Автореферат (1151315), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Определить показатели оксидативного стресса и активностиантиоксидантной системы тканей животных (крыс, рыб, моллюсков) вразличные сроки онтогенеза при действии ионов металлов и органическихксенобиотиков.8. Провести сравнительный анализ токсических эффектов загрязнителей насостояние цитоскелетного ГФКБ и цитоплазматического протеина S100βнейроглии рыб.9. Оценить валидность комплексной оценки молекулярных биомаркеровГФКБ, протеина S100β и показателей оксидативного стресса для оценкистепени биологической опасности промышленных загрязнителей.10. Изучить эффективность применения иммуномодулятора для поддержанияиммунной резистентности продуктивных животных в условиях загрязненияокружающей среды.Методологияиметодыдиссертационногоисследования.Методологической основой исследования явились труды специалистов вобласти биохимии и физиологии ЦНС, необходимость научного обоснованиязакономерностей формирования молекулярных и клеточных ответныхмеханизмов нервной ткани животных на различных стадиях постнатальногоонтогенеза в модельных и природных условиях загрязнения окружающей средысовременными промышленными экотоксикантами.
Методология исследования5определяет целесообразность использования комплексного методическогоподхода,включающегоследующиефизико-химическиеметоды:дифференциального центрифугирования, фотоколориметрические методыопределения содержания белка (метод Лоури, метод Брэдфорд) и содержаниятиобарбитурат-активных соединений; определение активности ферментов(каталазы,супероксиддисмутазы,глутатионредуктазы,глутатион-Sтрансферазы,глутатионпероксидазы),электрофорезвградиентномполиакриламидном геле (ПААГ) в присутствии додецилсульфата натрия(ДСН), ион-обменная и адсорбционная хроматографии; иммунохимическиеметоды(иммуноэлектрофорез,иммуноблотинг,иммунодиффузия,иммуногистохимия); цитологические методы (бактерицидная активность,активность лизоцима, количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула,фагоцитарная активность лейкоцитов, фагоцитарное число, индексзавершенности фагоцитоза); экспериментальные модели с использованием рыб,моллюсков, крыс, свиней; статистические методы обработки данных.Научнаяновизнарезультатовисследования.Предложеноиспользование молекулярных биомаркеров ГФКБ, протеина S100β ипоказателей оксидативного стресса для характеристики состояния животныхразличных таксонов, вызванных реакцией организма на загрязнение средыобитания промышленными поллютантами.
Впервые показатели астроглиоза иоксидативного стресса используется в качестве биомаркера клеток головногомозга рыб в условиях неблагоприятного влияния ксенобиотиков. Впервыепредложен способ биоиндикации состояния двухстворчатых моллюсков вусловиях воздействия промышленных поллютантов, базирующийся наопределении уровня окислительных повреждений липидов гепатопанкреаса,вызванных нарушением окислительно-восстановительного баланса клеток.Предложено использование показателей оксидативного стресса,цитоскелетных и цитоплазматических нейроспецифических белков в качествепрогностических маркеров состояния животных различных таксонов вусловиях техногенного загрязнения.
Впервые ГФКБ применяется в качествемолекулярного маркера астроглии рыб как для характеристики метаболическихнарушений на ранних стадиях интоксикации, так и дифференциации степенинеблагоприятного влияния ионов металлов и органических ксенобиотиков. Донастоящего времени изменения содержания и состава полипептидныхфрагментов глиального фибриллярного кислого белка в мозге рыб неиспользовалось в качестве индикатора состояния популяций рыб в условияхзагрязнения водной среды.Впервые молекулярный маркер астроглии – белок S100β используется вихтиологических исследованиях, что позволяет расширить спектрмолекулярных маркеров нейроглии и повысить достоверность определенияметаболических нарушений в головном мозге рыб на различных стадияхинтоксикации, а также дифференцировать меру неблагоприятного влиянияионов металлов и органических соединений. Изменения содержанияцитозольного кальций-связывающего белка S100β в мозге рыб не6использовались для характеристики состояния гидробионтов в условияххронического загрязнения водной среды органическими ксенобиотиками.Впервые установлены особенности влияния неблагоприятных факторовразличной химической природы (ионы алюминия, ионы свинца, хлорбензол,полициклические гидрокарбоны, мазут) на содержание и состав цитоскелетного(ГФКБ) и цитоплазматического (протеин S100β) нейроспецифических белковрыб в процессе постнатального онтогенеза.Выявлены общие закономерности реактивного астроглиального ответа навоздействие неблагоприятных факторов – повышение экспрессии ГФКБ ифибриллогенеза сопровождается ростом содержания деградированныхполипептидных фрагментов.
