Диссертация (1151316), страница 31
Текст из файла (страница 31)
2.76 Относительное содержание ГФКБ в головном мозге взрослыхполовозрелых особей бычка-песочника и солнечного окуня при хроническом воздействиинефтепродуктов по сравнению с контрольными группами рыб (К); МЗ – моделированиезагрязнения мазутом; НП – загрязнение нефтепродуктами в природных условиях; ** –P<0,01; *** – P<0,001 – достоверность разницы в сравнении с контролемКоличество ГФКБ в головном мозге особей солнечного окуня и бычкапесочника, в условиях загрязнения среды мазутом по сравнению сконтрольными группами было выше в среднем на 76% (P<0,01) и 92%(P<0,01) соответственно.
Следует отметить, что в головном мозге бычкапесочника, обитающего в условиях техногенного загрязнения в водахб. Керченская, выявлено более значительное увеличение содержания ГФКБ,превышающее аналогичные показатели контрольной группы в среднем на115% (P<0,001).196Результаты определения полипептидного состава ГФКБ в мозге рыб,обитающих как в модельных, так и в природных условиях загрязнениянефтепродуктами,показализначительноевозрастаниеколичествадеградированных полипептидов ГФКБ.
Наиболее значительные измененияГФКБ выявлены в цитоскелетных фракциях белков, экстрагированных 4 Ммочевиной, в головном мозге экспериментальной группы, состоящей изособей бычка-песочника, обитающих в Керченской бухте (рис. 2.77).Рис.2.77 Иммуноблотинг цитоскелетных фракций белков головного мозга взрослыхполовозрелых особей солнечного окуня и бычка песочника, обитающих в условияххронического загрязнения нефтепродуктами; К – контрольные группы рыб; МЗ –моделирование условий загрязнения мазутом; НП – загрязнение нефтепродуктами вприродных условияхРезультаты воздействия современных поллютантов – ионов металлов иорганических ксенобиотиков на состояние промежуточных филаментовастроглии головного мозга рыб, обитающих в природных условиях (бух.Керченская, р. Самара-Днепровская) согласуются с данными, полученными влабораторных условиях, и адекватно отражают степень патогенетическихнарушений нервной ткани животных на клеточном уровне.До настоящего времени изменения содержания и состава глиальногофибриллярного кислого белка в мозге рыб не использовалось в качествеиндикатора состояния популяций в условиях загрязнения водной среды.Предлагаемое решение задачи дает возможность использовать ГФКБ вкачестве чувствительного и достоверного биомаркера состояния популяцийрыб на различных стадиях интоксикации.1972.3.3 ИспользованиецитоплазматическогопротеинаS100βнейроглии животных в качестве индикатора повреждений вусловиях воздействия промышленных поллютантовГлобальное загрязнение водных ресурсов промышленными отходами иксенобиотиками антропогенного происхождения вызывает изменения вбиосистемах на всех уровнях организации – от макромолекул до биоценозов.Особую роль в обеспечении нормального метаболизма центральныхобменных путей живых организмов играют ионы кальция, регуляциявнутриклеточной концентрациикоторыхосуществляется с помощьюуниверсальных для всех типов клеток кальций-связывающих белков.
Однимиз представителей этой группы белков, обеспечивающих ответные реакцииклеток на изменения внешней среды, является нейроспецифический белокS100β, синтезирующийся преимущественно клетками нейроглии. Этот белок,активно участвует в модуляции ответных процессов сборки промежуточныхфиламентов, отвечает за состояние цитоскелета и связанные с этимклеточные функции [179, 180].
Изучение роли нейроспецифическогокальций-связывающегопротеинаS100βвпроцессецитоскелетныхперестроек глиальных клеток нервной ткани рыб, которые, как показываютпредставленные результаты исследований, могут быть индуцированыповышеннымиконцентрациямиксенобиотиков,возможно,ионовпозволитметалловрасширитьиорганическихкругмолекулярныхбиологических маркеров, использующихся для оценки повреждающихэффектов современных поллютантов.
Кроме того, определение функцийнейроспецифичных белков имеет большое значение для изучения основныхмолекулярных механизмов, обеспечивающих адаптационные возможностиклеток нервной ткани.1983.3.3.1Влияниеионовалюминиянасодержаниеиполипептидный состав протеина S100β головного мозга рыб вэкспериментальных моделяхВнастоящеевремядостоверноизвестно,чтоалюминиеваяинтоксикация приводит не только к изменениям физико-химическихсвойств клеточных мембран и нарушению механизмов экспрессии генов, нои вызывает формирование амилоидных бляшек и вовлечение клеток впроцесс апоптоза [140, 542, 543].
В исследовании нейротоксическихэффектов повышенных концентраций Al3+ на содержание и полипептидныйсоставбелкаS100βголовногополовозрелыхособейсолнечногомозгаокунярыбииспользоваликарася.взрослыхВыявлено,чтопродолжительное воздействие хлорида алюминия (в течение 45 суток)индуцирует достоверное увеличение содержания цитозольного белкаголовного мозга рыб S100β. Относительное содержание этого белка былодостоверноповышеннымвмозгевзрослыхполовозрелыхособейэкспериментальных групп – солнечного окуня (в среднем на 105%, P<0,05) икарася (в среднем на 67%, P<0,01) относительно аналогичных показателей вголовном мозге контрольных групп рыб тех же видов.
