Исследование токсического действия алюминия на нейроны и тимоциты мышей

• Автор: Тунева, Елена Олеговна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Накопление алюминия в организме интенсивно изучается, и существующие факты свидетельствуют о том, что этот процесс в мозге может сопровождать возникновение и развитие таких нейродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера и паркинсонизм , , v , . В то же время, представления о токсичности алюминия для организма человека до сих пор неоднозначны. Для людей, живущих в областях с повышенным содержанием алюминия в окружающей среде, обнаружена корреляция между содержанием алюминия в воде и частотой проявления болезни Альцгеймера БА . Расхождения в экспериментальных данных происходят, вероятно, изза отсутствия достаточной информации о его локализации в пораженных участках мозга, а также и о механизмах его действия на возбудимые ткани. Так или иначе, увеличивающееся производство алюминия для нужд промышленности и расширяющееся применение алюминиевых изделий в быту делают необходимым количественную оценку его токсического влияния на живые системы. Цслыо настоящей работы явилось количественное исследование токсического действия хлористого алюминия на клетки нервной и иммунной систем в условиях i vi. М и ниже на гранулярные клетки мозжечка и тимоциты дневных мышей линии I. Методом проточной цитометрии прямо продемонстрировано изменение гранулярности и размеров клеток, а также повышение внутриклеточного уровня активных форм кислорода и деполяризация клеточной мембраны под влиянием хлористого алюминия. Выяснено, что тимоциты более чувствительны к токсическому действию алюминия, чем гранулярные клетки мозжечка. Пороговой концентрацией А1С1з для тимоцитов является мкМ, а для нейронов мкМ. АФК не являются непосредственной причиной клеточной смерти. Мы обнаружили, что токсический эффект алюминия заключается в нарушении целостности клеточных мембран и массовой гибели клеток по пути некроза. Нами также продемонстрировано увеличение флуоресцентного сигнала 3 , пропорциональное концентрации А1С, но не подавляемое внутриклеточным кальциевым буфером ВАРТА. Флуоресцентный сигнал, измеряемый внутри клетки с помощью 3 в присутствии Сакомплексона ВАРТА, отражает накопление алюминия внутри клеток и может использоваться для его количественного определения в внутриклеточном пространстве. Таким образом, мы показали что, алюминий проникает через клеточную мембрану и аккумулируется внутри клетки, приводя к ее гибели. Впервые было выявлено, что клеточная смерть под влиянием алюминия в условиях острого опыта происходит по пути некроза. В работе продемонстрировано усиление алюминием токсического действия . Результаты диссертации важны для исследования молекулярных механизмов нарушения метаболизма у организмов, живущих в среде с повышенным содержанием алюминия. В работе продемонстрирован токсический эффект хлористого алюминия на тимоциты и нейроны мозжечка мышей в условиях острого опыта. Кратковременная инкубация клеток с А1С1з вызывает осмотический эффект, выражающийся в увеличении размеров и гранулярности клеток, а также приводящий к падению мембранного потенциала и клеточной смерти по пути некроза. При инкубации клеток с хлористым алюминием наблюдается усиление внутриклеточной продукции свободных радикалов, хотя проникающий в клетки природный антиоксидант Ыацетилцистсин вызывает снижение стационарного уровня АФК, но не защищает клетки от действия А1СЬ. Одновременно продемонстрировано усиление алюминием экзайтотоксического эффекта ЫМОА на нейроны головного мозга. Это позволяет считать алюминий фактором риска нейродсгенсративных процессов. Глава 1. В периодической системе алюминий находится в третьем периоде, в главной подгруппе третьей группы. Заряд ядра составляет. Электронное строение атома 2р3р. Металлический атомный радиус 0,3 нм, ковалентный 0,6 нм, условный радиус иона А 0,7 нм. Энергия ионизации А1 А1 5, эВ. Наиболее характерная степень окисления атома алюминия 3. Отрицательная степень окисления проявляется редко. Во внешнем электронном слое атома существуют свободные подуровни. Благодаря этому его координационное число в соединениях может равняться не только 4 А1С, А1Н4, алюмосиликаты, но и 6 А,АН2б3. В виде простого вещества алюминий серебристобелый, довольно твердый металл с плотностью 2,7 гсм3 т. С, т. С. Кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке.