Диссертация (1145717), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Кроме того, в работебыла показана возможность нейтрализовывать генотоксические эффекты 2,5-ДМП ирентгеновского облучения, а также – вызывать стабилизацию генома в целом – припомощи хемосигналов самок-одиночек (ХСО). Более того, были выявлены организменныепути, которые участвуют в реализации данного эффекта. Часть полученных результатовбыла уже опубликована нашей группой.Во-первых,былопоказано,что2,5-ДМП,атакжедругиестрессорыдестабилизируют геном клеток костного мозга самцов мышей.
Через 2 часа после началавоздействия2,5-ДМПмикроповреждениямивДНКкостном(одно-мозгуивозрастаетдвунитевымиколичестворазрывами,клетоксапуриновымииапиримидиновыми сайтами), выявляемое методом щелочного кометного электрофореза,причем возрастает частота и сильно поврежденных клеток (Даев и др., 2017). Частотаклеток с микроповреждениями ДНК продолжает быть повышенной и после 4-х часоввоздействия 2,5-ДМП, при этом частота сильно поврежденных клеток перестаетотличаться от контрольных значений. В то же время уже после 4 часов воздействия 2,5ДМП в делящихся клетках костного мозга повышается частота нарушений митоза (НМ),выявляемая ана-телофазным методом учета хромосомных аберраций. При 24-часовомвоздействии 2,5-ДМП количество клеток с микроповреждениями ДНК перестаетотличаться от контрольных значений, однако частота НМ – достигает пиковых значений,превышая контрольные показатели более чем в 2 раза (Глинин, 2010).
После 48 часоввоздействия 2,5-ДМП частота НМ по-прежнему остается выше контроля, однакоснижается, по сравнению с 24-часовым воздействием.Генотоксический эффект, заключающийся в повышении частоты клеток костногомозга с микроповреждениями ДНК через 2 часа после начала воздействия и частоты НМпри 24-часовом воздействии, был показан и для другого ольфакторного стрессора мыши –хемосигналов мочи кошки (Глинин и др., 2017).Кроме того, было показано, что даже 2-часового воздействия 2,5-ДМП достаточнодля увеличения частоты НМ в клетках костного мозга через 22 часа после завершениявоздействия.
Аналогичный эффект наблюдается и в случае 2-часовой иммобилизации,140причем частота НМ через 22 часа после её завершения не отличается от частоты НМ привоздействии 2,5-ДМП.Во-вторых, были изучены организменные пути, через которые осуществляетсядестабилизация генома при действии 2,5-ДМП и других стрессоров (иммобилизации).Самцы домовой мыши рецептируют 2,5-ДМП всеми обонятельными зонами (LeindersZufall et al., 2000; Sam et al., 2001; Mamasuew et al., 2011), причем рецепция данногохемосигнала клетками главного обонятельного эпителия приводит к тотальнойинактивации главной обонятельной луковицы, показанной методом фМРТ (Глинин, 2014).Дальнейшая активация нервной системы в ответ на предоставление 2,5-ДМП приводит кактивации оси ГГН, что выражается в увеличении концентрации кортикостерона в кровичерез 30 минут воздействия.
Другим гормональным эффектом предоставления 2,5-ДМПявляется снижение концентрации окситоцина в крови после часа воздействия, которыйсчитается анти-стресс гормоном и снижает остроту протекания стресса.Выявлена роль стресс-гормонов в дестабилизации генома при действии стрессоров.В работе показано, что глюкокортикоиды и катехоламины принимают непосредственноеучастие в индукции дестабилизации генома в клетках костного мозга как при 2-часовомдействии 2,5-ДМП, так и при 2-часовой иммобилизации.
Так, в случае предварительноговоздействияметирапоном(блокаторомсинтезаглюкокортикоидов)последующеевоздействие стрессором не приводит к увеличению частоты НМ, по сравнению сконтрольными значениями. В случае воздействия на мышей пропранололом (βадреноблокатор) происходит снижение уровня НМ, по сравнению со стрессорнымвоздействием, однако частота НМ по-прежнему остается выше контрольной.Также показано, что генотоксический эффект 2,5-ДМП полностью опосредованобонятельным эпителием, что говорит о полной нейрональной природе эффекта 2,5-ДМП.Так, при предварительной химической инактивации всех обонятельных эпителиев(главный обонятельный эпителий, вомероназальный орган, ганглий Грюнберга) за счетвоздействия солей цинка, происходит полное исчезновение генотоксического эффекта 2,5ДМП: частота НМ после 24-часового воздействия феромоном не отличается отконтрольной.В третьих, была показана возможность нейтрализовать генотоксический эффект 2,5ДМП на клетки костного мозга самцов мышей при помощи других хемосигналов мышей,а также – изучены организменные механизмы, участвующие в реализации данногопротекторного эффекта.
Было показано, что предварительное 24-часовое воздействиеХСО приводит к подавлению генотоксического эффекта от последующего 24-часовоговоздействия 2,5-ДМП (Даев и др., 2010, 2012; Daev et al., 2011). Одновременное141воздействие обоих хемосигналов приводит к ещё более выраженному защитному эффектуХСО. Кроме того, было выявлено, что ХСО снижает даже «спонтанный» уровень НМ вделящихся клетках костного мозга в случаях, когда частота НМ в контрольной группепревышает некоторое пороговое значение, которое для наших экспериментов составляло3,5%. Было также показано, что воздействие ХСО может снижать даже генотоксическийэффект от тотального рентгеновского облучения животных (4 Грея) (Даев и др., 2014).Как и в случае 2,5-ДМП, воздействие ХСО изменяет активность обонятельныхлуковиц, выявляемую методом фМРТ.
