Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Трансферрин, рецептор трансферрина и ферритин в обмене железа в сетчатке глаза млекопитающих

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Трансферрин, рецептор трансферрина и ферритин в обмене железа в сетчатке глаза млекопитающих"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ФИЗИОЛОГИИ И БИОХИМИИ ИМ. И.М.СЕЧЕНОВА

На правах рукописи

ЕФИМОВА МАРИНА ГЕОРГИЕВНА

ТРАНСФЕРРИН, РЕЦЕПТОР ТРАНСФЕРРИНА И ФЕРРИТИН В ОБМЕНЕ ЖЕЛЕЗА В СЕТЧАТКЕ ГЛАЗА МЛЕКОПИТАЮЩИХ

03.00.04 - биологическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ - 2003

Работа выполнена в Институте эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург

Научный консультант

Доктор биологических наук,

профессор М.Н.Маслова

Официальные оппоненты

Доктор биологических наук, профессор М.Н.Перцева

Доктор биологических наук, профессор Л.В.Пучкова

Доктор биологических наук, профессор Е.Г.Скворцевич

Ведущая организация: Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова, РАН 119991, ГСП-1, Москва, ул. Вавилова, д.26

Защита состоится а РК/'яВрЛ 2003 г. в 11 часов на заседании специализированного диссертационного Совета Д002.127.01 по присуждению ученой степени доктора наук при Институте эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН (194223, Санкт-Петербург, пр.М.Тореза, 44)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова

Автореферат разослан « » г.

Ученый секретарь диссертационного Совета /у / доктор биологических наук, профессор /у у^Т^/? ¿ЦэН-1

Маслова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Ионы железа являются жизненно необходимыми элементами, поскольку вовлечены в разнообразные метаболические процессы, а именно: связывание и перенос кислорода, транспорт электронов, окислительно-восстановительные реакции, синтез ДНК и др. (Watts et al., 2003). В свободной форме ионы железа чрезвычайно токсичны в связи с тем, что способны служить катализаторами в реакциях Фентона и Хабера-Вайса, приводящих к образованию свободных радикалов (Gutteridge and Halliwell, 2000). Поэтому обмен железа в организме реализуется при участии специфических белков, связывающих эти ионы. Ключевыми белками, вовлеченными в обмен железа, являются: трансферрин-гликопротеин плазмы крови, осуществляющий доставку ионов железа клеткам различных тканей; рецептор трансферрина - интегральный мембранный белок, обеспечивающий поглощение комплекса трансферрин-железо и ферритин - внутриклеточный железодепонирующий белок. Функциональные нарушения со стороны этих белков приводят к дисбалансу обмена железа, индуцируют развитие окислительного стресса -процесса, имеющего крайне негативные последствия для жизнедеятельности клеток, вплоть до их гибели (Castagne et а]., 1999; Torti and Torti, 2002).

Поддержание сбалансированного обмена железа особенно важно в сетчатке глаза, поскольку для этой ткани характерен ряд особенностей, за счет которых она становится крайне уязвимой к воздействию окислительного стресса; при этом наиболее уязвимы фоторецепторные клетки. К числу этих особенностей относятся: уникальный жирнокислотный состав фоторецепторных мембран с максимальным содержанием полиненасыщенных жирных кислот (Wetzel et al., 1991); высокий уровень окислительного метаболизма (Berman, 1991); повышенное образование активных форм кислорода, высвобождающихся при фотовозбуждении зрительного пигмента родопсина (Shvedova et al., 1983) и в процессе фагоцитоза наружных сегментов палочек сетчатки клетками пигментного эпителия (Dorey et al., 1989); световая иррадиация. В связи с этим, поддержание строгого баланса при реализации процессов доставки, поглощения и депонирования ионов железа в этой ткани имеет принципиальное значение. ' Тем не менее, система ключевых белков, вовлеченных в обмен железа в сетчатке глаза млекопитающих не охарактеризована; имеются лишь единичные указания о наличии некоторых компонентов этой системы (Hunt and Davis, 1992; Davis and Hunt, 1994); отсутствуют данные о распределении ионов железа. Поскольку гематоретинальный барьер препятствует прямому доступу железа, связанного с трансферрином плазмы крови, можно ожидать определенных

особенностей в реализации процесса достш кфоВРНЩгЩЖШ&нДО^ этом

БИБЛИОТЕКА I С.Петербург L \ 09 т^ы-tjDJ I

важнейшее значение имеет вопрос о природе компонента, осуществляющего непосредственную доставку этих ионов клеткам сетчатки. Известно, что для других тканей организма, отделенных тематическими барьерами (мозг, семенники), таким компонентом может быть трансферрин, локально синтезированный в пределах этих тканей (Huebers and Finch, 1987).

В связи с тем, что нарушения обмена железа сопутствуют течению большинства нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз и др., Thompson et al., 2001), значительный интерес представляет также вопрос об обмене этих ионов при нейродегенеративных состояниях сетчатки глаза (пигментный ретинит человека). Как известно, такие состояния сопровождаются развитием окислительного стресса, в ответ на который реализуется комплекс разнообразных изменений не только в сетчатке глаза, но и на уровне всего организма. Эти изменения направлены на повышение эффективности антиокислительных механизмов; наиболее изученными к настоящему времени являются изменения метаболизма докозагексаеновой кислоты (Anderson et al., 1999). В связи с чем можно ожидать подобных изменений со стороны компонентов, вовлеченных в обмен железа. При этом нельзя исключить вероятность возникновения негативных последствий для других тканей, как это показано в случае докозагексаеновой кислоты (Connor et al., 1997) при пигментном ретините человека.

Данные, накопленные за последние годы, свидетельствуют о том, что роль трансферрина и ферритина может быть более многогранной, чем обеспечение транспорта и депонирования железа. Известно, что ферритин обладает рядом ферментативных активностей (Torti and Torti, 2002; Метелица, Арапова, 1996); трансферрину отводят особую роль как фактору, необходимому для роста и пролиферации различных типов клеток (Zakin, 1992), стимулятору фагоцитоза в клетках иммунной системы (Sakamoto et al., 1997); кроме этого обсуждают нейромодуляторные свойства этого белка в связи с его способностью индуцировать изменения биоэлектрической активности клеток (Hyndman et al., 1991). Выяснение вопросов о том, в какой мере дополнительные функции транферрина и ферритина могут быть реализованы в сетчатке и других тканях, имеется ли при этом взаимосвязь со статусом железа и значима ли функциональная нагрузка - все это может иметь значение для понимания роли данных белков в нормальной физиологии клеток.

Пели и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась характеристика системы ключевых компонентов, вовлеченных в обмен железа в сетчатке глаза млекопитающих в норме и при патологических состояниях. Соответственно были определены задачи работы. 1). Исследовать распределение ионов железа, провести иммунохимическую идентификацию трансферрина, рецептора трансферрина и ферритина в

сетчатке глаза крысы; изучить синтез и распределение этих белков Установить, в какой мере такое распределение характерно для сетчатки глаза млекопитающих.

2). Для выяснения способа преодоления гематоретинального барьера в наружной сетчатке крысы и выявления природы компонента, осуществляющего доставку железа фоторецепторным клеткам, провести идентификацию клеточной структуры, ответственной за синтез интраокулярного трансферрина. На основании полученных данных сделать заключение о способе доставки железа фоторецепторным клеткам сетчатки.

3). Провести соответствующее доказательство на экспериментальной модели крыс линии ЯСБ, страдающих наследственной дегенерацией сетчатки, для которых характерно нарушение взаимодействия фоторецепторов и клеток пигментного эпителия глаза, формирующих наружную часть гематоретинального барьера.

4). В случае обнаружения нарушений обмена железа в сетчатке глаза крыс линии ЯСБ, решить вопрос о наличии изменений, направленных на снижение пула железа. Установить, характерны ли подобные изменения для людей с различными формами пигментного ретинита.

5). Оценить статус железа в сетчатке глаза при различных состояниях этой ткани (свет-темнота). При обнаружении изменений, попытаться понять их функциональную значимость, для чего изучить возможность взаимодействия трансферрина и ферритина с ключевым ферментом трансдукции фотосигнала - фоторецепторной фосфодиэстеразой циклических нуклеотидов (ФДЭ ЦН). Выяснить вопрос о специфичности такого взаимодействия на примере других представителей семейства ФДЭ нейронального и экстраневрального происхождения.

Научная новизна. В результате проведенного комплексного исследования, охарактеризована система ключевых компонентов, вовлеченных в обмен железа в сетчатке глаза различных представителей млекопитающих. Показано, что во всех случаях преимущественным местом локализации всех компонентов этой системы являются фоторецепторные клетки сетчатки и пигментный эпителий глаза. Установлен способ преодоления наружной части гематоретинального барьера и выявлена природа компонента, осуществляющего доставку железа фоторецепторным клеткам сетчатки.

Впервые показано на модели крыс линии ЯСБ с наследственной дистрофией сетчатки, что развитие нейродегенеративного процесса в сетчатке сопровождается резким дисбалансом обмена железа. Сопутствующий окислительный стресс вызывает комплекс изменений не только в сетчатке глаза, но и на уровне организма. Эти изменения затрагивают статус ионов железа и направлены на снижение пула этих

ионов в организме. Наличие сходных изменений характерно для больных людей, страдающих различными формами пигментного ретинита.

Показано, что перестройки статуса железа в организме крыс линии ЯСБ, происходящие в период, критический для формирования пула железа в головном мозге, вызывают негативные последствия в этой ткани.

Впервые установлено, что комплекс биохимических изменений, реализующийся в сетчатке глаза в ответ на световое воздействие, затрагивает статус ионов железа, которые аккумулируются в ферритине. Возможная функциональная роль этих изменений может определяться тем, что в зависимости от степени насыщенности железом проявляется способность ферритина и трансферрина взаимодействовать с фоторецепторной ФДЭ. Способность к взаимодействию с белками, вовлеченными в обмен ионов железа, не являются уникальной особенностью фоторецепторной ФДЭ ЦН, а присуща и другим представителям этого семейства, различающимся по происхождению, молекулярной организации и способам регуляции.

Возможность вовлечения трансферрина и ферритина в процессы регуляции уровня ЦН позволяет сделать заключение о многогранной роли этих белков в разнообразных аспектах жизнедеятельности клеток.

Научно-практическая значимость работы. Результаты работы, свидетельствующие об общности распределения ключевых компонентов, вовлеченных в обмен железа в сетчатке глаза млекопитающих, имеют общебиологическое значение и вносят вклад в расшифровку механизмов, лежащих в основе обеспечения обмена железа в этой ткани.

Данные по выявлению способа преодоления наружной части гематоретинального барьера и природы компонента, осуществляющего доставку ионов железа фоторецепторным клеткам сетчатки, являются существенным вкладом в фундаментальные положения биологии, которые цитируются в зарубежных изданиях и могут быть использованы при чтении курса лекций в ВУЗах страны.

Данные, указывающие на возможность участия белков, вовлеченных в обмен железа, в процессах регуляции уровня ЦН, представляются чрезвычайно перспективными для расшифровки механизмов, посредством которых реализуется влияние этих белков на течение метаболических процессов и реализацию физиологических функций в клетках различных тканей.

Результаты работы, свидетельствующие о резком нарушении обмена железа при наследственной дегенерации сетчатки глаза, расширяют современные представления о патогенезе этого заболевания и могут быть полезны в офтальмологической практике. Разработка подходов, способствующих нормализации интраокулярного обмена железа, может

явиться многообещающей терапевтической стратегией, направленной на замедление развития пигментного ретинита человека.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1). Обмен железа в сетчатке глаза млекопитающих реализуется при участии системы ключевых компонентов, вовлеченных в обмен этих ионов: трансферрина, рецептора трансферрина и ферритина. Преимущественным местом локализации этих компонентов являются фоторецепторные клетки и пигментный эпителий глаза.

2). Механизм преодоления наружной части гематоретинального барьера реализуется за счет синтеза интраокулярного трансферрина. Структурой, ответственной за синтез этого белка, являются клетки пигментного эпителия глаза. В комплексе с локально синтезированным трансферрином может осуществляться доставка железа фоторецепторным клеткам сетчатки.

3). Целостность структурно - функциональных взаимоотношений сопряженной пары сетчатка-пигментный эпителий является необходимым условием для реализации процессса доставки ионов железа клеткам наружной ретины. Разобщение сетчатки и пигментного эпителия у крыс линии RCS блокирует этот процесс и индуцирует резкие нарушения интраокулярного обмена железа.

4). Комплекс изменений, направленных на снижение пула железа, реализуется на уровне организма у крыс линии RCS и выявляется при всех формах пигментного ретинита человека.

5). За счет возможности взаимодействия с ФДЭ ЦН, белки, вовлеченные в обмен железа (трансферрин и ферритин) могут участвовать в процессах регуляции уровня ЦН в клетках различных тканей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Основные результаты и положения работы доложены на Всероссийской Конференции "Свободнорадикальные механизмы церебральных патологий: теоретические и практические аспекты проблемы" (Москва, 1993); VI Международном съезде офтальмологов (Москва, 1994); 10 и 11 Симпозиуме Европейского нейрохимического общества (ESN) (Иерусалим, Израиль, 1994; Гронинген, Голландия, 1996); VI Международном симпозиуме по наследственным дегенерациям сетчатки (Иерусалим, Израиль, 1994); I Конференции молодых физиологов и биохимиков России «Биохимические и биофизические механизмы физиологических функций» (Санкт-Петербург, 1995); 19 Европейской Конференции по зрительному восприятию (Страсбург, Франция, 1996); II Съезде биохимического общества Российской Академии наук (Москва, 1997); VII Международном Симпозиуме «Железо в биологии и медицине» (Сен-Мало, Франция, 1997); Конгрессе ассоциации «Retina France»: «Vision

s

et recherche» (Париж, Франция, 1998); 13 Международном Конгрессе «Eye Research (ICER)» (Париж, Франция, 1998); 14 Международном Конгрессе «Eye Research» (Санта-Фе, США, 2000); 15 Международном Конгрессе «Eye Research» (Женева, Швейцария, 2002); 6 Международной Конференции по технологии микрозондов (Южная Африка, Спайр-Эстейт, Стелленбох, 1998); 7 Международной Конференции по технологии микрозондов (Бордо, Франция, 2000); Международном Европейском Конгрессе по пигментному эпителию сетчатки (Лиссабон, Португалия, 2000); ежегодных Международных Конгрессах ARVO (Association for research in vision and ophthalmology) (США, 1998-2003).

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликованы 43 печатные работы (из них статей - 21, тезисов докладов - 22).

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссертация изложена страницах машинописного текста и

состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего Л отечественных иЗЯ^иностранных источников. Работа иллюстрирована -/V таблицами и Iff рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Материалы. Основным материалом для работы служили глаза крыс различных генетических линий Wistar, Long Evans, Fisher RCS +/-, (нормальные животные), а также RCS +/+ (крысы с наследственной дегенерацией сетчатки). Ряд исследований выполняли на глазах быка и человека.

В работе также использовали мозг, печень, кровь крыс, а также ткань матки крупного рогатого скота. Серия исследований выполнена на крови человека.

Методы исследования.

1. Распределение железа в сетчатке глаза изучали методами:

а) гистохимии (выявление негемового железа)

б) электронной микроскопии (выявление негемового железа)

в) рентгеновской спектрометрии (выявление общего железа: гемового + негемового). Необходимость этого методического подхода была обусловлена отсутствием гистохимических методов определения гемового железа.

2.Для характеристики системы обмена железа в сетчатке глаза млекопитающих в норме и патологии использовали методы:

а) непрямой иммуногистохимии на замороженных срезах

б) Вестерн-блоттинга и слот-блоттинга

в) полимеразной цепной реакции (ПНР)

г) гибридизации in situ.

З.Для выделения и очистки трансферрина, ферритина и ФДЭ из различных тканей использовали методы:

а) ультрацентрифугирования в градиентах плотности

б) высаливания

в) ионообменной хроматографии

г) гель-фильтрации

д) электрофоретического разделения белков.

3 .Общие методы исследования включали:

а) спектрофотометрическое определение содержания негемового железа

б) качественное определение негемового железа в гелях и на PVDF-мембране

в) определение общей железосвязывающей способности сыворотки крови

г) спектрофотометрическое определение кинетики насыщения трансферрина железом

д) спектрофотометрическое определение активности ферментов (ФДЭ, ппокозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ), альдозоредуктазы (АР), NADPH-цитохром-Р450-редуктазы

е) спектрофотометрическое определение содержания NADPH, NADP и цитохрома Р450.

3 .РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ I. Распределение железа в сетчатке глаза млекопитающих Распределение общего железа (гемового и негемового) на срезе неперфузированной сетчатки глаза нормальной крысы и соответствующая трехмерная модель приведены на рис. 1 - (1,2). Как видно, количество общего железа максимально в области сосудистой оболочки-пигментного эпителия глаза (178,4 мкг/г сухого веса) и внутренних сегментов фоторецепторов (85,3 мкг/г сухого веса). Наружные сегменты фоторецепторов содержат 50,7 мкг общего железа в пересчете на г сухого веса. В васкуляризованной внутренней сетчатке глаза крысы распределение общего железа относительно гомогенно, а его количество находится в пределах 40-50 мкг/г сухого веса. Представляется очевидным, что высокий уровень общего железа в области сосудистой оболочки неперфузированной сетчатки, определяется железом гемоглобина. В то же время, в связи с аваскулярным характером наружной ретины крысы, суммарное железо, детектируемое в остальных слоях наружной сетчатки (от слоя наружных сегментов палочек до наружного плексиформного слоя включительно) является "собственным" железом ткани. Значительный вклад в содержание общего железа во внутренних сегментах очевидно привносится за счет гемового железа митохондрий, которые избирательно концентрируются в этом компартменте фоторецепторной клетки

а

Рис.1. Распределение общего железа на срезе сетчатки глаза нормальной крысы (выявление методом рентгеновской спектрометрии). X - двумерная модель среза; сканируемая поверхность: 150х150мкм2, на шкале отложена относительная концентрация железа (имп/пиксел). 2- трехмерная модель среза; по оси ординат - относительная концентрация железа (имп/пиксел). Обозначения: с-склера, х-хороид, пэ-пигментный эпителий глаза, нс-наружные сегменты фоторецепторов, вс-внутренние сегменты фоторецепторов, няс-наружный ядерный слой, вр — внутренняя ретина

Рис. 2. Распределение негемового железа на срезе сетчатки глаза нормальной крысы.

1 - срез, обработанный для выявления негемового железа, фазово-контрастная фотография; 2 — тот же срез, неконтрастированная фотография; 3 — контрольный срез. Шкала - 30 мкм. Обозначения: пэ-пигментный эпителий глаза, нс-наружные сегменты фоторецепторов, вс-внутренние сегменты фоторецепторов.

Рис.4. Распределение негемового железа в наружной сетчатке глаза нормальной крысы (данные электронной микроскопии).

1 - контрольный срез, 2 - обработка для выявления негемового железа, 3 -то же, что и в 2, но без контрастирования уранил-ацетатом, 4 — увеличенный фрагмент наружного сегмента. Электронно-плотные образования, соответствующие негемовому железу, выявляются в виде регулярно расположенных черных точек на поверхности фоторецепторных дисков (2,3,4). Шкала: в (1,2,3) - 0,5 мкм; в (4) — 0,1 мкм. Обозначения: м-митохондрия клетки пигментного эпителии, гм - гранулы меланина, не - наружный сегмент, мкп - межклеточное пространство, ф - фагосома.

Основные запасы негемового железа сосредоточены в области наружных сегментов фоторецепторов (рис.2); в других слоях сетчатки окрашивание на негемовое железо не выявляется.

При изучении ультраструктурной локализации негемового железа (рис.3) оказалось, что специфические электронно-плотные депозиты детектируются исключительно на мембране дисков интактных фоторецепторов (3-(2,3,4)). Подобные электронно-плотные образования не наблюдаются на других мембранах, включая мембраны митохондрий, а также на мембранах внутренних сегментов фоторецепторов и мембранах клеток внутренней ретины. Однако они обнаруживаются в фагосоме (рис. 3-(2)), заполненной частично переваренными дисками наружных сегментов фоторецепторов.

У других представителей млекопитающих (бык) негемовое железо также выявляется в препаратах изолированных фоторецепторных мембран, выделенных из наружных сегментов палочек сетчатки (рис.5).

1-препарат фоторецепторных мембран

2-холо-трансферрин

3-апо-трансферрин

4-бычий сывороточный альбумин

Рис.5. Негемовое железо в препаратах изолированных фоторецепторных мембран сетчатки быка (качественное выявление на Р\Т}Р мембране).

На основании совокупности приведенных данных можно заключить, что: 1)ионы железа выявляются в сетчатке, характер их распределения негомогенен 2)в васкуляризованных слоях сетчатки существенный вклад привносится за счет железа гемоглобина 3)в аваскулярных слоях наиболее обогащены железом внутренние сегменты фоторецепторов 4)мембраны фоторецепторных дисков содержат легко отщепляющееся железо.

