИ СВЧ с такими же параметрами, которые мы используем в настоящей работе, подавляли рост злокачественных новообразований (Глушкова и др, 2001). С учетом этого обстоятельства, а также обнаруженной иммуностимулирующей активности ЭМИ СВЧ, целесообразно исследовать эффекты этого излучения на животных с острым воспалением, индуцированным введением бактериального токсина.
2.1. Влияние ЭМИ СВЧ на состояние иммунной системы мышей в норме и при остром воспалении
Исследовали действие ЭМИ СВЧ на иммунный статус мышей с острым воспалением, вызванным введением липополисахарида (ЛПС). ЛПС, выделенный из клеточных стенок грамотрицательных бактерий Е. coli, вызывает сложный гуморальный и клеточный ответ в организме через индукцию синтеза цитокинов и других медиаторов, которые, в свою очередь, приводят к развитию генерализованной воспалительной реакции. Особое место при развитии воспалений занимает цитокиновая сеть, при этом ключевыми агентами являются провоспалительные цитокины, такие как ФНО-а, ИЛ-1а, ИЛ-lß, ИЛ-6, ИФН-у. Кроме того, имеется большое количество работ, указывающих на защитное, противовоспалительное действие белков теплового шока. Особая роль в реализации этой защиты принадлежит ипдуцибельным белкам - БТШ25, БТШ72 и БТШ90-а (Bemardini et al., 2005; Sun et al., 2005).
2.1.1. Влияние пролонгированного воздействия ЭМИ СВЧ на продукцию цитокинов и экспрессию белков теплового шока у здоровых мышей
В работе использовали режим ежедневного облучения мышей в течение 1 ч, продолжительность курса составляла 10 дней. На Рис. 4 представлены данные, характеризующие функциональную активность клеток животных после применения 10-ти дневной экспозиции сантиметровыми волнами.
Обнаружено, что облучение мышей ЭМИ СВЧ вызывало стимуляцию продукции провоспалительных цитокинов ФНО-а и ИЛ-б иммунными клетками, а также увеличение их концентрации в сыворотке крови (Рис. 4 А, Б и В - темные столбики). В этих условиях продукция белка теплового шока БТШ72 была значительно повышена (Рис. 4. Г).
72 кДа
ИЛ-2 ИЛ-« ИФН-7
Рис. 4. Влияние ЭМИ СВЧ (8.15-18 ГТц, 1 мкВт/см2,1 ч ежедневно в течение 10 дней) на продукцию цитокинов в перитонеальных фагоцитах (А), концентрацию цитокинов в сыворотке крови (Б), продукцию цитокинов лимфоцитами селезенки (В) и продукцию белка теплового шока БТШ72 в лимфоцитах (Г) здоровых мышей.
Обозначения для А, Б, В: белые столбики - контроль (ложнооблученные животные); темные столбики - облученные животные. Для Г: 1 - контроль, 2 -облучение; цифры под фото - данные денситометрии, указывающие на количество белка, процент от контроля.
* - различия достоверны по сравнению с контролем, р<0.05; п = 4
2.1.2. Исследование модулирующего действия ЭМИ СВЧ в условиях острого воспаления
На Рис. 5 представлены результаты исследования эффектов превентивного 10-дневного курса ЭМИ СВЧ на продукцию цитокинов в фагоцитах и концентрацию цитокинов в сыворотке крови мышей, получавших ЛПС. Введение эндотоксина вызывало резкое увеличение продукции ФНО-а и ИЛ-6 в перитонеальных фагоцитах мышей (Рис. 5 А, темные столбики). Эти результаты не противоречили тому, что в сыворотке крови мышей с острым воспалением наблюдали повышение концентрации ФНО-а, ИЛ-6, а также ИЛ-2 (Рис. 5 Б, темные столбики). Интересно, что применение ЭМИ СВЧ до введения ЛПС заметно изменяло ответы клеток на эндотоксин. Так, профилактическое применение ЭМИ СВЧ способствовало снижению продукции ФНО-а и ИЛ-6 в фагоцитах и нормализации концентрации провоспалительных цитокинов ФНО-а, ИЛ-2 и ИЛ-6 в сыворотке крови (Рис.
5 А и Б, серые столбики) по сравнению с группой необлученных мышей, получавших ЛПС. Эти результаты доказывают противовоспалительный эффект низкоинтенсивного ЭМИ СВЧ.
ФНО-а ИЛ-2 ИЛ-6 ИФН-7
Рис. 5. Влияние предварительного облучения ЭМИ СВЧ (8.15-18 ГГц, 1 мкВт/см2, 1 ч/день в течение 10 дней) и последующего введения ЛПС (250 мкг/100 г веса) на продукцию цитокинов в перитонеальных фагоцитах (А) и концентрацию цитокинов в сыворотке крови (Б) мышей ш vivo.
Обозначения: белые столбики - контроль; темные столбики - животные, получившие инъекцию ЛПС, серые столбики - облученные животные, получившие инъекцию ЛПС.
*- различия достоверны по сравнению с контролем (животные, получившие инъекцию физиологического раствора), р<0.05; п = 3
Таким образом, впервые установлено, что пролонгированная дискретная экспозиция животных в течение 10-ти дней низкоинтенсивным ЭМИ СВЧ снижала чувствительность организма к бактериальному токсину, что указывает на возможность применения сантиметровых волн в качестве профилактического средства при риске бактериального заражения.
2.2. Защитный эффект НИЛИ в условиях острого воспаления
Ранее мы показали, что низкоинтенсивное лазерное облучение способно вызывать не только стимуляцию клеток иммунной системы, но при определенных условиях приводить к угнетению их активности. При воздействии in vivo и in vitro лазерным светом чрезвычайно низкой интенсивности была отмечена общая тенденция: при кратковременном воздействии наблюдали преимущественно стимуляцию секреторной активности клеток, тогда как
12
увеличение дозы воздействия приводило в основном к яммуносупрессивному эффекту (Черенков, 2006).
Кроме того, было обнаружено, что при остром токсическом стрессе, вызванном введением бактериального токсина, в клетках мышей повышается экспрессия белков теплового шока (БТШ72 и БТШ90-а), а также происходит резкое увеличение продукции ФНО-а, ФНО-р и оксида азота (Новоселова и др., 2006). Кроме того, острая интоксикация организма сопровождалась заметным накоплением провоспалительных цитокинов в периферической крови животных.
ФНО-а ИЛ-1а ИЛ-1р ИЛ-6 ИЛ-10
□ контроль ■ ЛПС Ш НИЛИ+ППС
Рис. 6. Продукция цитокинов и оксида азота в перитонеальных фагоцитах мышей, подвергнутых воздействию низкоинтенсивного лазерного света перед индукцией ЛПС.
Измерения проводили через 6 ч после введения ЛПС. Каждое значение - среднее от 3-х независимых экспериментов (в пг/мл), все измерения проводили индивидуально для каждого животного в 6-ти повторах. Контроль - необлученные животные, получающие инъекции физиологического раствора.
"-достоверное отличие от контроля, р < 0.05
Продукция цитокинов и оксида азота в перитонеальных фагоцитах. На Рис. 6 приводятся результаты измерения продукции цитокинов и оксида азота в фагоцитах из трех групп мышей: контроль, введение ЛПС, сочетание лазерного облучения и введения ЛПС. Однократное облучение зоны тимуса не вызывало заметных изменений продукции ряда исследованных цитокинов (данные не показаны). В фагоцитах мышей, получавших ЛПС, обнаружили резкое повышение продукции ФНО-а, ИЛ-6 и ИЛ-10. Стимулирующее действие ЛПС, хотя и не столь эффективное, было выявлено и в отношении продукции ИЛ-1а и ИЛ-1(5. Если перед интоксикацией проводили облучение мышей лазерным светом, то пики цитокин-продуцирующей активности фагоцитов значительно снижались. Так, происходила полная нормализация продукции ИЛ-1а и ИЛ-1Р и достоверное уменьшение пиков продукции ФНО-а и ИЛ-6. Единственным исключением из этого ряда была продукция ИЛ-10, для которого не было выявлено модулирующего эффекта лазерного света. Действительно, резкое повышение продукции ИЛ-10 после введения ЛПС оставалось
таковым и при использовании лазерного излучения. Поскольку известно, что ИЛ-10 обладает ярко выраженным противовоспалительным действием, это также можно рассматривать как благоприятный эффект красного лазерного света в условиях острой интоксикации.
Таким образом, предварительное однократное облучение мыцгей лазерным светом в значительной степени снижало эффект острой интоксикации животных путем уменьшения уровней продукции провоспалительных цитокинов в клетках. На этом фоне благоприятным фактором представляется значительное увеличение в фагоцитах облученных мышей синтеза оксида азота, который, как известно, способен предотвращать ЛПС-индуцированный апоптоз и обладает прямой антибактериальной активностью (Summersgill et al., 1992; Genaro et al., 1995).
Продукция цитокинов в лимфоцитах селезенки. Для другой популяции клеток,
продуцирующих цитокины - лимфоцитов селезенки, также обнаружили нормализующее
действие предварительного облучения лазерным светом на уровни продукции ИЛ-2, ИЛ-10 и
ИФН-у в этих клетках (Рис. 7).
200 180 160 140 i 120 с 100 80 60 40 20 0
Рис. 7. Продукция цитокинов в лимфоцитах селезенки мышей, подвергнутых воздействию низкоинтенсивного лазерного света перед индукцией острого воспаления.
Измерения проводили через 6 ч после введения ЛПС. Каждое значение - среднее от 3-4-х независимых экспериментов (в пг/мл), все измерения проводили индивидуально для каждого животного в 6-ти повторах. Контроль - необлученные животные, получающие инъекции физиологического раствора.
"■-достоверное отличие от контроля, р < 0.05
Острая интоксикация животных вызывала более значительную стимуляцию продукции ИЛ-2, ИЛ-10 и ИФН-у в лимфоцитах. Примечательно, что при сочетанном использовании лазерного света и ЛПС продукция цитокинов в значительной степени снижалась, приближаясь к контрольному уровню.
Таким образом, результаты показывают, что сверхслабый лазерный свет снижает чувствительность клеток к бактериальному токсину.
ИЛ-2 ИЛ-10 ИФНу
□ контроль Ш ЛПС 0 НИЛИ+ЛПС
Продукция белков теплового шока. Результаты показали, что острый токсический стресс вызывает значительное увеличение продукции исследуемых белков теплового шока БТШ25 и БТШ72 (Рис. 8 А и Б).
12 3 4
?яг:г Л ¿.•¿аЙМЗВ?'.г/С>'.
А)ШМ - 25 кДа
Рис. 8. Продукция белков БТШ25 (А) и БТШ72 (Б) в лимфоцитах селезенки мышей при действии лазерного света и последующем введении ЛПС.
Условные обозначения: 1 - контроль, 2 - лазерное облучение, 3 - введение ЛПС, 4 -лазерное облучение + ЛПС. Измерения проводили через 6 ч после введения ЛПС. Цифры под фото соответствуют относительной концентрации белков (в процентах от контроля), рассчитанной с помощью программы ()ара.
С другой стороны, однократное облучение поверхности кожи здоровых мышей низкоинтенсивным лазерным светом также стимулировало продукцию белков теплового шока. При совместном воздействии этих двух факторов, каждый из которых вызывает стрессовый ответ клеток, не наблюдали суммирования эффектов. Напротив, предварительное облучение лазерным светом практически полностью снимало стрессовый ответ клетки на эндотоксин, приводя к норме продукцию белков теплового шока.
Таким образом, с использованием модели острого воспаления, вызывающего системное нарушение функционирования иммунокомпетентных клеток, в работе доказана иммунокорректирующая активность низкоинтенсивного лазерного света. В основе механизма защитного действия низкоинтенсивного лазерного света лежит, по-видимому, его влияние на активность клеток иммунной системы. Результаты работы дают возможность предполагать, что профилактическое использование лазерного красного света способно значительно уменьшить уровень провоспалительного ответа организма при бактериальном заражении.
3. Влияние ЭМИ СВЧ и НИЛИ на продукцию сигнальных и рецепторных белков
Сведения, полученные при выполнении данной работы, свидетельствуют о том, что эффекты сверхслабых неионизирующих излучений реализуются на уровне ключевых регуляторных систем, контролирующих клеточный метаболизм. К таковым относятся продукция цитокинов и оксида азота, а также экспрессия индуцибельных форм белков теплового шока, при этом было доказано не только изменение уровня экспрессии индуцибельного белка семейства БТШ70, но и изменение его локализации внутри клетки. В настоящее время хорошо изучена роль белков теплового шока для поддержки структуры и функционирования белков в условиях клеточного стресса, определяемая их шаперонной активностью. Между тем, молекулярные взаимодействия между белками теплового шока и сигнальными белками являются чрезвычайно важными для нормального функционирования системы сигнальной трансдукции в клетке. Однако пока мало известно о взаимной регуляции белков теплового шока и сигнальных белков в нормальных клетках, как в обычных условиях, так и при воздействии низкоинтенсивных неионизирующих излучений. Кроме того, способность электромагнитных волн изменять чувствительность клеток животных к воздействию бактериального токсина позволяет предположить вовлеченность рецепторов, ответственных за связывание токсина с клеткой, в реакцию клеток на слабые физические воздействия. В связи с этим, было проведено исследование по выяснению эффектов ЭМИ СВЧ и лазерного света на активность двух сигнальных каскадов (NF-кВ и SAPK/JNK) и на экспрессию рецептора TLR4, обладающего высоким сродством к эндотоксину.
3.1. Влияние низкоинтенсивных неионизирующих излучений на экспрессию рецептора TLR4
Считается установленным, что семейство рецепторов с общим названием «Toll-like receptors» (TLR's) является частью системы, определяющей функцию врожденного иммунитета, связанного с распознаванием патогенов микробного происхождения. Распознавание микробных компонентов через TLR's инициирует систему сигнальной трансдукции, что приводит к экспрессии генов, продукты которых регулируют врожденные иммунные ответы и в дальнейшем способствуют развитию антиген-специфического приобретенного иммунитета. Эти особенности функционирования TLR's дают возможность рассматривать их не только как важнейшее звено между врожденным и приобретенным иммунитетом, но и как необходимый компонент функционирования защитной системы клетки при любом нарушении иммунитета, сопровождающемся активацией системы трансдукции сигнала.
Можно полагать, что роль TLR's рецепторов не ограничивается лишь распознаванием микробов или продуктов их жизнедеятельности. Действительно, сведения о том, что TLR's способны вызывать активацию ядерного фактора транскрипции каппа В (NF-кВ) (Zhang, Ghosh, 2001), позволяют предполагать, что врожденная система защиты клетки способна не только формировать первичный барьер антимикробной резистентности, но имеет определенное значение для адаптивного иммунного ответа. TLR4 у мышей был охарактеризован как рецептор, специфически связывающийся с липополисахаридом (ЛПС) из стенок грамотрицательных бактерий (Medzhitov et al., 1997).
На Рис. 9 представлены данные о влиянии двух разных излучений низкой интенсивности (ЭМИ СВЧ и НИЛИ) на экспрессию белка TLR4 в изолированных лимфоцитах селезенки мышей. Установлено, что воздействие низкоинтенсивным электромагнитным излучением СВЧ-диапазона резко повышает количество TLR4 в лимфоидных клетках.
