Диссертация (1151316), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Подобные показатели выявлены и в мозге особейэкспериментальныхгруппбычка-песочника.Такнаибольшийростсодержания белка S100β был обнаружен у рыб, обитающих в условияхзагрязнения мазутом (в среднем на 118% выше по сравнению с контролем,P<0,01). Несколько ниже уровень роста этих показателей был у особейбычка-песочника,обитающихвприродныхусловияхзагрязнениянефтепродуктами, у которых количество S100β возросло в среднем на 92%(P<0,01) по отношению к контрольной группе рыб.210Результаты иммуноблотинга цитозольных фракций белков мозгавзрослых половозрелых особей рыб контрольных и экспериментальныхгрупп дают основания утверждать, что генерация синтеза протеина S100β,вызванная присутствием в среде обитания повышенных концентрациймазута,сопровождаетсяпоявлениемзначительногоколичествадеградированных полипептидных фрагментов, молекулярная масса которыхварьирует в пределах от 24 до 37 кДа (рис.
2.87).Рис. 2.87 Иммуноблотинг цитозольных фракций белков головного мозга взрослыхполовозрелых особей солнечного окуня и бычка-песочника, обитающих в условияххронического загрязнения мазутом (МЗ); К – контрольные группы рыбСравнительный анализ содержания протеина S100β в мозге взрослыхполовозрелых особей Neogobius fluviatilis, выловленных в водах бухтыКерченской и в акватории ихтиологического заповедника, также показалдостоверное увеличение содержания деградированных полипептидныхфрагментов этого белка с Mr=37–24 кДа в мозге животных, отобранных в б.Керченская (рис. 2.88).Рис. 2.88 Иммуноблотинг цитозольных фракций белков головного мозга взрослыхполовозрелых особей бычка-песочника, обитающих в условиях загрязнениянефтепродуктами б.
Керченская (НП); К – контрольные группы рыб, обитающие вакватории ихтиологического заказника211Полученные экспериментальные данные показывают, что одним изперспективныхпоказателейнейротоксическоговлиянияорганическихполлютантов является содержание Са2+-связывающего нейроспецифическогоастроглиального протеина S100β. Установлено, что содержание белка S100βассоциировано с функциями глиальных клеток, которые направлены назащиту нейронов ЦНС от действия повреждающих факторов. Известно, чтоглиальные клетки чрезвычайно чувствительны к изменениям нейрональнойактивности и имеют значительный метаболический и физиологическийпотенциал в поддержке жизнеспособности и функционирования нейронов.Наростактивностинейроновнейроглияотвечаетповышениемвнутриклеточной концентрации кальция, что приводит к выходу из клетокглии медиаторов, которые вызывают ответную модуляцию активностинейронов.
Однако, резкое повышение в цитозоле и ядерном матриксеконцентрации свободного Са2+ способствует последующему развитиюклеточной патологии, что может быть одной из причин эксцитотоксичности.Представленныеиндуцированныхврезультатыизменениймолекулярныхмозгедействиемповреждающихрыбпроцессов,факторовокружающей среды, содержание и состав изоформ нейроглиальногоцитозольногомаркеракальций-связывающегопротеинаS100могутрассматриваться в качестве достоверного показателя, характеризующегостепень нарушений тканей мозга на клеточном уровне.2.3.3.6 Использование протеина S100β в качестве индикатораповреждений в головном мозге крыс под действием промышленныхорганических растворителейПриизучениипромышленныхвозрастныхорганическихособенностейтоксическихрастворителейнаэффектовэкспрессиюцитоплазматического протеина S100β различных отделов головного мозгакрыс при адаптации животных к интоксикации в качестве тест-объектаиспользовались крысы линии Wistar в возрасте 14, 28, 42 и 56 суток, которые212были разделены на контрольные и экспериментальные группы методомрандомизации.Животныесодержаласьвусловиях,сприменениемстандартной для грызунов диеты и контролируемой длины светового дня(12/12 – день/темное время суток).
У всех животных был свободный доступ кпище и воде.В ходе исследования особенностей синтеза водорастворимых белков вразличных отделах головного мозга крыс разного возраста при интоксикациипромышленным органическим растворителем выявлено, что в процессепостнатального развития экспериментальных животных на фоне сниженияобщего содержания белков цитозольных фракций происходит достоверныйрост экспрессии протеина S100β. Динамика содержания протеина S100β вразличных отделах головного мозга животных экспериментальных иОтносительное содержание протеинаS100β, %контрольных групп представлена на рис. 2.89.160140***ГМК***ГМ*120100806040200КГМСПР-28КГМСПР-42КСПР-56СПР-70Рис.
2.89 Относительное содержание цитозольного протеина S100β (за 100%принято количество протеина S100β в соответствующем контроле) в коре большихполушарий (К), гиппокампе (Г) и мозжечке (М) головного мозга крыс на 28, 42, 56 и 70сутки постнатального развития (СПР) при интоксикации многокомпонентныморганическим растворителем; *- P<0,05 - достоверность разницы в сравнении сконтролем213Максимальный рост содержания протеина S100β зафиксирован вгиппокампе особей экспериментальной группы животных СПР-70, который всреднем на 37% превышали контрольные показатели. Необходимо отметить,что на фоне повышения количества протеина S100β в исследуемых отделахголовного мозга экспериментальных животных выявлено недостоверноеснижение экспрессии этого белка в мозжечке крыс экспериментальнойгруппы СПР-28 – в среднем на 1% относительно контрольных значений.Увеличение содержания протеина S100β в различных отделахголовногомозгаэкспериментальныхживотныхразноговозрастасопровождается появлением деградированных полипептидных фрагментов смолекулярной массой 24-37 кДа.