Н.ТоансФеррин. рецептор трансферрина и ферритин в сетчатке глаза млекопитающих

Для выявления в сетчатке глаза ключевых белков, вовлеченных в обмен железа, применяли унифицированный критерий, с помощью которого можно судить о наличии исследуемого белка (по результатам Вестерн-блоттинга), о его распределении (иммуногистохимические эксперименты) и о синтезе (по соответствующим мРНК). Этот критерий был применен в полном объеме для исследований, проведенных на сетчатке глаза крысы.

Из данных рис. 6 и 7 следует, что во фракции растворимых белков сетчатки глаза крысы выявляется ферритин, а суммарные экстракты сетчатки крысы содержат мРНК, кодирующие Ь- и Н-цепи этого белка.

1-сетчатка 20-дневного животного

2-сетчатка 40-дневного животного

3-стандарт (ферритин печени крысы)

Рис.6. Ферритин в сетчатке глаза нормальной крысы (выявление методом Вестерн-блотгинга)

н

Ь-. II - мРНК, кодирующие Ту-и Н-цепи ферритина;

нижний ряд - контроль амплификации (мРНК, кодирующая глице-1 ^ лл ог\ Л /Л га ральдегидфосфатдегидрогеназу)

АЗ -¿и -Эй т-и ЗУ 15,20,30,40,50 -возраст крыс (дни)

Рис.7. мРНК ферритина в сетчатке глаза нормальной крысы (согласно результатам ПЦР-анализа)

Распределение ферритина приведено на рис.8. Очевидно, что ферритин выявляется во всех слоях сетчатки крысы. Во внутренней ретине его распределение относительно гомогенно, однако несколько более иммунореактивным к ферритину является внутренний ядерный слой. В наружной ретине наибольшая иммунореактивность к ферритину детектируется в области внутренних сегментов фоторецепторов и пигментного эпителия глаза, т.е. в тех областях наружной сетчатки, в которых максимально содержание общего железа. Такая корреляция представляется совершенно логичной с учетом потенциальной токсичности ионов железа и способности ферритина связывать и переводить в нетоксичную форму эти ионы. В наружных сегментах фоторецепторов

(- ____ ^

Рис.8. Распределение ферритина в сетчатке глаза нормальной крысы 1,2 - срез, обработанный антителами к Н-цепи ферритина; 1-фотография в условиях фазового контраста; 3 - срез, обработанный антителами к Ь-цепи ферритина; 4-контрольный срез (обработка неиммунной сывороткой кролика). Шкала — 70 мкм. Обозначения: с - склера, х - хороид, пэ-пигментный эпителий, нс-наружные сегменты, вс- внутренние сегменты, няс- наружный ядерный слой, нпс-наружный плексиформный слой, вяс — внутренний ядерный слой, впс - внутренний плексиформный слой, сгк- слой ганглиозных клеток.

также выявляется некоторая иммунореактивность к ферритину. Данные, подтверждающие присутствие этого белка в наружных сегментах приведены на рис.9. Ферритин выявляется в препаратах наружных сегментов фоторецепторов, выделенных из сетчатки глаза быка (9-(2)); более того, специфический сигнал характерен и для фракции отмытых фоторецепторных мембран (9-(3)).

1 2 3

1 - стандартный препарат ферритина селезенки лошади

2- фракция наружных сегментов палочек сетчатки быка

3- фракция изолированных фоторецепторных мембран

Рис.9. Ферритин в наружных сегментах палочек сетчатки быка (выявление методом Вестерн-блотгинга).

Согласно данным, приведенным на рис.10, трансферрин также присутствует в экстрактах растворимых белков перфузированной сетчатки (перфузия предпринималась для удаления примесей трансферрина сыворотки крови).

Распределение трансферрина приведено на рис.11 (в данном случае использовали неперфузированную сетчатку для предохранения целостности структуры ткани от возможных повреждений в процессе перфузии).

102 78

80 кДа

34,2 ■ 1-стандарты молекулярного веса (кДа)

283 2-сетчатка 20-дневного животного

' 3-сетчатка 40-дневного животного

19,9 *

Рис.10. Трансферрин в перфузированной сетчатке глаза нормальной крысы (выявление методом Вестерн-блотганга)

Рис. 13. Распределение трансферрина в сетчатке глаза нормальной крысы.

1-срез. обработанный антителами к трансферрину; 2-увеличенная фотография фрагмента, выделенного в (1); 3-контрольный срез (обработка неиммунной сывороткой кролика). Шкала - 30 мкм в (1,3), 15 мкм в (2). Обозначения: с- склера, х-хороид, пэ-пигментный эпителий, нс-наружные сегменты, вс- внутренние сегменты, няс- наружный ядерный слой, вне - внутренний ядерный слой, егк- слой ганглиозных клеток, к-капилляры.

Трансферрин выявляется: 1) в сосудистой оболочке и в склере, в капиллярах внутренней ретины (наличие специфического сигнала определяется взаимодействием антител с трансферрином плазмы крови) 2)в области наружных и внутренних сегментов фоторецепторов глаза (но не в теле клетки), а также в пигментном эпителии глаза.

Рис.12. Локализация трансферрин-синтезирующих клеток в сетчатке глаза нормальной крысы (выявление методом гибридизации in situ). 1,2,3 - гибридизация с аитисмысловыми зондами; 2,3 - увеличение фрагмента, выделенного на (1) и сфотографированного при свете (2) и в условиях эпиполяризации (3); 4,5,6 - контрольные срезы (гибридизация со смысловыми зондами); 5,6 - увеличение фрагмента, выделенного на (4) и сфотографированного при свете (5) и в условиях эпиполяризации (б).Срезы на (1,2,4,5) окрашены после авторадиографии гематоксилином-эозином для выявления клеточных слоев.Обозначения: с - склера, х — хороид, пэ - пигментный эпителий, не -наружные сегменты, вс - внутренние сегменты, няс - наружный ядерный слой, вяс -внутренний ядерный слой, егк - слой ганглиозных клеток.Шкала — 45 мкм в (1,4); 30 мкм в (2,3,5,6).

С учетом своеобразного распределения трансферрина, представлялось крайне важным понять, какие именно клетки принимают участие в его синтезе. Для решения этого вопроса нами был применен метод гибридизации in situ. Из данных рис. 12 следует, что мРНК, кодирующая трансферрин, обнаруживается исключительно в монослое клеток пигментного эпителия глаза, но не выявляется в других ретинальных слоях, включая наружный ядерный слой, содержащий клеточные тела фоторецепторов, наружные и внутренние сегменты которых являются наиболее иммунореакгивными к трансферрину компонентами сетчатки. Таким образом, можно полагать, что трансферрин, выявляемый в наружных и внутренних сегментах фоторецепторов, попадает туда из клеток пигментного эпителия глаза. В таком случае, на плазматических мембранах фоторецепторов должны присутствовать рецепторы трансферрина.

На рис. 13 и 14 приведены данные, свидетельствующие в пользу наличия белка рецептора трансферрина и соответсвующей мРНК в сетчатке глаза крыс.

1 2 3

А ** 1,2,3—специфический сигнал

взаимодействия монокло-нальных антител с рецептором трансферрина в препаратах, содержащих 0,1(1), 0,3(2) и 0,5(3) мкг белка.

25 35 55 25 35 55 25 35 55 25'35'55-возрасткрь,с(дни)

Рис.13. Рецептор трансферрина в сетчатке глаза нормальной крысы (выявление методом слот-блоттинга).

верхний ряд - мРНК, кодирующая рецептор трансферрина; нижний ряд - контроль амплификации (мРНК, кодирующая глице-ральдегидфосфатдегидрогеназу 25,35,55 - возраст крыс (дни)

25 35 55

Рис.14. мРНК рецептора трансферрина в сетчатке глаза нормальной крысы (согласно результатам ПЦР-анализа).

Согласно данным рис. 15, рецептор трансферрина выявляется во всех ретинальных слоях. В наружной ретине наиболее иммунореакгивными являются внутренние сегменты фоторецепторов и пигментный эпителий глаза, во внутренней - внутренний ядерный слой. Иммунореактивность к

рецептору трансферрина выявляется также в области эндотелия капилляров внутренней сетчатки. В целом распределение рецептора трансферрина обнаруживает сходство с распределением ферритина и коррелирует с распределением общего железа в сетчатке глаза крысы.

Рис.15. Распределение рецептора трансферрина в сетчатке глаза нормальной крысы.

1,2 - срез, обработанный антителами к рецептору трансферрина; (1)-фотография в условиях фазового контраста. 3,4 - контрольный срез (обработка моноклональными антителами к эндотелиальным клеткам человека); (3)-фотография в условиях фазового контраста. Шкала — 70 мкм. Обозначения: с-сгслера, х-хороид, пэ-пигментный эпителий, нс-наружные сегменты, вс- внутренние сегменты, няс- наружный ядерный слой, нпс-наружный плексиформный слой, вяс — внутренний ядерный слой, сгк- слой ганглиозных клеток.

Резюмируя совокупность полученных данных, можно заключить, что в сетчатке глаза крысы имеются все основные компоненты, вовлеченные в обмен железа; наибольшая иммунореакгивность к этим компонентам обнаруживается в области наружной сетчатки, а именно в фоторецепторах и пигментном эпителии глаза. Как нами было показано, в сетчатке глаза других представителей млекопитающих (бык, человек) характер распределения трансферрина, рецептора трансферрина и ферритина в целом такой же, как и у крысы. Такое распределение может свидетельствовать в пользу чрезвычайной значимости обмена железа для энергоемких фоторецепторных клеток по сравнению с другими клетками сетчатки.

Механизм преодоления наружной части гематоретинапьного барьера (рис.16) реализуется за счет синтеза интраокулярного («локального») трансферрина в клетках пигментного эпителия глаза. Этот белок может доставлять ионы железа в фоторецепторные клетки сетчатки в результате взаимодействия с рецепторами трансферрина, локализованными на плазматической мембране этих клеток. Очевидно, что при этом чрезвычайно важное значение имеет структурно-функциональная целостность сопряженной системы сетчатка-пигментный эпителий глаза.

Рис. 16. Доставка железа фоторецепторным клеткам сетчатки в условиях гематоретинального барьера.

Одним из возможных доказательств правомочности такого способа доставки может являться нарушение обмена железа при разобщении сетчатки и пигментного эпителия, что характерно для крыс линии RCS, страдающих наследственной дегенерацией сетчатки. Причиной заболевания является неспособность пигментного эпителия глаза этих животных фагоцитировать верхушки наружных сегментов фоторецепторов за счет мутации гена Mertk (D'Cruz et al., 2000). В результате в субретинальном пространстве накапливается слой обломков фоторецепторов, разъединяющих сетчатку и пигментный эпителий. При этом резко сдвигается кислотно-основное равновесие субретинальной среды, а в слое обломков активируются процессы деградации белков (LaVail et al., 1981; Gonzalez-Fernandez et al., 1984). В таких условиях можно ожидать высвобождения ионов железа, обусловленного деградацией трансферрина и/или утратой способности этого белка связывать и передавать эти ионы. Таким образом, в случае правомочности схемы, приведенной на рис.16, по

мере развития патологического процесса в субретинальном пространстве крыс линии ЯСБ будет происходить накопление железа. В связи с чем, эти животные послужили экспериментальной моделью для соответствующего исследования. В предварительных опытах мы проверили адекватность этой модели, то есть установили, что возможные нарушения интраокулярного обмена железа не связаны с изменением в распределении и/или синтезе рецептора трансферрина и ферритина.

Ш.Обмен железа в условиях разобщения сетчатки и пигментного эпителия глаза Сна модели крыс линии ИС8У Распределение общего железа (гемового и негемового) на срезах неперфузированной сетчатки глаза крыс линии ИСЭ 35 и 55-дневного возраста в сравнении с контролем приведено на рис. 17. Из данных рисунка следует, что содержание общего железа в области, соответствующей наружным и внутренним сегментам фоторецепторов у крыс линии ЯСБ больше, чем у контрольных животных. Таким образом, аккумуляция железа действительно наблюдается в наружной ретине крыс с наследственной дегенерацией сетчатки. Накопление железа носит прогрессирующий характер и составляет, соответственно 57±4 мкг/г сухого веса на 35 постнатальный день и 77±8 мкг/г сухого веса на 55 день, что достоверно отличается от контрольного значения 47±5 мкг/г сухого веса, характерного для здорового животного. В остальных ретинальных слоях содержание общего железа у крыс обеих линий одинаково.

с 'х+ НС вс'няс пэ

пэ ВС нпсвдс

Рис. 17. Распределение общего железа на срезах глаз крыс линии ИСБ разного возраста и контрольных животных (выявление методом рентгеновской спектрометрии).

1-срез глаза 35-дневной крысы линии ИС8; 2-срез глаза 55-дневной крысы линии ДСв; 3-срез глаза 35-дневного контрольного животного. Сканируемая поверхность — 150x150 мкм2. По оси ординат - относительная концентрация железа (имп/пиксел). Обозначения: с - склера, х - хороид, пэ - пигментный эпителий, не - наружные сегменты, вс - внутренние сегменты, няс - наружный ядерный слой, нпс - наружный плексиформный слой, вяс - внутренний ядерный слой. Примечание: распределение железа на срезах глаз контрольных крыс 35 и 55-дневного возраста было идентично.

Рис.18. Распределение негемового железа в наружной сетчатке глаза крыс линии ЯСБ разного возраста (данные электронной микроскопии).

Подпись к рис.18.

1.2 - фрагмент наружной сетчатки 35-дневного контрольного животного; 3.4 -фрагмент наружной сетчатки 35-дневной крысы линии ИСЗ; 5-7 — фрагмент наружной сетчатки 55-дневной крысы линии КСЭ. 2,4.6,7 - срезы, обработанные для выявления негемового железа; 1,3,5 - контрольные срезы. Стрелками обозначены электронно-плотные депозиты негемового железа на интактных (короткая стрелка) и дезорганизованных (длинная стрелка) частях наружного сегмента фоторецептора (4), на мембранных завитках (6) и гетерогенных мембранах (7), формирующих слой обломков. Шкала — 1 мкм. Обозначения: м-митохондрия клетки пигментного эпителия, я - ядро клетки пигментного эпителия, нс-наружный сегмент фоторецептора, ф - фагосома, мз - мембранный завиток, гм - гетерогенные мембраны.

Рис.19. Распределение трансферрина в сетчатке глаза крыс линии ЯСБ и контрольных животных разного возраста.

В верхнем ряду - срезы глаз 35-дневных животных; в нижнем ряду - срезы глаз 45-дневных животных. 1,4 - срезы глаз контрольных животных, обработанные антителами к трансферрину; 2,5 - срезы глаз крыс линии 1*С8, обработанные антителами к трансферрину; 3,6 — контрольные срезы глаз крыс линии КСв (обработка неиммунной сывороткой кролика). Шкала — 40 мкм. Обозначения: х -хороид, пэ - пигментный эпителий, не - наружные сегменты, вс - внутренние сегменты, к - капилляры. Примечание: на контрольных срезах (3,6) в области наружной сетчатки крыс линии ИСв - интенсивная неспецифическая автофлуоресценция.

Из данных рис.18 следует, что количество негемового железа в наружной сетчатке крыс линии ЯСБ также возрастает по мере развития патологического процесса. Депозиты железа выявляются на фрагментах наружных сегментов фоторецепторов (18-(4)), мембранных завитках (18-(6)) (ОоуЛп^ ап<1 81с1тап, 1962) и гетерогенных мембранах (18-(7)), формирующих слой обломков. Плотность и количество специфических депозитов железа больше на 55 день жизни (18-(7);18-(6)), чем на 35 день

(1844)).

Распределение трансферрина в сетчатке глаза крыс линии КСБ на ранних стадиях постнатальной жизни (25 день), было таким же, как у здоровых: иммунореактивность к этому белку выявлялась в наружных и внутренних сегментах фоторецепторов, пигментном эпителии глаза, хороиде и капиллярах внутренней ретины. Однако, начиная с 35 дня жизни иммунореактивность к трансферрину резко ослабевает (рис. 19 -(2)), а к 45 дню полностью исчезает в области наружных и внутренних сегментов фоторецепторов (рис. 19-(5)). При этом специфический сигнал, соответствующий трансферрину, присутствует в области пигментного эпителия глаза.

Для того, чтобы проверить, не обусловлено ли «исчезновение» трансферрина прекращением его синтеза, было проведено выявление соответствующей мРНК в клетках пигментного эпителия глаза.

Рис.20. Локализация трансферрин-синтезирующих клеток в сетчатке глаза крыс линии ЯСБ и контрольных животных разного возраста.

Подпись к рис.20.

1-4 - гибридизация с аитисмысловыми зондами срезов глаз контрольных животных на 25(1,2) и 55(3,4) день жизни; срезы (1,3) после авторадиографии окрашены гематоксилином-эозином для идентификации клеточных слоев. 5 -контрольный срез (гибридизация со смысловыми зондами); 6-9 - гибридизация с аитисмысловыми зондами срезов глаз крыс линии ИСв на 25(6,7) и 55(8,9) день жизни; срезы (6,8) окрашены после авторадиографии гематоксилином-эозином для идентификации клеточных слоев. 10 - контрольный срез (гибридизация со смысловыми зондами). Шкала - 35 мкм. Обозначения: х - хороид, пэ - пигментный эпителий, не - наружные сегменты, вс - внутренние сегменты, няс - наружный ядерный слой, вяс - внутренний ядерный слой, сгк - слой ганглиозных клеток.

Из данных, приведенных на рис.20 следует, что у крыс линии ЯСЭ (как и у нормальных животных) трансферрин синтезируется в клетках пигментного эпителия глаза. МРНК к трансферрину выявляется как на ранних, так и на поздних стадиях развития патологического процесса. Таким образом, «исчезновение» трансферрина, не связано с нарушением его синтеза, а скорее всего обусловлено деградацией этого белка. Данные, подтверждающие это предположение, приведены на ¿>ис. 21.

1 2 3 4 5

1 - стандарты молекулярного веса (кДа);

2- сетчатки контрольных крыс (20 дней жизни)

3- сетчатки крыс линии ИСв (20 дней жизни)

4- сетчатки контрольных крыё (40 дней жизни)

5-сетчатки крыс линии КСв (40 дней жизни).

Рис. 21. Трансферрин в перфорированной сетчатке глаза крыс линии ЛОБ и контрольных животных разного возраста (выявление методом Вестерн - блотгинга).

Очевидно, что на ранних сроках жизни (20 день), трансферрин выявляется в экстрактах водорастворимых белков перфорированной сетчатки крыс линии ЯСБ. Однако, у 40-дневных крыс линии ЯСЗ полоса, соответствующая миграции интактного трансферрина исчезает, но при этом обнаруживаются низкомолекулярные продукты, взаимодействующие с антителами к трансферрину. Эти результаты полностью соответствуют

данным иммуногистохимического исследования и свидетельствуют о том, что причина исчезновения трансферрина в наружной ретине крыс линии ИСБ обусловлена протеолитической деградацией этого белка в слое обломков. По срокам выявления деградация трансферрина и накопление железа совпадают, что подтверждает непосредственное участие этого белка в доставке ионов железа фоторецепторным клеткам сетчатки.

На основании полученных данных можно заключить, что слой нефагоцитированных обломков фоторецепторов в субретинальном пространстве крыс линии ЯСБ создает барьер, препятствующий реализации трансферрин-зависимого механизма доставки железа фоторецепторным клеткам сетчатки. Деградация трансферрина в слое обломков приводит к отщеплению железа, которое прогрессивно аккумулируется в этом слое.

Кроме этого, впервые показано, что развитие дегенеративного состояния сетчатки глаза у крыс линии КС8 сопровождается резким дисбалансом интраокулярного обмена железа. Поскольку эти животные являются моделью для изучения пигментного ретинита человека -заболевания, приводящего к слепоте, представлялось важным оценить последствия нарушения обмена железа как для ткани сетчатки, так и для организма в целом.

IV. Последствия, обусловленные нарушением интраокулярного обмена железа у крыс линии ЯС5 Как правило, следствием нарушения обмена железа является окислительный стресс - процесс, имеющий драматические последствия для жизнедеятельности клеток, вплоть до их гибели.

Таблица 1.

Окислительное повреждение сетчатки у крыс линии RCS.