12 3 4
'-Тщц'.!;. мяии* gpH| tlr4
100 50 100 298
^¿¿¿¿^¡¡Л^ ......^J^,^ .. I vflY ТТИН
■ ■ J "J""11
Рис. 9. Количество белка-рецептора TLR4 в лимфоцитах мышей при действии на клетки in vitro низкоинтенсивных неионизирующих излучений.
Условные обозначения: 1- контроль (для НИЛИ), 2 - облучение НИЛИ (60 с), 3- контроль (для ЭМИ СВЧ), 4 - облучение ЭМИ СВЧ (1 ч). Цифры под фото - количество белков по данным денситометрии, в процентах от контроля, полученные с помощью программы Qapa.
Фото внизу - контроль загрузки белка.
Эти результаты подтверждают полученные нами ранее доказательства иммуностимулирующего действия низкоинтенсивных электромагнитных волн частотного диапазона 8.15-18 ГГц.
Результаты настоящей работы позволяют предположить, что одним из механизмов иммунотропного действия ЭМИ СВЧ является влияние электромагнитных волн на ключевые белки-рецепторы, определяющие состояние как врожденного, так и приобретенного иммунитета. В этом плане примечательно, что слабый лазерный свет, напротив, снижает экспрессию белка TLR4. Такой эффект лазерного света не противоречит результатам, полученным нами недавно и доказывающим иммунодепрессивное действие красного лазерного света низкой интенсивности с дозами, которые были на несколько порядков ниже уровня теплового излучения (Novoselova et al, 2006). Таким образом, изменения уровней экспрессии TLR4 согласуются с обнаруженными ранее фактами, указывающими на разные по направленности эффекты низкоинтенсивных неионизирующих излучений - ЭМИ СВЧ и лазерного света.
Результаты настоящей работы показали, что белок-рецептор TLR4, участвующий в специфическом связывании эндотоксина из грамотрицательных бактерий, способен отвечать на внешние сигналы другой природы, в частности на действие неионизирующих излучений -низкоинтенсивных ЭМИ СВЧ и лазерного света. Получены прямые доказательства участия рецептора TLR4 в реализации иммуностимулирующего действия низкоинтенсивных электромагнитных волн сантиметрового диапазона (8-18 ГГц).
3.2. Влияние ЭМИ СВЧ и НИЛИна продукцию NF-кВ in vitro
Транскрипционный ядерный фактор NF-кВ играет важную роль в регуляции многих метаболических процессов в клетке. Обычно этот белок присутствует в цитоплазме в виде гетеродимера, включающего субъединицы RelA (р65) и р50, в комплексе с белком -супрессором 1кВ-а, препятствующим переносу этого фактора в клеточное ядро (Baldwin, 1996). Активация NF-кВ осуществляется множеством факторов. В результате серии внутриклеточных взаимодействий специфические киназы (IKK) фосфорилируют 1кВ-а, что ведет к его быстрому разрушению в протеасомах. Освобожденный димер RelA/p50 также подвергается фосфорилированию протеиякииазами (McKay and Cidlowski, 1999), а затем проникает в ядро, где обеспечивает активацию широкого спектра генов, ответственных за продукцию цитокинов (ФНО-а, ИЛ-1, ИЛ-2), хемокинов (ИЛ-8), адгезивна« молекул, про- и антиапоптозпых белков (bcl-2), костимуляторных молекул, определяющих нормальное функционирование врожденного и приобретенноголммунитета, клеточной пролиферации и апоптоза (Mackman, 1997; Ghosh and Karin, 2002). Полагаем, что выявление сигнальных путей, ответственных за развитие, прежде всего, иммунного ответа имеет большое значение для выяснения механизмов действия НИЛИ и ЭМИ СВЧ, а также для разработки новых методов лазерной и СВЧ-терапии.
Учитывая важную роль NF-кВ для запуска каскадов реакций, определяющих судьбу клетки, исследование его участия в ответе клеток на действие красного лазерного света и электромагнитных волн сантиметрового диапазона низкой интенсивности позволит получить более точные сведения о механизмах взаимодействия этих неионизирующих излучений с живой клеткой.
3.2.1. Исследование активности каскада NF-кВ в лимфоцитах селезенки при действии лазерного света in vitro
Данные, демонстрирующие экспрессию белков каскада NF-кВ, представлены на Рис. 10. Облучение спленоцитов НИЛИ в течение 1 мин (доза падающего света составляла 12*10"3 Дж/см2) приводило к значительному снижению количества общего белка NF-кВ (Рис. 10 А) и
супрессорного белка 1кВ-а (Рис. 10 В) в клетках, при этом количество фосфорилированной формы NF-кВ практически не изменялось (рис. 10 Б).
Необходимо отметить, что ранее не проводилось систематических исследований роли транскрипционных факторов в ответах клетки на сверхслабое лазерное воздействие, а имеющиеся немногочисленные данные крайне противоречивы.
12 3 4 Д) - ^^
100 37 100 200
12 3 4
."--"л' ■ ...
"Г^Ч : •
■ ^ 1 ' 1.... ■ ... ... - ч /
100 98 100 127
12 3 4
шдявштш
В) , ^ _ 1кВ-а
100 12 100 142 dp^ . .•^шШврр'' ттт тубулин
Рис. 10. Влияние НИЛИ (632.8 нм, 0.2 мВт/см2, 1 мин) и ЭМИ СВЧ (8.15-18 ГГц, 1 мкВт/см2, 1 ч) на экспрессию NF-кВ (А), фосфорилированной формы NF-кВ (Б) и 1кВ-а (В) в лимфоцитах селезенки.
Условные обозначения: 1 - контроль (для НИЛИ), 2 - НИЛИ, 3 - контроль (для ЭМИ СВЧ), 4 - ЭМИ СВЧ. Цифры под фото - количество белков по данным денситометрии, в процентах от контроля, полученные с помощью программы Qapa.
Фото внизу - контроль загрузки бежа.
Кроме того, особо следует подчеркнуть, что представленные нами данные были получены при воздействии in vitro, позволяющем избежать интегративных межклеточных процессов, возникающих в живом организме.
Таким образом, полученные результаты показывают, что при действии НИЛИ нетеплового уровня в дозе, которая на несколько порядков ниже рекомендуемых терапевтических доз, происходит угнетение экспрессии основных компонентов исследуемого сигнального пути - NF-кВ и 1кВ-а.
Этот факт может свидетельствовать о том, что NF-кВ сигнальный путь не только не активируется в ответ на воздействие малых доз низкоинтенсивного лазерного излучения, но, и, вероятно, может быть в значительной степени подавлен под действием НИЛИ.
NF-kB
ph NF-кВ
3.2.2. Исследование активности каскада NF-кВ в лимфоцитах селезенки при действии ЭМИ СВЧ
При воздействии на клетки ЭМИ СВЧ (время экспозиции 1 ч) наблюдали двукратное повышение уровня экспрессии NF-кВ (Рис. 10 А), при этом содержание других исследованных белков - phospho-NF-кВ и 1кВ-а также увеличивалось по сравнению с контролем (Рис. 10 Б и В). Представленные данные наглядно демонстрируют, что, в отличие от воздействия НИЛИ, воздействие низкоинтенсивными излучениями СВЧ-диапазона вызывало активацию каскада NF-кВ. Необходимо заметить, что эксперименты выявили незначительное увеличение содержания phospho-NF-кВ, что также может свидетельствовать об активации этого каскада под действием низкоинтенсивных электромагнитных волн. В целом, результаты данной работы подтверждают сделанное ранее заключение о стрессовом характере действия ЭМИ СВЧ на клетки in vitro. Обладая весьма малой энергией, ЭМИ СВЧ оказалось способным вызывать значительную стимуляцию исследуемых сигнальных белков в лимфоцитах селезенки.
Таким образом, впервые были получены сведения, демонстрирующие роль низкоинтенсивного ЭМИ СВЧ в качестве активатора транскрипционного фактора NF-кВ, что указывает на стрессовый характер воздействия электромагнитных волн сантиметрового диапазона на изолированные лимфоциты.
3.3. Влияние ЭМИ СВЧ и НИЛИна активность каскада SAPK/JNK
Для дальнейшего развития представлений о механизмах воздействия низкоинтенсивных излучений на клетки животных было исследовано влияние НИЛИ и ЭМИ СВЧ на фосфорилирование одного из главных компонентов внутриклеточных сигнальных путей -стресс-активируемой протеинкиназы SAPK/JNK в лимфоцитах мышей. SAPK/JNK является одним из ключевых регуляторов апоптоза, играет определенную роль в процессах регуляции органогенеза, клеточной пролиферации и иммунного ответа. При исследовании действия НИЛИ in vitro на лимфоциты селезенки было обнаружено значительное увеличение количества phospho-SAPK/JNK в облученных клетках (Рис. 11).
Облучение лимфоцитов низкоинтенсивными ЭМИ СВЧ также приводило к увеличению уровня фосфорилирования протеинкиназы SAPK/JNK. Следует отметить, что ЭМИ СВЧ, в сравнении с НИЛИ, оказывало более значительный стимулирующий эффект на продукцию phospho-SAPK/JNK.
Таким образом, обладая весьма малой энергией, как НИЛИ, так и ЭМИ СВЧ способны вызывать значительную активацию сигнального пути SAPK/JNK.
12 3 4
— Щт «- phospho SAPK/JNK
100 577 too 983
^, ■■■'■■lill'illf '"' ШММЙММ» /■*
- ' . J '
Рис. 11. Экспрессия phospho-SAPK/JNK в лимфоцитах селезенки мышей при воздействии неионизирующих излучений низкой интенсивности.
Условные обозначения: 1 - контроль (для ЛИЛИ), 2 - НИЛИ (60 с), 3- контроль (для ЭМИ СВЧ), 4 - ЭМИ СВЧ (1 ч). Цифры под фото - количество белков по данным денситометрии, в процентах от контроля, полученные с помощью программы QAPA.
Фото внизу - контроль загрузки белка.
Это подтверждается результатами недавних исследований, согласно которым сигнальный каскад SAPK/JNK может функционировать по принципу «все или ничего», многократно усиливая внешний сигнал (Bagowski et al., 2003).
Проведенные нами исследования позволяют сделать вывод о том, биологические эффекты низкоинтенсивных электромагнитных излучений на клеточном уровне могут быть опосредованы активацией в клетках сигнального пути SAPK/JNK.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Настоящая работа была направлена на выяснение новых закономерностей ответа иммунокомпетентных клеток на воздействие чрезвычайно низкоинтенсивных неионизирующих излучений разной природы - частотно-модулированного электромагнитного излучения СВЧ-диапазона и красного света гелий-неонового лазера. Для получения новых сведений о влиянии этих излучений на живые системы использовали несколько животных моделей. Во-первых, экспонированию подвергались изолированные клетки животных (перитонеальные фагоциты и лимфоциты селезенки мышей), во-вторых, облучали здоровых животных in vivo, в-третьих, использовали мышей с острым воспалением, индуцированным липонолисахаридом из стенок грамотрицательных бактерий Escherichia coli.
В работе впервые была исследована система белков теплового шока, которая включала
не только мажорный белок БТШ70, но и белки из других семейств - БТШ90 и БТШ25 - при
действии на клетки ЭМИ СВЧ и лазерного света, интенсивности которых были чрезвычайно
малы, поэтому не могли вызывать тепловых эффектов в среде культивирования клеток.
Кроме того, в работе впервые исследовали не только пропукнию белков теплового шока из
разных семейств, но и оценивали изменения внутриклеточной локализации этих белков при
действии слабых неионизирующих излучений. Показано, что из трех исследованных белков
теплового шока, ЭМИ СВЧ стимулировало продукцию только БТШ72, причем этот белок
21
локализовался исключительно в клеточных мембранах и почти отсутствовал в цитозоле и цитоскелете облученных клеток. Уменьшение уровня экспрессии БТШ25, обнаруженное в клетках, облученных ЭМИ СВЧ, приводило к его полному истощению в структурах цитоскелета. Красный лазерный свет вызывал более существенный ответ - была показана стимуляция экспрессии двух белков теплового шока в целых клетках (БТШ72 и БТШ25), при этом БТШ72 накапливался не только в мембранах, но присутствовал и в других субклеточных фракциях, особенно в цитоскелете. Облучение лазерным светом еще более эффективно стимулировало экспрессию белка БТШ25, который, также доминируя в мембранной фракции, почти равномерно распределялся и по другим внутриклеточным структурам.
Важно, что in vitro и in vivo лазерное излучение и ЭМИ СВЧ вызывали стимуляцию продукции цитокинов в фагоцитах и лимфоцитах здоровых животных. Однако в условиях острого воспаления, когда закономерно наблюдается повышение продукции цитокинов, предварительная экспозиция животных лазерным светом или ЭМИ СВЧ заметно снижала уровень цитокинового ответа на бактериальный токсин, проявляя антивоспалительную активность. Способность электромагнитных волн изменять чувствительность животных к воздействию бактериального токсина позволило предположить вовлеченность рецепторов, ответственных за связывание токсина с клеткой, в реакцию клеток на слабые физические воздействия. В связи с этим, было проведено исследование по выяснению эффектов ЭМИ СВЧ и лазерного света на активность двух сигнальных каскадов (NF-кВ и SAPK/JNK) и на экспрессию рецептора TLR4, обладающего высоким сродством к эндотоксину. Впервые было доказано, что белок-рецептор TLR4, входящий в систему врожденной антимикробной резистентности и участвующий в специфическом связывании эндотоксина из грамотрицательных бактерий, способен реагировать на внешние сигналы другой природы, в частности на действие низкоинтенсивных ЭМИ СВЧ.
Наконец, в работе впервые были получены доказательства того, что иммуномодулирующие эффекты низкоинтенсивных сантиметровых волн и лазерного света реализуются с участием, по крайней мере, двух каскадов сигнальной трансдукции - фактора транскрипции NF-кВ и стресс-акгивируемой протеинкиназы SAPK/JNK.
Таким образом, в работе получены новые данные о воздействии сверхслабых неионизирующих излучений на клетки иммунной системы в норме, а также при остром воспалении, индуцированным токсином из грамотрицательных бактерий. В перспективе исследования механизмов антивоспалительного действия низкоинтенсивных неионизирующих излучений могут быть полезными для разработки новых стратегий лечения септических воспалений.
выводы
1. Показано, что чрезвычайно слабые неионизирующие излучения (частотно-модулированные электромагнитные волны сантиметрового диапазона и красный свет гелий-неонового лазера) индуцируют in vitro и in vivo стрессовые ответы клеток, модифицируя цитокиновый профиль, синтез оксида азота, продукцию и локализацию белков теплового шока.
2. Установлено, что и ЭМИ СВЧ, и лазерный свет стимулируют экспрессию БТШ72 в лимфоцитах, при этом сверхслабые излучения по-разному изменяют внутриклеточную локализацию этого белка - ЭМИ СВЧ способствует накоплению БТШ72 в мембранах, тогда как лазерное излучение приводит к аккумуляции этого белка в структурах цитоскелета.
3. Показано, что формирование ответа клеток на воздействие низкоинтенсивных излучений включает активацию, по крайней мере, двух сигнальных каскадов - NF-кВ и SAPK/JNK.
4. Установлено, что предварительное облучение животных ЭМИ СВЧ и лазерным светом снижает чувствительность организма к эндотоксину из грамотрицательных бактерий, уменьшая пики продукции цитокинов, оксида азота и белков теплового шока.