Такие полипептиды, как правило,образуются в ходе ограниченного протеолиза с участием ферментовсемейства цитозольных Са2+-активируемых цистеиновых протеаз.Установлено, что экспрессия и деградация протеина S100β тесноассоциирована с оксидативным стрессом. Рост генерации свободныхрадикалов при интоксикации синтетическими органическими соединениямиявляется одним из наиболее вероятных механизмов индукции астроглиоза.Пластичностьцитоскелетаастроцитовиегоперестройкимогутрассматриваться как один из возможных механизмов регуляции адаптивнокомпенсаторных реакций в ходе возникающих повреждений, вызванныхприсутствиемповышенныхконцентрацийреактивныхсоединенийкислорода.Полученные результаты исследования подтверждают, что уровеньсодержанияидеградациицитозольногопротеинаS100βявляетсячувствительным индикатором воздействия органических поллютантов насостояние глиоцитов мозга животных, как в ранний период онтогенеза, так ив период сформировавшейся зрелой ЦНС.
Для большинства отделовголовного мозга характерны определенные временные промежутки, втечение которых формируются устойчивое межклеточное взаимодействие. Вэтотжепериодобразуютсяпрочныефункциональнозначимыесинаптические контакты, число которых значительно превышает количестводинамически лабильных синапсов. Выявленные различия экспрессии214нейроспецифических белков в гиппокампе, коре и мозжечке головного мозгакрысподтверждаютрегиональныеособенностидифференциацииипролиферации астроцитов в постнатальном развитии мозга.Использование протеина астроглии S100β и его полипептидныхфрагментовполлютантовприизученииразличноготоксическогохимическогодействиястроенияпромышленныхоткрываетновыеперспективы при выявлении метаболических нарушений нервной ткани иадаптационных возможностей животных разных таксонов на ранних стадияхинтоксикации.Показателииспользованыдляоценкиэкспрессииданногобиологическойбелкаопасностимогутбытьсовременныхксенобиотиков и промышленных токсикантов.
Принимая во внимание, чтоглиальные клетки играют важную роль в нейротрансмиссии, контролевзаимодействия между метаболитами, поступающими в кровь, и клеткаминервнойсистемы,выявленныеизменениянейроглиальныхбелковыхмаркеров отражают ответные реакции нервной ткани при формированиинейропротекторной и репаративной функций астроцитов.2.3.4 Иммуногистохимическая оценка влияния промышленныхполлютантов на развитие астроглиальной реактивации в головноммозге рыбВ исследовании пролиферации и дифференциации астроглии тканеймозга in situ использовали иммуногистохимический метод, основанный наспецифическом связывании антигенов глиальных клеток с кроличьимиантителами, которые впоследствии связывали с помощью антикроличьихантител, меченных пероксидазой хрена (КФ 1.11.1.7). Благодаря высокойаффинности и специфичности антител против ГФКБ и связыванию смеченными антителами выявлена точная локализация астроцитов иинтенсивность астроглиоза.Анализ результатов иммуногистохимических исследований позволилвыявить на окрашенных фиксированных срезах мозга экспериментальныхособей рыб участки интенсивного, умеренного и незначительного глиоза.215Интенсивность окрашивания и обширность участков астроглиоза полностьюсоответствуют уровню содержания ГФКБ в соответствующих пробах мозгарыб, обитавших в модельных условиях повышенной концентрации ионовалюминия, свинца, ПАГ, хлорбензола и мазута.
В частности, в образцахтканимозгавзрослыхполовозрелыхособейсолнечногоокуня,подвергавшихся воздействию повышенных концентраций ПАГ, хлорбензолаи ионов алюминия, выявлены достаточно обширные по площади иинтенсивности зоны астроглиоза (рис. 2.90–2.92).КПАГРис. 2.90 Результаты иммуногистохимического исследования клеточных структурмозга взрослых половозрелых особей солнечного окуня при хроническом воздействииполициклических ароматических гидрокарбонов (ПАГ) по сравнению с препаратамимозга контрольных особей (К); об. 20, ок.10КХБРис.
2.91 Результаты иммуногистохимического исследования клеточных структурмозга взрослых половозрелых особей солнечного окуня при хроническом воздействиихлорбензола (ХБ) по сравнению с препаратами мозга контрольных особей (К); об. 20,ок.10216КAlРис. 2.92 Результаты иммуногистохимического исследования клеточных структурмозга взрослых половозрелых особей солнечного окуня при хроническом воздействииионов алюминия (Al) по сравнению с препаратами мозга контрольных особей (К); об. 20,ок.10Следует отметить, что по сравнению со срезами мозга рыб, обитавших вусловияххроническоговоздействияполициклическихароматическихгидрокарбонов, хлорбензола и ионов алюминия, на срезах мозга взрослыхполовозрелыхособейсолнечногоокуня, обитающих в присутствииповышенных концентраций мазута и ионов свинца, зоны скопленияглиальных клеток менее обширны по площади и интенсивности окраски, чтосоответствует умеренному астроглиозу (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