Параметр Изменение Ссылка

Гидроперекиси (диеновые Остапенко и др., 1986

конъюгаты) т Ефимова и др., 1988

Шиффовы основания t Остапенко и др., 1986

NADPH/NADP i Graymore, 1965

1 Yates, 1976

Докозагексаеновая 1 Остапенко и др., 1986

кислота

Глутатион- 4 Ефимова и др., 1988

пероксидаза 1 Akeo et al., 1999

Супероксиддисмутаза, * Брайловская, 1988

каталаза Т

Глюкозо-6-фосфат- . Reading, 1965

дегидрогеназа | Yates, 1976

В таблицу 1 сведены данные литературы и наших более ранних исследований, согласно которым в сетчатке крыс линии RCS наблюдается ряд признаков, характерных для тканей, подверженных воздействию окислительного стресса. Как полагают в настоящее время, окислительный стресс в сетчатке глаза млекопитающих с различными формами ретинальных дегенераций, вызывает комплекс изменений не только в этой ткани, но и на уровне организма в целом (Anderson et al., 1999). Эти изменения (вероятно компенсаторные) направлены на повышение эффективности антиокислительных механизмов. Наиболее хорошо изучены изменения метаболизма докозагексаеновой кислоты (лучший субстрат окисления), содержание которой резко падает не только в мембранах сетчатки, но и в сыворотке крови. Снижение этого показателя наблюдают при всех формах пигментного ретинита человека (Anderson et al., 1999). В связи с этими данными, нельзя было исключить, что у крыс линии RCS могут обнаружиться изменения, направленные на снижение пула железа в организме. Этот пул (иначе статус железа) характеризуется следующими параметрами: содержанием негемового железа в сыворотке крови, содержанием трансферрина в сыворотке крови, содержанием железа в ферритине печени (Taylor et al., 1991).

Таблица 2.

Параметры, определяющие статус железа, в организме крыс линии RCS.

Параметр Линия крыс % по отношению

RCS контроль контролю

Содержание трансферрина в 1,00±0,08*(24) 4,30±0,40 (24) 25%

сыворотке крови (мг/мл сыворотки)

Содержание 16,60±1,42*(24) 32,83±0,71 (24) 50%

негемового железа

в сыворотке крови (нмоль/мл сыворотки)

Содержание железа в ферритине печени (нмоль/мг белка очищенной фракции) 30,4±1,6* (6) 573,2±32,1 (6) 5%

Примечание: здесь и далее в таблицах данные приведены для 20-дневных крыс линии ИСв; в скобках указано количество опытов, * - различия достоверны при р<0,05.

Как следует из данных таблицы 2, статус железа у крыс линии RCS резко снижен. Таким образом, изменения, направленные на снижение пула железа в организме, действительно выявляются при наследственной

дегенерации сетчатки у крыс линии RCS. Важно отметить, что снижение статуса железа происходит в период, критический для формирования пула железа в головном мозге (20 день жизни у крысы (Taylor and Morgan, 1990)). К более поздним срокам (40-90 дни жизни) статус железа в организме крыс линии RCS становится нормальным. На всех сроках жизни отсутствуют признаки железодефицитной анемии (количество гемоглобина и число эритроцитов не отличается от нормы).

В связи с полученными результатами, существенное значение имел вопрос о наличии подобных изменений у людей, страдающих пигментным ретинитом. В таблицу 3 сведены данные по содержанию негемового железа и общей железосвязывающей способности (ОЖСС) (параметра, определение которого эквивалентно определению содержания трансферрина) в сыворотке крови людей, страдающих различными формами пигментного ретинита. Очевидно, что и в данном случае наблюдается достоверное снижение негемового железа и тенденция к снижению уровня трансферрина как на ранних (I-II стадия), так и на более поздних сроках развития заболевания (III-IV стадия). При этом также не выявляются признаки железодефицитной анемии.

Таблица 3.

Содержание негемового железа (НГЖ) и общая железосвязывающая способность (ОЖСС) крови на разных стадиях заболевания у больных пигментным ретинитом и здоровых людей._

Здоровые I-II стадия заболевания III-IV стадия заболевания НГЖ ОЖСС НГЖ ОЖСС НГЖ ОЖСС мкг/мл мкг/мл_мкг/мл мкг/мл_мкг/мл мкг/мл

0.92±0,21 2,64±0,44 0,67±0,10* 2,34±0,52 0,63±0,10* 2,38±0,61 (9) (9)_(9) (9)_(П) (11)

Резюмируя эту часть работы, можно заключить, что перестройка статуса железа, направленная на снижение пула этих ионов в организме, характерна не только для экспериментальной модели животных, страдающих наследственной дегенерацией сетчатки, но и для всех форм пигментного ретинита человека.

Установлено, что перестройка метаболизма докозагексаеновой кислоты, реализующаяся в организме людей с пигментным ретинитом и экспериментальных животных, может иметь негативные последствия для функционирования других тканей. В частности, причиной развития бесплодия у пациентов с пигментным ретинитом считают острый недостаток докозагексаеновой кислоты в плазматической мембране сперматозоидов, что резко снижает подвижность этих клеток (Connor et al.,

1997). В связи с чем нельзя было исключить, что снижение статуса железа у крыс линии ЯСБ также может индуцировать неблагоприятные последствия в тканях, которые традиционно не рассматриваются в качестве мишеней поражения при данном заболевании.

Известно, что особо неблагоприятные эффекты при снижении статуса железа в организме выявляются в ткани мозга (УоисИт й а1., 1989; 01ауеёе & а1., 1992), при этом формируется железодефицитное состояние, наблюдаются разнообразные биохимические и функциональные отклонения (ОаПтап е! а1., 1975). Из данных, приведенных в таблице 4 следует, что в ткани мозга крыс линии ЯС8 запасы железа существенно ниже, чем у контрольных животных: недостаток этих ионов выявляется как в основном депо (ферритин мозга), так и в резервном (пул железа, связанный с микросомальной фракцией). Кроме этого, для микросомальной мембраны коры мозга крыс линии ЯСБ характерно резкое изменение соотношения Ре +/Ре3+ (5,21 у крыс с наследственной дегенерацией сетчатки, против контрольного значения 0,51) (Ефимова, Этингоф, 1992).

Таблица 4.

Содержание железа в ферритине и микросомальных мембранах коры мозга крыс линии ИСБ и контрольных животных._

Источник железа Линия Содержание железа крыс нмоль/мг белка % по отношению к контролю Примечание

ферритин RCS 41,0±3,0* (12) Контроль 67,0±2,0 (12) 61% 100%

микросо-мальные мембраны RCS 6,8±1,0* (12) Контроль 11,0±1,1 (12) 61% 100% Ефимова, Этингоф, 1992

Таким образом, нормальный баланс железа в мозге крыс линии RCS существенно нарушен. Как правило, такие нарушения могут способствовать развитию окислительного стресса. Поэтому мы оценили некоторые параметры, изменение которых характерно для тканей, подверженных воздействию окислительного стресса.

Из данных таблицы 5 следует, что ряд признаков, сопутствующих окислительному стрессу, выявляется в ткани мозга крыс линии RCS: так, снижен (на 44%) восстановительный потенциал клеток; повышена активность цитозольной и мембраносвязанной изоформ глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (на 49% и 51% соответственно); резко возрастает содержание цитохрома Р450 (в 5 раз); наблюдается снижение активности ряда NADPH-зависимых ферментов (на примере альдозоредуктазы). Однако, в отличие от сетчатки, в мозге крыс линии RCS не обнаруживаются продукты окислительной модификации мембран (Ефимова и др., 1987), то

есть окислительное воздействие компенсируется эндогенными компонентами антиокислительной защиты. В таких случаях говорят о генерации прооксидаНтного статуса в ткани (Мепе^ш, 1997). Таким образом, снижение статуса железа в организме крыс линии ИСБ, способствует генерации прооксидантного статуса в ткани мозга этих животных.

Таблица 5.

Некоторые параметры, изменение которых характерно для тканей, подверженных воздействию окислительного стресса, в мозге крыс линии

Параметр Линия крыс Примечание

ЯСБ Контроль

восстановительный

потенциал: ИАОРН/МАБР 1,72± 0,08 * (8) 3,04±0,14 *(8)

активность глюкозо-6-

фосфатдегидрогеназы цитозольная: мембраносвязанная: (нмоль ТЧАОРН / мг белка'мин) 14,45±0,67 *(8) 9,23±0,38 *(10) 9,69±0,45 (8) 6,10±0,41 (10) Ефимова, Этингоф,1992

содержание цитохрома Р450 (пкмоль/мг белка) 81,33±1,61 *(20) 17,50±0,12 (10) на 90 день жизни крыс

активность альдозоре-дукгазы (нмоль 1<1АЕ>Р/ мг белка'мин) 1,68±0,20* (5) 2,57±0,23 (7)

На основании полученных данных можно сделать заключение о сходстве в направленности изменений пула полиненасыщенных жирных кислот и пула железа, которые реализуются при наследственной дегенерации сетчатки у экспериментальных моделей животных и у людей, страдающих пигментным ретинитом. Аналогично тому, как это установлено в случае докозагексаеновой кислоты (Соппог е1 а1., 1997), у крыс с наследственной дегенерацией сетчатки изменения статуса железа в организме могут индуцировать негативные последствия в ткани мозга.

У. О возможной дополнительной роли трансферрина и фешитина Согласно полученным данным (см. раздел II), местом локализации трансферрина, ферритина и негемового железа в сетчатке глаза млекопитающих, являются наружные сегменты фоторецепторов -структуры, ответственные за восприятие светового сигнала. Поскольку

воздействие света индуцирует запуск каскада биохимических реакций, приводящих к резкой перестройке метаболизма фоторецепторной клетки, представлялось целесообразным выяснить, не затрагивает ли эта перестройка и статус ионов железа. С этой целью была проведена сравнительная оценка содержания железа в ферритине сетчатки в зависимости от условий освещенности. Ферритин выделялся из глаз, выдержанных и вскрытых 1) в темноте, 2) при дневном свете 3) после предварительной засветки.

Из данных рис.22 следует, что содержание железа в ферритине сетчатки варьирует: в темноте оно минимально, но резко возрастает после светового воздействия. Таким образом, статус железа в сетчатке меняется в зависимости от условий освещенности: воздействие света приводит к перераспределению ионов железа, в результате которого они аккумулируются в ферритине. Для выяснения вопроса о функциональной значимости таких изменений, была изучена возможность взаимодействия ферритина с различной степенью насыщенности железом на активность ключевого фермента трансдукции фотосигнала - фоторецепторной ФДЭ ЦН.

Рис. 22. Насыщенность железом ферритина сетчатки быка в зависимости от условий освещенности (конечный этап очистки -гельфильтрация на колонке с Сефарозой 6В).

по осям ординат: слева - содержание негемового железа во фракции (мкг); справа - экстинкция при длине волны 280 нм. I - темнота, II - дневной свет, Ш -интенсивная засветка (1,5 часа, 5 мВт/см2).

Из данных рис. 23 следует, что ферритин обладает способностью модулировать активность фоторецепторной ФДЭ, а степень модулирующего

эффекта зависит от насыщенности железом этого белка: наибольший модулирующий эффект присущ «темновому» ферритину, где содержание железа минимально.

по оси абсцисс - оптическая плотность при 660 нм

1-базальная активность фермента

2-+ «темновой» ферритин

3-+ «интенсивно засвеченный» ферритин

Рис. 23. Влияние ферритина сетчатки с различной степенью насыщенности железом на активность фоторецепторной ФДЭ.

Аналогичные данные были получены и для трансферрина (рис. 24), который также способен модулировать активность фоторецепторной ФДЭ, при этом модулирующей способностью обладает только апотрансферрин.

по оси абсцисс-оптическая плотность при 660 нм;

1-базальная активность фермента;

2-+апотраисферрии;

3-+2Ре-трансферрин.

Рис. 24. Влияние трансферрина с различной степенью насыщенности железом на активность фоторецепторной ФДЭ.

Таким образом, в сетчатке глаза белки, вовлеченные в обмен железа, могут оказывать модулирующий эффект на уровень циклических нуклеотидов путем взаимодействия с ключевым ферментом трансдукции фотосигнала - ФДЭ ЦН.

Поскольку ЦН являются универсальными посредниками в реализации многообразных процессов жизнедеятельности, возможность участия трансферрина и ферритина в регуляции их уровня, может иметь принципиальное значение. Поэтому представлялось важным выяснить вопрос о возможности взаимодействия трансферрина и ферритина с другими представителями семейства ФДЭ. В качестве таковых были выбраны два фермента, различающиеся по происхождению, молекулярной организации и способам регуляции: Са-кальмодулин-зависимая ФДЭ мозга (Са-КМ-ФДЭ) и Са-кальмодулин-независимая ФДЭ миометрия матки. Поскольку и в данном случае было необходимо установить, в какой мере насыщенность железом важна для этого взаимодействия, в опытах применяли апо- и насыщенный железом трансферрин, а также различные ферритины: ферритин мозга и

02 0,15 0.1 0.05 гН г4-

1 2 3

миометрия матки (слабая степень насыщенности железом) и ферритин печени (высокая степень насыщенности железом). Соответствующие данные приведены на рис.25 и в таблице 6.

300 250 -200 150 -100 -50 -0

Л

. гЬ

350 300 250 200 150 100 50 О

п

II

гН

Г*1 . Г1!

Рис. 25. Влияние ферритина (I) и трансферрина (II) с разной степенью насыщенности железом на активность Са-КМ-зависимой ФДЭ, освобожденной от КМ.

по оси ординат - активность фермента (нмоль АМФ/мг белка х мин); в I: 1-базальная активность фермента; 2-+ферритин мозга;3-+ферритин мозга + СаСЪ (0,1 мМ); 4-+ферритин печени; 5-+ферритин печени + СаСЬ (0,1мМ). в II: 1-базальная активность фермента; 2-+апотранеферрин; 3- +апотрансферрин + СаСЬ (0,1 мМ); 4-+2Ке-трансферрин; 5-+2Ре-трансферрин + СаС12 (0,1 мМ).

Таблица 6. Влияние трансферрина и ферритина с разной степенью насыщенности железом на активность Са-кальмодулин-независимой ФДЭ

миометрия матки._

Фермент Добавки Активность фермента

_(нмоль АМФ/мг белка'мин)

ФДЭ миометрия - 16,2±1,9 (22)

матки

+ферритин миометрия матки 4,8±1,9* (9)

ьферритин печени 7,9±1,8* (9)

+апотрансферрин 8,1±0,5* (6)

+2Ре-трансферрин 8,3±1,6 (8)

На основании приведенных данных можно заключить, что дополнительной ролью трансферрина и ферритина может быть участие в регуляции уровня ЦН в клетках различных тканей. Такая возможность может быть осуществлена за счет взаимодействия этих белков с ферментами гидролиза ЦН. При этом в некоторых случаях в реализации модулирующего эффекта трансферрина и ферритина значительную роль играет их степень насыщенности железом.

Совокупность всех экспериментальных данных, полученных в настоящем исследовании, свидетельствует в пользу чрезвычайной значимости обмена железа для нормальной жизнедеятельности сетчатки. Поддержание строгого баланса процессов доставки, поглощения и депонирования железа особенно важно для энергоемких фоторецепторных клеток. Именно в фоторецепторах (их наружных и внутренних сегментах) выявляются основные запасы железа и именно в этих клетках сосредоточены все ключевые белки, вовлеченные в его обмен. При этом нельзя исключить, что высокая потребность в ионах железа определяется не только наибольшей энергоемкостью фоторецепторных клеток по сравнению с другими клетками сетчатки, но и возможностью вовлечения этих ионов в реализацию специфических функций, значимость которых пока что не вполне ясна.

Компонентом, ответственным за непосредственную доставку железа фоторецепторным клеткам, является интраокулярный трансферрин, который синтезируется клетками пигментного эпителия глаза. Такой способ доставки является проявлением единого механизма, лежащего в основе обеспечения железом тканей, отделенных тематическими барьерами (мозг, семенники), для реализации которого необходим синтез «локального» трансферрина. Этот способ предполагает тесное пространственно-функциональное взаимодействие сетчатки и пигментного эпителия глаза и может быть потенциально опасным при разобщении этих структур.

Характерным примером служат крысы линии ЯС8, у которых нарушение целостности сопряженной системы сетчатка-пигментный эпителий приводит к аккумуляции ионов железа в субретинальном пространстве за счет блокады трансферрин-зависимого способа доставки железа фоторецепторным клеткам. По этой же причине можно ожидать, что нарушения интраокулярного обмена железа в той или иной степени будут сопровождать течение любого дегенеративного состояния наружной сетчатки и способствовать развитию окислительного стресса, как это происходит у крыс линии ИСБ.

Что касается возможности вовлечения трансферрина и ферритина в процессы регуляции уровня ЦН в сетчатке и других тканях, то полученные данные укладываются в рамки современных представлений о многогранной роли этих белков в организме.

ВЫВОДЫ

1). Охарактеризованы ключевые компоненты, вовлеченные в обмен железа в сетчатке глаза крысы. Выявлено распределение общего и негемового железа. Показано наличие и установлена локализация трансферрина, рецептора трансферрина и ферритина; доказано, что синтез этих белков осуществляется сетчатке глаза крысы. Преимущественным местом локализации изученных компонентов являк >трд^стки и

БИБЛИОТЕКА С. Петербург 9Э 100 акт

пигментеный эпителий глаза. Показано, что такое распределение характерно для различных представителей млекопитающих (крыса, бык, человек).

2). Установлено, что компонентом, осуществляющим доставку ионов железа фоторецепторным клеткам сетчатки, может являться трансферрин, локально синтезированный клетками пигментного эпителия глаза. За счет синтеза «локального» трансферрина реализуется механизм преодоления наружной части гематоретинального барьера.

3). Показано, что тесное пространственно-функциональное взаимодействие фоторецепторных клеток и клеток пигментного эпителия является необходимым условием для реализации трансферрин-зависимого механизма доставки железа в наружной сетчатке. На примере крыс линии ЫС5 с наследственной дегенерацией сетчатки доказано, что разобщение пары сетчатка-пигментный эпителий приводит к аккумуляции ионов железа в субретинальном пространстве.

4). Установлено, что нарушение интраокулярного обмена железа у крыс линии ЯСБ индуцирует окислительный стресс, в ответ на который происходит перестройка статуса железа в организме, направленная на уменьшение содержания этих ионов. Это выражается в снижении содержания негемового железа и трансферрина в сыворотке крови и в уменьшении количества негемового железа в ферритине печени. Направленность этих изменений совпадает с направленностью изменений, происходящих при перестройке метаболизма докозагексаеновой кислоты. Сходные изменения выявляются у людей, страдающих различными формами пигментного ретинита.

5). Снижение статуса железа в организме крыс линии ЯСБ, происходящее в ранний постнатальный период, способствует формированию железодефицитного состояния в ткани мозга этих животных. При этом индуцируется комплекс негативных изменений, которые не компенсируются в дальнейшем при нормализации статуса железа.

6). Дополнительной ролью белков, вовлеченных в обмен железа, может быть участие в регуляции уровня циклических нуклеотидов в клетках различных тканей. Эта возможность реализуется за счет взаимодействия трансферрина и ферритина с ферментами гидролиза циклических нуклеотидов. Способность трансферрина и ферритина модулировать активность различных ФДЭ показана на примере трех представителей этого семейства, различающихся по происхождению, молекулярной организации и способам регуляции.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1.Ефимова М.Г., Этингоф Р.Н. Индуцированный процесс перекисного окисления липидов в мозгу крыс при наследственной дегенерации сетчатки// Нейрохимия. - 1989. -Т.8, №4. - С. 336-342.

2.Ефимова М.Г. Система перекисного окисления липидов (ПОЛ) в сетчатке и мозгу крыс в период раннего постнатального онтогенеза // Журн. эволюц. биохим. и физиол. - 1990. -Т.26, №1. - С. 130-133.

3.Ефимова М.Г., Этингоф Р.Н. Локализация и причины нарушения перекисного окисления липидов в коре мозга крыс на ранних стадиях наследственной дегенерации сетчатки // Укр. биохим. журн. - 1992. -Т.64,№ 2.- С.66-71.

4.Шушакова Н.Д., Рычкова М.П., Ефимова М.Г. Активность НАДФН-цитохром С редуктазы и альдозоредуктазы в ранний период постнатального онтогенеза в сетчатке, коре головного мозга и печени здоровых и больных наследственной дегенерацией сетчатки крыс // Журн. эволюц. биохим. и физиол. -1993. - Т.29, №2. -С. 146-153.

5.Шушакова Н.Д., Ефимова М.Г. Об изменениях цитохрома Р-450 и НАДФН-цигохром Р-450 редуктазы при наследственной дегенерации сетчатки у крыс // Бюлл. Эксп. Биол. Мед.- 1994. -Т.117,№3. - С. 259-262.

6. Ефимова М.Г., Николаева Ю.А., Шушакова Н.Д. Индуцированный процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) при наследственной дегенерации сетчатки (НДС) у крыс: возможные причины его изменения в коре мозга и сетчатке в раннем постнатальном онтогенезе // Свободно-радикальные механизмы церебральных патологий: теоретические и практические аспекты проблемы: Тез. докл. - Бюлл. Эксп. Биол. Мед. -1994. - Т.117, №2. - С. 206-207.

7.Ефимова М.Г., Николаева Ю.А., Шушакова Н.Д. Изменение содержания и насыщенности железом трансферрина плазмы крови при наследственной дегенерации сетчатки у крыс // Бюлл. Эксп. Биол. Мед. - 1994. - Т.118,№7. - С.24-26.

8.Ефимова М.Г. О роли иона железа в регуляции активности альдозоредуктазы в коре головного мозга и сетчатке здоровых крыс и крыс с наследственной дегенерацией сетчатки // Вопр. Мед. Химии. - 1994. - Т.40, №4. - С.17-19.

