Диссертация (1145717), страница 30

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 30)

3).Важно отметить, что все выявленные в данной работе эффекты ольфакторныхсоциально-значимых хемосигналов на стабильность генома соматических клеток можнорассматривать, как развитие представлений о физиологической регуляции мутационногопроцесса, выдвинутой М.Е. Лобашевым (Лобашев, 1947)На заключительном этапе работы было проведено ещё два эксперимента поизучению протекторного эффекта ХСО. В предыдущих экспериментах при действии ХСОпроисходило не только снижение генотоксического эффекта от действия 2,5-ДМП, но иснижение НМ, по сравнению с фоновым (спонтанным) уровнем хромосомных перестроек,у контрольных мышей (рис. 28, «А», рис.

31). При этом в одном из трех проведенныхповторностей подобного эффекта не наблюдали (рис. 28, «Б»).Сам по себе эффект снижения геномной нестабильности при действии ХСО,возможно, является даже более интересным, чем генотоксический эффект от действия 2,5ДМП. Если генотоксический эффект стресса так или иначе изучается различныминаучными группами (Gidron et al., 2006; Hara et al., 2011), то способность нервнойсистемы понижать генетическую нестабильность была продемонстрирована в даннойработе впервые и представляет интерес как для фундаментальной науки, так и дляприкладных медицинских исследований.Дляболееточногопониманияэффектаснижения«спонтанного»уровнягенетической нестабильности в клетках костного мозга самцов домовой мыши былпроведен ещё один эксперимент (рис.

32). На самцах линии СВА было обнаружено, что24-часовое предоставление ХСО приводило к снижению частоты НМ в 1,6 раза, посравнению с контролем (рис. 32, «А»). Воздействие ХСО не сопровождалось изменением136спектра отдельных типов НМ, что говорит о пропорциональном снижении частоты всехтипов нарушений (рис. 32, «Б»). Таким образом, в трех из четырех повторностей былообнаружено снижение «спонтанного» уровня НМ при действии ХСО (рис. 28, «А», рис.31, рис. 32).Обращает на себя внимание тот факт, что во всех трех повторностях, гдевоздействие ХСО приводило к статически значимому снижению частоты НМ, частота НМв контрольных группах была выше 3,5%, и наблюдаемое снижение частоты НМ придействии ХСО происходило до уровня 1,8 – 2,9 %.

Так, в первой повторности (рис. 28«А») снижение частоты НМ происходило с 3,6% до 1,8%; в третьей повторности (рис. 31)– с 4,7% до 2,9%; а в четвертой повторности (рис. 32) – с 4,3% до 2,7%. Однако во второйповторности (в которой снижение частоты НМ при действии ХСО не происходило),частота НМ в контрольной группе составляла 2,2%, а после воздействия ХСО – 2,4% (рис.32, «А»). Возможно, отсутствие эффекта во второй повторности связано с тем, чтоуровень НМ в контрольной группе был ниже, чем в трех других повторностях, и неотличался от частоты НМ после действия ХСО в этих трех повторностях. Поэтому можнопредположить, что эффект снижения частоты НМ при действии ХСО наблюдали толькопри достаточно высоком спонтанном уровне нарушений митоза.

Важно учитывать, что вестественных популяциях у диких мышей также наблюдается значительный разброс вчастоте спонтанных нарушений митоза в зависимости от сезонности и другихклиматических и экологических факторов (Дмитриев, 1997).Также возможно предположить, что даже у интактных мышей есть фоновый уровеньстресса (зависящий от неучитываемых особенностей условий содержания), который иснижает предоставление ХСО. Возможно, что во второй повторности (рис. 28, «Б»),фоновый уровень стресса был значительно ниже, чем в случае других повторностей (рис.28, «А», рис.

31, рис. 32), в результате чего снижения частоты НМ при действии ХСО непроисходило.Таким образом, было показано, что воздействие ХСО снижало частоту НМ в клеткахкостного мозга самцов мышей во всех случаях, когда частота НМ в контрольной группепревышала некоторое пороговое значение частоты НМ, которое для наших экспериментовсоставляло 3,5%.Другой эксперимент по изучению протекторного действия ХСО заключался в оценкеспособности ХСО снижать частоту НМ в клетках костного мозга, вызванных мощныммутагенным фактором – рентгеновским облучением в дозе 4 Грея (400 Рентген).

Даннаядоза считается сильной, но при этом не приводящей к гибели костного мозга, ииспользуется во многих иммунологических и цитогенетических исследованиях на мышах137(Abramova, Surinov, 2010; Skalicka et al., 2012; Lorimore et al., 2013).

Данный экспериментбыл проведен в двух повторностях на самцах мышей линии СВА.Вобеихповторностяхтотальноеоблучениеприводилоквыраженнойдестабилизации генома клеток: частота НМ в первой повторности увеличивалась в 6,8 раз,по сравнению с контролем, а во второй – в 4,3 раза (рис.