5. Установлено, что ЭМИ СВЧ повышает количество рецепторного белка TLR4 в лимфоцитах селезенки, а лазерный свет, напротив, приводит к уменьшению содержания рецептора TLR4, обладающего высоким сродством к бактериальному токсину.
Список работ, опубликованных по материалам диссертации
1. М.О. Хренов, Д.А. Черенков, О.В. Глушкова, Т.В. Новоселова, С.М. Лунин, С.Б. Парфепкж, Е.А. Лысенко, Е.Г., Новоселова, Е.Е. Фесенко. Роль транскрипционных факторов в ответе изолированных лимфоцитов мышей на действие низкоинтенсивного электромагнитного и лазерного излучений. Биофизика. 2007. Т.52. вып.5. С. 888-892.
2. О.В. Глушкова, Е.Г. Новоселова, Д.В. Черенков, Т.В. Новоселова, С.М. Лунин, М.О. Хренов, С.Б. Парфенюк, Е.Е. Фесепко. Влияние ЭМИ СВЧ на состояние иммунной системы мышей при эндотоксическом шоке. Биофизика. 2007. Т.52. вып.5. С. 938-946.
3. Е.Г. Новоселова, О.В. Глушкова, М.О. Хренов, Д.А. Черенков, С.М. Лунин, Т.В. Новоселова, В.М. Чудновский, В.И. Юсупов, Е.Е. Фесенко. Защитный эффект низкоинтенсивного лазерного излучения в условиях острого токсического стресса. Биофизика. 2007. Т. 52. вып.1. С. 137- 140.
4. Е.Г. Новоселова, О.В. Глушкова, М.О. Хренов, Т.В. Новоселова, С.М. Лунин, Д.А. Черепков, Е.Е. Фесенко. Геддгкэпкцин снижает уровень стрессового ответа, индуцированного низкоинтенсивным лазерным излучением. Доклады Академии наук. 2007. № 4. С. 564 - 567.
5. О.В. Глушкова, Е.Г. Новоселова, М.О. Хренов, Т.В. Новоселова, Д.А. Черенков, С.М, Лунин, Е.Е. Фесенко. Роль белков теплового шока БТШ90 в ответах иммунных клеток на электромагнитное излучение сверхвысоких частот. Биофизика. 2008. Т.53. вып. 1. С. 93-99.
6. Д.А. Черенков, Е.Г. Новоселова, МО. Хренов, О.В. Глушкова, С.М. Лунин, Т.В. Новоселова, Е.Е. Фесенко. Роль протеинкияазы SAPK/JNK в ответах клетки на воздействие низкоинтенсивных неионизирующих излучений. Биофизика. 2009. Т.54. вып. 2. С. 256-259.
7. Е.Г. Новоселова, М.О. Хренов, Д.А. Черенков, О.В. Глушкова, Т.В. Новоселова, С.М. Лунин, Е.А. Лысенко, Е.Е. Фесенко. Участие рецептора TLR4 в формировании стрессового ответа лимфоцитов. Биофизика. 2008 Т.53. вып.З. С. 457-461.
8. Новоселова Е.Г., Хренов М.О., Глушкова О.В., Новоселова Т.В., Лунин С.М. Участие сигнальных каскадов NF-кВ и SAPK/JNK в регуляции ответа клетки на стресс //Международная конференция РЕЦЕПЦИЯ И ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ (24 июня 2009 г.). Сборник статей под ред. В.П. Зинченко и др. Том 2. С. 474-478.
9. Глушкова О. В., Новоселова Е. Г., Черенков Д. А., Новоселова Т. В., Хренов М. О., Лунин С. М., Парфенюк С.Б., Фесенко Е.Е. Иммунокорректирующее действие низкоиятенсивных неионизирующих излучений при эндотоксическом шоке. Медицинская иммунология. 2006. Т. 8. №2-3. С. 131.
10. Хренов М.О., Глушкова О.В., Черенков Д.А., Новоселова Т.В., Лунин С.М. Чувствительность клеток иммунной системы животных к воздействию сверхслабого лазерного излучения // 10-я Пущинская школа-конференция молодых ученых. Сб. трудов, 2006.-С.121
11. Хренов. М.О. Роль защитных белков и системы сигнальной трансдукции в ответах организма на воздействие сверхслабых неионизирующих излучений II 12-я международная Пущинская школа-конференция молодых ученых. Сб. трудов, 2008. - С.189.
12. Хренов М.О., Черенков ДА., Глушкова О.В.. Лысенко Е.А., Новоселова Т.В., Лунин С.М., Новоселова Е.Г. Участие NF-кВ и SAPK/JNK в ответе лимфоцитов мышей на действие низкоинтенсивного электромагнитного и лазерного излучений // 11-я международная Пущинская школа-конференция молодых ученых. Сб. трудов, 2007. - С.22.
13. Glushkova O.V., Khrenov М.О., Cherenkov D.A., Novoselova T.V., Lunin S.M., Novoselova E.G. The role of heat shock protein 70 in adaptation to nonionizing radiation // VIII World congress INTERNATIONAL SOCIETY FOR ADAPTIVE MEDICINE.- MOSCOW, 2006. - P. 101.
14. Khrenov M.O., Cherenkov DA., Novoselova T.V., Lysenko E.A., Lunin S.M., Novoselova E.G. Antibiotic geldanamycin, an Hsp90-binding agent, affects the expression of signal projeins and heat shock proteins in normal mice lymphocytes // 8th JOHN HUMPHREY ADVANCED SUMMER PROGRAMME IN IMMUNOLOGY - MOSCOW, 2007. - P. 22.
Подписано в печать: 04.09.2009
Заказ № 2436 Тираж - 75 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Хренов, Максим Олегович
Список сокращений.
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. Эффекты низкоинтенсивных неионизирующих электромагнитных излучений сверхвысоких частот in vitro и in vivo.
1.1.1. Общая характеристика ЭМИ СВЧ.
1.1.2. Особенности взаимодействия ЭМИ СВЧ с живыми системами.
1.1.3. Биологические эффекты ЭМИ СВЧ.
1.1.4. Иммуномодулирующие эффекты ЭМИ СВЧ.
1.2. Низкоиптенсивное лазерное излучение (НИЛИ) и его свойства.
1.2.1. Действие НИЛИ на биологические объекты.
1.2.2. Молекулярные механизмы взаимодействия НИЛИ с биологическими объектами.
1.3. Система сигнальной трансдукции.
1.3.1. Транскрипционный фактор NF-кВ и его участие в сигнальных каскадах.
1.3.2. БАРК/ЖК-сигнальный путь.
1.3.3. Рецептор TLR4.
1.4. Белки теплового шока.
1.4.1. Классификация, локализация и свойства белков теплового шока.
1.4.2. Семейство малых БТШ.
1.4.3. Семейство БТШ70.
1.4.4. Семейство БТШ90.
1.4.5. Механизмы синтеза БТШ.
1.5. Цитокины.
1.5.1. Интерлейкин - 1.
1.5.2. Интерлейкин -2.
1.5.3. Интерлейкин - 6.
1.5.4. Интерлейкин -10.
1.5.5. Интерферон у.
1.5.6. Фактор некроза опухолей-а.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Животные.
2.2. Условия облучения.
2.2.1. Облучение ЭМИ СВЧ.
2.2.2. Облучение НИЛИ.
2.3. Модель эндотоксического шока.
2.4. Культура клеток и измерение их функциональной активности.
2.4.1. Выделение лимфоцитов.
2.4.2. Выделение перитонеальных фагоцитов.
2.4.3. Определение сигнальных белков и белков теплового шока с использованием Ds-Na-ПААГ электрофореза и иммуноблотинга.
2.4.4. Определение концентрации цитокинов с помощью иммуноферментного анализа (ИФА).
2.4.5. Разделение субклеточных структур на фракции.
2.4.6. Измерение концентрации оксида азота.
2.5. Статистическая обработка полученных данных.7i
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Влияние воздействия in vitro низкоинтенсивными неионизирующими излучениями на продукцию белков теплового шока и цитокинов.
3.1.1. Влияние ЭМИ СВЧ на продукцию цитокинов и белков теплового шока в изолированных иммунокомпетентных клетках.
3.1.2. Влияние низкоинтенсивного лазерного света in vitro на продукцию белков теплового шока и их распределение в клеточных фракциях лимфоцитов.
3.2. Эффекты низкоинтенсивных неионизирующих излучений при облучении мышей in vivo.
3.2.1. Влияние ЭМИ СВЧ на состояние иммунной системы мышей в норме и при остром воспалении.
3.2.1.1. Влияние пролонгированного воздействия ЭМИ СВЧ на продукцию цитокинов и ^ экспрессию белков теплового шока у здоровых мышей.
3.2.1.2. Исследование модулирующего действия ЭМИ СВЧ в условиях острого воспаления.
3.2.2. Защитный эффект НИЛИ в условиях острого воспаления.
3.3. Влияние ЭМИ СВЧ и НИЛИ на продукцию сигнальных и рецепторных белков.
3.3.1. Влияние низкоинтенсивных неионизирующих излучений на экспрессию рецептора TLR4.
3.3.2. Влияние ЭМИ СВЧ и НИЛИ на продукцию NF-кВ in vitro.
3.3.2.1. Исследование активности каскада NF-кВ в лимфоцитах селезенки при действии лазерного света in vitro.
3.3.2.2. Исследование активности каскада NF-кВ в лимфоцитах селезенки при действии ЭМИ СВЧ.
3.3.3. Влияние ЭМИ СВЧ и НИЛИ на активность каскада SAPK/JNK.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Роль сигнальных и стрессовых белков в формировании воспалительного ответа. Модулирующие эффекты низкоинтенсивных неионизирующих излучений"
Влияние электромагнитных излучений на иммунную систему животных и человека является предметом многочисленных исследований, при этом биотропная активность этих излучений доказана большим количеством работ, проводимых в течение нескольких десятилетий (Акоев и др., 1994; Fesenko et al., 1995; Клебанов и др., 2002; Houreld, Abrahamse, 2006). Несмотря на широкое использование электромагнитных волн в медицине, сведения о механизмах их действия на клеточные процессы до сих пор остаются неясными, что вызывает необходимость проведения дополнительных исследований в этой области.
В течение последних десяти лет в Институте биофизики клетки РАН была выполнена серия работ по выяснению закономерностей влияния электромагнитных волн сантиметрового диапазона и красного лазерного света на систему врожденного и приобретенного иммунитета животных. В отличие от большинства работ, опубликованных в отечественных и зарубежных журналах, в наших исследованиях были использованы чрезвычайно низкие интенсивности излучений - 1 мкВт/см2 для электромагнитных излучений сверхвысоких частот (ЭМИ СВЧ) и 0.2 мВт/см2 (доза
3 2 падающего света порядка 10" Дж/см ) для низкоиптенсивного лазерного излучения (НИЛИ). Эти значения на несколько порядков ниже принятых санитарных норм для ЭМИ СВЧ и рекомендованных терапевтических доз лазерного света. Было установлено, что такие низкоинтенсивные излучения вызывают значительные изменения в функционировании клеток иммунной системы. В диапазоне сантиметровых волн были проведены исследования по выяснению зависимости эффекта от частоты и длительности воздействия, и от параметров внешней низкочастотной модуляции сигнала, для красного лазерного света также были определены зависимости доза-эффект. В результате были установлены оптимальные параметры электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, а также красного лазерного света, которые оказывали значительное иммуностимулирующее воздействие на организм млекопитающих (Novoselova et al., 1999, 2006; Fesenko et al., 1999). Ранее мы показали, что низкоинтенсивное ЭМИ СВЧ определенного частотного диапазона и интенсивности повышает противоопухолевую резистентность животных (Глушкова и др., 2001). Учитывая эти данные, целесообразно исследовать противовоспалительную активность сверхслабых электромагнитного и лазерного излучений, иммуностимулирующая активность которых была установлена ранее. Поскольку провоспалительный ответ клетки на бактериальный токсин реализуется с участием рецептора TLR4, необходимо выяснить чувствительность этого ключевого для антимикробного иммунитета рецептора к воздействию сверхслабых неионизирующих излучений. Кроме того, с учетом важного значения системы сигнальной трансдукции для функционирования клеток, следует обратить внимание на участие, по крайней мере, двух сигнальных каскадов, NF-кВ и SAPK/JNK, в ответах клетки на воздействие сверхслабых физических излучений, входящих в сферу деятельности человека.
Целью данной работы явилось исследование молекулярно-клеточных механизмов влияния неионизирующих излучений низкой интенсивности на функциональную активность иммунокомпетентных клеток здоровых мышей, а также животных с острым воспалением, индуцированным бактериальным токсином.
В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи.
1. Исследование эффектов низкоинтенсивных неионизирующих излучений in vitro и in vivo на продукцию цитокинов, белков теплового шока и оксида азота в перитонеальных фагоцитах и лимфоцитах селезенки;
2. Исследование эффектов низкоинтенсивных неионизирующих излучений in vitro и in vivo на активность каскадов системы сигнальной трансдукции NF-кВ и SAPK/JNK и на экспрессию рецептора TLR4 в изолированных иммунных клетках;
3. Исследование модулирующих эффектов пролонгированного курса низкоинтенсивного ЭМИ СВЧ и однократной экспозиции низкоинтенсивного лазерного излучения на иммунный статус животных при остром воспалении, вызванном введением липополисахарида из грамотрицательных бактерий.
Впервые показано изменение внутриклеточной локализации белков теплового шока из разных семейств при воздействии на лимфоциты селезенки низкоинтенсивными неионизирующими излучениями. Установлено, что воздействия физической природы (электромагнитное излучение СВЧ-диапазона и НИЛИ) индуцируют стрессовые ответы иммунокомпетентных клеток in vitro и in vivo, вызывая изменения цитокинового профиля, синтеза оксида азота, продукции и локализации белков теплового шока. Механизмы этих процессов реализуются через активацию, по крайней мере, двух сигнальных каскадов -NF-кВ и SAPK/JNK. Впервые установлено, что при действии сверхслабого ЭМИ СВЧ происходит стимуляция экспрессии рецептора TLR4. Установлено, что предварительное облучение животных ЭМИ СВЧ и НИЛИ оказывает защитное воздействие в условиях острого воспаления.
Результаты работы имеют важное значение для понимания механизмов биотропного действия низкоинтенсивных неионизирующих излучений на иммунную систему организма Обнаруженная противовоспалительная активность использованных сверхслабых неионизирующих излучений представляет интерес для разработки новых стратегий лечения и профилактики воспалительных заболеваний, индуцированных токсинами из грамотрицательных бактерий.
Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Хренов, Максим Олегович
выводы
1. Показано, что чрезвычайно слабые неионизирующне излучения (частотно-модулированные электромагнитные волны сантиметрового диапазона и красный свет гелий-неонового лазера) индуцируют in vitro и in vivo стрессовые ответы клеток, модифицируя цитокиновый профиль, синтез оксида азота, продукцию и локализацию белков теплового шока.
2. Установлено, что и ЭМИ СВЧ, и лазерный свет стимулируют экспрессию БТШ72 в лимфоцитах, при этом сверхслабые излучения по-разному изменяют внутриклеточную локализацию этого белка — ЭМИ СВЧ способствует накоплению БТШ72 в мембранах, тогда как лазерное излучение приводит к аккумуляции этого белка в структурах цитоскелета.
3. Показано, что формирование ответа клеток на воздействие низкоинтенсивных излучений включает активацию, по крайней мере, двух сигнальных каскадов - NF-кВ и SAPK/JNK.
4. Установлено, что предварительное облучение животных ЭМИ СВЧ и лазерным светом снижает чувствительность организма к эндотоксину из грамотрицательных бактерий, уменьшая пики продукции цитокинов, оксида азота и белков теплового шока.
5. Установлено, что ЭМИ СВЧ повышает количество рецепторного белка TLR4 в лимфоцитах селезенки, а лазерный свет, напротив, приводит к уменьшению содержания рецептора TLR4, обладающего высоким сродством к бактериальному токсину.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Настоящая работа была направлена на выяснение новых закономерностей ответа иммунокомпетентных клеток на воздействие чрезвычайно низкоинтенсивных неионизирующих излучений разной природы — частотно-модулированного электромагнитного излучения СВЧ-диапазона и красного света гелий-неонового лазера. Для получения новых сведений о влиянии этих излучений на живые системы использовали несколько животных моделей. Во-первых, экспонированию подвергались изолированные клетки животных (перитонеальные фагоциты и лимфоциты селезенки мышей), во-вторых, облучали здоровых животных in vivo, в-третьих, использовали мышей с острым воспалением, индуцированным липополисахаридом из стенок грамотрицательных бактерий Escherichia coli.
В работе впервые была исследована система белков теплового шока, которая включала не только мажорный белок БТШ70, но и белки из других семейств - БТШ90 и БТШ25 - при действии на клетки ЭМИ СВЧ и лазерного света, интенсивности которых были чрезвычайно малы, поэтому не могли вызывать тепловых эффектов в среде культивирования клеток. Кроме того, в работе впервые исследовали не только продукцию белков теплового шока из разных семейств, но и оценивали изменения внутриклеточной локализации этих белков при действии слабых неионизирующих излучений. Показано, что из трех исследованных белков теплового шока, ЭМИ СВЧ стимулировало продукцию только БТШ72, причем этот белок локализовался исключительно в клеточных мембранах и почти отсутствовал в цитозоле и цитоскелете облученных клеток. Уменьшение уровня экспрессии БТШ25, обнаруженное в клетках, облученных ЭМИ СВЧ, приводило к его полному истощению в структурах цитоскелета. Красный лазерный свет вызывал более существенный ответ - была показана стимуляция экспрессии двух белков теплового шока в целых клетках (БТШ72 и БТШ25), при этом БТШ72 накапливался не только в мембранах, но присутствовал и в других субклеточных фракциях, особенно в цитоскелете. Облучение лазерным светом еще более эффективно стимулировало экспрессию белка БТШ25, который, также доминируя в мембранной фракции, почти равномерно распределялся и по другим внутриклеточным структурам. Важно, что in vitro и in vivo лазерное излучение и ЭМИ СВЧ вызывали стимуляцию продукции цитокинов в фагоцитах и лимфоцитах здоровых животных. Однако в условиях острого воспаления, когда закономерно наблюдается повышение продукции цитокинов, предварительная экспозиция животных лазерным светом или ЭМИ СВЧ заметно снижала уровень цитокинового ответа на бактериальный токсин, проявляя антивоспалительную активность. Способность электромагнитных волн изменять чувствительность животных к воздействию бактериального токсина позволило предположить вовлеченность рецепторов, ответственных за связывание токсина с клеткой, в реакцию клеток на слабые физические воздействия. В связи с этим, было проведено исследование по выяснению эффектов ЭМИ СВЧ и лазерного света на активность двух сигнальных каскадов (NF-кВ и SAPK/JNK) и на экспрессию рецептора TLR4, обладающего высоким сродством к эндотоксину. Впервые было доказано, что белок-рецептор TLR4, входящий в систему врожденной антимикробной резистентности и участвующий в специфическом связывании эндотоксина из грамотрицательных бактерий, способен реагировать на внешние сигналы другой природы, в частности на действие низкоинтенсивных ЭМИ СВЧ. Наконец, в работе впервые были получены доказательства того, что иммуномодулирующие эффекты низкоинтенсивных сантиметровых волн и лазерного света реализуются с участием, по крайней мере, двух каскадов сигнальной трансдукции - фактора транскрипции NF-кВ и стресс-активируемой протеинкиназы SAPK/JNK.
Таким образом, в работе получены новые данные о воздействии сверхслабых неионизирующих излучений на клетки иммунной системы в норме, а также при остром воспалении, индуцированным токсином из грамотрицательных бактерий. В перспективе исследования механизмов антивоспалительного действия низкоинтенсивных неионизирующих излучений могут быть полезными для разработки новых стратегий лечения септических воспалений.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Хренов, Максим Олегович, Пущино
1. Алексенко А.В., Пальмина Н.П. Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. -М.: Наука, 1982,- 184 с.
2. Байбеков И.М., Мавлян-Ходжаев Р.Ш. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процессы фагоцитоза // Новые достижения лазерной медицины: Материалы Междунар. конф. С.-Петербург, 1993. - С. 238-239.
3. Байбеков И.М., Назыров Ф.Г. Морфологические аспекты лазерных воздействий. Ташкент: Изд-во им. Ибн Сины, 1991. - 223 с.
4. Белецкая О.М., Макаренко Б.И., Лысенко Н.А., Бедопосенко Б.И. и др. Результаты использования электромагнитных СВЧ-излучений для лечения онкологических больных // Зарубежная электроника. 1996. — Т.12. - С. 25-28.
5. Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., Котровская Т.И. Необычные свойства воды в слабых электромагнтных полях // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2003. №1. - С.37-44.
6. Борисенко Г.Г., Осипов А.Н. Фотохимические реакции нитрозилгемоглобина под действием низкоэнергетического лазерного облучения // Биохимия. — 1997. № 62(6). - С. 774-780.
7. Бриль Г.Е., Панина Н.П. Итоги 10-тилетних исследований влияния излучения гелий-неонового лазера на геном клетки // Применение лазеров в медицине и биологии: Тез. докл. Харьков, 2000. - С. 6.
8. Бриль Г.Е., Петросян В.И., Синицын Н.И. Поддержание структуры водного матрикса один из ключевых механизмов действия низкоинтенсивного лазерного излучения // Лазеры в медицине и экологии: Тез. докл. - Москва - Самара, 1998. -С. 13-14.
9. Витрещак Т.В., Михайлов В.В., Пирадов М.А., Полещук В.В., Стволинский C.JL, Болдырев А.А. Лазерная модификация крови in vitro и in vivo у пациентов с болезнью Паркинсона // Бюлл. Эксп. Биол. Мед. 2003. Т. 135. - № 5. - С. 508-511.
10. Владимиров Ю.А. Лазерная терапия: настоящее и будущее // Соросовский образовательный журнал. 1999 .- № 2. С.2 - 8.
11. Воскапян К.Ш., Арзуманян Г.М. Радиозащитное действие лазерного излучения с длиной волны 532 нм // Радиобиология. 1996. Т. 36. - № 5. - С. 39 -43.
12. Гамалея Н.Ф. Механизмы биологического действия излучения лазеров / Лазеры в клинической медицине. М.: Медицина. 1996. - С. 51- 97.
13. Тапочка Л.Д., Гапочка М.Г., Королев А.Ф., Кочерженко Н.Н. Опосредованное воздействие электромагнитного излучения на рост микроводорослей // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2003. №1. - С.33-38.
14. Глушкова О.В., Новоселова Е.Г., Огай В.Б., Синотова О.А., Моренков О.С., Фесенко Е.Е. Влияние низкоинтенсивных электромагнитных волн сантиметрового диапазона на уровень антитело образования у мышей // Биофизика. 2001. - Т. 46. вып.1.-С. 126-130.
15. Глушкова О.В., Новоселова Е.Г., Синотова О.А., Фесенко Е.Е. Иммунокорректирующее действие низкоинтенсивного СВЧ-излучения при канцерогенезе у мышей // Биофизика. 2003. Т. 48. - № 2. - С. 137-146.
16. Горбатенкова Е.А., Азизова О. А., Владимиров Ю.А. Реактивация супероксидцисмутазы излучением Не-Ие-лазера // Биофизика. 1988. - Т. 33. - № 4. -С. 717-719.
17. Грачев Н.Н., Мырова Л.О., Защита человека от опасных излучений. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 317 с.
18. Григорьев Ю.Г., Степанов B.C. Формирование памяти (импритинг) у цыплят после предварительного воздействия электромагнитных полей низких уровней // Рад.Биол. Радиоэкол. 1998. Т.38. - 2. - С. 223-231.
19. Гужова И.В., Новоселов С.С., Маргулис Б.А. Шаперон Hsp70 и перспективы его использования в противоопухолевой терапии // Цитология. 2005. №47 (3). — С. 187-199.
20. Давыдов Б. И. Тихончук В. С., Антипов В. В. Биологическое действие, нормирование и защита от электромагнитных излучений / М:.Энергоатомиздат, 1984.- 176 с.
21. Егорова Е.И. Влияние низкоинтенсивного СВЧ-излучения на изменение численности и биомассы планктонных водорослей. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2006. №1-2. - С.54-58.
22. Егорова Е.И., Иголкина Ю.В., Козьмин Г.В. К вопросу нормирования электромагнитных излучений // Успехи соврем, естествознания. 2004. N 10. -С.93-94.
23. Еланцев Б.В. О применении малой мощности гелий-неонового лазера при остром и хроническом тонзиллите // Журн. ушн., нос. и горл. бол. 1973. № 4. - С. 22-25.
24. Захаров С.Д., Еремеев Б.В. Методы лазерной биофизики и их применение в биологии и медицине. Тарту: ТГУ, 1989.- 28 с.
25. Захаров С.Д., Иванов А.В., Вольф Е.Б. Структурные перестройки в водной фазе клеточных суспензий и белковых растворов при светокислородном эффекте // Квантовая электроника. 2003. № 2. - С. 149 - 163.
26. Зорин Н.А., Маклакова Т.П., Аппельганс Т.В., Архипова С.В., Бичан И.В. Изучение уровней гормонов, цитокинов и макроглобулинов в крови у женщин с аутоиммунными заболеваниями щитовидной железы // Терапевтический архив. 2008.-N 11.-С. 61-63.
27. Ивашкин В.Т., Драпкина О.М. Клиническое значение оксида азота и белков теплового шока. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001 - 88 с.
28. Илларионов В.Е. Основы лазерной терапии. М.: Респект, 1992. -123 с.
29. Кадагидзе З.Г. Цитокины // Практическая онкология. 2003. Т.4. - №3.- С. 131-139.
30. Каплан М.А. Лазерная терапия механизмы действия и возможнсти // 1-й Междунар. конгресс «Лазер и здоровье». - Лимассол. - М.: Фирма «Техника», 1997.-С. 88-92.
31. Кару Т.Й. Клеточные механизмы низкоинтенсивной лазерной терапии // Успехи современной биологии 2001. Т. 121. - №1.- С. 110-120.
32. Кару Т.Й., Календо Г.С., Лобко В.В. Зависимость биологического действия низкоинтенсивного красного на клетки HeLa света от когерентности, длины волны, дозы и режима облучения // Изв. АН СССР. Сер физ. 1983. - Е.47 . - С. 2017-2022.
33. Клебанов Г.И., Чичук Т.В., Владимиров Ю.А. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на пероксидацию мембранных липидов и концентрацию ионов кальция в цитозоле фагоцитов // Биологические мембраны. 2001. Т. 18. - № 1.-С. 42 -50.
34. Клебанов Г.И., Полтапов Е.А., Владимиров Ю.А. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения красного диапазона на активность супероксиддисмутазы макрофагов // Биофизика. 2003. Т. 48. - № 3. - С. 462 - 472.
35. Козель А.И., Попов Г.К. Механизм действия лазерного облучения на тканевом и клеточном уровнях // Вестник РАН. 2000. №2. - С. 41 - 43.
36. Козлов В.И., Буйлин В.А., Самойлов Н.Т., Марков И.И. Основы лазерной физио-рефлексотерапии. Самара - Киев, 1993. - 216 с.
37. Кольман Я., Рем К.- Г. Наглядная биохимия. М.:Мир, 2000. 469 с.
38. Кулиш В.П. Структурная организация слизистой оболочки желудка под влиянием рентгеновского и лазерного облучения : Автореф. дис. . канд. мед. наук. Харьков, 1993. - 25 с.
39. Лукьянова С.Н. Реакция центральной нервной системы на низкоинтенсивное кратковременное СВЧ-облучение // Международное совещание "Электромагнитные поля. Биологическое действие и гигиеническое нормирование": Тез. докл. М., 1998. - С. 401-408.
40. Мажуль В.М., Зайцева Д.Г., Щербин Д.Г. Внутримолекулярная динамика и функциональная активность белков // Биофизика. 2000. — Т. 45. Вып. 6. - С. 965 -989.
41. Мазо Е.Б., Маати М., Розанов В.В, Иммунодефицит и лазерно-магнитная терапия // Применение лазеров в медицине и биологии: Тез. 10-й Междунар. науч.-практ. конф. Харьков, 1998. — С. 87.
42. Макаренко Б. И., Бедносенко Б. И., Лысенко Н. А. Терапевтическое воздействие электромагнитного излучения СВЧ-диапазона при острой лучевой патологии//Зарубежная радиоэлектроника. 1996.-Т. 12.-С. 19-22.
43. Малов А.Н. Применение лазеров в науке и технике // Материалы 4-го Междунар. семинара. Новосибирск, 1992. - С. 95-98.
44. Маргулис Б.А., Гужова И.В. Белки стресса в эукариотической клетке. // Цитология. 2000.- № 42 (4). -С. 323 342.
45. Москвин С.В. Физические основы лазерной терапии // Низкоинтенсивная лазерная терапия. Сб. трудов. М.: ТОО «Фирма «Техника»», 2000. - С. 20 - 57.
46. Никулин Р.Н. Метод учета воздействия внешнего СВЧ-излучения на пассивный транспорт ионов через мембраны. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2008. №4. - С.9-15.
47. Новоселова Е.Г., Черенков Д.А., Глушкова О.В., Новоселова Т.В., Чудновский В.М., Юсупов В.И., Фесенко Е.Е. Действие низкоинтенсивного лазерного излучения на изолированные клетки иммунной системы мышей. // Биофизика. 2006. Т.51. - вып. 3. - С.509-518.
48. Новоселова, Е.Г., Глушкова О.В., Синотова О.А., Фесенко Е.Е. стрессовый ответ клетки на воздействие сверхслабого электромагнитного излучения. // Доклады Академии Наук. Серия биологическая. 2005. Т. 401. - № 1. - С. 1-3.
49. Петросян В.И., Синицын Н.И., Елкин В.А. Люминисцентная трактовка «СПЕ-эффекта»// Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002. №1. - С.28-38.
50. Приезжаев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М.: Наука. - 1989. - 240 с.
51. Ракчеев А.П. Актуальные вопросы дерматовенерологии. — М.: Мир, 1971. — 65 с.
52. Резник А.Н., Юрасова Н.В. Обнаружение контрастных образований внутри биологических сред при помощи ближнепольной СВЧ диагностики // Журнал технической физики. 2006 Т. 76. - вып.1 - С. 90-104.
53. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М.: Дрофа. - 2003. — 560 с.
54. Симбирцев А.С. Биология семейства интерлейкина-1 // Иммунология. 1998. -№3. С.9-17.
55. Синотова О.А., Новоселова Е.Г., Огай В.Б., Глушкова О.В., Фесенко Е.Е. Влияние электромагнитных волн сантиметрового диапазона на продукцию фактора некроза опухолей и интерлейкина-3 иммунизированных мышей // Биофизика. 2002. -Т. 47. вып.1.-С. 78-82.
56. Спасов А.А., Негода В.В., Островский О.В., Конан К. Мембранотропное действие низкоэнергетического лазерного облучения крови // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1998. Т. 126. - № 10. - С. 412 - 416.
57. Стожкова И.Н. Адсорбция гематопорфиринов на плоской бислойной мембране // Биологические мембраны. 1997. Т. 14. - № 3. - С. 310 - 323.
58. Тяжелова В.Г. Механизмы активации лимфоцитов периферической крови. — М.: Наука, 2003 192 с.
59. Улащик B.C. Физиотерапия. Универсальная медицинская энциклопедия / B.C. Улащик. Мн.: Книжный Дом, 2008.-640 с.
60. Федорова В.Н., Горбатова Н.Е. Физические основы использования лазерного излучения в медицине. — М.: Энергомаш. 2002.- 64 с.
61. Хаитов P.M., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология. — М.: Медицина, 2002.-432 с.
62. Харланов А.В. Возможный механизм резонансного воздействия электромагнитных волн на биологические объекты // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2007. -№ 5. С. 10-14.
63. Черенков Д. А. влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на продукцию цитокинов, стрессовых белков и оксида азота в клетках иммунной системы мышей: Автореф. .канд. биол. наук. Пущино, 2006 - 24 с.
64. Чудновский В.М., Леонова Г.Н., Дроздов А.Л., Юсупов В.Н. Биологические модели и физические механизмы лазерной терапии. Владивосток: Дальнаука. -2002,- 157с.
65. Aggarwal В. В. and Natarajan,K. Tumor necrosis factors: developments during last decade// Eur. Cytokine Netw. 1996. V.7. - P. 93-124.
66. Aggarwal B.B., Samanta A. and M. Feldmann. TNFa. / In Cytokine reference. Vol. 1. // J.J. Oppenheim and M. Feldmann, editors. Academic Press. San Diego, California, USA. 2001.-P. 413-434.
67. Aggarwal, В. B. Signalling pathways of the TNF superfamily: a double-edged sword // Nat. Rev. Immunol. 2003. V.3. - P. 745-756.
68. Aggarwal,В. B. Tumor necrosis factors: TNF-a and TNF-p their structure and pleiotropic biological effects. // Drugs of the Future. 1987. V.12. - P. 891-898.
69. Alcamo E., N. Hacohen, L. C. Schulte, P. D. Rennert, R. O. Hynes, and D. Baltimore. Requirement for the NF-кВ family member RelA in the development of secondary lymphoid organs // J. Exp. Med. 2002. V.195. P. 233-244.
70. Arai H., Atomi Y. Chaperone activity of alpha B-crystallin suppresses tubulin aggregation through complex formation. // Cell. Struct. Funct. 1997. V. 22. - P. 539544.
71. Arkan M.C., Hevener A.L., Greten F.R., Maeda S., Li Z.W., Long J.M., Wynshaw-Boris A., Poli G., Olefsky J., and Karin M. IKK-beta links inflammation to obesity-induced insulin resistance//Nat. Med. 2005. -V. 11. P. 191-198.
72. Asadullah K., Sterry W., Volk H. D. Interleukin-10 therapy review of a new approach // Pharmacol. Rev. 2003. - V.55. - P. 241-269.
73. Astumian R.D. Adiabatic pumping mechanism for ion motive ATPases // Phys. Rev. Letts. 2003. V.91. - P. 1-4.
74. Atli E., Unlii H. The effects of microwave frequency electromagnetic fields on the development of Drosophila melanogaster II Int. J. Radiat. Biol. 2006. V. 82(6). - P. 435-441.
75. Bach E. A., Tanner J. W., Marsters S., Ashkenazi A., Aguet M., Shaw A. S., Schreiber, R. D. Ligand-induced assembly and activation ofthe gamma interferon receptor in intact cells // Mol. Cell. Biol. 1996. V.16. - P. 3214-3221.
76. Bagowski C.P., Besser J., Frey C.R., Ferrell J.E. The JNK cascade as biochemical switch in mammalian cells: Ultrasensitive and all-or-none responses // Curr. Biol. 2003. -V.13-P. 315-320.
77. Baldwin A.S. Jr. The NF-kappa В and I kappa В proteins: new discoveries and insights // Annu Rev. Immunol. 1996. V. 14. - P. 649-683.
78. Baler R., Zou J., Voellmy R. Evidence for a role of Hsp70 in the regulation of the heat shock response in mammalian cells // Cell Stress Chaperones. 1996. — V.l. № 1. — P. 33—39.
79. Barnes P. and Karin M. Nuclear Factor-кВ — A Pivotal Transcription Factor in Chronic Inflammatory Diseases // New Engl. J. Med. 1997. № 15. -V. 336. - P. 10661071.
80. Basak S., Kim II., Kearns J.D., Tergaonkar V., O'Dea E., Werner S.L., Benedict C.A., Ware C.F., Ghosh G., Verma I.M., Hoffmann A. A fourth IkappaB protein within the NF-kappaB signaling module // Cell 2007. V.128. - P. 369-381.
81. Becker F., Craig E. Heat shock proteins as molecular chaperones // Eur. J. Biochem. 1994.-№ 219.-P. 11-23.
82. Benyoucef S., Hober D., Shen L., Ajana F., De Groote D., Gerard Y., Lion G., Vermesch A., Bocket-Mouton L., Mouton Y., and Wattre P. TNF alpha production by whole blood from HIV-1 infected patients // Pathol. Biol. 1996. V.44. - P. 393-396.
83. Berl Т., Siriwardana G., Ao L., Butterfield L.M., Heasley L.E. Multiple mitogen-activated protein kinases are regulated by hyperosmolality in mouse IMCD cells.// Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 1997. V. 272. - P. 305-311.
84. Billiau A. and Vandenbroeck K. IFN gamma. / In Cytokine reference. Volume 1.// J.J. Oppenheim and M. Feldmann, editors. Academic Press. San Diego, California, USA. 2001.-P. 641-648.
85. Blagosklonny M.V., Toretsky J., Bohen S., Neckers L. Mutant conformation of p53 translated in vitro or in vivo requires functional HSP90. //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996.-V. 93.-P. 8379-8383.
86. Bohr H, Bohr J. Microwave-enhanced folding and denaturation of globular proteins // Phys. Rev. 2000. E61. - P. 4310-4314.
87. Bonhomme-Faivre L., Marion S., Forestier F., Santini R., Auclair H. Effects of electromagnetic fields on the immune systems of occupationally exposed humans and mice. //Arch. Environ. Health. 2003. V.58. - № 11. - P. 712-717.
88. Bonizzi G. and Karin M. The two NF-kappaB activation pathways and their role in innate and adaptive immunity // Trends Immunol. 2004. V. 25. - P. 280-288.
89. Borghi I., Forni G., Novelli F. Regulation of interferon-gamma receptor (INF-gammaR) chains: a peculiar way to rule the life and death of human lymphocytes // Eur. Cytokine Netw. 2001. V.12. P. - 6-14.
90. Cariappa A., H. C. Liou, В. H. Horwitz, and S. Pillai. Nuclear factor кВ is required for the development of marginal zone В lymphocytes // J. Exp. Med. 2000. V.192. - P. 1175-1182.
91. Chabot S., Williams G., Hamilton M., Sutherland G., and Yong V. W. Mechanisms of IL-10 production in human microglia-T cell interaction // J. Immunol. 1999. V.162. -P. 6819-6828.
92. Challis L.J. Mechanisms for interaction between rf fields and biological tissue // Bioelectromagnetics Supplement 2005. V.7:S98-S 106
93. Chang L. and Karin M. Mammalian MAP kinase signaling cascades // Nature. . 2001.-V. 410.-P. 37-40.
94. Chang S.Y., Su P.F., Lee T.C. Ectopic expression of interleukin-1 receptor type II enhances cell migration through activation of the pre-interleukin 1 alpha pathway. // Cytokine. 2008. V. 45. - P. 32-38.
95. Charette S. J., Lavoie J. N., Lambert H., and Landry J. Inhibition of Daxx-mediated apoptosis by heat shock protein 27 //Mol. Cell. Biol. 2000. V. 20. P. 7602-7612.
96. Chen W. R., Liu H., Ritchey J. W., Bartels К. E., Lucroy M. D., Nordquist R. E. Effect of different components of laser immunotherapy in treatment of metastatic tumors in rats // Cancer Res. 2002. V. 62. - P. 4295-4299.
97. Chow J.C., Young D.W., Colenbock D.T., Christ W.J., Gusovsky F. Toll-like receptor-4 mediates lipopolysaccharide-induced signal transduction. // J. Biol. Chem. 1999. V. 274. - P. 10689-10692.
98. Chuang Т. H. and Ulevitch R. J. Triad3A, an E3 ubiquitinprotein ligase regulating Toll-like receptors // Nat. Immunol. 2004. V.5. - P. 495.
99. Chung KF. Cytokines in chronic obstructive pulmonary disease // Eur Respir J. 2001. Suppl. Vol. 34. - P.50-59.
100. Cleary S. F., Garber F, Liu L.M. Effect of x-band microwave exposure on rabbit erythrocytes // Bioelectromagnetics. 1982. V. 3. - P. 453-460.
101. Cleary S.F., Cao G., Liu L.M., Egle P.M., Shelton K.R. Stress proteins are not induced in mammalian cells exposed to radiofrequency or microwave radiation. // Bioelectromagnetics. 1997. V.18.- № 7. - P. 499-505.
102. Coaxum S., Griffin Т., Martin J., and Ruben Mestril. Influence of PKC-a overexpression on HSP70 and cardioprotection // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2007. V.292. - H2220-H2226.
103. Collier R.J., Collier J.L., Rhoads R.P., Baumgard L.H. Invited review: genes involved in the bovine heat stress response // J. Dairy Sci. 2008. V. 91(2). - P.445-454.
104. Condon J.C., Jeyasuria P., Faust J.M., and Mendelson C.R. Surfactant protein secreted by the maturing mouse fetal lung acts as a hormone that signals the initiation of parturition // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101. - P. 4978^1983.
105. Copty А.В., Neve-Oz Y., Barak I., Golosovsky M., and D. Davidov Evidence for a Specific Microwave Radiation Effect on the Green Fluorescent Protein // Biophys. J. 2006. V.91.-P. 1413-1423.
106. Cordeiro C.A., Moreira P.R., Costa G.C., Dutra W.O., Campos W.R., Orefice F., Teixeira A.L. // Mol Vis.2008. -V.14. -P.1845-1849.
107. Cote-Sierra J., Foucras G., Guo L., Chiodetti L., Young H.A., Hu-Li J., Zhu J., Paul W.E. Interleukin 2 plays a central role in Th2 differentiation // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2004.-V.101 (11).-P. 3880-3885.
108. Cusumano V., Genovese F., Mancuso G., Carbone M., Fera M.T., and Teti, G. Interleukin-10 protects neonatal mice from lethal group В streptococcal infection // Infect. Iramun. 1996. V.64. - P. 2850-2852.
109. Darnell J. E. J.r STATs and gene regulation // Science. 1997. V.277. - P. 16301635.
110. Darnell Jr. J. E., Kerr I. M., Stark G. R. Jak-STAT pathways and transcriptional activation in response to IFNs and other extracellular signaling proteins // Science. 1994. -V.264.-P. 1415-1421.
111. Davis R. J. Signal transduction by the JNK group of MAP kinases //Cell. 2000. -V.103.-P. 239-252.
112. Delhase M., Hayakawa M., Chen Y., and M. Karin. Positive and negative regulation of IkB kinase activity through IKKa subunit phosphorylation //. Science. 1999. -V.284.-P. 309-313.
113. Deocaris C.C., Kaul S.C., Wadhwa R. From proliferative to neurological role of an hsp70 stress chaperone, mortalin //Biogerontology. 2008. V.9(6). - P.391-403.
114. Derijard В., Hibi M., Wu I. H., Barrett Т., Su В., Deng Т., Karin M., Davis R. J. JNK1: a protein kinase stimulated by UV light and Ha-Ras that binds and phosphorylates the c-Jun activation domain // Cell. 1994. V 76. - P. 1025-1037.
115. DiDonato J., Mercurio F., Rosette C., Wu-Li J., Suyang H., Ghosh S., Karin M. Mapping of the inducible IkB phosphorylation sites that signal its ubiquitination and degradation//Mol. Cell. Biol. 1996. V.16. - P. 1295-1304.
116. Dinarello C. A., Novick D., Puren A. J., Fantuzzi G., Shapiro L., Miihl H., Yoon D.Y., Reznikov L.L., Kim S.H., Rubinstein M. Overview of interleukin-18: more than an interferon- inducing factor // J. Leukoc. Biol. 1998. V.63. - P. 658-664.
117. D'Orazio J. A., Burke G. W., and Stein-Streilein J. Staphylococcal enterotoxin В activates purified NK cells to secrete IFNy but requires T lymphocytes to augment NK cytotoxicity//J. Immunol. 1995. - V.154.-P. 1014-1023.
118. Dutcher S.A., Underwood B.D., Walker P.D., Dias F.G., Michacl D.B. Patterns of heat shock protein 70 biosynthesis following human traumatic brain injury // J. neurotrauma. 1998. -№ 15.-P. 411-420.
119. Dutta S.K., Nelson W.H., Blackman C.F., Brusick D.J. Effects of chronic nontermal exposures of pulsed microwaves on a repair-deficient mutant of E. coli // Mutation Res. 1978.-V. 53.-P. 91-92.
120. Ehrnsperger M., Gaesyel M., Buchner J. Structure and function of small heat-shock proteins / Molecular Chaperones in the Life Cycle of Proteins // edited by A.L. Fink and Y. Goto. New York; Dekker, 1998. P. 533 - 575.
121. Fan C.M. and Maniatis Т. Generation of p50 subunit of NF-кВ by processing of pl05 through an ATP-dependent pathway // Nature. 1991. V.354. - P. 395-398.
122. Feige U., Morimoto R. I., Yahara I., Polla B.S. Stress-inducible cellular responses / Basel: Birkhauser, 1996. 512 p.
123. Fesenko E. E., Geletyuk V. I., Kazachenko V. N., Chemeris N. K. Preliminary microwave irradiation of water solutions changes their channel-modifying activity // FEBS Lett. 1995. V.366. - P. 49-52.
124. Fesenko E.E. Makar V.R., Novoselova E.G, Sadovnikov V.B. Microwaves and cellular immunity. I. Effect of whole body microwave irradiation on tumor necrosis factor production in mouse cells // Bioelectrochem. Bioenerg. 1999. V. 49. - P. 30-36.
125. Finbloom D. S. and Winestock, K. D IL-10 induces the tyrosine phosphorylation of tyk2 and Jakl and the differential assembly of STAT1 alpha and STAT3 complexes in human T cells and monocytes // J. Immunol. 1995 V.155. - P. 1079-1090.
