Модификация низкомолекулярными азотистыми катаболитами мутагенного эффекта окислительного стресса и их влияние на антиоксидантный статус клеток и тканей

• Автор: Покудина, Инна Олеговна
• Шифр специальности: 03.00.04, 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 134 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Геногоксические эффекты свободнорадикальных процессов.

1.2.Влияние активных форм кислорода на клеточный метаболизм.

1.3.Клеточные механизмы защиты от токсического действия кислорода и его активных форм

1 ААнтиоксиданты как антимутагены.

ГЛАВА2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Постановка эксперимента

2.1.1 Исследование антиоксидантных свойств аллантоина, парааминбензойной кислоты и их смеси в опытах i viv.

2.1.2. Исследование генотоксичности плазмы крови, эритроцитов и тканей животных

2.1.3 Изучение влияния плазмы, эритроцитов крови крыс и препарата гемоглобина на частоту индукции точковых мутаций
2.1.4 Изучение антиоксидантных свойств аллантоина, парааминобензойной кислоты и их смеси в экспериментах i vi.
2.2. Получение биологического материала.
2.1.1. Приготовление гомогенатов тканей.
2.2.2 Получение плазмы крови и суспензии эритроцитов
2.3. Генетические методы исследования.
2.3.1.Тест Эймса микросомы.
2.3.2.Биолюминесцентный анализ ответа клеток ii i
2.3.3. Определение частоты точковых мутаций у ii.i
2.4. Биохимические методы исследования
2.4.1. Определение содержания шиффовых оснований
2.4.2. Определение содержания малонового диальдегида
2.4.3.Экстракция липидов
2.4.4 Определение активности супероксиддисмутазы
2.4.5. Определение активности каталазы
2.4.6. Определение количества гемоглобина.
2.4.7. Определение количества белка.
2.4.8.0пределение оксидазной активности церулоплазмина
2.4.9. Определение суммарной пероксидазной активности СПА.
2.5. Биофизические методы исследования
2.5.1 .Хемилюминесцентный анализ
2.6.Статистическая обработка результатов исследования.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗЛ.Биохимические и генетические последствия окислительного стресса в тканях животных.
3.1.1. Интенсивность процессов перскисного окисления липидов в тканях животных после окислительного стресса.
3.1.2. Антиоксидангный статус тканей животных, подвергавшихся действию повышенного давления кислорода.
3.1.3. Исследование генотоксичиости тканей животных.
3.1.4 Изучение влияния различных режимов ГБО на уровень ДНКрепаранионного Бответа Е.соП.
3.2. Роль железосодержащих белков в усилении мутационного процесса при окислительном стрессе
3.2.1.Содержание ВЭГ и свободнорадикальные процессы в плазме кро
ви крыс, подвергшихся действию повышенного давления кислорода
3.2.2. Влияние плазмы, эритроцитов крови крыс и гемоглобина на частоту индукции точковых мутаций.
3.2.3. Влияние плазмы, эритроцитов крови крыс и гемоглобина на уровень ответа клеток .i
3.3.Исследование антиоксидантных свойств аллантоина и параами
нобензойной кислоты в тканях животных при окислительном стрессе.
3.3.1. Влияние аллантоина и парааминобензойной кислоты на
интенсивность процессов перекисного окисления липидов в тканях
животных после окислительного стресса.
3.3.2. Влияние аллантоина и парааминобензойной кислоты на состояние антиоксидантного статуса тканей животных после окислительного стресса.
3.4. Исследование антимутагенных свойств аллантоина и парааминобензойной кислоты при окислительном стрессе.
3.4.1. Исследование влияния аллантоина и ПАБК на накопление гепотоксичных продуктов в тканях животных после действия повышенного
давления кислорода
3.4.2 . Исследование влияния аллантоина на индуцированный мутагенез
у .i
3.4.3. Влияние аллантоина и 7АБК на репарационные процессы при
окислительном стрессе в x тесте.
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов исследовании.
Выводы.
Список литерату


