Диссертация (1145717), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Кроме того, мы впервые продемонстрировали, что именностресс-реакция, вызванная данным хемосигналом, приводит к дестабилизации геномаклеток костного мозга, проявляющейся в индукции микроповреждений ДНК (выявляемыхметодом кометного электрофореза), а также – в хромосомных перестройках, наблюдаемыхпри клеточных делениях. То, что однократное воздействие различными стрессорамиприводит к дестабилизации генома клеток костного мозга самцов мышей, былоподтверждено в экспериментах по предоставлению хемосигналов хищника (кошки) ииммобилизации животныхВпервые были изучены нейроэндокринные пути действия 2,5-ДМП, и былопоказано, что предоставление данного хемосигнала приводит к инактивации главныхобонятельных луковиц (чего не происходит при действии других хемосигналов самок),повышениюконцентрацииГенотоксическийэффекткортикостерона, снижению2,5-ДМПполностьюконцентрациипропадаетприокситоцина.предварительнойинактивации обонятельного эпителия носовой полости солями цинка, а также – припредварительном действии блокатора синтеза глюкокортикоидов – метирапона.Кроме того, впервые было показано, что как гормональные, так и генотоксическиеэффекты 2,5-ДМП могут быть нейтрализованы предоставлением самцам мышейхемосигналов самок-одиночек (ХСО).
Более того, впервые было продемонстрировано, чтопредоставлениеХСОможетснижатьчастотукакспонтанных,такирадиоиндуцированных нарушений митозов в клетках костного мозга самцов мышей.Теоретическая и практическая значимость исследованияВыявленная в данной работе способность острого стресса дестабилизировать геномклеток имеет как теоретическую, так и практическую значимость, поскольку повреждениягенома клеток ассоциированы с патогенезом ряда заболеваний человека, таких как многиевиды рака, нейродегенеративные заболевания, атеросклероз, заболевания кровеносной ииммунной системы.
Более того, дестабилизация генома является одним из основныхмеханизмов старения организма. Таким образом, данные, полученные в нашей работе,могут внести вклад в понимание развития ряда заболеваний, а также – в биологиюстарения.Другим важным результатом данной работы было выявление способности нервнойсистемыстабилизироватьгеномпериферийныхклетокунестрессированных,10стрессированных и подвергнутых действию физического мутагена (радиационномуоблучению) животных. Этот эффект особенно важен в свете трансляционного потенциаларезультатов работы в сферу клинической медицины, поскольку он демонстрируетвозможность самого организма стабилизировать геном собственных соматических клеток,не только при физиологическом стрессе, но и в случае воздействия физическимимутагенами.Положения, выносимые на защитуПсихосоциальные стрессоры (хемосигналы 2,5-диметилпиразин, моча кошек, атакже иммобилизация) могут индуцировать состояния нервной системы, приводящие кдестабилизации генома клеток костного мозга самцов мышей.Дестабилизация генома клеток костного мозга при действии 2,5-диметилпиразинаассоциирована с увеличением концентрации кортикостерона и снижением концентрацииокситоцина в плазме периферической крови самцов мышей.Эффект дестабилизации генома клеток костного мозга при действии 2,5диметилпиразина, а также иммобилизации может быть полностью или частичнонейтрализован применением фармакологических блокаторов стресс-гормонов.Изменение стабильности генома клеток костного мозга при действии ольфакторныххемосигналов полностью опосредовано обонятельным эпителием носовой полости иассоциировано с модуляцией активности нейронов главных обонятельных луковиц самцовмышей.Социально-значимые хемосигналы самок-одиночек могут подавлять развитиеольфакторно индуцированного стресса и стабилизировать геном клеток костного мозгакак интактных, так и облученных в дозе 4 Гр самцов мышей.Методология и методы диссертационного исследованияВ работе был использован комплексный подход, включающий в себя неинвазивныеспособы различных психо-социальных воздействий на мышей разных линий.