Динамика содержаниякальций-связывающего белка S100β в головном мозге экспериментальныхгрупп рыб относительного контроля (взято за 100%) представлена на рис.2.78.Сравнительный анализ результатов иммуноблотинга, позволяющийоценить содержание протеина S100β в мозге взрослых половозрелых особейсолнечного окуня и карася экспериментальных и контрольных групп, даетоснования утверждать о достоверном увеличении содержания полипептидовс молекулярной массой от 24 до 37 кДа (рис.
2.79).199Относительное содержаниепротеина S100β, %250**200*150100500Ксолнечный окунькарасьРис. 2.78 Относительное содержание белка S100β в головном мозге взрослыхполовозрелых особей бычка-песочника и солнечного окуня при хроническом воздействииалюминия по сравнению с контрольными группами рыб (К); * – P<0,05; ** – P<0,01 –достоверность разницы в сравнении с контролемРис. 2.79 Иммуноблотинг цитозольных фракций белков головного мозга взрослыхполовозрелых особей солнечного окуня и карася, обитающих в условиях хроническоговоздействия алюминия (Al); к – контрольные группы рыбИз полученных результатов исследований следует, что интоксикацияалюминием вызывает ответные молекулярные перестройки клеток астроглиинервной ткани, в ходе которых увеличение синтеза цитоскелетного ГФКБсопровождаетсядостовернымувеличениемсодержанияцитозольногокальций-связывающего протеина S100β и его дериватов с Mr=24–37 кДа.2002.3.3.2 Влияние ионов свинца на содержание и полипептидныйсостав протеина S100β головного мозга рыб в экспериментальныхмоделяхВ последние годы белки показатели содержания белков семейства S100широко используются в качестве маркера повреждений мозга человека [181,409, 411].
Сходные реакции нервной ткани выявлены у рыб разныхбиологических видов. Обнаруженные закономерности базируются как наосновесистемногоизученияхроническогодействияповышенныхконцентраций хлорида алюминия, так и на исследованиях нейротоксическихэффектов хронического действия ацетата свинца. В частности, приисследовании действия повышенных концентраций Pb2+ на содержание белкацитозольной фракции головного мозга S100β установлено, что у взрослыхполовозрелых особей солнечного окуня и карася хроническое действиеповышенных концентраций ацетата свинца (10 мг/л) индуцирует достоверноеувеличение содержания этого протеина по сравнению с контролем.Дифференциацияпомолекулярноймассеиммунореактивныхполипептидов методом иммуноблотинга, позволяющая оценить уровеньсодержания протеина S100β в составе цитозольной фракции белковголовного мозга рыб, позволила выявить, что хроническое действие ионовPb2+ индуцирует достоверное увеличение содержания этих белков в нервнойткани головного мозга экспериментальных групп взрослых половозрелыхособей солнечного окуня и карася по сравнению с контрольными группами всреднем на 76% (P<0,05) и на 54% (P<0,01) соответственно.
Относительноесодержание S100β в головном взрослых половозрелых особей солнечногоокуня и карася при хроническом действии ионов свинца в сравнении сконтрольными группами рыб тех же видов (взято 100 %) представлено нарис. 2.80.201Относительное содержаниепротеина S100β, %210***1801501209060300Ксолнечный окунькарасьРис. 2.80 Относительное содержание белка S100β в головном мозге взрослыхполовозрелых особей солнечного окуня и карася при хроническом воздействии свинца посравнению с контрольными группами рыб (К); * – P<0,05; ** – P<0,01 – достоверностьразницы в сравнении с контролемРезультаты иммуноблотинга цитозольных фракций белков головногомозга особей контрольных и экспериментальных групп солнечного окуня икарася представлены на рис. 2.81.Рис.
2.81 Иммуноблотинг цитозольных фракций белков головного мозга взрослыхполовозрелых особей солнечного окуня и карася, обитающих в условиях хроническоговоздействия свинца (Pb); К – контрольные группы рыбРезультаты проведенных исследований указывают на достоверноеувеличение количества протеина S100β во всех экспериментальных группахвзрослых половозрелых рыб в условиях хронического загрязнения среды2022+обитания ионами Pb . Действие свинца на нервную ткань всех тестируемыхвидов рыб вызывает не только реактивный ответ астроцитов и увеличениесодержания цитозольного нейроспецифического белка S100β, но и процессы,связанные с модуляцией состава его полипептидных фрагментов смолекулярными массами 20-37 кДа.2.3.3.3 Влияние повышенных концентраций ионов металлов насодержание и полипептидный состав протеина S100β головногомозга рыб в природной среде обитания (участки р. СамараДнепровская)Известно, что у наземных животных протеины семейства S100 способныпроявлять как трофическое, так и токсическое действие.
В частностинаномолярные концентрации этих белков in vitro стимулируют рост аксонов,повышают жизнеспособность нейронов, предотвращают апоптоз. В то жевремя их микромолярные концентрации имеют противоположное действие –стимулируют экспрессию провоспалительных цитокинов и индукциюапоптоза [410]. При определении уровня содержания протеина нервной тканиS100β в головном мозге взрослых половозрелых особей карася, обитающихна загрязненных металлами участках реки Самара Днепровская, в качествеконтрольной группы взрослых половозрелых особей рыб использовалиособей того же вида, выловленных в водах условно чистой акватории р.Ворскла(вУстановлено,районечтосуществующегоотносительноеихтиологическогоколичествопротеиназаповедника).S100βбылодостоверно (P<0,05) повышенным в мозге Сarasius (в среднем на 54%) иззагрязненных участков, по отношению к группе рыб, обитающих в районеихтиологического заповедника в условно чистом участке реки Ворскла(рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