9.Поздеев Н.В., Ефимова М.Г. О содержании окисленных и восстановленных форм NADP и активности NAD-киназы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в мозгу и печени крыс, страдающих наследственной дегенерацией сетчатки// Нейрохимия. - 1995.-Т.12, №1. - С. 32-36.

10.Etingof R.N., Shushakova N.D., Kiyan J.A., Yefímova M.G. A possible role of iron ions in pathogenesis of hereditary degeneration of the retina in rats // 10th Meeting of European Soc. For Neurochemistry (ESN): Abstracts. - J. ç>f Neurochem. - 1994. - V.63, Suppl.l. - S74D.

11. Этингоф Р.Н., Ефимова М.Г., Николаева Ю.А., Шушакова Н.Д. Новые подходы к изучению наследственной дистрофии сетчатки: метаболические сдвиги в коре мозга и изменения содержащих негемовое железо белков в раннем постнатальном онтогенезе у крыс (чистая линия Campbell) // IV Междунар. Съезд офтальмологов: Тез. докл. - М., 1994. - С. 207.

12. Yefimova M.G., Kiyan J.A., Shushakova N.D., Etingof R.N. Significant shifts in the activity and content of haem iron containing proteins (nitric oxide synthase and cytochrome P-450) and in microsomal non haem iron levels and its redox state at hereditary degeneration of the retina in Campbell rats // IV Internat. Symp. " Retinal degeneration". Abstract. - Jerusalem, Israel, 1994. - P. 52.

13.Etingof R.N., Shushakova N.D., Yefimova M.G. Iron and hereditary degeneration of the retina // Degenerative diseases of the retina / Eds. R.E.Anderson, M.M. LaVail, J.G.Hollyfield. - New York, 1995. - P. 177-186.

14.Ефимова М.Г., Шушакова Н.Д. О возможной роли железа в регуляции трансдукшш фотосигнала // I Конф. молодых физиологов и биохимиков России «Биохимические и биофизические механизмы физиологических функций»: Тез. докл. - С-Пб., 1995. - С. 72.

15.Шушакова Н.Д., Щербакова И.С., Ефимова М.Г. Об изменении состава компонентов системы микросомального окисления в коре головного мозга крыс в течение постнатального онтогенеза //1 (XI) Междунар. совещание по эволюционной физиологии: Тез. докл. - С-Пб., 1996. - С. 277-278

16.Yefimova M.G., Shcherbakova I.S., Shushakova N.D. The ferritin-like protein from bovine retina inhibits the 3'5'- cGMP phosphodiesterase activity in outer segments // 19th Europ. Conf. "Visual Perception": Abstracts. - Perception. -1996.-V.25, Suppl. - P. 114.

17.Yefimova M.G., Shushakova N.D. Iron homeostasis proteins ferritin and transferrin regulate the activity of cyclic nucleotide phosphodiesterase in nervous tissue // 11th ESN Meeting: Abstracts. - J. of Neurochem. - 1996. - V.66, Suppl.2 . - S95B.

18.Ефимова М.Г., Шушакова Н.Д. Обнаружение ферритиноподобного белка в сетчатке глаза быка // Докл. РАН . - 1997. -Т. 354, №3. - С. 402-404.

19.Шушакова Н.Д., Ефимова М.Г., Этингоф Р.Н. Изменение состава компонентов системы микросомального окисления в коре головного мозга крыс в течение постнатального онтогенеза; сравнение с сетчаткой // Журн. эволюц. биохим. и физиол. - 1997. - Т.ЗЗ, №4,5. - С. 385-391.

20.Ефимова М.Г., Щербакова И.С. Трансферрин и ферритин - модуляторы активности фосфодиэстеразы нервной ткани // II Съезд биохимического общества Российской Академии Наук: Тез. докл. - М., 1997. - 4.1. - С.264-265.

21.Ефимова М.Г., Щербакова И.С., Шушакова Н.Д. Трансферрин и ферритин - модуляторы активности капьций-кальмодулин-зависимой фосфодиэстеразы мозга // Биохимия. - 1997. - Т.62, №2. - С. 195-201.

22.Yefimova M.G., Guillonneau X., Jeanny J.C., Courtois Y. A major decrease of retinal transferrin expression but not ferritin is correlated with the onset of the disease in a hereditary rat model of retinal degeneration // 7th Internat. Symp. "Iron in biology and medicine": Abstracts. - St-Malo, France, 1997. - P. 35.

23.Поздеев H.B., Волкова M.B., Ефимова М.Г., Астахов Ю.С., Этингоф Р.Н. Сиижеиие содержания негемового железа в сыворотке крови у больных с периферической тапеторетинальной абиотрофией сетчатки // Вестник офтальмологии. - 1998. - №3. - С. 25-26.

24.Courtois Y., Jeanny J.C., Guillonneau X., Yefimova M. Iron and iron homeostasis proteins in the developing and adult rat retina // ARVO Meeting: Abstracts. - Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. -1998. -V.39, N4. -SI052.

25.Yefimova M., Jeanny J.C., Guillonneau X., Courtois Y. Iron metabolism in normal and degenerative RCS rat photoreceptor //XIII ICER Meeting: Abstracts.-Exp.Eye Res. - 1998. - V.67, Suppl.l. - S244.

26.Sergeant C., Gouget В., Llabador Y., Simonoff M., Yefimova M., Jeanny J.C., Courtois Y. Iron in hereditary retinal degeneration: PIXE microanalysis // 6th Internat. Conf. "Microprobe technology and applications": Abstracts. - Spier Estate, Stellenbosch, South Africa, 1998. - H2.3.

27. Sergeant C., Gouget В., Llabador Y., SimonofFM., Yefimova M., Jeanny J.C., Courtois Y. Iron in hereditary retinal degeneration: PIXE microanalysis. Preliminary results // Nuclear Instr. Met. B. - 1999. - V.158, N1-4. - P. 344-348.

28. Courtois Y., Yefimova M., Guillonneau X., Jonet L., Jeanny J.C. Le fer et son metabolisme dans la pathologie de la retine // Conf. "Vision et recherche": Abstracts. - Paris, France, 1999. - P. 89-91.

29. Yefimova M.G., Guilloneau X., Jonet L., Jeanny J.C., Courtois Y. Localisation des proteines du metabolisme du fer dans la retine de rat adulte // Les séminaires ophtalmologiques d'IPSEN. - 1999. - V.l 1. - P. 215-221.

30. Sergeant С., Llabador Y., Deves G., SimonofïM., Yefimova M., Courtois Y., Jeanny J.C. Iron in retina of rats during the phases of development and of hereditaiy retinal degeneration // 7th Internat. Conf. "Microprobe technology and applications": Abstracts. - Bordeaux, France, 2000. - P. 101.

31. Yefimova M.G., Keller N., Shaeffer M., Jonet L., Jeanny J.C., Courtois Y. Metabolisme du fer et degenerescence des photorecepteurs chez les rats RCS // IPSEN Meeting: Abstracts. - Royaumont, France, 2000. - P.155.

32.Петрова T.В., Ефимова М.Г. Ферритин миометрия матки и трансферрин плазмы крови как природные модуляторы активности Са-капьмодулин-независимой фосфодиэстеразы циклических нуклеотидов из миометрия матки коровы // Биохимия. - 2000. - Т.65, №4. - С.447-451.

33. Yefimova M.G., Jeanny J.C., Guillonneau X., Keller N., Nguyen-Legros J., Sergeant C., Guillou F., Courtois Y. Iron, ferritin, transferrin and transferrin receptor in adult rat retina. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2000. - V.41, N8. -P. 2343-2351.

34. Jeanny J.C., Yefimova M.G., Keller N., Sergeant C., Guilloneau X., Jonet L., Courtois Y. Role of the retinal pigmented epithelium on iron metabolism in the outer retina of normal and RCS rats // Internat. Europ. Meeting "Retinal pigmented epithelium in ageing, disease and therapy"': Abstracts. - Lisbone (Sintra), Portugal, 2000. - P.23.

35. Jeanny J.C., Yefimova M.G., Courtois Y., Sergeant С. Iron analysis by PIXE in normal and dystrophic rat retina // XIV ICER Meeting: Abstracts. - Exp. Eye Res. - 2000. - V.71, Suppl.l. - S119.

36. Courtois Y., Jeanny J.C., Keller N., Nguyen-Legros J., Guilloneau X., Thomasseau S., Jonet L., Yefimova M.G. Iron metabolism and cell death in RCS rats // XIV ICER Meeting: Abstracts. - Exp. Eye Res. - 2000. - V.71, Suppl.l. -S98.

37. Yefimova M.G., Keller N., Nguyen-Legros J., Guilloneau X., Thomasseau S., Jonet L., Jeanny J.C., Courtois Y. Metabolisme du fer et degenerescence des photorecepteurs chez les rats RCS // Les séminaires opthalmologiques d'IPSEN. -2000.-V.12.-P.1-4.

38. Sergeant С., Llabador Y., Deves G., Vesvres M., Simonoff M., Yefimova M., Courtois Y., Jeanny J.C. Iron and other elements (Cu, Zn, Ca) contents in retina of rats during development and hereditary retinal degeneration // Nuclear Instr. Met.B. -2001. -V.181,Nl-4. -P.533-538.

39. Yefimova M.G., Jeanny J.C., Keller N., Sergeant C., Guilloneau X., Beaumont C., Courtois Y. Impaired retinal iron homeostasis associated with defective phagocytosis in Royal college of surgeons rats // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2002. - V.43, N2. - P. 537-545.

40. Courtois Y., Jeanny J.C., Valtink M., Yefimova M.G. Ferritin, transferrin and transferrin receptor distribution in human retina // ARVO Meeting: Abstracts. -Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2002. - V.43, N4. - E-abstract 3744.

41. Ефимова М.Г., Жанни Ж.К., Куртуа И. Распределение белков, обеспечивающих гомеостаз ионов железа, в сетчатке глаза быка // Журн. эволюц. биохим. и физиол. - 2002. - Т.38, №6. - С. 552-556.

42. Yefimova M., Jeanny J.C., Guillou F., Keller N., Courtois Y. Iron metabolism in developing and adult rat retina // XV ICER Meeting: Abstracts. - Exp. Eye Res. -2002.-V.72, Suppl.2.-P.131.

43. Courtois Y., Leveziel N., Yefimova M.G., Jonet L., Zakin M., Baron В., Guillou F., Jeanny J.C. The ectopic expression of human transferrin in transgenic mouse retina // ARVO Meeting: Abstracts. - Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2003. - V.44, N4. - E-abstract 459.

Ii 13 04 4

а© о?-А

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Ефимова, Марина Георгиевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Раздел I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава I. ИОНЫ ЖЕЛЕЗА И БЕЛКИ, ВОВЛЕЧЕННЫЕ В ОБМЕН ЭТИХ ИОНОВ, В ТКАНЯХ ЖИВОТНЫХ.

1. Ионы железа в биологических системах; цикл железа в организме.

2. Ключевые белки, вовлеченные в обмен железа.

3. Механизмы регуляции уровня железа в клетках.

4. Дополнительные компоненты, вовлеченные в обмен железа в клетках различных тканей.

5. Доставка железа тканям, отделенным тематическими барьерами; механизмы преодоления гематоэнцефалического и гематотестикулярного барьеров.

6. Ионы железа в процессе функционирования и формирования мозга; влияние статуса железа в организме; нарушения обмена железа в мозге.

Глава II. ИОНЫ ЖЕЛЕЗА И БЕЛКИ, ВОВЛЕЧЕННЫЕ В ИХ ОБМЕН, В ТКАНЯХ ГЛАЗА В НОРМЕ И ПРИ

ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ.

1. Основные сведения о строении сетчатки глаза млекопитающих.:.

2. Основные сведения о фоторецепторах сетчатки и клетках пигментного эпителия; структурно - функциональное взаимодействие этих клеток.

3. Крысы линии RCS: нарушение структурно-функционального взаимодействия фоторецепторов и пигментного эпителия.

4. Обмен железа в сетчатке глаза.

5. Интраокулярный обмен железа: данные клинических исследований.

6. Компоненты системы антиокислительной защиты в сетчатке глаза млекопитающих.

Глава ИТ. ПИГМЕНТНЫЙ РЕТИНИТ ЧЕЛОВЕКА.

1. Краткие сведения о болезни, генетическая гетерогенность.

2. Изменения метаболизма при пигментном ретините человека, экспериментальные модели.

Глава IV. О ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ РОЛИ БЕЛКОВ, ВОВЛЕЧЕННЫХ В ОБМЕН ИОНОВ ЖЕЛЕЗА.

1. О дополнительных функциях трансферрина и ферритина.

2. Краткие сведения о некоторых фосфодиэстеразах циклических нуклеотидов.

Раздел П .ЭКСПЕРИМЕНТ АЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Глава V. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

1.Материалы, их обработка и подготовка препаратов.

2.Методы препаративного выделения некоторых клеточных фракций.

3. Методы определения железа.

4. Методы выделения, очистки и сравнительного определения количества белков, вовлеченных в обмен ионов железа, в различных тканях в биохимических и иммунохимических экспериментах.

4.1 .Методы выделения, очистки и определения количества трансферрина.

4.2.Методы выделения, очистки и определения количества ферритина.и.

5.Выявление трансферрина, рецептора трансферрина и ферритина на замороженных срезах сетчатки глаза млекопитающих с применением методов непрямой иммуногистохим'ии.

6.Методы выявления мРНК белков, вовлеченных в обмен ионов железа в сетчатке глаза крыс.

6.1. Выявление мРНК ферритина и рецептора трансферрина в сетчатке глаза крыс методом ПЦР.

6.2.Выявление мРНК трансферрина на замороженных срезах сетчатки глаза крыс методом гибридизации in situ.

7. Методы исследования некоторых параметров, изменение которых характерно для тканей, подверженных воздействию окислительного стресса.ПО

7.1.Определение восстановленной и окисленной форм пиридиновых нуклеотидов.

7.2.Определение ферментативной активности альдозоредукгазы (АР).

7.3,Определение активности NADPH - цитохром Р-450редуктазы.

7.4.Определение содержания цитохрома Р-450.

7.5.Определение ферментативной активности мембраносвя-занной изоформы глкжозо-6-фосфатдегидрогеназы.

8.Методы выделения, очистки и определения ферментативной активности фосфодиэстераз циклических нуклеотидов из различных тканей.

9.Прочие определения.

10.Использованные приборы, реактивы, статистическая обработка результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Глава 6. ИОНЫ ЖЕЛЕЗА И БЕЛКИ, ВОВЛЕЧЕННЫЕ В ИХ ОБМЕН,

В СЕТЧАТКЕ ГЛАЗА МЛЕКОПИТАЮЩИХ.

1 .Распределение железа в сетчатке глаза.

2.Белки, вовлеченные в обмен ионов железа в сетчатке глаза млекопитающих (крыса, бык, человек).

2.1.Ферритин, трансферрин и рецептор трансферрина в сетчатке глаза крысы: наличие, распределение, синтез.

2.2. Распределение белков, вовлеченных в обмен ионов железа, в сетчатке глаза быка и человека.

Глава 7. ОБМЕН ЖЕЛЕЗА В УСЛОВИЯХ РАЗОБЩЕНИЯ СЕТЧАТКИ И ПИГМЕНТНОГО ЭПИТЕЛИЯ ГЛАЗА (НА МОДЕЛИ КРЫС ЛИНИИ RCS).

1 .Ферритин и рецептор трансферрина в сетчатке глаза крыс линии RCS.

2.Трансферрин в сетчатке глаза крыс линии RCS.

3.Распределение железа в сетчатке крыс линии RCS.

ГЛАВА 8. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС И ИЗМЕНЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА ПРИ НАРУШЕНИИ ИНТРАОКУЛЯРНОГО ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА У КРЫС ЛИНИИ RCS.

1 .Окислительное повреждение тканей у крыс линии RCS.

2.Экстраокулярный обмен ионов железа у крыс линии RCS.

2.1.Содержание железа в ферритине коры мозга крыс линии RCS.

2.2.Параметры, определяющие статус железа в организме крыс линии RCS и контрольных животных на разных стадиях постнатального онтогенеза.

2.3. Содержание гемоглобина и количество эритроцитов в крови крыс линии RCS и контрольных животных.

3.Некоторые параметры, определяющие статус железа, в организме людей, страдающих пигментным ретинитом.

Глава 9.0 ВОЗМОЖНОЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ РОЛИ ТРАНСФЕР

РИНА И ФЕРРИТИНА.

1 .Негемовое железо и ферритин в наружных сегментах палочек сетчатки быка.

2.Статус железа в сетчатке глаза в зависимости от условий освещенности.

3.Взаимодействие Са-КМ-зависимой ФДЭ мозга и Са-КМ-не-зависимой ФДЭмиометрия матки с ферритином и трансфер-рином с различной степенью насыщенности железом.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Трансферрин, рецептор трансферрина и ферритин в обмене железа в сетчатке глаза млекопитающих"

Актуальность проблемы. Ионы железа являются жизненно необходимыми элементами, поскольку вовлечены в разнообразные метаболические процессы, а именно: связывание и перенос кислорода, транспорт электронов, окислительно-восстановительные реакции, синтез ДНК и др. (Watts et al., 2003). В свободной форме ионы железа чрезвычайно токсичны в связи с тем, что способны служить катализаторами в реакциях Фентона и Хабера-Вайса, приводящих к образованию свободных радикалов (Gutteridge and Halliwell, 2000). Поэтому обмен железа в организме реализуется при участии специфических белков, связывающих эти ионы. Ключевыми белками, вовлеченными в обмен железа, являются: трансферрин-гликопротеин плазмы крови, осуществляющий доставку ионов железа клеткам различных тканей; рецептор трансферрина - интегральный мембранный белок, обеспечивающий поглощение комплекса трансферрин-железо , и ферритин — внутриклеточный железодепонирующий белок. Функциональные нарушения со стороны этих белков приводят к дисбалансу обмена железа, индуцируют развитие окислительного стресса -процесса, имеющего крайне негативные последствия для жизнедеятельности клеток, вплоть до их гибели (Castagne et al., 1999; Torti and Torti, 2002).

Поддержание сбалансированного обмена железа особенно важно в сетчатке глаза, поскольку для этой ткани характерен ряд особенностей, за счет которых она становится крайне уязвимой к воздействию окислительного стресса; при этом наиболее уязвимы фоторецепторные клетки К числу этих особенностей относятся: уникальный жирнокислотный состав фоторецепторных мембран с максимальным содержанием полиненасыщенных жирных кислот (Wetzel et al., 1991); высокий уровень окислительного метаболизма (Berman, 1991); повышенное образование активных форм кислорода, высвобождающихся при фотовозбуждении зрительного пигмента родопсина (Shvedova et al., 1983) и в процессе фагоцитоза наружных сегментов палочек сетчатки клетками пигментного эпителия (Dorey et al., 1989); световая иррадиация. В связи с этим, поддержание строгого баланса при реализации процессов доставки, поглощения и депонирования ионов железа в этой ткани имеет принципиальное значение. Тем не менее, система ключевых белков, вовлеченных в обмен железа в сетчатке глаза млекопитающих не охарактеризована; имеются лишь единичные указания о наличии некоторых компонентов этой системы (Hunt and Davis, 1992; Davis and Hunt, 1994); отсутствуют данные о распределении ионов железа. Поскольку гематоретинальный барьер препятствует прямому доступу железа, связанного с трансферрином плазмы крови, можно ожидать определенных особенностей в реализации процесса доставки ионов железа; при этом важнейшее значение имеет вопрос о природе компонента, осуществляющего непосредственную доставку этих ионов клеткам сетчатки. Известно, что для других тканей организма, отделенных тематическими барьерами (мозг, семенники), таким компонентом может быть трансферрин, локально синтезированный в пределах этих тканей (Huebers and Finch, 1987).

В связи с тем, что нарушения обмена железа сопутствуют течению большинства нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз и др., Thompson et al., 2001), значительный интерес представляет также вопрос об обмене этих ионов при нейродегенеративных состояниях сетчатки глаза (пигментный ретинит человека). Как известно, такие состояния сопровождаются развитием окислительного стресса, в ответ на который реализуется комплекс разнообразных изменений не только в сетчатке глаза, но и на уровне всего организма. Эти изменения направлены на повышение эффективности антиокислительньгх механизмов; наиболее изученными к настоящему времени являются изменения метаболизма докозагексаеновой кислоты (Anderson et al., 1999). В связи с чем можно ожидать подобных изменений со стороны компонентов, вовлеченных в обмен железа. При этом нельзя исключить вероятность возникновения негативных последствий для других тканей, как это показано в случае докозагексаеновой кислоты (Connor et al., 1997) при пигментном ретините человека.