33). Такая разница в силе эффектабыла вызвана различием в уровне спонтанной частоты НМ в клетках мышей изконтрольных групп первой (2,43%) и второй (4,3%) повторностей, а увеличение частотыНМ, вызванное облучением, в обоих случаях происходило на 14% (рис. 33).Было обнаружено, что 24-часовое предоставление ХСО, начавшееся сразу послезавершения облучения, приводило к статистически значимому снижению частоты НМ, посравнению с чистым облучением (групп «4Гр»), в 2,1 раза в первой повторности (доуровня 7,89%) и в 1,6 раза во второй повторности (до уровня 11,28%) (рис.

33). При этомчастота НМ в группе «4Гр+ХСО» по-прежнему была выше контрольной в 3,2 раза впервой повторности и в 2,6 раза – во второй повторности.Кроме того, для обеих повторностей наблюдали одинаковую тенденцию визменении спектра отдельных типов перестроек: у всех групп, которых подвергалиоблучению, значительно возрастала доля множественных перестроек, по сравнениюконтрольными группами (рис.

33). Данный эффект хорошо согласуется с предполагаемыммеханизмом возникновения хромосомных перестроек при облучении в высоких дозах,заключающемся в возникновении множественных локализованных близко друг к другудвунитевых разрывов ДНК (Rothkamm et al., 2001; Sankaranarayanan et al., 2013). Приэтом в первой повторности было обнаружено достоверное снижение доли множественныхперестроек (с 50 до 44%) при действии на облученных мышей ХСО (при одновременномувеличении доли одиночных мостов, которые можно рассматривать как менее сильныенарушения митоза, по сравнению с множественными перестройками).

Во второйповторности разницы в спектрах отдельных типов нарушений между двумя облученнымигруппами не было обнаружено, что говорит о пропорциональном снижении частоты всехтипов нарушений при действии ХСО.Таким образом, в данном эксперименте было показано, что воздействие ХСО насамцов мышей, облученных в дозе 4 Гр, приводило к снижению частоты хромосомныхнарушений в клетках костного мозга, наблюдаемых через 24 часа после завершенияоблучения.Можнопредположитьнесколькомеханизмов,которыележатвосноверадиопротекторного эффекта ХСО. С одной стороны, можно предположить, что частьповреждений ДНК при облучении возникает не вследствие прямого действия138радиоактивного излученияна ДНК, аиз-за организменного стресса, которыйиндуцируется нарушением гомеостаза в различных тканях.

То, что облучение всего телаприводит к стрессу, активации оси ГГН и выбросу глюкокортикоидов в течениенескольких часов после завершения воздействия, было показано как на грызунах (VanCauwenberghe et al., 1957; Kandasamy et al., 1995; Lebaron-Jacobs et al., 2004), так и налюдях – пациентах, нуждающихся в трансплантации костного мозга (Girinsky et al., 1994).Поэтому можно предположить, что ХСО подавляют организменную стресс-реакцию, темсамым не допуская возникновения дополнительных повреждений ДНК (не вызванныхпрямым действием рентгеновского облучения). А в пользу того, что ХСО могутблокировать развитие стресса, говорят результаты по измерению концентрации стрессгормонов при совместном действии ХСО с 2,5-ДМП (рис. 26 «А», «Б»).Сдругойстороны,можнопредположить,чтоХСОзапускаюткакие-тоспецифические ещё не изученные механизмы, которые могут активировать защитныесистемы организма, такие как синтез шаперонов и/или усиленную репарацию.

Важноотметить, что две приведенные гипотезы могут непротиворечиво дополнять друг друга,при этом в пользу того, что ХСО могут блокировать развитие стресса, индуцированногооблучением, говорит больше экспериментальных данных.Кроме того, важно отметить, что по своему механизму действия, предоставлениеХСОзначительноотличаетсяотдействияклассическихантимутагенов–радиопротекторов (глутатиона, меркаптоэтиламина, серотонина и др.), посколькутрадиционные фармакологические радиопротекторы эффективны только при введении,предшествующем облучению (Maisin et al., 1977), а начало действия ХСО происходилопосле завершения облучения.Остается невыясненным и требующим дальнейшего изучения, приводит ливоздействие ХСО к смягчению других эффектов, обусловленных радиацией. При этом самфакт, что ольфакторное воздействие и индуцируемая им специфическая активациянервной системы может достаточно сильно смягчать цитогенетический эффектоблучения, говорит об огромном научном потенциале, скрытом в данной областибиологии.139ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной работе был изучен организменный путь, через который запаховоевоздействие стресс-феромона самок мышей 2,5-диметилпиразина (2,5-ДМП) приводит кдестабилизации генома клеток костного мозга самцов домовой мыши, а также более –детально изучен генотоксический эффект различных стрессоров.

Характеристики

Список файлов диссертации