Однако в отличие от 2,5-ДМП воздействие ХСОприводит к активации обонятельных луковиц, а совместное воздействие обоиххемосигналов частично подавляет эффект каждого из них: происходит снижение какплощади активировавшихся нейронов, так и площади инактивировавшихся нервныхклеток (Глинин, 2014). На гормональном уровне одновременное действие 2,5-ДМП и ХСОприводит к отсутствию характерных для воздействия 2,5-ДМП, повышения концентрациикортикостерона и снижения концентрации окситоцина.Показано,чтоэффектснижениячастоты«спонтанных»НМ,вызванныйпредоставлением ХСО, полностью опосредован обонятельными зонами самцов мышей.Так, при предварительной химической инактивации всех обонятельных эпителиев(главного обонятельного эпителия, вомероназального органа, ганглия Грюнберга) за счетвоздействия солей цинка, происходит полное исчезновение эффекта ХСО: частота НМпосле 24-часового воздействия не отличается от контрольной.Таким образом, в работе было впервые показано, что дестабилизация генома клетоккостного мозга может происходить при стрессировании организма как частичноинвазивными (иммобилизация), так и полностью неинвазивными воздействиями(хемосигналы: 2,5-ДМП и моча кошек).
Важно отметить, что данный эффект опосредованисключительно активацией центральной нервной системы, которая запускает процессорганизменного стресса. С другой стороны, было впервые показано, что возможноиндуцировать такое состояние нервной системы, которое, напротив, будет оказыватьстабилизирующий эффект на геном периферийных клеток (воздействие ХСО).Учитывая роль дестабилизации генома клеток в формировании целого рядапатологий, как у грызунов, так и у человека, представляется особенно важнымдальнейшее изучение роли нервной системы в регуляции данного процесса. Этопредставляет интерес как для фундаментальной науки, так и для прикладных медикобиологических исследований.142ВЫВОДЫ1) Действие стрессоров различной природы, опосредованное центральной нервнойсистемой животных, приводит к дестабилизации генома клеток костного мозга самцовмышей.2) Дестабилизирующее геном клеток костного мозга самцов мышей действиеольфакторногохемосигнала2,5-диметилпиразинаассоциированосувеличениемконцентрации кортикостерона и снижением концентрации окситоцина в плазме крови.3) Генотоксическое действие 2,5-диметилпиразина и иммобилизации на клеткикостного мозга самцов мышей опосредовано глюкокортикоидами и катехоламинами.4) Дестабилизирующее геном клеток костного мозга действие 2,5-диметилпиразинаопосредовано обонятельным эпителием носовой полости самцов-реципиентов.5) Регуляция стабильности генома клеток костного мозга самцов мышей придействии ольфакторных хемосигналов ассоциирована с модуляцией активности нейроновглавных обонятельных луковиц.6) Полоспецифические ольфакторные хемосигналы могут снижать как спонтанную,так и индуцированную облучением нестабильность генома.7) Социально-значимые летучие хемосигналы у домовой мыши могут какдестабилизировать, так и стабилизировать геном клеток костного мозга, тем самымосуществляя регуляцию этого важного параметра жизнеспособности животных.143СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.Бородин П.М., Беляев Д.К.
Влияние стресса на частоту кроссинговера во 2-ойхромосоме домовой мыши // Докл. АН СССР. 1980. Т.253(3). С.727-729.2.БородинП.М.,БеляевД.К.Влияниеэмоциональногострессаначастотурекомбинаций в 1-й хромосоме домовой мыши // Докл. АН СССР. 1986. Т.286(3).С.726-728.3.Глинин Т.С. Моделирование процесса формирования патологий ольфакторнымисигналами у домовой мыши // Медицинский академический журнал, 2010, Т.10, №5,С.119-120.4.ГлининТ.С.Влияниесоциально-значимыххемосигналовначастотурадиоиндуцированных повреждений хромосом в клетках костного мозга самцовдомовой мыши: выпускная квалификационная работа магистра. СПб. 2014.
75 с.5.Глинин Т.С., Старшова П.А., Шубина В.А., Анисимова М.В., Бондаренко А.А.,Мошкин М.П., Даев Е.В. Запах хищника дестабилизирует геном клеток костногомозга мыши // Экологическая Генетика. 2017. Т.15(1). С.4-11.6.Глотов Н.В., Животовский Л.А., Хованов Н.В., Хромов-Борисов Н.Н. Биометрия. Л.:ЛГУ. 1982. 264 с.7.Даев Е.В. Нарушения мейоза у молодых самцов домовых мышей при воздействииэкзогенными метаболитами половозрелых животных // Зоол.
журн. 1982. Т.61(8).С.1269-1271.8.Даев Е.В. Индукция доминантных леталей в потомстве самцов мышей линии СВАпосле феромонального воздействия // Генетика. 2003. Т.39(10). С.1347-1352.9.Даев Е.В. Генетические последствия ольфакторных стрессов у мышей: Автореф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