Данные, накопленные за последние годы, свидетельствуют о том, что роль трансферрина и ферритина может быть более многогранной, чем обеспечение транспорта и депонирования железа. Известно, что феррита н обладает рядом ферментативных активностей (Torti and Torti, 2002; Метелица, Арапова, 1996); трансферрину отводят особую роль как фактору, необходимому для роста и пролиферации различных типов клеток (Zakin, 1992), стимулятору фагоцитоза в клетках иммунной системы (Sakamoto et al., 1997); кроме этого обсуждают нейромодуляторные свойства этого белка в связи с его способностью индуцировать изменения биоэлектрической активности клеток (Hyndman et al., 1991). Выяснение вопросов о том, в какой мере дополнительные функции транферрина и ферритина могут быть реализованы в сетчатке и других тканях, имеется ли при этом взаимосвязь со статусом железа и значима ли функциональная нагрузка — все это может иметь значение для понимания роли данных белков в нормальной физиологии клеток.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась характеристика системы ключевых компонентов, вовлеченных в обмен железа в сетчатке глаза млекопитающих в норме и при патологических состояниях. Соответственно были определены задачи работы. 1). Исследовать распределение ионов железа, провести иммунохимическую идентификацию трансферрина, рецептора трансферрина и ферритина в сетчатке глаза крысы; изучить синтез и распределение этих белков. Установить, в какой мере такое распределение характерно для сетчатки глаза млекопитающих.

2). Для выяснения способа преодоления гематоретинального барьера в наружной сетчатке крысы и выявления природы компонента, осуществляющего доставку железа фоторецепторным клеткам, провести идентификацию клеточной структуры, ответственной за синтез интраокулярного трансферрина. На основании полученных данных сделать заключение о способе доставки железа фоторецепторным клеткам сетчатки.

3). Провести соответствующее доказательство на экспериментальной модели крыс линии RCS, страдающих наследственной дегенерацией сетчатки, для которых характерно нарушение взаимодействия фоторецепторов и клеток пигментного эпителия глаза, формирующих наружную часть гематоретинального барьера.

4). В случае обнаружения нарушений обмена железа в сетчатке глаза крыс линии RCS, решить вопрос о наличии изменений, направленных на снижение пула железа. Установить, характерны ли подобные изменения для людей с различными формами пигментного ретинита.

5). Оценить статус железа в сетчатке глаза при различных состояниях этой ткани (свет-темнота). При обнаружении изменений, попытаться понять их функциональную значимость, для чего изучить возможность взаимодействия трансферрина и ферритина с ключевым ферментом трансдукции фотосигнала - фоторецепторной фосфодиэсгеразой циклических нуклеотидов (ФДЭ ЦН). Выяснить вопрос о специфичности такого взаимодействия на примере других представителей семейства ФДЭ нейронального и экстраневрального происхождения.

Научная новизна. В результате проведенного комплексного исследования, охарактеризована система ключевых компонентов, вовлеченных в обмен железа в сетчатке глаза различных представителей млекопитающих. Показано, что во всех случаях преимущественным местом локализации всех компонентов этой системы являются фоторецепторные клетки сетчатки и пигментный эпителий глаза. Установлен способ преодоления наружной части гематоретинального барьера и выявлена природа компонента, осуществляющего доставку железа фоторецепторным клеткам сетчатки.

Впервые показано на модели крыс линии RCS с наследственной дистрофией сетчатки, что развитие нейродегенеративного процесса в сетчатке сопровождается резким дисбалансом обмена железа. Сопутствующий окислительный стресс вызывает комплекс изменений не только в сетчатке глаза, но и на уровне организма. Эти изменения затрагивают статус ионов железа и направлены на снижение пула этих ионов в организме. Наличие сходных изменений характерно для больных людей, страдающих различными формами пигментного ретинита.

Показано, что перестройки статуса железа в организме крыс линии RCS, происходящие в период, критический для формирования пула железа в головном мозге, вызывают негативные последствия в этой ткани.

Впервые установлено, что комплекс биохимических изменений, реализующийся в сетчатке глаза в ответ на световод воздействие, затрагивает статус ионов железа, которые аккумулируются в ферритине. Возможная функциональная роль этих изменений может определяться тем, что в зависимости от степени насыщенности железом проявляется способность ферритина и трансферрина взаимодействовать с фоторецепторной ФДЭ. Способность к рзаимодействию с белками, вовлеченными в обмен ионов железа, не являются уникальной особенностью фоторецепторной ФДЭ ЦН, а присуща и другим представителям этого семейства, различающимся по происхождению, молекулярной организации и способам регуляции.

Возможность вовлечения трансферрина и ферритина в процессы регуляции уровня ЦН позволяет сделать заключение о многогранной роли этих белков в разнообразных аспектах жизнедеятельности клеток.

Научно-практическая значимость работы. Результаты работы, свидетельствующие об общности распределения ключевых компонентов, вовлеченных в обмен железа в сетчатке глаза млекопитающих, имеют общебиологическое значение и вносят вклад в расшифровку механизмов, лежащих в основе обеспечения обмена железа в этой ткани.

Данные по выявлению способа преодоления наружной части гематоретинального барьера и природы компонента, осуществляющего доставку ионов железа фоторецепторным клеткам сетчатки, являются существенным вкладом в фундаментальные положения биологии, которые цитируются в зарубежных изданиях и могут быть использованы при чтении курса лекций в ВУЗах страны.

Данные, указывающие на возможность участия белков, вовлеченных в обмен железа, в процессах регуляции уровня ЦН, представляются чрезвычайно перспективными для расшифровки механизмов, посредством которых реализуется влияние этих белков на течение метаболических процессов и реализацию физиологических функций в клетках различных тканей.

Результаты работы, свидетельствующие о резком нарушении обмена железа при наследственной дегенерации сетчатки глаза, расширяют современные представления о патогенезе этого заболевания и могут быть полезны в офтальмологической практике. Разработка подходов, способствующих нормализации интраокулярного обмена железа, может явиться многообещающей терапевтической стратегией, направленной на замедление развития пигментного ретинита человека.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

1). Обмен железа в сетчатке глаза млекопитающих реализуется при участии системы ключевых компонентов, вовлеченных в обмен этих ионов: трансферрина, рецептора трансферрина и ферритина. Преимущественным местом локализации этих компонентов являются фоторецепторные клетки и пигментный эпителий глаза.

2). Механизм преодоления наружной части гематоретинального барьера реализуется за счет синтеза интраокулярного трансферрина. Структурой, ответственной за синтез этого белка, являются клетки пигментного эпителия глаза. В комплексе с локально синтезированным трансферрином может осуществляться доставка железа фоторецепторным клеткам сетчатки.

3). Целостность структурно - функциональных взаимоотношений сопряженной пары сетчатка-пигментный эпителий является необходимым условием для реализации процесса доставки ионов железа клеткам наружной ретины. Разобщение сетчатки и пигментного эпителия у крыс линии RCS блокирует этот процесс и индуцирует резкие нарушения интраокулярного обмена железа.

4). Комплекс изменений, направленных на снижение пула железа, реализуется на уровне организма у крыс линии RCS и выявляется при всех формах пигментного ретинита человека.

5). За счет возможности взаимодействия с ФДЭ ЦН, белки, вовлеченные в обмен железа (трансферрин и ферритин) могут участвовать в процессах регуляции уровня ЦН в клетках различных тканей.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Ефимова, Марина Георгиевна

ВЫВОДЫ

1). Охарактеризованы ключевые компоненты, вовлеченные в обмен железа в сетчатке глаза крысы. Выявлено распределение общего и негемового железа. Показано наличие и установлена локализация трансферрина, рецептора трансферрина и ферритина; доказано, что синтез этих белков осуществляется (сетчатке глаза крысы. Преимущественным местом локализации изученных компонентов являются фоторецепторные клетки и пигментеный эпителий глаза. Показано, что такое распределение характерно для различных представителей млекопитающих (крыса, бык, человек).

2). Установлено, что компонентом, осуществляющим доставку ионов железа фоторецепторным клеткам сетчатки, может являться трансферрин, локально синтезированный клетками пигментного эпителия глаза. За счет синтеза «локального» трансферрина реализуется механизм преодоления наружной части гематоретинального барьера.

3). Показано, что тесное пространственно-функциональное взаимодействие фоторецепторных клеток и клеток пигментного эпителия является необходимым условием для реализации трансферрин-зависимого механизма доставки железа в наружной сетчатке. На примере крыс линии RCS с наследственной дегенерацией сетчатки доказано, что разобщение пары сетчатка-пигментный эпителий приводит к аккумуляции ионов железа в субретинальном пространстве.

4).Установлено, что нарушение интраокулярного обмена железа у крыс линии RCS индуцирует окислительный стресс, в ответ на который происходит перестройка статуса железа в организме, направленная на уменьшение содержания этих ионов. Это выражается в снижении содержания негемового железа и трансферрина в сыворотке крови и в уменьшении количества негемового железа в ферритине печени. Направленность этих изменений совпадает с направленностью изменений, происходящих при перестройке метаболизма докозагексаеновой кислоты. Сходные изменения выявляются у людей, страдающих различными формами пигментного ретинита.

5). Снижение статуса железа в организме крыс линии RCS, происходящее в ранний постнатапьный период, способствует формированию железодефицитного состояния в ткани мозга этих животных. При этом индуцируется комплекс негативных изменений, которые не компенсируются в дальнейшем при нормализации статуса железа.

6). Дополнительной ролью белков, вовлеченных в обмен железа, может быть участие в регуляции уровня циклических нуклеотидов в клетках различных тканей. Эта возможность реализуется за счет взаимодействия трансферрина и ферритина с ферментами гидролиза циклических нуклеотидов. Способность трансферрина и ферритина модулировать активность различных ФДЭ показана на примере трех представителей этого семейства, различающихся по происхождению, молекулярной организации и способам регуляции.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Ефимова, Марина Георгиевна, Санкт-Петербург

1. Артемьев Н.О. Белковые модуляторы фосфодиэстераз циклических нуклеотидов, связанных с рецепторами: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Ленинград. - 1988. - 25 с.

2. Арчаков А.И. Микросомальное окисление. М: Наука, 1975. - 326 с.

3. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Рига: Изд-во АН Латв. ССР, 1959. - 115 с.

4. Бобрускин И.Д., Шайхин С.М., Муратова М.В., Баранова Л.А., Северин Е.С. Аплостерическая регуляция активности Са-КМ-зависимой фосфодиэстеразы из мозга крупного рогатого скота // Биохимия. — 1987. — Т.52, N8. — С.1344-1352.

5. Бондарева Г.С. Клинико-биохимические исследования при дистрофии сетчатой оболочки глаза: Автореф. дисс. канд. мед. наук. — Киев. -1970.-25 с.

6. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: Наука, 1972. - 252 с.

7. Гамбарян П.П., Дукельская Н.М. Крыса. М.: Советская наука, 1955. -256 с.

8. Говардовский В.И., Остапенко И.А., Шабанова М.Е., Фукс Б.Б., Этингоф Р.Н. Изменения электроретинограммы и содержания родопсина у крыс линии Hunter при развитии наследственной дегенерации сетчатки // Нейрофизиология. 1977. - Т.9, N5. - С.527-531.

9. Ю.Дервиз Г.В. Определение гемоглобина крови гемицианидным методом // Лаб. дело. 1973. - N2. - С.67-72.

10. П.Ефимова М.Г. О роли иона железа в регуляции активности альдозоредуктазы в коре головного мозга и сетчатке здоровых крыс и крыс с наследственной дегенерацией сетчатки И Вопр. мед. химии. -1994.-Т.40, N7. С.17-19.

11. З.Ефимова М.Г., Остапенко И.А., Этингоф Р.Н. Особенности процесса перекисного окисления липидов в тканях сетчатки и мозга крыс с наследственной дегенерацией сетчатки //Нейрохимия. -1987. — Т.6, N3. -С.406-412.

12. Ефимова М.Г., Этингоф Р.Н. Индуцированный процесс перекисного окисления липидов в мозгу крыс при наследственной дегенерации сетчатки// Нейрохимия. 1989. -Т.8, №4. - С. 336-342.

13. Ефимова М.Г., Этингоф Р.Н. Локализация и причины нарушения перекисного окисления липидов в коре мозга крыс на ранних стадиях наследственной дегенерации сетчатки // Укр. биохим. журн. 1992. -Т.64, N2. — С.66-71.

14. Колб В.Г., Камышников B.C. Клиническая биохимия. Минск: Беларусь, 1976.-312 с.

15. Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. М.: Мир, 1985. - 1056 с.

16. Лопашов Г.В., Строева О.Г. Развитие глаза в свете экспериментальных исследований. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 206 с.

17. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 479 с.

18. Метелица Д.И., Арапова Г.С. Ферритин биокатализатор окисления ароматических аминов // Биохимия. - 1996. - т.61, N 2. - С.308-321.

19. Павлов А.Р., Вартанов С.С., Ярополов А.И. Регуляция активности альдозоредуктазы. Механизм действия активированной формы фермента //Биохимия-1992.-Т. 57, N3. С.378-388.

20. Предтеченский В.Е., Боровская В.М., Марголина Л.Т. Лабораторные методы исследований,- М.: Медгиз, 1950. 803 с.

21. Северин Е.С., Кочеткова М.И. Роль фосфорилирования в регуляции клеточной активности. М.: Наука, 1985. - 354 с.

22. Чусова Г.Г., Остапенко И.А., Шабанова М.Е., Елисеева Р.Ф. Изменения содержания мочевой кислоты в крови у людей, больных пигментным ретинитом, и у крыс с наследственной дегенерацией сетчатки // Бюлл. экспер. биол. мед. 1982. - Т.94, N11. - С.21-23.

23. Щедрунов В.В., Петров В.И., Журавская И.Н. Функции желудка при дефиците железа в организме. Л.:Наука, 1989. - 207 с.

24. ЗО.Этингоф Р.Н., Гарновкая М.Н., Усова А.А., Думлер И.Л. Влияние эстрадиола на 3',5'- АМР-фосфодиэстеразу ткани матки крыс. Участие гормонального рецептора, роль гуаниловых нуклеотидов // Укр. биохим. журн. 1983. - Т.55, N1. - С.53-57.

25. Abboud S., Haile D.J. A novel mammalian iron-regulated protein involved in intracellular iron metabolism // J. Biol. Chem.- 2000. V.275, N26,- P. 1990619912.

26. Aisen P. The transferrin receptor and the release of iron from transferrin // Adv. Exp. Med. Biol. 1994. - V.356.- P.31-40.

27. Aisen P., Liebman A., Zweier J. Stoichiometric and site characteristics of the binding of iron to human transferrin // J.Biol.Chem. 1978. - V.253, N6. -P.1930-1937.

28. Alcantara O., Javors M., Boldt DH. Induction of protein kinase С mRNA in cultured lymphoblastoid T cells by iron-transferrin but not by soluble iron // Blood. 1991. - V.77, N.6 - P.1290-1297.

29. Anderson B.F., Baker H.M., Dodson E.J., Norris G.E., Rumball S.V., Watwrs J.M., Baker E.N. Structure of human lactoferrin at 3.2-A resolution // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. - V.84, N7. - P. 1769-1773.

30. Anderson R.E., Rapp L.M., Wiegand R.D. Lipid peroxidation and retinal degeneration // Curr. Eye Res. -1984. V.3, N1. - P.223-227.

31. Ansari N.H., Wang L., Srivastava S.K. Role of lipid aldehydes in cataractogenesis: 4-hydroxynoneal-induced cataract // Biochem. Mol. Med. -1996.-V.58, N1. -P.25-30.

32. Arosio P., Adelman T.G., Drysdale J.W. On ferritin heterogeneity. Further evidence for heteropolymers // J. Biol. Chem. 1978. - V.253, N12. - P.4451-4458.

33. Asnaghi V., Gerhardinger C., Hoehn Т., Adeboje A., Lorenzi M. A role for the polyol pathway in the early neuroretinal apoptosis and glial changes induced by diabetes in the rat // Diabetes. 2003. - V.52, N2. - P.506-511.

34. Atalla L., Fernandez M.A., Rao N.A. Immunohistochemical localization of catalase in ocular tissue // Curr. Eye Res. 1987. - V. 6, N10. - P.l 181-1187.

35. Atalla L., Sevanian A., Rao N.A. Immunohistochemical localization of glutathione peroxidase in ocular tissue // Curr. Eye Res. -1988. V.7,N10. -P. 1023-1027.

36. Atalla L.R., Sevanian A., Rao N.A. Immunohistochemical localization of peroxidative enzymes in ocular tissue // CLAO J. 1990. - V.16, Suppl. - S30-S33.

37. Auge-Gouillou С., Petropoulos L., Zakin M.M. Liver-enriched HNF-3 alpha and ubiquitous factors interact with the human transferrin gene enhancer // FEBS Lett. 1993. - V.323, N 1-2. - Р.4-10/

38. Baehr W., Devlin M.J., Applebury M.L. Isolation and characterization of cGMP phosphodiesterase from bovine rod outer segments // J. Biol. Chem. -1979. V.254, N22. - P.l 1699-11707.

39. Baker E., Morgan E.H. 1994. Iron transport // Iron metabolism in health and disease / Brock J.H., Halliday J.W., Pippard M.J., Powell L.W. eds. London, 1994. - P.63-95.

40. Balla G., Jacob H.S., Balla J., Rosenberg M., Nath K., Apple F., Eaton J.W., Verselotti G.M. Ferritin: a cytoprotective antioxidant strategium of endothelium // J. Biol.Chem. 1992. - V.267, N25. - P.18148-18153.

41. Barone D., Orlando L., Vigna E., Baroni S., Borghi A.M. Ferric chondroitin 6-sulfate (Condrofer): a new potent antianaemic agent with a favourable pharmacokinetic profile // Drugs Exp. Clin. Res. 1988. - V.14, Suppl 1. -P.l-14.

42. Bates G.W., Schlabach M.R. The reaction of ferric salts with transferrin // J. Biol. Chem. 1973. - V.248, N9. - P.3228-3232.

43. Bates G.W., Schlabach M.R. The nonspecific binding of Fe3+ to transferrin in the absence of synergistic anions // J. Biol. Chem. 1975. - V.250, N6. -P.2177-2181.

44. Baudouin C., Brignole F., Fredj-Reygrobellet D., Negre F.I., Bayle J., Gastaud P. Transferrin receptor expression by retinal pigment epithelial cells in proliferative vitreoretinopathy // Invest. Ophthalm. Vis. Sci. 1992. - V.33, N10. - P.2822-2829.

45. Bazan N.G., Rodriguez de Turco E.B. Alterations in plasma lipoproteins and DHA transport in progressive rod-cone degeneration (pcrd) // Retinal Degenerations and regenerations / Kato S., Osborne N.N., Tamai M., eds. -New-York, 1996. P.89-97.

46. Beard J.L., Connor J.R., Jones B.S. Iron in the brain // Nutr. Rev. 1993. -V.51,N6. - P. 157-170.

47. Beavo J.A. Cyclic-nucleotide phosphodiesterases functional implications of multiple isoforms // Physiol. Rev. - 1995. - V.75, N4. - P.725-748.

48. Beavo J.A., Conti M., Heaslip R.J. Multiple cyclic nucleotide phosphodiesterases // Mol. Pharmacol. 1994.- V.46, N3. - P. 399-405.

49. Beavo J.A., Reifsnyder D.H. Primary sequence of cyclic nucleotide phosphodiesterase isozymes and the design of selective inhibitors // Trends Pharmacol. Sci. 1990. - V.l 1, N4. - P.150-155.

50. Bend J.R., Serabjit-Singh C.J. Xenobiotic metabolism by extra-hepatic tissues: relationship to target organ and cell toxicity // Drug metabolism and drug toxicity / Mitchel J.R. and Horning M.G., eds. New-York, 1984. - P.99-136.

51. Bennett R.M., Merrit M.M., Gabor G. Lactoferrin binds to neutrophilic membrane DNA// Br. J. Haematol. 1986. -V.63, N1. - P.105-117.

52. Berman E.L. Biochemistry of the eye. New-York and London: Plenum Press, 1991.-476 p.

53. Веп-Shachar D., Youdim M.B. Intranigral iron injection induces behavioral and biochemical "parkinsonism" in rats // J. Neurochem. 1991. - V.57, N6 . -P.2133-2135.

54. Bhamre S., Anandatheerthavarada H.K., Shankar S.K., Ravindranath V. Microsomal cytochrome P450 in human brain regions // Biochem. Pharmacol. 1992. - V.44, N6 . - P.1223-1225.

55. Birgens H.S., Hansen N.E., Carle H., Kristensen L.O. Receptor binding of lactoferrin to human monocytes // Br. J. Haematol. 1983. -V.54, N3. -P.383-391.

56. Bohn M.C., Walencewicz A., Lynch M., de Vellis J. Identification of glucocorticoid regulated proteins in purified rat cerebral astrocytes by quantitative 2D-gel electrophoresis // Soc. Neurosci. 1988. - V. 14 . - P. 1057

57. Boissier F., Auge-Gouillou C., SchaefFer E., Zakin M. The enhancer of the human transferrin gene is organized in two structural and functional domains // J. Biol. Chem. 1991. - V.266, N15. - P.9822-9828.

58. Bowman B.H., Yang F.M., Adrian G.S. Transferrin: evolution ans genetic regulation of expression // Adv. Genet. 1988. - V.25. - P. 1-38.