Для анализастресс-реакции на разных уровнях применяли современные методы, такие какфункциональнаямагнитно-резонанснаятомография,иммуноферментныйметодопределения концентраций гормонов в крови, кометный электрофорез единичных клеток,ана-телофазный метод анализа хромосомных аберраций. Во всех экспериментах материалшифровали, использовали не только негативный, но, по возможности, и позитивныйконтроль, применяли адекватные методы статистической обработки данных.11Личный вклад автораОсновная часть экспериментальной работы, планирования экспериментов, описанияисследований, анализа и обсуждения результатов выполнена автором самостоятельно.Измерения концентрации гормонов методом ИФА и изучение активации различных зонмозга методом фМРТ были выполнены совместно с сотрудниками Центра коллективногопользования «SPF-виварий» Института цитологии и генетики СО РАН, что нашлоотражение в совместных публикациях.Степень достоверности и апробация результатовДостоверность результатов подтверждает корректная статистическая обработкаданных, а также – их воспроизводимость в независимых экспериментах.
Материалыисследования были опубликованы в 7 статьях в рецензируемых научных изданиях. Крометого, результаты данной работы были представлены на конференциях: КонференцияВОГиС «Проблемы генетики и селекции» (Новосибирск, 2013); 17-я международнаяПущинская школа-конференция молодых ученых «Биология – наука XXI века», (Пущино,2013); 19-я международная конференция по нейронаукам «Stress and behavior» (СанктПетербург, 2013); 3-я международная конференция «Genetics of aging and longevity»(Сочи, 2014); Международная конференция «Биомедицинские инновации для здоровогодолголетия» (Санкт-Петербург, 2016); 23-я международная конференция по нейронаукам«Stress and behavior» (Санкт-Петербург, 2016).Материалыдиссертациидокладывалинасеминарекафедрыгенетикиибиотехнологии СПбГУ (Санкт-Петербург, 2017).Структура диссертацииДиссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала иметодов исследования, результатов, обсуждения, заключения, выводов и спискацитируемой литературы, включающего 368 ссылок.
Полный объем диссертациисоставляет 175 страниц с 33 рисунками и 3 таблицами.12ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ1.1. Физиологический стресс1.1.1. Теория стрессаВсе живые организмы стремятся к поддержанию динамического равновесия,называемого гомеостазом. Этому равновесию постоянно угрожают различные физическиеи психические события, к которым организму приходится адаптироваться. Ещё в 1936году Ганс Селье обнаружил существование единой неспецифической реакции наразличные повреждающие воздействия (Selye, 1936).
Данная реакция получила название«общего адаптационного синдрома», или стресса, а те воздействия, которые индуцируютначало данной реакции – стрессоров.Организм может получать информацию о стрессорах ото всех своих сенсорныхсистем, регистрирующих изменения как внешней (с помощью зрения, осязания, обонянияи слуха), так и внутренней среды. Сигналы интерпретируются головным мозгом изапускают ряд консервативных нейроэндокринных ответов, призванных минимизироватьущерб от воздействий. Особый интерес представляют психо-социальные стрессоры,являющиеся основным типом индукторов стресса у человека (Cohen, 1980), иприсутствующие у многих других социальных животных (например, стресс от«социальных поражений» у грызунов) (Schloesser et al., 2010).К главным нейроэндокринным ответам на стресс относят активацию автономнойнервной системы, а также – гормональной оси «гипоталамус-гипофиз-надпочечники»(ГГН) (Ulrich-Lai, Herman, 2009). Стресс возникает в ответ не только на физическиестрессоры, такие как раны, инфекции или боль, но и на психические состояния,индуцированные самим мозгом (например, страх или тревога) (Davis, 1992).Дальнейшие стадии стресса, с одной стороны, характеризуются мобилизацией всегоорганизма (например, запуском реакции «бей-беги») (Tank, Wong, 2015), а с другой –активацией в периферийных органах защитных механизмов (например, системы защитымитохондрий от перекисных повреждений и синтеза шаперонов) (Du et al., 2009).
Однакоесли стресс-реакция развивается чрезмерно сильно или затягивается, то она сама можетпривести к повреждениям. К главным организменным повреждениям, свойственнымострому или хроническому стрессу, относят инволюцию тимуса, гипертрофиюнадпочечников и возникновение язв в желудочно-кишечном тракте (Селье, 1960).13За последние десятилетия понимание механизмов протекания стресс-реакциизначительно углубилось.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