126. Fink A. L. Chaperone-mediated protein folding //Physiological Reviews. 1999. V. 79. -№ 2. - P. 425 - 449.
127. Fitzgerald K. A., McWhirter S.M., Faia K.L., Rowe D.C., Latz E., Golenbock D.T., Coyle A.J., Liao S.M., Maniatis T. IKKe and TBK1 are essential components of the IRF3 signaling pathway // Nat. Immunol. 2003. V.4. - P491-496.
128. Flaherty K.M., DeLuca- Flaherty C., McKay D.B. Three-dimensional structure of the ATP-ase fragment of a 70K heat-shock cognate protein // Nature. 1990. № 346. - P. 623 - 628.
129. Flajnik M.F., Canel C., Kramer J., Kasahara M. Which came first, MHC class I or class II? // Immunogenetics. 1991. - № 33. -P. 295 - 300.
130. Frucht D. M., Fukao Т., Bogdan C., Schindler H., O'Shea J. J., Koyasu S. IFN-gamma production by antigen-presenting cells: mechanisms emerge // Trends Immunol. 2001-V.22.-P. 556-560.
131. Funk J.O., Kruse A., Kirchner H. Cytokine production after helium-neon laser irradiation in cultures of human peripheral blood mononuclear cells // J. Photochem. Photobiol. B. 1992. V.16(3-4). - P. 347-355.
132. Gabai V.L., Yaglom J.A., Volloch V., Meriin A.B., Force Т., Koutroumanis M., Massie В., Mosser D.D., Sherman M.Y. Hsp72-mediated suppression of stress-kinase
133. JNK is implicated in development of tolerance to caspase-independent cell death // Mol. Cell. Biol. 2000. № 20. -P. 6826 - 6836.
134. Garrido C., Schmitt E., Cande C., Vahsen N., Parcellier A., Kroemer G. Hsp27 ad Hsp70: potentially oncogenic apoptotic inhibitors // Cell Cycle. 2003. № 2. - P. 579 -584.
135. Garrity P. A., Chen D., Rothenberg E. V. and Wold, B. J. Interleukin 2 transcription is regulated in vivo at the level of coordinated binding of both constitutive and regulated factors//Mol. Cell. Biol. 1994. V.14. - P. 2159-2169.
136. Gavish L., Asher Y., Becker Y., Kleinman Y. Low level laser irradiation stimulates mitochondrial membrane potential and disperses subnuclear promyelocytic leukemia protein. //. Lasers Surg. Med. 2004. V.35(5). - P. 369-376.
137. Ghosh S. and Karin M. Missing pieces in the NF-kappaB puzzle // Cell. 2002. -V.109.-P. S81-S96.
138. Ghosh S., May M. J., and Kopp E. B. NF-kappa В and Rel proteins: evolutionarily conserved mediators of immune responses // Annu. Rev. Immunol. 1998. V.16. - P. 225—260.
139. Granucci F., Zanoni I., Feau S., Ricciardi-Castagnoli P. Dendritic cell regulation of immune responses: a new role for interleukin 2 at the intersection of innate and adaptive immunity // EMBO J. 2003. V.22(l 1). - P. 2546-2551.
140. Grenert J.P., Sullivan W.P., Fadden P., Haystead T.A.J., Clark J., Mimnaugh E., Krutzsch H., Ochel H.J., Shulte T.W., Sausville E., Neckers L.M., Toft D.O. The amino-terminal domain of heat-shock protein 90 (hsp90) that binds geldanamycin is an
141. ATP/ADP switch domain that regulates hsp90 conformation // J. Biol. Chem. 1997. № 272. -P.23843 -23850.
142. Guettouche Т., Boellmann F., Lane W.S., Voellmy R. Analysis of phosphorylation of human heat shock factor 1 in cells experiencing a stress // BMC Biochem. 2005. V.6. -P. 4.
143. Guisasola C., Desco M., Millan O., Villanueva F.J., Garcia-Barreno P. Biological dosimetry of magnetic resonance imaging // J. Magnetic Resonance Imaging. 2002. -V.15. P. 584-590.
144. Gulsoy M., Ozer G.H., Bozkulak O., Tabakoglu H.O., Aktas E., Deniz G., Ertan C. The biological effects of 632.8-nm low energy He-Ne laser on peripheral blood mononuclear cells in vitro // J Photochem. Photobiol. B. 2006. V.82(3). - P. 199-202.
145. Gupta S., Barret Т., Whitmarsh A.J., A. J., Cavanagh J., Sluss H. K., De'rijard B. and Davis R. J. Molecular and biochemical pathways of apoptosis in limphocytes from humans // EMBO J., 1996. V. 15(11). - P. 2760-2770.
146. Gupta S., Campbell D., De Ijard В., and R. J. Davis. Transcription factor ATF2 regulation by the JNK signal transduction pathway // Science. 1995. V.267. - P. 389393.
147. Guzhova I.V., Darieva Z.A., Rocha Melo A., Margulis B.A. Major stress protein Hsp70 interacts with NF-kB regulatory complex in human T-lymphoma cells // Cell. Stress. Chap. 1997. V. 2. - № 2. - P. 132-139.
148. Hall A. J., Vos H.L. and Bertina R.M. Lipopolysaccharide induction of tissue factor in THP-1 cells involves Jun protein phosphorylation and nuclear factor kappaB nuclear translocation // J. Biol. Chem. 1999. V.274. - P. 376-383.
149. Hambleton, J., Weinstein S. L., Lem L., DeFranco A. L. Activation of C-Jun N-terminal kinase in bacterial lipopolysaccharidestimulated macrophages // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V.93. - P. 2774-2778.
150. Haridas V., Darnay В., Natarajan K., Heller R., and Aggarwal В. B. Overexpression of the p80 TNF receptor leads to TNF-dependent apoptosis, NF-kB activation, and c-Jun kinase activation// J. Immunol. 1998.-V. 160.-P. 3152-3162.
151. Harris D. P., Haynes L., Sayles P. C., Duso D. K., Eaton S. M., Lepak N. M., Johnson L. L., Swain S. L., Lund F. E. Reciprocal regulation of polarized cytokine production by effector В and T cells // Nat. Immunol. 2000. V.l. - P. 475-482.
152. Hauet-Broere F., Wieten L., Guichelaar Т., Berlo S., van der Zee R., Van Eden W. Heat shock proteins induce T cell regulation of chronic inflammation // Arm Rheum Dis. 2006.-V.65. Suppl 3: 65-68.
153. Hawkins D.H., Abrahamse H. The role of laser fluence in cell viability, proliferation, and membrane integrity of wounded human skin fibroblasts following helium-neon laser irradiation // Lasers Surg. Med. 2006. V.38(l). - P. 74-83.
154. Hayashi F., Smith K.D., Ozinsky A., Hawn T.R., Yi E.C., Goodlett D.R., Eng J.K., Akira S., Underhill DM., Aderem A. The innate immune response to bacterial flagellin is mediated by Toll-like receptor-5 // Nature. 2001. V.410. - P. 1099-1103.
155. Hayashi H., Onozaki K. Interleukin-1 (IL-1) alpha, beta, IL-1 receptor, IL-1 receptor antagonist (IL-lra) // Nippon Rinsho. 2005. V.63. - P.60-64.
156. Heusch M., Lin L., Geleziunas R., and Greene W.C. The generation of nfkb2 p52: Mechanism and efficiency // Oncogene. 1999.- V.18.-P. 6201-6208.
157. Hirano T. Interleukin 6 and its receptor: ten years later // Int. Rev. Immunol. 1998. -V.l6.-P. 249-284.
158. Houreld N., Abrahamse H. Irradiation with a 632.8 nm helium-neon laser with 5 J/cm2 stimulates proliferation and expression of interleukin-6 in diabetic wounded fibroblast cells //Diabetes Technol. Ther. 2007/ V.9(5). -P.451-459.
159. Houssiau F. and Van Snick J. IL6 and the T-cell response // Res. Immunol. 1992. -V.143.-P. 740-743.
160. Hu J., Seeger C. Hsp90 is required for the activity of a hepatitis В virus reverse transcriptase // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. - P. 1060-1064.
161. Hu, M. C., Qiu W. R., and Y. P. Wang. JNK1, JNK2 and JNK3 are p53 N-terminal serine 34 kinases // Oncogene. 1997. V. 15. - P. 2277-2287.
162. Hull C., McLean G., Wong F., Duriez P. J., and A. Karsan. Lipopolysaccharide signals an endothelial apoptosis pathway through TNF receptor-associated factor 6-mediated activation of c-Jun NH2-terminal kinase // J. Immunol. 2002. V.169. - P. 2611.
163. Iordanov M.S., Magun B.E. Different mechanisms of c-Jun NH2 -terminal kinase-1 (JNK1) activation by ultraviolet-B radiation and by oxidative stressors //Ibid. 1999. V. 274, № 36. - P. 25801-25806.
164. Ishihara K., Hirano T. IL-6 in autoimmune disease and chronic inflammatory proliferative disease // Cytokine Growth Factor Rev. 2002. V. 13(4-5). - P. 357-368.
165. Iwasaki, A. and Kelsall, B. L. Freshly isolated Peyer's patch, but not spleen, dendritic cells produce interleukin 10 and induce the differentiation of T helper type 2 cells // J. Exp. Med. 1999. V. 190. - P. 229-239.
166. Jain, A., Ma C. A., Liu S., Brown M., Cohen J., and W. Strober. Specific missense mutations in NEMO result in hyper-IgM syndrome with hypohydrotic ectodermal dysplasia//Nat. Immunol. 2001. V.2. - P. 223-228.
167. Jauchem J.R., Ryan K.L., Frei M.R. Cardiovascular and thermal effects of microwave irradiation at 1 and/or 10 GHz in anesthetized rats // Bioelectromagnctics. 2000.-V. 21(3).-P. 159-166.
168. Javelaud D. and Besancon F. NF-kB activation results in rapid inactivation of JNK in TNFa-treated Ewing sarcoma cells: a mechanism for the anti-apoptotic effect of NF-kB // Oncogene. 2001. V.32. - P. 4365-4372.
169. Johnsen M.D., Peterson J.M., Xu Q.-P., Graves B.J. Characterization of the cooperative function of inhibitory sequences in Ets-1 // Mol. Cell. Biol. 1999. V. 16. - № 5. - P. 2065-2073.
170. Johnson B. W. and Boise, L. HBcl-2 and caspase inhibition cooperate to inhibit tumor necrosis factor-alpha-induced cell death in a Bcl-2 cleavage-independent fashion //. J. Biol. Chem. 1999.-V. 274.-P. 18552-18558.
171. Jones W.K., Brown M., Wilhide M., He S., and Ren X. NF-kappaB in cardiovascular disease: diverse and specific effects of a "general" transcription factor? // Cardiovasc. Toxicol. 2005. V.5. - P. 183-202.
172. KandaN. Gangliosides GDla and GM3 induce interleukin-10 production by human T cells // Biochem. Biophys. Res.Commun. 1999. V.256. - P. 41-44.
173. Karin M. and Ben-Neriah Y. Phosphorylation meets ubiquitination: the control of NF-kappa В activity // Annu. Rev. Immunol. 2000. V.18. - P. 621-663.
174. Karu T. Photobiological fundamentals of low-power laser therapy // The 1-st International congress «Laser, Health». Limassol, 1997. - P. 207-210.
175. Karu T. Primary and secondary mechanisms of action of visible to near-IR radiation on cells // J. Photochem. Photobiol. B. 1999. V. 49. - № 1. - P. 1-17.
176. Karu T.I., Pyatibrat L., Kalendo G. Irradiation with He-Ne-laser increases ATP level in cells cultivated in vitro // J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 1995. V. 27. - P. 219-223.
177. Karupiah G., Xie Q., Buller R. M. L., Nathan C., Duarte C., and MacMicking J. D. Inhibition of viral replication by interferon—induced nitric oxide synthase // Science1993.-V.261.-P. 1445-1448.
178. Kasibhatla S., Genestier L., and D. R. Green. Regulation of Fasligand expression during activation-induced cell death in T lymphocytes via nuclear factor кВ // J. Biol. Chem. 1999. V.274. - P. 987-992.
179. Kato K., Hasegawa K., Goto S., Inaguma Y. Dissotiation as a result of phosphorylation of an aggregated form of the small stress protein, hsp27 // J. Biol. Chem.1994. V. 269. - P.l 1274 - 11278.
180. Kearns J.D., Basak S., Werner S.L., Huang C.S., Hoffmann A. IkappaBepsilon provides negative feedback to control NF-kappaB oscillations, signaling dynamics, and inflammatory gene expression // J. Cell. Biol. 2006. V.173. - P.659-664.
181. Khoshnan A., Tindell C., Laux I., Bae D., Bennett В., and A. E. NelThe NF-кВ cascade is important in Bcl-xL expression and for the antiapoptotic effects of the CD28 receptor in primary human CD4+ lymphocytes // J. Immunol. 2000. V.165. - P. 17431754.
182. Krautwald S. IL-16 activates the SAPK signaling pathway in CD1 macrophages // J. Immunol. 1998. -V.160. P. 5874-5879.
183. Kuwata H., Watanabe Y., Miyoshi H., Yamamoto M., Kaisho Т., Takeda K., Akira S. IL-10-inducible Bcl-3 negatively regulates LPS-induced TNF-alpha production in macrophages // Blood. 2003. V.102. - P.4123-4129.
184. Lamhamedi-Cherradi S.E., Zheng S., Hilliard B.A., Xu L., Sun J., Alsheadat S., Liou H.C., and Chen Y.H. Transcriptional regulation of type I diabetes by NF-kappa В // J. Immunol. 2003. -V. 171. P. 4886-4892.
185. Lange B.M.H., Bachi A., Wilm M., and C. Gonzalez. Hsp90 is a core centrosomal component and is required at different stages of the centrosome cycle in Drosophila and vertebrates //EMBO J. 2000. V. 19. - P. 1252-1262.
186. Lemaitre В., Nicolas E., Michaut L., Reichhart J.-M. and Hoffmann, J. A. The dorsoventral regulatory gene cassette spatzle/Toll/cactus controls the potent antifungal response in Drosophila adults //Cell. 1996. V.86. - P.973.
187. Li Q., Van Antwerp D., Mercurio F., Lee K. F., and I. M. Verma. Severe liver degeneration in mice lacking the IkB kinase 2 gene // Science. 1999. — V.284. P. 321— 325.
188. Lin H., Opler M., Head M., Blank M., Goodman R. Electromagnetic field exposure induces rapid, transitory heat shock factor activation in human cells // J. Cell. Biochem. 1997. V. 66. - P. 482- 488.
189. Liu S. and Malik A. NF-кВ activation as a pathological mechanism of septic shock and inflammation // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2006. V.290. - P. 622645.
190. Li-Weber M., Giaisi M., Baumann S., Palfi K., and Krammer P.H. NF-kappa В synergizes with NF-AT and NF-IL6 in activation of the IL-4 gene in T cells // Eur. J. Immunol. 2004. V.34. - P. 1111-1118.
191. Lowenstein Ch. J., Padalko E. iNOS (NOS2) at a glance. // Journal of Cell Science. 2004. V.l 17. - P 2865-2867.
192. Luben R. A. Effects ofl ow energy electromagneticfields on membrane signal transduction processes in biological systems // Health Physics. 1991. V.61. - P. 15-28.