59. Braunagel S.C., Organisciak D.T., Wang H.M. Characterization of pigment epithelial cell plasma membranes from normal and dystrophic rats // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1988. - V.29, N7. - P.1066-1075.

60. Breuer W., Epsztejn S., Millgram P., Cabantchik I.Z. Transport of iron and other metals into cell as revealed by a fluorescent probe // Am. J. Physiol. -1995. V268, N6 (Pt 1). - C1354-C1361.

61. Brigelius R. Mixed disulfides: biological functions and increase in oxidative stress // Oxidative stress / Sies H., ed. New-York, 1985. - P.243-272.

62. Brock J.H., Rankin M.C. Transferrin binding and iron uptake by mouse lymph node cells during transformation in response to concanavalin A // Immunology.-1981.-V.43, N2. P.393-398.

63. Brooks D.G., Manova-Todorova K., Farmer J., Lobmayr L., Wilson R.B., Eagle R.C.J., St Pierre T.G., Stambolian D. Ferritin crystal cataracts in heteditary hyperferritimemia cataract syndrome // Invest. Ophthalm. Vis. Sci. -2002. -V.43, N4. P.l 121-1126.

64. Browne P., Shalev O., Hebbel R.P. The molecular pathobiology of cell membrane iron: the sickle red cell as a model // Free Radic. Biol. Med. 1998. - V.24, N6. - P.1040-1048.

65. Broyles R.H., Belegu V., DeWitt C.R., Shah S.N., Stewart C.A., Pye Q.N., Floyd R.A. Specific repression of beta-globin promoter activity by nuclear ferritin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2001. V.98, N16. - P.9145-9150.

66. Bruinink A., Sidler C., Birchler F. Neurotrophic effects of transferrin on embryonic chick brain and neural retinal cell cultures // Int. J. Dev. Neurosci.-1996.-V.14, N6. P.785-795.

67. Burger P.C., Klintworth G.K. Experimental retinal degeneration in the rabbit produced by intraocular iron // Lab. Invest. 1974. - V.301, N1. - P.9-19.

68. Cai C.X., Birk D.E., Linsenmayer T.F. Ferritin is a developmentally regulated nuclear protein of avian corneal epithelial cells // J. Biol. Chem. 1997. -V.272, N19. - P.12831-12839.

69. Cai C.X., Birk D.E., Linsenmayer T.F. Nuclear ferritin protects DNA from UV damage in corneal epithelial cells // Mol. Biol. Cell. 1998. - V.9, N5. -P.1037-1051.

70. Mandel J.L., Cocozza S., Koenig M., Pandolfo M. Friedreich's ataxia: autosomal recessive disease caused by an intronic GAA triplet repeat expansion // Science. -1996. V. 271, N 5254. - P. 1423-1427.

71. Casey J.L., Di Jeso В., Rao K.K., Rouault A., Klausner R.D., Harford J.B. Deletional analysis of the promoter region of the human transferrin receptor gene // Nucleic Acids Res. 1988. - V.16, N2. - P.629-646.

72. Casey J.I., Koeller V.C., Klausner R.D., Harford J.B. Iron regulation of transferrin receptor mRNA levels requires iron-responsive elements and a rapid turnover in the З'-untranslated region of the mRNA // EMBO J. -1989. -V.8, N12. P.3693-3699.

73. Caskey J.H., Jones C., Mills K.H.G., Seligman P.A. Human ferritin gene is assigned to chromosome 19 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA-1983.- V.80, N2. -P.482-486.

74. Castagne V., Gautschi M., Lefevre K., Posada A., Clarke P.G.H. Relationships between neuronal death and the cellular redox status. Focus on the developing nervous system // Prog. Neurobiol. 1999. - V. 59, N4. - P.397-423.

75. Chan L.N.L., Gerhardt E.M. Transferrin receptor gene is hyperexpressed and transcriptionally regulated in differentiating erythroid cells // J. Biol. Chem. -1992. V.267, N12. - P.8254-8259.

76. Chan R.Y.Y., Seiser C., Schulman H.M., Kuhn L.C., Ponka P. Regulation of transferrin receptor mRNA expression. Distinct regulatory features in erythroid cells // Eur. J. Biochem. 1994. - V.220, N3. - P.683-692.

77. Chen O.S., Blemings K.P., Schalinske K.L., Eisenstein R.S. Dietary iron intake rapidly influences iron regulatory proteins, ferritin subunits andmitochondrial aconitase in rat liver // J. Nutr. 1998. - V.128, N3. - P.525-535.

78. Cho S.S., Hyndman A.G. The ontogeny of transferrin receptors in the embryonic chick retina: an immunohistochemical study // Brain Res. 1991. -V.549, N2. - P.327-331.

79. Cho S.S., Lucas J.J., Hyndman A.G. Transferrin binding protein is expressed by oligodendrocytes in the avian retina // Brain Res. 1999. - V.816, N1. -P.229-233.

80. Cho S.S., Lucas J.J., Roh E.J., Yoo Y.B., Lee K.H., Park K.H., Hwang D.H., Baik S.H. Distribution of transferrin binding protein immmunoreactivity in the chicken central and peripheral nervous system // J. Сотр. Neurol. 1997. — V.382, N2. - P. 260-271.

81. Cibis PA, Yamashita T. Experimental aspects of ocular siderosis // Am. J. Ophthalmol. 1959. - V.48. - P.465-479.

82. Connor J.R., Fine R.E. The distribution of transferrin immunoreactivity in the rat central nervous system // Brain Res. 1986. - V.368, N2. - P.319-328.

83. Connor J.R., Fine R.E. Development of transferrin-positive oligodendrocytes in the rat central nervous system // J. Neurosci. Res. 1987. - V.17, N1. -P.51-59.

84. Connor J.R., Menzies S.L. Cellular management of iron in the brain // J. Neurol. Sci. 1995. - V.134, Suppl.l. -P.33-34.

85. Connor W.E., Weleber R.G., DeFrancesco C., Lin D.S., Wolf D.P. Sperm abnormalities in retinitis pigmentosa // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. -1997. V.38, N12. - P.2619-2628.

86. Cook T.A., Ghomashchi F., Gelb M.H., Florio S.K., Beavo J.A. The delta subunit of type 6 phosphodiesterase reduces light-induced cGMP hydrolysis in rod outer segments // J Biol Chem. 2001. - V.276, N7. - P.5248-5255.

87. Cox L.A., Adrian G.S. Posttranscriptional regulation of chimeric human transferrin genes by iron // Biochemistry. -1993. -V.32, N18. -P.4738-4745.

88. Dallman P.R., Simes M.A., Manies E.C. Brain iron: persistent deficiency following short-term deprivation in the young rat // Brit. J. Haematol. 1975. - V. 31, N2. - P.209-215.

89. Davis A.A., Hunt R.C. Transferrin is made and bound by photoreceptor cells // J. Cell. Physiol. 1993. - V.156, N2. - P. 280-285.

90. Das N.D., Shichi H. Enzymes of mercapturate synthesis and other drug-metabilising reactions specific localization in the eye // Exp. Eye Res. -1981. - V. 33, N5. - P.525-533.

91. D'Cruz P.M., Yashimura D., Weir J., Matthes M.T., Abderrahim H., La Vail M.M., Vollrath D. Mutation of the receptor tyrosine kinase gene Mertk in the retinal dystrophic RCS rat // Hum. Mol. Genet. 2000. - V.9, N4. -P.645-651.

92. Del Corso A., Cappiello M., Mura U. Thiol dependent oxidation of enzymes: the last chance against oxidative stress // Int. J. Biochem. 1994. -V.26, N6. — P.745-750.

93. Delmelle M., Noell W.K., Organisciak D.T. Hereditaiy retinal dystrophy ingithe rat: rhodopsin, retinol, vitamin A deficiency // Exp. Eye Res. — 1975. -V.21, N4. — P. 369-380.

94. Descamps L., Dehouck M.P., Torpier G., Ceccelli R. Receptor-mediated transcytosis of transferrin through blood-brain barrier endothelial cells // Am. J. Physiol. 1996. - V.270, N4 (Pt 2). - HI 149-H1158.

95. Deshpande V.V., Joshi J.G. Vit C.Fe(m) induced loss of the covalently bound phosphate and enzyme activity of phosphoglucomutase // J. Biol. Chem. 1985.-V.260, N2.-P.757-764.

96. Deterre P., Bigay J., Forquet F., Robert M., Chabre M. cGMP phosphodiesterase of retinal rods is regulated by two inhibitory subunits // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1988. V.85, N8. - P.2424-2428.

97. Dickinson Т.К., Connor J.R. Immunohistochemical analysis of transferrin » receptor: regional and cellular distribution in the hypotransferrinemic (hpx)mouse brain//Brain Res. 1998. - V.801, N1-2. -P.171-181.

98. Dillner-Centerlind M.L., Hammarstrom S., Perlmann P. Transferrin can replace serum for in vitro growth of mitogen-stimulated T lymphocytes // Eur. J. Immunol. 1979. - V.9, N12. - P.942-948.

99. Dickinson Т.К., Connor J.R. Immunohistochemical analysis of transferrin receptor: regional and cellular distribution in the hypotransferrinemic (hpx) mouse brain //Brain Res. 1998. - V.801,N1-2. - P.171-181.

100. Dodd D.E., Faiman M.D. Cerebral oxidized and reduced nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate and glucose 6-phosphate dehydrogenase in mice during exposure to high oxygen pressure // Biochem. J. 1978. - V.174, N3. - P.769-75.

101. Doly M., Bonhomme В., Vennat J.C. Experimental study of the retinal toxicity of hemoglobinic iron // Ophthalmic. Res. 1986. - V. 18, N1. - P.2127.

102. Dorey C.K., Khouri G.G., Syniuta L.A., Curran S.A., Weiter J.J. Superoxide production by porcine retinal pigment epithelium in vitro // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1989. - V.30, N6. - P. 1047-1054.

103. Dowling J.D., Sidman R.L. Inherited retinal dystrophy in the rat // J. Cell. Biol. 1962. - V.14. - P.73-109.

104. Drayer В., Burger P., Hurwitz В., Dawson D., Cain J. Reduced signal intensity on mr images of thalamus and putamen in multiple sclerosis: Increased iron content? // Am. J. Roentgenol. 1987. - V.149, N2. - P. 357363.

105. Dryja T.P., McGee T.L., Reichel E., Hahn L.B., Cowley G.S., Yandell D.W., Sandberg M.A., Berson E.L. A point mutation of the rhodopsin gene in one form of retinitis pigmentosa // Nature. 1990. - V.343, N6256. - P.364-366.

106. Duke-Elder S., MacFaul P.A. Mechanical injuries // System of Ophthalmology / Duke-Elder S. ed. St Louis, 1972. - P.525-544.

107. Eibl H., Lands W.E. A new sensitive determination of phosphate // Anal. Biochem. 1969. - V.30, N1. - P.51-56.

108. Eisenfeld A.J., Bunt-Milam A.H., Saari J.C. Immunocytochemical localization of retiniod-binding proteins in developing normal and RCS rats // Prog. Clin. Biol. Res. 1985. - V.190. - P.231-240.

109. Eisenfeld A.J., Bunt-Milam A.H., Sarthy P.V. Muller cell expression of glial fibrillary acidic protein after genetic and experimental photoreceptor degeneration in the rat retina // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1984. -V.25, N11. -P.1321-1328.

110. Eisenstein R.S. Iron regulatory proteins and the molecular control of mammalian iron metabolism //Ann. Rev. Nutr. 2000. - V.20. - P.627-662.

111. Eisenstein R.S., Tuazon P.T., Schalinske K.L., Traugh J.A. Iron-responsive element binding protein. Phosphorylation by protein kinase С // J. Biol. Chem. 1993. - 268,N36. - P.27363-27370.

112. Epsztejn S., Kakhlon O., Glikstein H., Breuer W., Cabantchik I. Fluorescence analysis of the labile iron pool in mammalian cells // Anal. Biochem. 1997. - V.248, N1. -P.31-40.

113. Erikson K.M., Pinero D.J., Connor J.R., Beard J.L. Regional brain iron, ferritin and transferrin concentrations during iron deficiency and iron repletion in developing rats // J. Nutr. 1997. - V.127, N10. - P.2030-2038.

114. Escobar Cabrera O.E., Bongarzone E.R., Soto E.F., Pasquini J.M. Single intracerebral injection of apotransferrin in young rats induces increased myelination // Dev. Neurosci.- 1994. V.16, N5-6. - P.248-254.

115. Escobar Cabrera O.E., Zakin M., Soto E.F., Pasquini J.M. Single intracranial injection of apotransferrin in young rats increases the expression of specific myelin protein mRNA // J. Neurosci. Res. 1997. - V.47, N6. -P.603-608.

116. Espinosa de los Monteros A., Kumar S., Zhao P., Huang C.J., Nazarian R., Pan Т., Scully S., Chang R., de Vellis J. Transferrin is an essential factor for myelination // Neurochem. Res. 1999. - V.24, N2. - P.235-248.

117. Espinosa de los Monteros A., de Vellis J. Vulnerability of oligodendrocytes in environmental insults potential for recovery // The role of glia in neurotoxicity / Aschner M., Kimelberg H.K., eds. Boca Raton, 1993. - P.15-45.

118. Esterbauer H., Schaur R.J., Zollner H. Chemistry and biochemistry of 4-hydroxynonenal, malonaldehyde and related aldehydes // Free Radic. Biol. Med. 1991. - V.l 1, N1. - P.81-128.

119. Etingof R.N., Dumler I.L., Garnovskaja M.N., Kalinina S.N. Estradiol receptor and cyclic nucleotide phosphodiesterase: functional relationship, possible role of guanine nucleotide binding proteins // Biochem. Int. 1984.-V.9, N2. - P.229-236.

120. Faucheaux B.A., Hirsch E.C., Villares J., Selimi F., Mouatt-Prigent A.,1.JC

121. Javoy-Agid F., Hauw J.J., Agid Y. Distribution of I-ferrotransferrin binding sites in the the mesencephalon of control subjects and patients with Parkinson's disease // J. Neurochem. -1993. V.60, N6. - P.2338-2341.

122. Feeney L., Berman E.L. Oxygen toxicity: membrane damage by free radicals // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1976. -V.15, N10. - P.789-792.

123. Fillebeen C., Descamps L., Dehouck M.P., Fenart L., Benaissa M., Spik G., Cecchelli R., Pierce A. Receptor-mediated transcytosis of lactoferrin trough the blood-brain barrier // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274, N11. - P.7011-7017.

124. Fishman J.B., Rubin J.B., Handrahan J.V., Connor J.R., Fine R.E. Receptor-mediated transcytosis of transferrin across the blood-brain barrier // J. Neurosci. Res. 1987. - V.18, N2. - P.299-304.

125. Fleming M.D., Romano M.A., Su M.A., Garrick L.M., Garrick M.D., Andrews N.C. Nramp2 is mutated in the anaemic Belgrade (b) rat: Evidence of a role for Nramp2 in endosomal iron transport // Proc. Natl. Acad. Sci. USA -1998. V.95, N3. - P. 1148-1153.

126. Fleming M.D., Trenor C.C., Su M.A., Foernzler D., Beier D.R., Dietrich W.F., Andrews N.C. Microcytic anaemia mice have a mutation in Nramp2, a candidate iron transport gene // Nat. Genet. 1997. - V.16, N4. - P.383-386.

127. Fleming R.E., Sly W.S. Hepcidin: a putative iron-regulatory hormone relevant to hereditary hemochromatosis and the anemia of chronic disease // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. - V. 98, N15. - P.8160-8162.

128. Folch J., Lees M., Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues // J. Biol.Chem. 1957. - V.226. - P.497-509.

129. Frank R.N., Amin R.H., Puklin J.E. Antioxidant enzymes in the macular retinal pigment epithelium of eyes with neovascular age-related macular degeneration // Am. J. Ophthalmol. 1999. - V.127, N6. - P.694-709.

130. Fujishige K., Kotera J., Michibata H., Yuasa K., Takebayashi S., Okumura K., Omori K.Cloning and characterization of a novel human phosphodiesterase that hydrolyzes both cAMP and cGMP (PDE10A) // J. Biol. Chem. 1999. - V.274, N 26. - P.18438-18445.

131. Garner В., Roberg K., Qian M., Eaton J.W., Truscott R.J. Distribution of ferritin and redox-active transition metals in normal and cataractous human lenses // Exp. Eye Res. 2000. - V.71, N6. - P.599-607.

132. Gehlbach PL., Purple R.L., Hallaway P.E., Hedlund B E. Polymer conjugation reduces deferoxamine induced retinopathy in an albino rat model // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1993. - V.34, N10. - P.2871-2877.

133. Glatt H., Machmer R. Experimental subretinal hemorrage in rabbits // Am. J. Ophthalmol. 1982. - V.94, N6. - P.762-773.

134. Gocht A., Lohler J. Changes in glial cell markers in recent and old demyelinated lesions in central pontine myelinolysis // Acta Neuropathol. (Berl). 1990. - V. 80, N1. - P.46-58.

135. Gorinsky В., Horsburgh C., Lindley P.F., Moss D.S., Parkar M., Watson J.L. Evidense for the bilobal nature of diferric rabbit plasma transferrin // Nature. -1979. -V. 281, N 5727. P. 157-158.

136. Grahn B.H., Paterson P.G., Gottschall-Pass K.T., Zhang Z. Zinc and the eye // J. Am. Coll. Nutr. 2001. - V.20, N 2(Suppl). - P. 106-118.

137. Graymore C.N. Further comments on the metabolism of the retina of the normal and "retinitis" rat during development // Biochemistry of the retina / Graymore C.N., ed. New-York, 1965. - P.83-90.

138. Guarneri P., Guarneri R., Cascio C., Pavasant P., Piccoli F., Papadopoulos V. Neurosteroidogenesis in rat retinas // Neurochem. J. 1994. -V.63, N1. - P. 86-96.

139. Guengerich F.P. Reactions and significance of cytochrome P-450 enzymes // J. Biol. Chem. 1991. - V.266, N16. - P.10019-10022.

140. Guillespi P.G., Prusti R.K., Apel E.D., Beavo J. A. A soluble form of bovine rod photoreceptor phosphodiesterase has a novel 15-kDa subunit // J. Biol. Chem. 1989. - V.264, N21. - P. 12187-12193.

141. Gunshin H., Mackenzie В., Berger U.V., Gunshin Y., Romero M.F., Boron W.F., Nussberger S., Gollan J.L., Hediger M.A. Cloning and characterization of a mammalian proton-coupled metal-ion transporter // Nature. 1997. -V. 388, N6641.-P.482-488.

142. Gutteridge J.M., Halliwell B. Free radicals and antioxidants in the year 2000. A historical look to the future // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2000. - V.899.- P.136-147.

143. Hansen R.S., Beavo J.A. Purification of two calcium/calmodulin-dependent forms of cyclic nucleotide phosphodiesterase by using conformation-specific monoclonal antibody chromatography // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1982.- V.79, N9. P.2788-2792.

144. Harris D.C. Different metal-binding properties of the two sites of human transferrin // Biochemistry. 1977. -V. 16, N3. - P.560-564.

145. Harris Z.L., Clomp L.W., Gitlin J.D. Aceruloplasminemia: an inherited neurodegenerative disease with impairement of iron homeostasis // Am. J. Clin. Nutr. 1998. - V. 67, N 5 (Suppl.). - 972S-977S.

146. Harrison P.M., Arosio P. The ferritins: molecular properties, iron storage functions and cellular regulation // Biochim. Biophys. Acta. 1996. - V.1275, N3. -P.161-203.

147. Harrison P.M., Hoy T.G., Macara I.H., Hoare PJ. The possible mechanism of iron release from ferritin // Biochem. J. 1974. - V.143, N2. - P.445-451.

148. He F., Seryshev A.B., Cowan C.W., Wensel T.G. Multiple zinc binding sites in retinal rod cGMP phosphodiesterase, PDE6alpha beta // J. Biol. Chem.- 2000. -V.275, N27. P.20572-20577.

149. He Q., Khanna P., Srivastava S., van Kuijk F.J., Ansari N.H. Reduction of 4-hydroxynonenal and 4-hydroxyhexenal by retinal aldose reductase // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. - V.247, N3. - P. 719-722.

150. Hedlund E., Gustafsson J.A., Warner M. Cytochrome P450 in the brain; a review // Curr. Drug Metab. 2001. -V. 2, N3. - P.245-263.

151. Heise Т., Nath A., Jungermann K., Christ B. Purification of a RNA-binding protein from rat liver. Identification as ferritin L chain and determination of the RNA/protein binding characteristics // J Biol Chem. -1997. V.272, N32.-P.20222-20229.

152. Hentze M.W., Kunh L.C. Molecular control of of vertebrate iron metabolism: mRNA-based regulatory circuits operated by iron, nitric oxyde and oxydative stress // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. -V.93, N16. - P. 8175-8182.