Ключевую роль в развитии окислительного повреждения в биологических системах играет редукция молекулы кислорода, ведущая к образованию активированных метаболитов, таких как супероксид анион , гидроксильный радикал ОН, синглетный кислород , перекись водорода Н2О2, гипохлорная кислота НОС1, оксид азота 0 и др. Н2 и гипогалоиды важны для микробицидного действия нейтрофилов, индуцирует пролиферацию лимфоцитов На1Не1 е а1, , ШэеЕуапБ ег а. Атеэ е1 а1. Меньшикова и др. Такие формы кислорода возникают при действии ионизирующей радиации, под воздействием множества различных химических мутагенов, а также в результате естественного и в особенности нарушенного аэробного клеточного метаболизма Брусков, Масалимов и др. С другой стороны, нерегулируемые свободнорадикальные процессы инициируют патологические процессы такие как мутагенез, канцерогенез, кластогенез, апоптоз и старение человека рапа, . По современным представлениям с появлением активных форм кислорода АФК свободнорадикальной природы, генерацией липидных свободных радикалов, нарушением структуры и функций липидов, белков, нуклеиновых кислот и биомембран связывают токсичность сжатого кислорода. Селивра, , Кларк, . Воздействие гинероксии проявляется на целом организме, а также на системном, клеточном, субклеточном и молекулярных уровнях. Физиологические реакции организма на действие повышенного парциального давления кислорода развиваются, главным образом, со стороны ЦНС, дыхательной и сердечнососудистой систем. Критические режимы оксигенации ведут к превращению физиологических реакций в патологические. Повышенная генерация свободных радикалов в клетках в условиях гипероксии, постулированная Гершман Р. Кричевская и др. Резкое увеличение напряженности кислорода в тканях при гипероксии обуславливает усиленное образование активных интермедиатов восстановленного кислорода , , , , . Активные формы кислорода АФК необходимы для существования аэробных организмов и одновременно могут быть важным фактором повреждения ДНК, инактивации ферментов, окисления гормонов, псрскисного окисления липидов, изменений в структуре мембран и гибели клеток i . Образование АФК является одним из наиболее значимых генотоксических факторов окружающей среды. Все известные АФК способны взаимодействовать непосредственно с ДНК, повреждая дезоксирибозофосфатные и ДНКбелковые связи, модифицируя пуриновые и пиримидивые основания i, i, , . Модифицированные АМК основания в дальнейшем могут приводить к разрывам ДНК i . Рис. Взаимодействие активных метаболитов кислорода с внутриклеточными макромолекулами . Гидроксильный радикал является наиболее реакционноспособным из АФК, образующихся в биологических системах в этом отношении с ним может конкурировать лишь пероксинитрит он может разрывать любую СН или ССсвязь, обладает сильным цитотоксическим, мутагенным и карциногенным действием. ДНК, что приводит к потере азотистых оснований, возникновению АР сайтов Ере, . В результате окисления нуклеиновых кислот возникают 5 гидрометилурацил 8 гидроадснин, тимидин гликоль и тимин гликоль i, , , , . В живых системах гидроксильный радикал образуется путем разложения перекиси ионами металлов переменной валентности реакция Фентона, действием ионизирующих излучений на Н, при микросомальном окислении, при взаимодействии НОС1 с . Синглетный кислород в условиях i vi преимущественно модифицирует гуанин и вызывает однонитевые разрывы ДНК Ере, . Распределение мутаций при действии синглетного кислорода на клетки млекопитающих носит не случайный характер. ГЦ парах нуклеотидов, причем половина из них представлены трансверсиями ГЦ АТ, около трансверсиями ГЦ ЦТ iv, ii, . В последние годы показано, что характерный продукт реакции синглетного кислорода с гуанином ДНК 8гидрооксигуанин 7,8 дигидро8оксигуанин, является биомаркером окислительного стресса , . В живых организмах не выявлено специализированных механизмов генерации ,он является сопутствующим продуктом в реакциях с пероксидазами, при спонтанной дисмутации и в фотоиндуцированных реакциях Меньщикова, Зенков, . Супсроксид анион индуцирует аберрации хромосом и генные мутации i . Прямой зависимости между концентрацией супероксид аниона и уровнем разрывов ДНК не обнаружено .