193. Luders J., Demand J., Hohfeld J. The ubiquitin-related BAG-1 provides a link between the molecular chaperones Hsc70/Hsp70 and the proteosome // J. Biol. Chem. 2000. -V.275.-P. 4613 -4617.
194. Maiuri M.C., De Stefano D., Mele G., Fecarotta S., Greco L., Troncone R., and Carnuccio R. Nuclear factor kappa В is activated in small intestinal mucosa of celiac patients // J. Mol. Med. 2003. V.81. - P. 373-379.
195. Mannick J.A., Rodrick M.I., Lederer J.A. The immunologic response to injury. // J. Am. Coll. Surg. 2001. V. 193. - P. 237-244.
196. Manning A.M., Davis R.J. Targeting JNK for therapeutic benefit: from junk to gold? // Nat. Rev. Drug. Discov. 2003. V.2. - P. 554-565.
197. Marienfeld R., May M.J., Berberich I., Serfling E., Ghosh S., and Neumann M. RelB forms transcriptionally inactive complexes with RelA/p65 // J. Biol. Chem. 2003. -V.278.-P. 19852-19860.
198. Martin-Ventura J., Nicolas V., Houard X., Blanco-Colio L., Leclercq A., Egido J., Michel R., Meilhac O. Biological significance of decreased HSP27 in human ' atherosclerosis //Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 2006. V.26. - P. 1337-1343.
199. Maruya M., Sameshima M., Nemoto Т., Yahara I. Monomer arrangement in Hsp90 dimer as determined by decoration with N and C-terminal region specific antibodies // J. Mol. Biol. 1999. V. 285. - P.903 - 907.
200. MatsumotoM., Funami K., Tanabe M., Oshiumi H., Shingai M., Seto Y., Yamamoto A. and Seya TSubcellular localization Toll-like receptors 11 of Toll-like receptor 3 in human dendritic cells // J. Immunol. 2003. V. 171. - P. 3154.
201. Mattson M.P. and Cammandola S. NF-kappaB in neuronal plasticity and neurodegenerative disorders // J. Clin. Invest. 2001. V.107. - P. 247-254.
202. May M. J. and Ghosh S. ReI/NF-кВ and IkB proteins: an overview // Semin. Cancer Biol. 1997. V.8. - P. 63—73.
203. May M.J., Ghosh S. Signal transduction through NF-kappa В // Immunol. Today 1998.-V.19.-P. 80-88.
204. Mayers C. P., Habeshaw J. A. Depression of phagocytosis: A normal effect of microwave radiation as a potential hazard to health // Int. J. Radiat. Biol. 1973. V. 24. -P. 449-461.
205. McDermott D.F. The application of high-dose interleukin-2 for metastatic renal cell carcinoma//Med. Oncol. 2009. V.6. Suppl. 1. - P.13-17.
206. Mckay L. and Cidlowski J. Molecular control of immune/inflammatory responses: interactions between nuclear factor-kB and steroid receptor-signaling pathways // Endocrine Reviews 1999. V.20(4). - P. 435-459.
207. McNamee J.P., Bellier P.V., Gajda G.B., Lavallee B.F., Marro L., Lemay E., Thansandote A. No evidence for genotoxic effects from 24 h exposure of human leukocytes to 1.9 GHz radiofrequency fields. // Radiat. Res. 2003. V.159. - № 5. - P. 693-697.
208. Medzhitov R., and Janeway C., Jr. Innate immunity // N. Engl. J. Med. 2000. -V.343.- P. 338-344.
209. Medzhitov R., Preston-Hurlburt P. and Janeway C. A. Jr. A human homologue of the Drosophila Toll protein signals activation of adaptive immunity // Nature. 1997. -V.388. — P.394.
210. Meffert M.K. and Baltimore D. Physiological functions for brain NFkappaB // Trends Neurosci. 2005. V.28. - P. 37-43.
211. Mester E., Hazay L., Fenyou M. The biostimulating effect of laser bean // Optoelectronias in medicine. Berlin, 1982. - P. 146 - 152.
212. Minami Y., Kawasaki H., Minami M., Tanahashi N., Tanaka K., and I. Yahara. A critical role for the proteasome activator PA28 in the Hsp90-dependent protein refolding // J. Biol. Chem.2000. V.275. - P. 9055-9061.
213. Miyakoshi J., Takemasa K., Takashima Y., Ding G.R., Iiirose H., Koyama S. Effects of exposure to a 1950 MHz radio frequency field on expression of Hsp70 and Hsp27 in human glioma cells. // Bioelectromagnetics. 2005. V. 26. - № 4. - P. 251-257.
214. Moorthy A.K. and Ghosh G. Ikappa Bgamma and prototypical Ikappa Bs use a similar mechanism to bind but a different mechanism to regulate the subcellular localization of NF-kappa В // J. Biol. Chem. 2003. V.278. - P. 556-566.
215. Mori N., Fujii M., Ikeda S., Yamada Y., Tomonaga M., Ballard D. W. and Yamamoto N. Constitutive activation of NF-kappaB in primary adult T-cell leukemia cells // Blood. 1999. V.93. - P. 2360—2368.
216. Morrison A.L., Dinges M., Singleton K.D., Odoms K., Wong H.R., Wischmeyer P.E. Glutamine's protection against cellular injury is dependent on heat shock factor-1 //Am. J. Physiol. 2006. V.290. - C1625-C1632.
217. Multhoff G., Botzler C., Wiesnet M., Muller E, Meier T, Wilmanns W, Issels RD. A stress-inducible 72-kDa heat-shock protein (HSP72) is expressed on the surface of human tumor cells, but not on normal cells // Int. J. Cancer. 1995. V.61. - P. 272-279.
218. Murali Krishna Rao K. MAP kinase activation in macrophages // J. Leukoc. Biol. 2001.-V.69.-P. 3-10.
219. Murata S., Minami Y., Minami M., Chiba Т., Tanaka K. CHIP is a chaperone-dependent E3 ligase that ubiquitylates unfolded protein // EMBO. J. 2001. Rep. 2 . - P. 1133 - 1138.
220. Murphy T.J., Paterson H.M., Mannick J.A., Lederer J.A. Injury, sepsis, and the regulation of Toll-like receptor responses. // J. Leukoc. Biol. 2004. V. 75. - P. 400-407.
221. Murray P. J. The JAK-STAT Signaling Pathway: Input and Output Integration // J.Immunology. 2007. V.178. - P. 2623-2629.
222. Mvula В., Moore T.J., Abrahamse H. Effect of low-level laser irradiation and epidermal growth factor on adult human adipose-derived stem cells // Lasers Med. Sci. 2009. (in print).
223. Nakai A., Kawazoe Y., Tanabe M., Nagata K., Morimoto R.I. The DNA-bindingproperties of two heat shock factors, HSF1 and HSF3, are induced in the avian erythroblast cell line HD6 // Mol. Cell. Biol. 1995. № 15. - P. 5268 - 5278.
224. Nakai A., Tanabe M., Kawazoe Y., Inazawa J., Morimoto R.I, Nagata K. HSF4, a new member of the human heat shock factor family which lacks properties of transcriptional activator // Mol. Cell. Biol. 1997. № 17. - P. 469 - 481.
225. Narazaki M., Witthuhn B. A., Yoshida K., Silvennoinen O., Yasukawa K., Ihle J. N., Kishimoto Т., and Taga T. Activation of JAK2 kinase mediated by the interleukin 6 signal transducer gpl30 // Proc. Natl Acad. Sci. USA . 1994. V.91. - P. 2285-2289.
226. Natarajan M., Vijayalaxmi , Szzliagyl M., Roldan F.N., Meltz M.L, NF-kappaB DNA-binding activity after high peak power pulsed microwave (8.2 GHz) exposure of normal human monocytes // Bioelectromagnetics. 2002. V. 23(4). - P. 271-277.
227. Nathan C., Murray H. W., Wiebe M. E., and Rubin B. Y. Identification of interferon- as the lymphokine that activates human macrophage oxidative metabolism and antimicrobial activity // J. Exp. Med. 1983. V.158. - P. 670-681.
228. Nazarenko I., Marhaba R., Reich E., Voronov E., Vitacolonna M., Hildebrand D., Elter E., Rajasagi M., Apte R.N., Zoller M. Tumorigenicity of IL-lalpha- and IL-1 beta-deficient fibrosarcoma cells // Neoplasia.2008. V.l0. - P. 549-562.
229. Nelson B.H. IL-2, Regulatory T Cells, and Tolerance //J. Immunology. 2004. -V.172.-P. 3983-3988.
230. Nikolov R., Lazarov S. Interleukins and endocrine function // Vutr. Boles. 2001. -V.33.-P. 41-47.
231. Nishina H., Wada T. and Katada T. Physiological Roles of SAPK/JNK Signaling Pathway // J. Biochem. 2004. V.l36. - P. 123-126.
232. Nomura K., Yamaguchi M., Abiko Y. Inhibition of interleukin-1 beta production and gene expression in human gingival fibroblasts by low-energy laser irradiation // Lasers Med. Sci. 2001. V. 16(3). -P.218-223.
233. Novoselova E.G., Fesenko E.E., Makar V.R., Sadovnikov V.B. Microwaves and cellular immunity: II. Immunostimulating effects of microwaves and naturally occurring antioxidant nutrients //; Bioelectrochem. Bioenerg. 1999. V. 49. - P. 37-41.
234. Novoselova E.G., Glushkova O.V., Cherenkov D.A., Chudnovsky V.M., Fesenko E.E. Effects of low-power laser radiation on mice immunity // Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 2006. -V. 22(1). P. - 33-38.
235. О'Callaghan-Sunol C., Gabai V.L., and M.Y. Sherman. Hsp27 modulates p53 signaling and suppresses cellular senescence // Cancer.Res. 2007. V.67(24). - P. 11779-11788.
236. Obermann W.M.J., Sondermann H., Russo A.A.,. Pavletich N.P,. Hartl F.U. In vivo function of Hsp90 is dependent on ATP binding and ATP hydroysis // J. Cell. Biol. -1998,- № 143.-P.901 -910.
237. Ogawa M. IL6 and haematopoietic stem cells // Res. Immunol. 1992. V.143. -P. 749-751'.
238. Osborn L., Kunkel S., Nabel G.J. Tumor necrosis factor alpha and interleukin 1 stimulate the human immunodeficiency virus enhancer by activation of the nuclear factor kappa B. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989. V. 86. - № 7. - P. 2336-2340.
239. Otterbein L.E., Choi A.M. Heme oxygenase: colors of defense against cellular stress // Am. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol. 2000. V. 279. — P. LI029—LI037.
240. Ouaaz F., Li M., and A. A. Beg. A critical role for the RelA subunit of nuclear factor кВ in regulation of multiple immune-response genes and in Fas-induced cell death // J. Exp. Med. 1999. V. 189. - P.999-1004.
241. Pandey P., Farber R., Nakazawa A., Kumar S., Bharti A., Nalin C., Weichselbaum R., Kufe D., Kharabanda S. Hsp27 functions as a negative regulator of cytochrome c-dependent activation of procaspase-3 // Oncogene. 2000. № 19. - P.1975 - 1981.
242. Papa S., Zazzeroni F., Pham C.G., Bubici C. and Franzoso G. Linking JNK signaling to NF-кВ: a key to survival // Journal of Cell Science. 2004. -V. 117. P. 5197-5208.
243. Pearl L.H. and Prodromou CStructure and in vivo function of Hsp90 // Curr. Opin. Struct. Biol. 2000. -V. 10. P. 46-51.
244. Pelham H.R.B. A regulatory upstream promoter element in the Drosophila hsp70 heat shock gene // Cell. 1982. № 30. -P. 517 - 528.
245. Pelham H.R.B. Speculations on the function of major heat shock and glucose-regulated proteins // Cell. 1986. № 46. - P. 959 - 961.
246. Picard D., Khursheed В., Garabedian M.J., Fortin M.G., Lindquist S., Yamamoto K.R. Reduced levels of hsp90 compromise steroid receptor action in vivo II Nature. 1990. № 348. - P.166 - 168.
247. Рора С., Netea М. G., van Riel P. L. С. M., van der Meer J. W. M., and A. F. FI. Stalenhoef. The role of TNF-a in chronic inflammatory conditions, intermediary metabolism, and cardiovascular risk // J. Lipid Res. 2007. V. 48. - P. 751 - 762.
248. Porcelli M., Cacciapuoti G., Fusco S., Massa R., d'Ambrosio G., Bertoldo C., DeRosa M., and V. Zappia. Non-thermal effects of microwaves on proteins: thermophilic enzymes as model system // FEBS Lett. 1997. V.402. - P. 102-106. .
249. Pratt W.B. and Toft D.O. Regulation of signaling protein function and trafficking by the hsp90/hsp70-based chaperone machinery // Exp. Biol. Med. 2003. V. 228. - P. 111-133.
250. Pratt W.B. Interaction of hsp90 with steroid receptors: organizing some diverse observations and presenting the newest concepts.// Mol. Cell. Endocrinol. 1990. V.74. -№ 1. - P. 69-76.
251. Pulverer, B. J., Kyriakis J. M., Avruch J., Nikolakaki E., and J. R. Woodgett. Phosphorylation of c-Jun mediated by MAP kinases // Nature 1991. V.354. - P. 494496.
252. Rada A., Tonino P., Anselmi G., Strauss M. Is hypothermia a stress condition in HepG2 cells? Expression and localization of Hsp70 in human hepatoma cell line. // Tissue Cell. 2005. V. 37. - № 1. - P. 59-65.
253. Rakoff-Nahoum S., Paglino J., Eslami-Varzaneh F., Edberg S., and R. Medzhitov. Recognition of commensal microflora by Toll-like receptors is required for intestinal homeostasis // Cell. 2004. V. 118. - P.229-241.
254. Ramana С. V., Chatterjee-Kishore M., Nguyen H., Stark G. R. Complex roles of Statl in regulating gene expression // Oncogene. 2000. V.19. - P. 2619-2627.
255. Renz H., Henke A., Hofman P., Wolff L.J., Schmidt A., Ruschoff J., Gemsa D. Sensitization of rat alveolar macrophages to enhanced TNF-alpha release by in vivo treatment with dexamethasone // Cell. 1992 Immunol. 1992. V.20. - P. 249 - 257.
256. Rescigno M., Martino M., Sutherland C. L., Gold M. R., and P. Ricciardi-Castagnoli. Dendritic cell survival and maturation are regulated by different signalling pathways //J. Exp. Med. 1998. -V. 188. P. 2175-2180.
257. Ricci R., Pazos M.C., Borges R.E., Pacheco-Soares C. Biomodulation with low-level laser radiation induces changes in endothelial cell actin filaments and cytoskeletal organization // J. Photochem. Photobiol. B. 2009. V. 95(1). - P. 6-8.
258. Ritossa F. A new puffing pattern induced by heat shock and DNP in Drosophila // Experientia. 1962. -№ 18.-P. 571 -573.
259. Rock F.L., Hardiman G., Tirnans J.C., Kastelein R.A., Bazan J.F. A family of human receptors structurally related to Drosophila Toll. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. -V. 95.-P. 588-593.