153. Herrmann R.K., Kador P.F., Kinoshita J.H. Rat lens aldose reductase: rapid purification and comparison with human placental aldose reductase // Exp. Eye Res. 1983. -V.37, N5. - P.467-474

154. Hill J.M. Iron concentration reduced in ventral pallidum, globus pallidus, and substantia nigra by gaba-transaminase inhibitir, gama-vinyl GABA // Brain Res. 1985. -V. 342, N1. - P. 18-25.

155. Hill J.M., Switzer R.C. The regional distribution and cellular localization of iron in the rat brain // Neuroscience. 1984. -V.l 1, N3. - P.595-603.

156. Hirose M. The structural mechanism for iron uptake and release by transferrins // Biosci. Biotechnol. Biochem. 2000. - V. 64, N7. - P. 13281336.

157. Huang S.H., Pittler S.J., Huang X., Oliveira L., Berson E.L., Dryja T.P. Autosomal recessive retinitis pigmentosa caused by mutations in the alpha subunit of rod cGMP phosphodiesterase // Nat. Genet. 1995. - V.l 1, N4. - P. 468-471.

158. Huebers H.A., Finch С.A. The physiology of transferrin ans transferrin receptors // Physiol. Rev. 1987. - V. 67, N2. - P.520-582.

159. Hulet S.W., Hess E.J., Debinsky W., Arosio P., Bruce K., Powers S., Connor J.R. Characterization and distribution of ferritin binding sites in the adult mouse brain // J. Neurochem. 1999. - V.72, N2. - P.868-874.

160. Humphries P., Kenna P., Farrar G.J. On the molecular genetics of retinitis pigmentosa // Science. 1992. - V. 256, N5058. - P.804-808.

161. Hunt R.C., Davis A.A. Release of iron by human retinal pigment epithelial cells // J. Cell. Physiol. 1992. - V.152, N1. - P.102-110.

162. Hunter D.G., Fishman G.A., Mehta R.S., Kretzer F.L. Abnormal sperm and photoreceptor axonemes in Usher's syndrome // Arch. Ophthalmol. 1986. -V.104, N3. -P.385-389.

163. Hyndman A.G., Hockberger P.E., Zeevalk G.D., Connor J.A. Transferrin can alter physiological properties of retinal neurons // Brain Res. 1991. -V.561, N2. - P.318-323.

164. Hyndman A.G., Zeevalk G.D. Transferrin and iron in cultured chick embryonic neurons: a comparison between human and chick transferrins // J. Cell. Physiol. 1988. - V.134, N2. - P.238-244.

165. Idzerda R., Huebers A., Finch C., Mcknight G. Rat transferrin gene expression: tissue specificity and regulation by iron deficiency // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. - V.83, N11.- P.2723-2727.

166. Ikeda Y., Ikeda L., Long D.M. Protective effect of the iron chelator deferoxamine on cold-induced brain edema // J. Neurosurg. 1989. - V.71, N2. -P.233-238.

167. Imamura R., Yamanaka K., Ogura Т., Hiraga S., Fujita N., Ishihama A., Niki H. Identification of the cpdA gene encoding cyclic 3',5-adenosinemonophosphate phosphodiesterase in Escherichia coli // J. Biol. Chem. 1996.- V.271, N41. P.25423-25429.

168. Jefferies W.A., Brandon M.R., Hunt S.V., Williams A.F., Gatter K.C., Mason D. Y. Transferrin receptor on endothelium of brain capillaries // Nature.- 1984.-V.312, N5990.-P.162-163.

169. Jellinger K., Kienzl E., Rumpelmair G., Riederer P., Stachelberger H., Ben-Shachar D., Youdim M.B.H. Iron-melanin complex in substantia nigra of parkinsonian brains: an x-ray microanalysis // J. Neurochem. 1992. - V.59, N3.-P.1168-1171.

170. Jeong S.Y., David S. Glycosylphosphatidylinositol-anchored ceruloplasmin is required for iron efflux from cells in the central nervous system // J. Biol. Chem. 2003. - V.278, N29. - P.27144-27148.

171. Jilek L., Janata V., Londonova A., Makoc Z., Trojan S., Vorel F. The influence of stagnant hypoxia on the activity of some dehydrogenases and aminotransferases in the brain of rats during ontogenesis // Dev. Psychobiol. -1973.- V.6,N2.-P. 139-146.

172. Johnson L.V., Hageman G.S., Blanks J.S. Restricted extracellular matrix domains ensheath vertebrate cone photoreceptor cells // The interphotoreceptor matrix in health and disease / Bridges C.D., Adler A.J., eds. New-York, 1985.- P.33-44.

173. Kajiwara K., Berson E.L., Dryja T.P. Digenic retinitis pigmentosa due to mutations at the unlinked peripherin/RDS and ROM1 loci // Science. 1994. -V.264, N5165. -P.1604-1608.

174. Kajiwara K., Hahn L.B., Mukai S., Travis G.H., Berson E.L., Diyja T.P. Mutations in the human retinal degeneration slow gene in autosomal dominant retinitis pigmentosa // Nature. 1991. - V.354, N6353. - P.480-483.

175. Kawabata H., Yang R., Hirama Т., Vuong P.T., Kawano S., Gombart A.F., Koeefler H.P. Molecular cloning of transferrin receptor 2. A new member of the transferrin receptor-like family // J. Biol. Chem. 1999. - V.274, N30. -P.20826-20832

176. Kennedy C.J., Rakoczy P.E., Robertson T.A., Papadimitriou J.M., Constable I.J. Kinetic studies of phagocytosis and lysosomal digestion of rod outer segments by human pigment epithelial cells in vitro // Exp. Cell Res. -1994. V.210, N 2. - P.209-214.

177. Ke Y.H., Wu J.Y., Leibold E.A., Walden W.E., Theil E.C. Loops and bulge/loops in iron-responsive element isoforms influence iron-regulatory protein binding fine-tuning of mRNA regulation? // J. Biol. Chem. - 1998. -V.273, N7. - P. 23637-23640.

178. Kincaid R.L., Balaban C.D., Billingsley M.L. Regional and developmental expression of calmodulin-dependent cyclic nucleotide phosphodiesterase in rat brain // Adv. Second Messenger Phosphoprotein Res. 1992. - V.25. - P.lll-122.

179. Kimura H., Yamashita M. Studies on microsomal glucose-6-phosphate dehydrogenase of rat liver // J. Biochem. (Tokyo). 1972. -V.71, N6. -P.1009-1014.

180. Klausner R.D., Rouault T.A., Harford J.T. Regulating the fate of mRNA: the control of cellular iron metabolism // Cell. 1993. -V.72,N1.- P.19-28.

181. Klee C.B., Vanaman T.C. Calmodulin // Adv. Protein Chem. 1982.• V.35. P.213-321.

182. Koeppen A.H., Dentinger M.P. Brain hemosiderin and superficial siderosis in central nervous system // J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1988. -V.47, N3. -P.249-270.

183. Kohler K., Hartmann J., Fisher S., Zrenner E. Degenerative processes in the inner retina of the RCS rats // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1997. - V.38 (Suppl.).-P. 173.

184. Kuhn LC. mRNA-protein interactions regulate critical pathways in cellular iron metabolism // Br. J. Haematol. 1991. - V.79, N1. -P. 1-5.

185. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. - V.227, N259. - P.680-685.

186. Laicine E.M., Haddad A. Transferrin, one of the major vitreous proteins, is produced within the eye // Exp. Eye Res. 1994. -V.59, N4. - P.441-446.

187. Lakhanpal V., Schocket S., Jiji R. Desferoxamine (Desferal)-induced toxic retinal pigmentary degeneration and presumed optic neuropathy // Ophthalmology. 1984. - V. 91,N5. - P.443-451.

188. Landers R.A., Varner H.H., Tawara A., Gay C.A., Rayborn M.E., Hollyfield J.G. Retinal contributions to chondroitin sulphate proteoglicans present in the mouse interphotoreceptor matrix // Invest. Ophthalm. Vis. Sci. -1989. V.30 (Suppl.). - P.489.

189. Lane R.S. Changes in plasma transferrin levels following the administration of iron // Br. J. Haematol. -1966. -V.12, N3. P.249-258.

190. Larkin E.C., Rao A. Importance of fetal and neonatal iron: Adequacy for normal development for central nervous system. New York: Springer, 1990. -238 p.

191. La Vail M.M., Pinto L.H., Yashimura D. The interphotoreceptor matrix in rats with inherited retinal dystrophy // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1981. -V.21,N5. - P. 658-668.

192. Lee A.Y., Chung S.S. Contributions of polyol pathway to oxidative stress in diabetic cataract // FASEB J. 1999. - V.13, N1. - P.23-30.

193. Leibold E.A., Guo B. Iron-dependent regulation of ferritin and transferrin receptor expression by the iron-responsive element binding protein // Ann. Rev. Nutr. 1992. - V.12. - P.345-368.

194. Levi S., Corsi В., Bosisio M., Invernizzi R., Volz A., Sanford D., Arosio P., Drysdale J.A human mitochondrial ferritin encoded by intronless gene // J. Biol. Chem. 2001. - V.270, N27. - P. 24437-2440.

195. Levi S., Lussago A., Francechinelli A. Mutational analysis of the channel and loop sequences of human ferritin H-chain // Biochem. J. 1989. — V. 264, N2. - P.381-388.

196. Li Z.L., Lam S., Tso M.O.M. Desferoxamine ameliorates retinal photic injury in albino rats // Curr. Eye Res. 1991. - V.10, N2. - P.133-144.

197. Li Z.Y., Tso M.O.M., Wang H.M., Organisciak D.T. Amelioration of photic injury in rat retina by ascorbic acid: A histopathologic study // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. -1985. V.26, N11.- P.1589-1598.

198. Lin D.S., Connor W.E., Wolf D.P., Neuringer M., Hachey D.L. Unique lipids of primate spermatozoa: desmosterol and docosahexaenoic acid // J. Lipid Res. 1993. - V.34, N3. - P.491-499.

199. Lin F., Girotti A.W. Hemin-enhanced resistance of human leukemia cells to oxidative killing: antisense determination of ferritin involvement // Arch. Bioch. Biophys. 1998. - V.352, N1. - P. 51-58. )

200. Lok C.N., Ponka P. Identification of a hypoxia response element in the transferrin receptor gene // J. Biol. Chem. 1999. - V.274, N34. - P. 2414724152.

201. Lok C.N., Ponka P. Identification of an erythroid active element in the transferrin receptor gene // J. Biol.Chem. 2000. - V.275, N31. - P.24185-24190.

202. Loreck D.J., Galarraga J., Van der Feen J., Phang J.M., Smith B.H., Cummins C.J. Regulation of the pentose phosphate pathway in human astrocytes and gliomas // Metab. Brain Dis. 1987. - V.2, N1. - P.31-46.

203. MacGahan M.C., Grimes A.M., Nassise M.P., Fleisher L.N. Iron uptake by cultured lens epithelial cells // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1995. -V.233, N6. - P.354-359.

204. MacGahan M.C., Harned J., Goralska M., Sherry В., Fleisher L.N. Transferrin secretion by lens epithelial cells in culture // Exp. Eye Res. -1995a. V.60, N6. - P.667-673.

205. MacKay J.A., Sass-Kuhn S., Moqbel R., Walsh G.M., Kay A.B. The requirements for transferrin-dependent adherence of human granulocytes to pollen grains // Allergy. 1986. - V.41, N3. - P.169-178.

206. Markwell M.A.K., Haas S.H., Beiber L.L., Tolbert N.B. A modification of Lowry procedure to simplity protein determination in membrane and lipoprotein samples // Analyt. Biochem. 1978. - V.87, N1. - P.206-210.

207. Martinez A., Knappskog P.M., Haavik J. A structural approach into human tryptophan hydroxylase and its implications for the regulation of serotonin biosynthesis // Curr. Med. Chem. 2001. - V.8, N9. - P.1077-1091.

208. Martins E.A., Robalinho R.L., Meneghini R. (1995) Oxydative stress induce activation of cytosolic protein responsible for control of iron uptake // Arch. Biochem. Biophys. 1995. - V.316, N1. - P.l 128-1134.

209. Masciulli L., Anderson D.R., Charles S. Experimental ocular siderosis in the squirrel monkey // Am. J. Ophthalmol. 1972. - V.74, N4. - P.638-661.

210. Masterson E., Chader J. Characterization of glucose transport by cultured chick pigmented epithelium // Exp. Eye Res. 1981. - V.32, N3. - P.279-289.

211. Maude M.B., Anderson E.O., Anderson R.E. Polyunsaturated fatty acids are lower in blood lipids of Usher's type I but not Usher's type П // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1998. - V.39, N11. - P.2164-2166.

212. McCormick L.D. Bound trace element content of bovine retinal disk membranes as determined by particle-induced x-ray emission // Biophys. J. -1985. V.47, N 3. - P.381-385.

213. McKie A.T., Barrow D., Latunde-Dada G.O., Rolfs A., Sager G., Mudaly E., Mudaly M., Richardson C., Barlow D., Bomford A An iron-regulated ferric reductase associated with the absorption of dietary iron // Science. 2001. - V. 291, N5509.-P.1755-1759.

214. Mcknight G., Lee D., Palmiter R. Transferrin gene expression. Regulation of mRNA transcription in chick liver by steroid hormones and iron deficiency // J. Biol. Chem. 1980. - V. 255, N1. - P.148-153

215. McLaughlin M.E., Sandberg M.A., Berson E.L., Dryja T.P. Recessive mutations in the gene encoding the beta-subunit of rod phosphodiesterase in patients with retinitis pigmentosa // Nat. Genet. 1993. - V.4, N2. - P. 130134.

216. Meneghini R. Iron homeostasis, oxidative stress, and DNA damage // Free Radic Biol Med. -1997. V.23, N5. - P.783-792.

217. Mensah-Nyagan A.G., Do Reco J.L., Beaujean D., Luu-The V., Pelletier G., Vaudry H. Neurosteroids: espression of steroidogenic enzymes and regulation of steroid biosynthesis in the central nervous system // Pharmacol. Rev. -1991. V.51, N1. - P.63- 81.

218. Merrill D.K., Guynn R.W. The calculation of the cytoplasmic free NADP+./[NADPH] ratio in brain: effect of electroconvulsive seizure // Brain Res.-1981.- V.221, N2. P.307-318.

219. Michel P.P., Vyas S., Agid Y. Toxic effect of iron for cultured mesencephalic dopaminergic neurons derived from rat embrionic brains // J. Neurochem. 1992. - V.59, N1. -P.l 18-127.

220. Miksys S., Rao Y., Hoffmann E., Mash D.C., Tyndale R.F. Regional and cellular expression of CYP2D6 in human brain: higher levels in alcoholics // J. Neurochem.-2002. -V.82, N6. P.1376-1387.

221. Minotti G, Di Gennaro M, DTJgo D, Granone P. Possible sources of iron for lipid peroxidation // Free Radic. Res. Commun. 1991. - V. 12-13, Pt 1. -P. 99-106.

222. Minotti G., Ikeda-Saito M. Bovine heart microsomes contain an Mr = 66,000 non-heme iron protein which stimulates NADPH oxidation // J. Biol. Chem. 1991. - V.266, N30. - P.20011-20007.

223. Minotti G., Ikeda-Saito M. Fe(II) oxidation and Fe(III) incorporation by the M(r) 66,000 microsomal iron protein that stimulates NADPH oxidation // J. Biol. Chem. 1992. - V.267, N11. -P.7611-7614.

224. Miyajima H., Takahashi Y., Kamata Т., Shimizu H., Sakai N., Gitlin J.D. Use of desferoxamine in the treatment of aceruloplasminemia // Ann. Neurol. 1997. - V.41, N3. - P.404-407.

225. Modun В., Morrissey J., Williams P. The staphylococcal transferrin receptor: a glycolytic enzyme with novel functions // Trends Microbiol. 2000. -V.8, N5. - P.231-237.

226. Moos T. Brain iron homeostasis // Dan. Med. Bull. 2002. - V.49, N4. -P.279-301.

227. Moos Т., Morgan E.H. Transferrin ans transferrin receptor function in brain barrier systems // Cell. Mol. Neurobiol. 2000. - V.20, N1. - P.77-95.

228. Molday R.S. Photoreceptor membrane proteins, phototransduction, and retinal degenerative diseases. The Friedenwald Lecture // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1998.-V. 39, N 13. - P. 2491-2513.

229. Morales С., Sylvester S.R., Griswold M.D. Transport of iron and transferrin synthesis by the seminiferous epithelium of the rat in vivo // Biol. Reprod. -1987. V.37, N4. - P.995-1005.

230. Morgan E.H. Inhibition of reticulocyte iron uptake by NH4CI and CH3NH2 //Biochim. Biophys Acta. 1981. - V.642, N1. - P. 119-134.

231. Morgan E.H. Transferrin: biochemistry, physiology and clinical significance // Mol. Aspects Med. 1981. - V.4. - P.1-123.

232. Morgan E.H. Plasma protein secretion by the liver. London: Academic Press, 1983.-320 p.

233. Morris C.M., Kieth A.B., Edwardson J.A., Pullen R.G.L. Uptake and distribution of iron and transferrin in the adult rat brain // J. Neurochem. -1992. -V.59, N1. P.300-306.

234. Miksys S.L., Tyndale R.F. Drug-metabolizing cytochrome P450s in the brain // J. Psychiatry Neurosci. 2002. - V.27, N6. - P. 406-415.

235. Nabeshima Т., Fujimori К., Ho I.K. Effect of acute or chronic pentobarbital administration on the steady state levels and the turnover rates of catecholamines in discrete brain areas of mice // Prog. Neuropsychopharmacol. 1981. - V.5, N2. - P.121-128.

236. Neckers L.M. Transferrin receptors regulate proliferation of normal and malignant В cells // Cuit. Top. Microbiol. Immunol. 1994. - V.113. - P.62-68.

237. Nguyen-Legros J., Hicks D. Renewal of photoreceptor outer segments and their phagocytosis by the retinal pigment epithelium // Int. Rev. Cytol. — 2000. — V.l96. P.245-313.

238. Nielsen J.C., Naash M.I., Anderson R.E. The regional distribution of vitamins E and С in mature and premature human retina // Invest. Ophthalmol Vis. Sci. 1988. - V.29, N1. - P.22-26.

239. Nunez M.T., Tapia V. Transferrin stimulates iron absorption, exocytosis, and secretion in cultured intestinal cells // Am. J. Physiol. — 1999. V.276, N5 (Pt 1). - C1085-C1090.

240. Oates P.J. Polyol pathway and diabetic peripheral neuropathy // Int. Rev. Neurobiol. 2002. - V.50. - P.325-392.

241. Ogawa Т., Ohira A., Amemiya T. Manganese and copper-zinc superoxide dismutase in the developing rat retina // Acta Histochem. 1997. - V.99, N1. -P.l-12.

242. Ogawa Т., Ohira A., Amemiya T. Superoxide dismutase in retinal degeneration of WBN/Kob rat // Curr. Eye Res. 1998. - V.17, N11. -P. 1067-1073.

243. Ogawa Т., Ohira A., Amemiya Т., Kubo N., Sato H. Superoxide dismutase in senescence-accelerated mouse retina // Histochem. J. 2001. - V.33, N1. -P.43-50.

244. Ogawa Y., Sakamoto H., Oryu M., Shinnou M., Sakamoto N., Yanghong W., Khatun R., Nishioka M. Production of macromolecular activators of phagocytosis by lysed platelets // Thromb. Res. 2000. - V.97, N5. - P.297-306.

245. Oguni M., Tanaka O., Tamura H., Shinohara H., Kato K., Setogawa T. Ontogeny of copper-zinc and manganese superoxide dismutase in the developing rat retina: immunohistochemical and immunochemical study // Ophthalmic. Res. 1995. - V.27, N4. - P.227-233.

246. Ohira A., Tanito M., Kaidzu S., Kondo T. Glutathione peroxidase induced in rat retinas to counteract photic injury // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 2003. -V. 44, N3. -Р.1230-1236.

247. Oloyede O.B., Folayan A.T., Odutuga A.A. Effects of low iron status and deficiency of essentail fatty acids on some biochemical constituents of rat brain // Biochem. Int. 1992. - V.27, N5. - P.913-922.

248. Omary M.B., Trowbridge I.S. Biosynthesis of the human transferrin receptor in cultured cells // J. Biol. Chem. 1981. - V.256, N24. - P. 1288812892

249. Omura Т., Sato R. The carbon monooxide-binding pigment of liver microsomes // J. Biol. Chem. 1964. - V.239, N7. - P.l361-1369.

250. Organisciak D.T., Wang H.M., Li Z.Y., Tso M.O.M. The protective effect of ascorbate in retinal light damage of rats // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. —V. 26, N11. —P. 1580-1588.

251. Orino K., Lehman L., Tsuji Y., Ayaki H., Torti S.V., Torti F.M. Ferritin and the response to oxydative stress // Biochem. J. — 2001. -V.357(Pt 1). -P.241-247.

252. Ouyang Q., Bommakanti M., Miskimins W.K. A mitogen-responsive promoter region that is synergistically activated through multiple signalling pathways // Mol. Cell. Biol. 1993. - V.13, N3. - P.1796-1804.

