Роль белков теплового шока HSP70 и оксида азота в защитных эффектах адаптации к теплу

• Автор: Байда, Людмила Анатольевна
• Шифр специальности: 14.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ К ВЫСОКОЙ

ТЕМПЕРАТУРЕ (обзор литературы)

1. Основные понятия теории адаптации

2. Общие механизмы адаптации к теплу

3. Реакция неадаптированного организма

на действие высокой температуры

4. Молекулярные механизмы адаптации к теплу

4.1 Стресс-белки или белки теплового шока
4.2 Роль ШР70 в прекондиционировании и акклиматизации к теплу
4.3 Роль НЬРв в защите от теплового шока
5. Заключение
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Эксперименты на животных
2.2. Эксперименты на культуре клеток
2.3 Вестерн-блот анализ
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Результаты экспериментов на животных
3.1.1. Защитные эффекты адаптации к теплу
при тепловом шоке
3.1.2. Роль N0 и Н5Р70 в защитных эффектах
адаптации к теплу
3.2. Результаты экспериментов на культуре клеток
3.2.1. Разработка модели адаптации к теплу
3.2.2. Защитные эффекты адаптации к теплу
при тепловом, шоке

3.2.3. Роль N0 и Н8Р70 в защитных эффектах
адаптации к теплу
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования.
Хорошо известно, что длительная и интенсивная гипертермия приводит к тепловому шоку, который характеризуется острой гипотензией, почечной недостаточностью, поражением печени, повышением уровня ферментов в плазме крови и нарушением процесса свёртывания крови (Semenza, 1999; Diehl et al., 2000; Berger et al., 2000; Hall et al., 2001). Для теплового шока характерна гиперпродукция оксида азота (NO), который является наиболее мощным из всех эндогенных вазодилататоров (Манухина и др., 1996а; Malyshev et al., 1995; Alzeer et al., 1999). Гиперпродукция NO при теплом шоке приводит к глубокому падению АД, которое может стать необратимым (Манухина и др., 1996в). Защиту от теплового шока может обеспечивать небольшое предварительное повышение уровня N0 в организме, вызванное стимулированием синтеза N0 или введением доноров NO (Манухина и др., 1997). Механизм такой защиты окончательно не установлен. Предполагается, что он связан либо с NO-зависимым ограничением избыточной активности NOS по принципу отрицательной обратной связи, либо с NO-зависимой индукцией синтеза эндогенных протекторных факторов, например белков теплового шока (Малышев, Манухина, 1998).
Для предупреждения тепловых повреждений и сохранения работоспособности в условиях высокой температуры, необходима профилактика путем повышения теплоустойчивости самого организма за счет постепенной индивидуальной адаптации. Такой подход возможен лишь при наличии ясных представлений о механизмах адаптации к высокой температуре.
Молекулярные механизмы формирования адаптации, клеточной защиты и восстановления после повреждения в значительной степени зависят от наличия в клетке протекторных белков теплового шока (HSPs).

тепловым прекондиционированием, характеризуется следующими
признаками: 1) выживание клетки или организма под действием
потенциально летального теплового стресса; 2) синтез HSP и 3) относительно небольшая продолжительность состояния
термотолерантности (от 1 до 24 часов). Состояние термотолерантности коррелирует с наличием повышенного уровня клеточных HSPs и исчезает при его снижении. Необходимость HSP для развития термотолерантности и их роль в свертывании, сборке и транспорте белков подтверждает предположение о том, что состояние термотолерантности зависит от одной или всех этих функций HSP, а в наибольшей степени - от способности HSP диссоциировать аномальные агрегаты из денатурированных белков (Moseley, 1997; Maloyan et al., 1999; Xi et al., 2001).
В отличие от прекондиционирования, акклиматизация к теплу формирует способность организма достигать термического равновесия в условиях высокой температуры и поддерживать его при данной интенсивности работы. Кроме того, адаптация к теплу является результатом нескольких повышений внутренней температуры организма, вызванных как активным выполнением работы при высокой температуре, так и пассивным прогреванием. В отличие от термотолерантности, создаваемой
прекондиционированием, которая быстро исчезает одновременно со снижением содержания HSP, адаптация может сохраняться в течение длительного времени, пока в организме продолжают происходить периодические повышения внутренней температуры (Moseley, 1994; Moran et. al., 1996).
В организме, адаптированном к высокой температуре, снижается внутренняя температура тела в покое, происходит более эффективная передача тепла к коже и теплоотдача, что помогает организму переносить повышение внутренней температуры. Повышение теплоотдачи при этом происходит за счет системных изменений, в том числе снижения порога