260. Romagnani S. Biology of human TH1 and TH2 cells. // J. Clin. Immunol. 1995. -V.15. P. 121-129.
261. Roman A., Zyss Т., Nalepa I. Magnetic field inhibits isolated lymphocytes' proliferative response to mitogen stimulation. // Bioelectromagnetics. 2005. V. 26. - № 3.-P. 201-206.
262. Sabroe I., Read R., Whyte M.K.B., Dockrell D.H., Vogel S.N., and S.K. Dower. Toll-like receptors in health and disease: complex questions remain // J. Immunol. 2003. -V. 171(4).-P. 1630-1635.
263. Sagripanti J.L., Swicord M.L., Davis C.C. Microwave effects on plasmid DNA // Radiat. Res. 1987. V.110. - P. 219-231.
264. Sampath D., Plunkett W. The role of c-Jun kinase in the apoptotic response to nucleoside analogue-induced DNA damage // Cancer Res. 2000. V. 60(22). - P. 64086415.
265. Scheibel Т., Weikl Т., Buchner J. Two chaperone sites in Hsp90 differing in substrate specificity and ATP dependence // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V. 95. -P. 1495-1499.
266. Schmidt-Supprian M., Courtois G., Tian J., Coyle A.J., Israel A., Rajewsky K., and Pasparakis M. Mature T cells depend on signaling through the IKK complex // Immunity. 2003. V. 19. - P. 377-389.
267. Schottelius A.J., Mayo M.W., Sartor R.B., and Baldwin A.S. Jr. Interleukin-10 signaling blocks inhibitor of kappaB kinase activity and nuclear factor kappaB DNA binding // J. Biol. Chem. 1999. V.274. - P. 31868-31874.
268. Schroder K., Hertzog P. J., Ravasi Т., and Hume D. A. Interferon y: an overview of signals, mechanisms and functions // J. Leukoc. Biol. 2004. - V.75. - P. 163-189.
269. Schulze-Osthoff K., Los M., Bauerle P.A. Redox signalling by transcription factors NF-kappa В and AP-1 in lymphocytes // Biochem. Pharmacol. 1995. V. 50. - № 6. - P. 735-741.
270. Sekimoto Т., Imamoto N., Nakajima K., Hirano Т., and Yoneda, Y. Extracellular signal-dependent nuclear import of Statl is mediated by nuclear pore-targeting complex formation with NPI-1, but not Rchl // EMBO J. 1997. V.16. -P. 7067-7077.
271. Sen R., Baltimore D. Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences //Cell. 1986. V.46. - P.705-716.
272. Sha W.C. Regulation of immune responses by NF-kappa B/Rel transcription factor //J. Exp. Med. 1998.-V.187.-P. 143—146.
273. Shallom J.M., Di Carlo A.L., Ко D., Penafiel M.L., Nakai A., Litovitz T.A. Microwave exposure induces Hsp70 and confers protection against hypoxia in chick embryos. // J. Cell. Biochem. 2002. V. 85. - P. 490-466.
274. Shishodia S. and Aggarwal B.B. Nuclear factor-kappaB: a friend or a foe in cancer? // Biochem. Pharmacol. 2004. V.68. - P. 1071-1080.
275. Siebenlist U., Brown K., and Claudio E. Control of lymphocyte development by nuclear factor-kappaB // Nat. Rev. Immunol. 2005. V.5. - P. 435-445.
276. Siebenlist U., Franzoso G., Brown K. Structure, regulation and function of NF-kB // Annu. Rev. Cell. Biol. 1994. V. 10. - P. 405-455.
277. Siedlar M., Frankenberger M., Benkhart E., Espevik Т., Quirling M., Brand K., Zembala M. and Ziegler-Heitbrock, L. Tolerance induced by the lipopeptide Pam3Cys is due to ablation of IL-lR-associated kinase-1 // J. Immunol. 2004. V.173. - P. 2736.
278. Skidmore R., Gutierrez J.A., Guerriero V., Kregel K.C. HSP70 induction during exercise and heat stress in rats: role of internal temperature // Am. J. Physiol. 1995. — V.268. — Pt. 2. — P. R92—R97.
279. Smith K. IL-2. / In Cytokine reference. Volume 1. // J.J. Oppenheim and M. Feldmann, editors. : Academic Press. San Diego, CA: . 2000. P. 113-125.
280. Snoeckx L.H.E.H., Cornelussen R.N., Van Nieuwenhoven F.A., Reneman R.S., Van Der Vusse G.J. Heat shock proteins and cardiovascular pathophysiology // Physiological reviews. 2001. - V. 81. - № 4. - P.1461 - 1497.
281. Spangelo B. L., Judd A.M., Isakson P.C., and MacLeod R. M. Interleukin-6 stimulates anterior pituitary hormone release in vitro // Endocrinology. 1989. V.125. — P. 575-577.
282. Sriram M., Osipiuk J., Freeman В., Morimoto R., Jochimiak A. Human Hsp70 molecular chaperone binds two calcium ions within the ATPase domain // Structure. 1997.-№ 5.-P. 403 -414.
283. Srivastava P. K. New jobs for ancient chaperones // Sci. Am. 2008. V.299. - P. 50-55.
284. Srivastava P.K. Role of heat-shock proteins in innate and adaptive immunity // Nat. Rev. Immunol. 2002. V.2. - P. 185-194.
285. Suganuma Т., Irie K., Fujii E., Yoshioka Т., Muraki Effect of heat stress on lipopolysaccharide-induced vascular permeability change in mice // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2002. V. 303. - № 2. - P. 656 - 663.
286. Suh H.N., Lee S.H., Lee M.Y., Lee Y.J., Lee J.H., Han H.J. Role of interleukin-6 in the control ofDNA synthesis of hepatocytes: involvement of PKC,'p44/42 MAPKs, and PPARdelta // Cell. Physiol. Biochem. 2008. V. 22(5-6). - P. 673-684.
287. Sun S. C., Ganchi P. A., Ballard D. W., and W. C. Greene. NF-кВ controls expression of inhibitor 1кВа: evidence for an inducible autoregulatory pathway // Science. 1993.-V.259.-P.1912-1915.
288. Szmigielski S. Effects of 10 cm (3GHz) electromagnetic radiation (microwaves) on granylocytes in vitro // Ann. NY. Acad. Sci. 1975. V. 247. - P. 275-281.
289. Takeda K. and Akira S. Toll-like receptors in innate immunity // International Immunology. 2005. -V.l7. № 1. - P. 1-14.
290. Takeda K., Takeuchi O., Tsujimura Т., Itami S., Adachi O., Kawai Т., Sanjo H., Yoshikawa K., Terada N., and S. Akira. Limb and skin abnormalities in mice lacking IKKa. // Science 1999. V.284. - P. 313-316.
291. Takeuchi O., Takeda K., Hoshino K., Adachi O., Ogawa T. and Akira S. Cellular responses to bacterial cell wall components are mediated through MyD88-dependent signaling cascades // Int. Immunol. 2000. V.12. - P. 113.
292. Takeuchi,O., Kawai Т., Muhlradt P. F., Radolf J. D., Zychlinsky A., Takeda K. and Akira S. Discrimination of bacterial lipoproteins by Toll-like receptor 6 // Int. Immunol. 2001.-V.13.-P. 933.
293. Tanabe M., Kawazoe Y., Takeda S., Morimoto R.I, Nagata K., Nakai A. Disruption of the HSF3 gene results in the severe reduction of heat shock gene expression and loss of thermotolerance // EMBO J. 1998. № 17. - P.1750 - 1758.
294. Tavaria M., Gabriele Т., Kola I., Anderson R.L. A hitchhiker's guide to the human Hsp70 family // Cell Stress Chaperones. 1996. — V.l. — P. 23—28.
295. Terasawa К., Minami M., and Minami Y. Constantly Updated Knowledge of Hsp90 // J. Biochem. 2005. V. 137. - № 4. - P. 443-447.
296. Thompson C.J., Yang Y.S., Anderson V., Wood A.W. A cooperative model for Ca2+ efflux windowing from cell membranes exposed to electromagnetic radiation // Bioelectromagnetics. 2000. V.21. - P. 455-464.
297. Tian F., Nakahara Т., Wake K., Taki M., Miyakoshi J. Exposure to 2.45 GHz electromagnetic fields induces hsp70 at a high SAR of more than 20 W/kg but not at 5W/kg in human glioma M054 cells. // Int. J. Radiat. Biol. 2002. V.78. - P. 433-440.
298. Tissiers A., Mitchell H. K., Tracy U.M. Protein synthesis in salivary glands of Drosophilla melanogaster // J. Mol. Biol. 1974. № 84. - P.389 - 398.
299. Tolson J.K., Roberts S.M. Manipulating heat shock protein expression in laboratory animals.// Methods. 2005. V. 35. - № 2. - P. 149-157.
300. Tournier C., Whitmarsh A. J., Cavanagh J., Barrett Т., and R. J. Davis. Mitogen-activated protein kinase kinase 7 is an activator of the c-Jun NH2-terminal kinase // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V.94. - P. 7337-7342.
301. True A. L., Rahman A., and A. B. Malik. Activation of NF-кВ induced by H202 and TNF-a and its effects on ICAM-1 expression in endothelial cells // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2000. V.279. - P. L302-L311.
302. Van Horssen R., ten Hagen T. L. M., Eggermont A. M. M. TNF-a in cancer treatment: molecular insights, antitumor effects, and clinical utility // The Oncologist. 2006. V.l 1. - № 4ю - P. 397-408.
303. Veyret В., Bouthet C.P., Deschaux P. Antibody responses of mice exposed to low-power microwaves under combined, pulse-and-amplitude modulation // Bioelectromagnetics. 1991. V.l2. - P. 47-56.
304. Vijayalaxmi. Cytogenetic studies in human blood lymphocytes exposed in vitro to 2.45 GHz or 8.2 GHz radiofrequency radiation // Radiat. Res. 2006. V. 166(3). - P. 532-538.
305. Vitadello M., Colpo P., Gorza L. Rabbit cardiac and skeletal muscle myocytes differ is constitutive and inducible expression of the glucose-regulated protein GRP94 // Biochem. J. 1998. № 332. - P.351 -359.
306. Wang C.-Y., Mayo M. W., Korncluk R. G., Goeddel D. V., and A. S. Baldwin. NF-kB antiapoptosis: induction of TRAF1 and TRAF2 and c-IAPl and c-IAP2 to suppress caspase-8 activation // Science. 1998. V.281. - P. 1680-1683.
307. Wesche H., Gao X., Li X., Kirschning C. J., Stark G. R. and Cao Z. IRAK-M is a novel member of the Pelle/interleukin-1 receptor-associated kinase (IRAK) family // J. Biol. Chem. 1999. V.274. - P. 194 - 203.
308. Weston C.R. and Davis R.J. The JNK signal transduction pathway // Curr. Opini. Genes Dev. 2002. V.12. - P. 14-21.
309. Whitmarsh A.J., Yang S.H., Su M.S., Sharrocks A.D., Davis R.J. Role of p38 and JNK mitogen-activated protein kinases in the activation of ternary complex factors // Mol Cell Biol. 1997.-V. 17(5). P. 2360-2371.
310. Xiao G., Rabson A.B., Young W., Qing G., Qu Z. Alternative pathways of NF-kappaB activation: a double-edged sword in health and disease // Cytokine Growth Factor Rev. 2006. V. 17. - P.281-293.
311. Yamazaki S., Muta Т., Takeshige K. A novel IkappaB protein, IkappaB-zeta, induced by proinflammatory stimuli, negatively regulates nuclear factor-kappaB in the nuclei // J. Biol. Chem. 2001. V.276. - P.27657-27662.
312. Yang, D. D., Kuan C. Y., Whitmarsh A. J., Rincon M., Zheng T. S., Davis R. J., Rakic P., and Flavell R. A. Absence of excitotoxicity-induced apoptosis in the hippocampus of mice lacking the Jnk3 gene // Nature. 1997. V.389. - P. 865-870.
313. Yenari M. A., Giffard R.G., Sapolsky R.M., Steinberg G.P. The neuroprotective potential of heat shock protein 70 (HSP70) // Molecular Medicine Today. 1999. V.5. -№ 12.-P.525 -531.
314. Yoshikawa Т., Tanigawa M., Tanigawa Т., Imai A., Hongo H., Kondo M. Enhancement of nitric oxide generation by low frequency electromagnetic field. // Pathophysiology. 2000. V. 7. - № 2. - P. 131-135.
315. Young J.C., Hartl. F.U. Polypeptide release by Hsp90 involves ATP hydrolysis and is enchanced by the co-chaperone p23 // EMBO J. 2000. № 19. - P. 5930 - 5940.
316. Young J.C., Schneider C., and Hartl F.U. In vitro evidence that hsp90 contains two independent chaperone sites // FEBS Lett. 1997. № 418. - P.139 - 143.
317. Yu H.S., Chang K.L., Yu C.L., Chen J.W., Chen G.S. Low-energy helium-neon laser irradiation stimulates interleukin-1 alpha and interleukin-8 release from cultured human keratinocytes//J. Invest. Dermatol. 1996. -V. 107(4). P. 593-596.
318. Zeiser R., Negrin R.S. Interleukin-2 receptor downstream events in regulatory T cells: implications for the choice of immunosuppressive drug therapy //Cell Cycle. 2008. V.7 (4). — P. 458-462.
319. Zhang L., Xing D., Gao X., Wu S. Low-power laser irradiation promotes cell proliferation by activating PI3K/Akt pathway // J. Cell. Physiol. 2009. V. 219(3). - P. 553-562.
320. Zhavoronkov L.P., Kolganova O.I., Dubovik B.V., Matrenina V.L., Posadskaia V.M. Effects of microwave radiation on conditioned behavior of rats // Radiats. Biol. Radioecol. 2003. V. 43(1). - P. 75-81.
321. Zhong H., May M.J., Jimi E., and Ghosh S. The phosphorylation status of nuclear NF-кВ determines its association with CBP/p300 or HDAC-1 // Mol. Cell. Biol. 2002. -V.9.-P. 625-636.
322. Zhong H., Voll R., Ghosh S. Phosphorylation of NF-кВ p65 by PKA stimulates transcriptional activity by promoting a novel bivalent interaction with the coactivator CBP/p300//Mol .Cell. 1998.-V.l.-P. 661-671.
323. Zou J., Salminen W.F., Roberts S.M., Voellmy R. Correlation between glutathione oxidation and trimerization of heat shock factor 1, an early step in stress induction of the Hsp response // Cell. Stress Chaperones. .1998. — V.3. — P. 130—141.
324. Zuany-Amorim C., Haile S., Leduc D., Dumarey C., Huerre M., Vargaftig В. В., and Pretolani, M. Interleukin-10 inhibits antigen-induced cellular recruitment into the airways of sensitized mice // J. Clin. Invest. 1995. V. 95. - P. 2644-2651.a
- Хренов, Максим Олегович
- кандидата биологических наук
- Пущино, 2009
- ВАК 03.00.04
- Стрессовые и провоспалительные ответы иммунных клеток: роль систем внутриклеточной сигнализации
- Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процессы роста и развития в растительной ткани
- Влияние низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ-диапазона с шумовым спектром на некоторые показатели гомеостаза человека и животных
- Влияние низкоинтенсивного импульсного лазерного излучения на развитие Drosophila melanogaster и проявление генетических и фенотипических эффектов
- Физико-химические механизмы действия электромагнитного излучения крайне высоких частот на клеточном и организменном уровнях