253. Owen D., Kuhn L.C. Noncoding 3'sequences of the transferrin receptor gene are required for mRNA regulation by iron // EMBO J. -1987. — V.6, N5. -P.l287-1293

254. Padgaonkar V.A., Leverenz V.R., Fowler K.E., Reddy V.N., Giblin F.J. The effects of hyperbaric oxygen on the crystalline of cultured rabbit lenses: a possible catalytic role for copper // Exp. Eye Res. — 2000. — V.71, N4. — P. 371-383.

255. Parthasarathy N., Torti S.V., Torti F.M. Ferritin binds to light chain of human H-kininogen and inhibits kallikrein-mediated bradykinin release // Biochem J.- 2002. V.365 (Pt 1). - P.279-286.

256. Patel B.N., Davis S. Alternative mRNA splicing generates a glycosylphosphatidylinositol-anchored form of ceruloplasmin in mammalian brain // J. Biol. Chem. 2000. - V.275, N6. - P.4305-4310.

257. Paul P. Effect of a prolonged superoxide flux on transferrin and ferritin // Arch. Biochim. Biophys. 2000. - V.382, N2. - P.253-261.

258. Penn J.S., Anderson R.E. Effect of light history on rod outer-segment membrane composition in the rat // Exp. Eye Res. — 1987. V.44, N6. - P.767-778.

259. Penn J.S., Anderson R.E. Effects on light history on the rat retina // Progress in Retinal Research / Osborne N., Chader G., eds. New York, 1992.- P. 75-98.

260. Penn J.S., Naash M.I., Anderson R.E. Effect of light history on retinal antioxidants and light damage susceptibility in the rat // Exp. Eye Res. — 1987.1. V.44, N6. -P.779-788.

261. Penn J.S., Thum L.A., Naash M.I. Photoreceptor physiology in the rat is governed by the light environment // Exp. Eye Res. — 1989. -V.49, N2. — P.205-215.

262. Phillips J.L., Boldt D.H., Harper J. Iron-transferrin-induced increase in protein kinase С activity in CCRF-CEM cells // J. Cell. Physiol. 1987.-V.132, N2. - P.349-353.

263. Pierpaoli W., Dall'Ara A., Yi C.X., Neri P., Santucci A., Choay J. Iron carrier proteins facilitate engraftment of allogeneic bone marrow and enduring hemopoietic chimerism in the lethally irradiated host // Cell. Immunol. -1991.-V.134, N1. P.225-234.

264. Pippard M.J., Tikerpae J., Peters T.J. Ferritin iron metabolism in the rat liver // Br. J. Haematol. 1986. - V.64, N4. - P.839.

265. Ponka P. Tissue-specific regulation of iron metabolism and heme synthesis: distinct control mechanisms in erythroid cells // Blood. -1997. V.89, N1. -P.l-25.

266. Ponka P. Cellular iron metabolism // Kidney International. -1999. V.55 (Suppl 69). - S2-S11.

267. Ponka P., Lok C.N. The transferrin receptor: role in health and disease // Int. J. Biochem. Cell. Biol. 1999. - V.31, N10. -P.l 111-1137.

268. Porello K., LaVail M.M. Histochemical demonstration of spatial heterogeneity in the interphotoreceptor matrix of the rat retina // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1986. -V.27, N11. - P.1577-1586.

269. Porello K., LaVail M.M. Immunocytochemical localization of chondroitin sulfates in the interphotoreceptor matrix of the normal and dystrophic rat retina // Curr. Eye Res. 1986. - V.5, N12. - P. 981-983.

270. Qian Z.M., Wang Q. Expression of iron transport proteins and excessiveiron accumulation in the brain in neurodegenerative disorders // Brain Res. Rev. 1998. - V.27, N3. - P.257-267.

271. Richardson D.R., Ponka P. The molecular mechanisms of the metabolism and transport of iron in normal and neoplastic cells // Biochim. Biophys. Acta. -1997. V.l331, N1. - P. 1 -40.

272. Richter G.W. The iron-loaded cell—the cytopathology of iron storage. A review // Am. J. Pathol. 1978. - V.91, N2. - P.362-404.

273. Rolfs A., Kvietikova I., Gassmann M., Wenger R. Oxygen-regulated ^ transferrin expression is mediated by hypoxia-inducible factor-1 // J. Biol.

274. Chem. 1997. - V.272, N32. - P.20055-20062.

275. Roque R.S., Caldwell R.B. Muller cell changes precede vascularization of the pigment epithelium in the dystrophic rat retina // Glia. 1990. -V.3, N6. -P.464-475.

276. Roque R.S., Imperial C.J., Caldwell R.B. Microglial cells invade the outer retina as photoreceptors degenerate in Royal College of Surgeons rats // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. -1996. -V.37, N1. P. 196-203.

277. Rouault T.A., Hentze M.W., Haile D.J., Harford J.B., Klausner R.D.The iron-responsive protein: a method for the affinity purification of a regulatory RNA-binding protein // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989. - V.86, N15.• P.5768-5772.

278. Rouault T.A., Klausner R. Regulation of iron metabolism in eucaryotes // Curr. Top. Cell. Regul. -1997. V.35. - P. 1-19.

279. Rozengurt E. Early signals in the mitogenic response // Science. 1986. -V.234, N4773. - P. 161-166.

280. Rucker P., Torti F.M., Torti S.V. Role of H and L subunits in mouse ferritin // J. Biol. Chem. -1996. V.271, N52. - P.33352-33357.

281. Sakamoto N., Sakamoto H., Tanaka S., Oryu M., Ogawa Y. Effects of platelet release products on neutrophilic Fc gamma receptors // J. Leukoc. Biol. 1998. - V.64, N5. - P.631-635.

282. Santambrogio P., Cozzi A., Levi S., Arosio P. Human serum ferritin G-peptide is recognized by anti-L ferritin subunit antibodies and concanavalin-A // Br. J. Haematol. -1987. V.65, N2. - P.235-237.

283. Sanyal S., Hawkins R.K., Zeilmaker G.H. Development and degeneration of retina in rds mutant mice: analysis of interphotoreceptor matrix staining in chimaeric retina//Curr. Eye Res.- 1988.-V.7, N12.-P.l 183-1190.

284. Sato S., Kador P.F. NADPH-dependent reductases of the dog lens // Exp. Eye Res. 1990. - V.50, N6. - P.629-634.

285. Sawaya B.E., Aunis D., Schaeffer E. Distinct positive and negative regulatory elements control neuronal and hepatic transcription of the human transferrin gene // J. Neurosci. Res. 1996. - V.43, N3. - P.261-272.

286. Schwartzman M.L., Masferrer J., Dunn M.W., McGiff J.C., Abraham N.G. Cytochrome P450, drug metabolizing enzymes and arachidonic acid metabolism in bovine ocular tissues // Curr. Eye Res. -1987. — V.6, N4. — P.623-630.

287. Scott B.L., Bazan N.G. Membrane docosahexaenoate is supplied to the developing brain and retina by the liver // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1989. V.86, N8. - P.2903-2907.

288. Sharma R.K., Wang J.H.Calmodulin and Ca2+-dependent phosphorylation and dephosphorylation of 63-kDa subunit-containing bovine brain calmodulin-stimulated cyclic nucleotide phosphodiesterase isozyme // J. Biol. Chem. -1986. V.261, N3. - P.1322-1328.

289. Shau H.Y., Shen D., Golub S.H. The role of transferrin in natural killer cell and IL-2-induced cytotoxic cell function // Cell. Immunol. 1986. - V.97, N1,-p.121-130.

290. Shichi H. Microsomal electron transfer system of bovine retinal pigment epithelium // Exp. Eye Res. 1969. - V.8, N1. - P.60-68.

291. Shichi H. Biotransformation and drug metabolism // Handbook of pharmacology /Sears M.L., ed. V.69: Pharmacology of the eye. - Berlin, 1984.-P.l 17-148.

292. Shuster T.A., Nagy A.K., Conly D.C., Farber D.B. Direct zinc binding to purified rhodopsin and disc membranes // Biochem. J. 1992. - V.282(Pt 1). -P.123-128.

293. Shvedova A.A., Alekseeva O.M., Kuliev I.Ya., Muranov K.O., Kozlov Yu.P., Kagan V.E. Damage of photoreceptor membrane lipids and proteinsinduced by photosensitized generation of singlet oxygen // Curr. Eye Res. -1982-1983. V.2, N10. - P.683-689.

294. Skinner M.K., Cosand W.L., Griswold M.D. Purification and characterization of testicular transferrin secreted by rat Sertoli cells // Biochem. J. -1984. V.218, N2. - P. 313-320.

295. Skinner M., Schlits S., Anthony CT. Regulation of Sertoli cell differentiated function: testicular transferrin and androgen-binding protein expression // Endocrinology. 1989. -V. 124, N6. - P.3015-3024.

296. Smith H.G., Litman B.J. Preparation of osmotically intact rod outer segment disks by Ficoll flotation // Meth Enzymol. -1982. V.81.- P.57-61.

297. Soderling S.H., Bayuga S.J., Beavo J.A. Isolation and characterization of a dual-substrate phosphodiesterase gene family: PDE10A // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1999. V.96, N12. - P.7071-7076.

298. Stamler J.S., Singel D.J., Loscalzo J. Biochemistry of nitric oxyde and its redox-activated forms // Science. 1992. - V.258, N5090. - P.1898-1902.

299. Stout D.L. The role of transferrin in heme transport // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992. - V.189, N2. - P.765-770.

300. Strobel H.W., Thompson C.M., Antonovic L. Cytochromes P450 in brain: function and significance // Curr. Drug. Metab. 2001. - V.2, N2. - P. 199214.

301. Stromland K., Harberg В., Kristiansson B. Ocular pathology in disialotransferrin developmental deficiency syndrome // Ophthalmic. Paediatr. Genet. 1990. - V.l 1, N4. - P.309-313.

302. Tacchini L., Bianchi L., Bernelli-Zazzera A., Cairo G. Transferrin receptor induction by hypoxia. HIF-1-mediated transcriptional activation and cell-specific post-transcriptional regulation // J. Biol. Chem. — 1999. — V.274, N34. — P.24142-24146.

303. Tamai M., Chader J.R. The early appearance of disc shedding in the rat retina // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1979. - V.l8, N9. - P.913-917.

304. Tawara A., Varner H.H., Hollyfleld J.G. Proteoglicans in mouse interphotoreceptor matrix. II Origin and development of proteoglicans // Exp. Eye Res.- 1989.-V.48, N6. 815-839.

305. Taylor E.M., Crowe A., Morgan E.H. Transferrin and iron uptake by the brain: effect of altered iron status // J. Neurochem. 1991. — V.57, N5. -P.l 584-1592.

306. Taylor E.M., Morgan E.H. Developmental changes in transferrin and iron uptake by the brain in the rat // Dev. Brain Res. -1991. V.55, N1. - P.35-42.

307. Theil E. Ferritin: structure, gene regulation and cellular function in animals, plants and microorganisms // Ann. Rev. Biochem. — 1987. —V.56. P.289-315.

308. Theil E.C. Iron regulatory elements (IREs): a family of mRNA non-coding sequences // Biochem. J. 1994. - V. 304, Pt 1. - P. 1 -11.

309. Thompson K.J., Shoham S., Connor J.R. Iron and neurodegenerative disorders // Brain Res. Bull. 2001. - V.55,N2. - P.l 55-164.

310. Thomson A.M., Rogers J.T., Leedman PJ. Iron-regulatory proteins, iron-responsive elements and ferritin mRNA translation // Int. J. Biochem. Cell. Biol. 1999. - V.31, N10. - P.l 139-1152.

311. Thorstensen К., Romslo I. The role of transferrin in the mechanism of cellular iron uptake // Biochem. J. 1990. - V.271, N1. - P. 1-9.

312. Torti F.M., Torti S.V. Regulation of ferritin gene and protein // Blood. — 2002. V.99, N10. - P.3505-3516.

313. Tso M.O.M., Zhang C., Abler A.S., Chang C.-J., Wong F., Chang G.-Q., Lam T.T. Apoptosis leads to photoreceptor degeneration in inherited retinal dystrophy of RCS rats II Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1994. - V.35, N6. -P.2693-2699.

314. Tsuji Y., Ayaki H., Whitman S.P., Morrow C.S., Torti S.V., Torti F.M. Coordinate transcriptional and translational regulation of ferritin in response to oxidative stress//Mol. Cell. Biol. 2000.-V.20, N16. - P.5818-5827

315. Tsutsumi M., Shinner M.K., Sanders-Bush E. Transferrin gene expression and synthesis by cultured choroid plexus epithelial cells // J. Biol. Chem. — 1989. V.264, N16. - P.9626-9631.

316. Tuil D., Vaulont S., Levin M.J., Murnich A., Moguilewsky A., Bonton M.M., Dreyhis J., Kahn A. Transient transcriptional inhibition of the transferrin gene by cyclic AMP // FEBS lett. 1985. - V.189, N2. - P.310-314.

317. Ueda F., Raja K.B., Simpson R.J., Trowbridge I.S., Bradbuiy M.W. Rate of 59Fe uptake into brain and cerebrospinal fluid and the influence thereon of antibodies against the transferrin receptor II J. Neurochem. 1993. — V.60, N1. -P.106-113.

318. Ugarte M., Osborne N.N. The localization of free zinc varies in rat photoreceptors during light and dark adaptation // Exp. Eye Res. 1999. — V.69, N4. — P.459-461.

319. Ujiie M., Dickstein D.L., JefFeries W.A. p97 as a biomarker for Alzheimer disease И Front. Biosci. 2002. - V.7. - e42-e47.

320. Ulshafer R.J., Allen C.B., Rubin M.L. Distributions of elements in the human retinal pigment epithelium // Arch. Ophthalmol. — 1990. V.108, N1. —

321. Umbreit J.N., Conrad M.E., Moore E.G., Desai M.P., Turrens J. Paraferritin: a protein complex with ferrireductase activity is associated with iron absorption in rats // Biochemistry. 1996. - V.35, N 20. - P.6460-6469.

322. Van der Pouw-Kraan Т., Van Kooten C., Van Oers R., Aarden L.A. Human transferrin allows efficient IgE production by anti-CD3-stimulated human lymphocytes at low cell densities // Eur. J. Immunol. 1991.- V.21, N2. — P.385-390.

323. Villegaz-Perez M.P., Vidal-Sanz M., Lund R.D. Mechanism of retinal ganglion cell loss in inherited retinal dystrophy // NeuroReport. — 1996. — V.7, N12. — P. 1995-1999.

324. Vulimiri L., Catsimpoolas N., Griffith A.L., Linder M.C., Munro H.N. Size and charge heterogeneity of rat tissue ferritins // Biochim. Biophys. Acta. -1975.- V.412, N1. -P.148-156.

325. Vulpe C.D., Kuo Y.M., Murphy T.L., Cowley L., Askwith C., Libina N., Gitschier J., Anderson G.J. Hephaestin, a ceruloplasmin homologue implicatedin intestinal iron transport, is defective in the sla mouse // Nat Genet. 1999. -V.21, N2. — P. 195-199.

326. Wang Z.-J., Lam K.-W., Lam T.T., Tso M.O.M. Iron-induced apoptosis in the photoreceptor cells of rats // Invest. Ophthalm. Vis. Sci. 1998. - V.39, N3.-P.631-633.

327. Watts R.N., Ponka P., Richardson D.R. Effects of Nitrogen monoxyde and Carbon monoxyde on molecular and cellular iron metabolism: mirror image effector molecules that target iron // Biochem. J. — 2003. V.369, Pt. 3. -P.429-440.

328. Weil D., Blanchard S., Kaplan J., Guilford P., Gibson F., Walsh J., Mburu P., Varela A., Levilliers J., Weston M.D. Defective myosin VILA gene responsible for Usher syndrome type IB // Nature. 1995. — V.374, N6517 . — P.60-61.

329. Welch S., Skinner A. A comparison of the structure and properties of human, rat and rabbit serum transferrin // Сотр. Biochem. Physiol. B. 1989. — V.93, N2. -P.417-424.

330. Westergaard N., Sonnewald U., Unsgard G., Peng L., Hertz L., Schousboe A. Uptake, release and metabolism of citrate in neurons and astrocytes in primary cultures II J. Neurochem. 1994. V.62, N5. - P. 1727-1733.

331. Wetzel M.G., Li J., Alvarez R.A., Anderson R.E., O'Brien P.J. Metabolism of linolenic acid and docosahexaenoic acid in rat retinas and rod outer segments // Exp. Eye Res. 1991. - V.53, N4. - P.437-446.

332. Willingham M.C., Rutherford A.V. The use of osmium-thiocarbohydrazide-osmium (ОТО) and ferrocyanide-reduced osmium methods to enhance membrane contrast and preservation in cultured cells // J. Histochem. Cytochem. 1984. - V.32, N4. - P.455-460.

333. Willmore L.J., Sypert G.W., Munson J.V., Hurd R.W. Chronic focal epileptiform discharges induced by injection of iron into rat and cat cortex // Science. 1978. - V.200, N 4349. - P. 1501-1503.

334. Winkler B.S., Giblin F.J. Glutathione oxidation in retina: effects on biochemical and electrical activities // Exp. Eye Res. 1983. - V.36, N2. -P.287-297.

335. Wong F. Investigating retinitis pigmentosa: a laboratory scientist's perspective // Prog. Ret. Eye. Res. 1997. - V.l6, N2. - P.353-373.

336. Woodford B.J., Tso M.O.M, Lam K.W. Reduced and oxidized ascorbates in guinea pig retina under nirmal and light-exposed conditions // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1983. - V.24, N7. - P.862-867.

337. Worwood M., Brock J.D., Cragg S.J., Hellkuhl В., Jones B.M., Perera P., Roberts S.H., Shaw D.J. Assignment of human ferritin genes to chromosomes 11 and 19ql3.3-19qter // Hum. Genet. 1985. - V.69, N4. - P.371-374.

338. Wray W., Stubblefield E. A highly sensitive procedure for detection of histones in polyacrylamide gels // Anal. Biochem. — 1970. — V.38, N2. — P.454-460.

339. Wu G.S., Walker J., Rao N.A. Effect of deferoxamine on retinal lipid peroxidation in experimental uveitis // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 1993. — V.34, N11.- P.3084-3089.

340. Wu Z., Sharma R.K., Wang J.H. Catalytic and regulatory properties of calmodulin-stimulated phosphodiesterase isozymes // Adv. Second Messenger Phosphoprotein Res. 1992. - V.25. - P.29-43.

341. Yabe-Nishimura C. Aldose reductase in Glucose Toxicity: A Potential Target for the Prevention of Diabetic Complications // Pharmacol. Rev. — 1998. V.50, N1. - P.21 -34.

342. Yamada E. Morphology of the interphotoreceptor matrix as revealed by repid freezing technique // The interphotoreceptor matrix in health and disease / Bridges C.D., Adler A.J., eds. New-York, 1985. - P.25-32.

343. Yamamoto M., Lidia K., Gong H., Onitsuka S., Kotani Т., Ohira A. Changes in manganese superoxide dismutase expression after exposure of the retina to intense light // Histochem. J. 1999. - V.31,N2. - P. 81-87.

344. Yates C.H., Reading H.W., Bitensky L., Chayen I. Activation of hexose monophosphate shunt in the outer segments of normal and dystrophic rat retina // Exp. Eye Res. 1976. - V.23, N4. - P.403-408.

345. Youdim M.B.H., Ben-Shachar D., Yehuda S. Putative biological mechanisms of the effect of iron deficiency on brain biochemistry and behaviour // Am. J. Clin. Nutr. 1989. - V.50, N3 (Suppl.). - P.607-617.

346. Young R.W. Shedding of discs from rod outer segments in the rhesus monkey. // J. Ultrastruct. Res. 1971. - V.34, N1. - P.190-203.

347. Young S.P., Bomford A., Williams R. The effect of the iron saturation of transferrin on its binding and uptake by rabbit reticulocytes // Biochem. J. -1984. V.219, N2. - P.505-510.

348. Zakin M.M.Regulation of transferrin gene expression // FASEB J. 1992. -V.6, N14. - P.3253-3258.

349. Zeevalk G.D., Hyndman A.G. Transferrin in chick retina: distribution and location during development // Dev. Brain Res. 1987. -V.37, N1-2. - P.231-241.

350. Zeevalk G.D., Hyndman. A.G. Transferrin concentration and location during formation of chick retina: developmental correlates // Neurosci Lett. -1988. V.92, N2 - P.149-154.

351. Zhao O., Shichi H. Immunocytochemical study of cytochrome P450 (1A1/1A2) induction in murine ocular tissues // Exp. Eye Res. 1995. — V.60, N2. -P.143-152.

352. Ziere G.J., van Dijk M.C., Bijsterbosh M.K., Van Berkel T.J. Lactoferrin uptake by the rat liver. Characterization of the recognition site and effect of selective modification of arginine residues // J. Biol. Chem. 1992. - V.267, N16.-P.l 1229-11235.