Показано, что астроглиальный ответ наинтоксикацию ионами металлов и органическими ксенобиотиками,характеризуется не только увеличением содержания ГФКБ и фибриллогенезом,но и активной реконструкцией стабильной при нормальных физиологическихусловиях сети промежуточных филаментов цитоскелета астроцитов.Установлено существование прямой зависимости между развитиемастроглиального ответа и оксидативным стрессом в нервной ткани животныхпри хроническом воздействии неблагоприятных факторов.Теоретическая и практическая значимость работы.
Получены новыеданные, дополняющие физиологические и биохимические представления ороли нейроглии животных. Результаты работы позволяют пересмотретьизвестные для цитоскелета астроцитов функции пассивного механическогоинтегратора внутриклеточного пространства. Комплексный подход сиспользованием иммунохимических методов значительно расширяет границыприкладного применения нейроспецифических белков (цитоскелетного ГФКБ ицитозольного кальций-связывающего протеина S100β) в качестве маркеровпатологических состояний ЦНС животных.Особенностиэкспрессиимолекулярныхмаркеровживотных,используемые при выявлении интенсивности биологического воздействиясовременных промышленных загрязнителей, позволяют не толькоохарактеризовать динамику процессов, ведущих к повреждениям клеточныхструктур на базовых уровнях организации биосистем, но и получитьинформацию о степени повреждений на ранних стадиях интоксикации, оценитьспособность организма к репарации органических повреждений, разработатьмеры эффективного восстановления жизненных функций животных, а такжеопределить состояние промысловых видов рыб, являющихся сырьем дляизготовления продуктов питания.Результаты исследований включены в программы курсов лекций илабораторных работ по биохимии для студентов технологического и морскогофакультетов Керченского государственного технического университета,ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И.
Скрябина.Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту.- Комплексная характеристика и возрастные особенности физиологобиохимических, молекулярных и клеточных нарушений в нервной ткани7животных разных таксонов при действии ионов металлов и органическихксенобиотиков.- Обоснование возможностей использования молекулярных биомаркеровнейроглии животных для оценки степени физиологической и биохимическойопасности промышленных загрязнителей;- Обоснование эффективности применения иммуномодулятора дляподдержания иммунной резистентности продуктивных животных в условияхзагрязнения окружающей среды.Личный вклад соискателя.
Диссертация является личной научнойработой. Основные идеи исследования, рабочая гипотеза научной проблемывыдвинуты автором самостоятельно. Диссертантом самостоятельно проведенанализ литературных данных, статистическая обработка результатов,информационно-патентный поиск, большая часть экспериментальныхисследований, обобщение полученных результатов.
Обсуждение методологии,исследований, разработка программы и задач исследования проведенысовместно с научными консультантами – проф., д.б.н. Недзвецким В.С. и проф.,д.б.н. Максимовым В.И. Диссертант непосредственно принимал участие ввыполнении всех задач работы. В диссертации не использовались идеи илиразработки, принадлежащие соавторам публикаций.Апробациярезультатовисследования.Основныерезультатыисследований обсуждены на научных семинарах кафедры биофизики ибиохимии ДНУ (Днепропетровск, 2006-2015), ежегодных научныхконференциях КГМТУ (Керчь, 2006-2015), а также на научных форумах: IIмеждунар.
науч.-практ. конф. «Экологическая безопасность: проблемы и путирешения» (Алушта, 2006); науч.-практ. конф. «Окружающая среда и здоровье»(Тернополь, 2007); междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемысовременной биохимии и клеточной биологии» (Днепропетровск, 2008);междунар. науч.-практ. конф. «Теоретические и прикладные проблемысовременной науки и образования» (Курск, 2010); расширенный науч.
семинар«Экологическая и пищевая безопасность в Юго-Восточной Европе и Украине»(Днепропетровск, 2011); междунар. науч.-практ. конф. «Теоретические иприкладные проблемы современной науки и образования» (Курск, 2011); IIIмеждунар. науч.-практ. конф. «Современные проблемы биологии, экологии ихимии» (Запорожье, 2012); науч.-практ. конф. «Морские технологии: проблемыи решения» (Керчь, 2012), VII междунар.
науч.-практ. конф. «Экология речныхбассейнов» (Владимир, 2013); II междунар. науч. конф. «Актуальные проблемысовременной биохимии и клеточной биологии» (Днепропетровск, 2013); .междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы общества, науки иобразования: современное состояние и перспективы развития» (Курск, 2013);междунар. науч.-практ. конф. «Современная наука: проблемы, инновации,решения» (Курск, 2013); науч.-практ. конф. «Современные проблемыпреподавания и научных исследований биологии (Днепропетровск, 2014),междунар. науч.-практ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
