Адаптационные реакции на субклеточном, клеточном, системном и организменном уровнях при воздействии электромагнитных полей

• Автор: Пряхин, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 345 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Электромагнитные поля стрессор для биологических систем

1.1 Источники воздействия электромагнитных полей на человека

1.2 Механизмы биологического действия ЭМП РЧ

1.3 Биологические эффекты ЭМП РЧ на молекулярном и клеточном уровнях организации биологических систем

1.4 Состояние кроветворной системы при воздействии ЭМП РЧ.

1.5 Состояние иммунной системы при воздействии ЭМП РЧ.

1.6 Влияние ЭМП РЧ на центральную нервную систему.

1.7 Влияние ЭМП РЧ на эндокринную систему и репродуктивную функцию.

1.8 Тератогенное и эмбриотоксическое действие ЭМП РЧ

1.9 Канцерогенное действие ЭМП РЧ.

1. Биологическое действие модулированного ЭМП РЧ
Глава 2. Материалы и методы.
2.1 Объекты исследований
2.2 Источники электромагнитного воздействия.
2.3 Условия воздействия.
2.4 Методы оценки состояния биологических систем.
2.5 Статистический анализ
Глава 3. Адаптационные реакции биологических систем субклеточного уровня организации при воздействии электромагнитных полей
3.1 Генотоксические эффекты исследуемых электромагнитных воздействий i viv
3.2 Оценка эффективности репарации ДНК при воздействии исследуемых факторов i viv.
3.3 Генотоксические эффекты исследуемых электромагнитных воздействий i vi.
3.4 Генотоксические эффекты и эффективность репарации ДНК при воздействии на мышей факторов, связанных с сильноточными
взрывами фольги в конденсированных средах
Глава 4. Адаптационные реакции биологических систем на клеточном уровне при воздействии электромагнитных полей
4.1 Влияние электромагнитных полей на апоптоз лимфоцитов периферической крови человека при воздействии i vi.
4.2 Влияние электромагнитных воздействий на спонтанную и индуцированную бласттрансформацию лимфоцитов i vi
4.3 Состояние стволовых кроветворных клеток при воздействии электромагнитных факторов i viv
4.4 Выживаемость стволовых кроветворных клеток у мышей при воздействии электромагнитных факторов
Глава 5. Адаптационные реакции на системном уровне при воздействии электромагнитных полей.
5.1 Состояние кроветворной системы.
5.2 Состояние иммунной системы.
5.3 Состояние центральной нервной системы
5.4 Состояние репродуктивной системы.
Глава 6. Адаптационные реакции на организменном уровне при воздействии электромагнитных полей.
6.1 Выживаемость животных, подвергшихся комбинированному воздействию ЭМП РЧ и острого общего уоблучения
6.2 Анализ возможного влияния неионизирующих электромагнитных факторов на продолжительность жизни и структуру смертности
Глава 7. Основные закономерности развития адаптационных реакций
при воздействии факторов электромагнитной природы
Выводы.
Слисок литературы
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ Физические термины и сокращения
Я длина волны, а также обозначение некоторых элементарных частиц
Сскорость света
ii i , Вткг
В вольт, единица измерения напряжения
Гр грэй, единица измерения поглощенной энергии ионизирующих излучений
Гц герц, единица измерения частоты
Дж джоуль, единица измерения энергии
ИМП импульсное магнитное поле
КВ короткие волны
КВЧ крайне высокая частота
КСВ коэффициет стоячей волны
ЛД доаза, приводящая к гибели животных
МРТ мобильный радиотелефон
ПДУ предельно допустимый уровень
ППМ плотность потока мощности, мВтсм
ППС пространственная поляризационная структура
СВ средние волны
СВЧ сверхвысокие частоты
УВЧ ультравысокие частоты
УКВ ультракороткие волны
УПМ удельная поглощенная мощность, Вткг
ЦЕРН Европейский центр ядерных исследований
Э эрстэд напряженность магнитного поля эВ электрон вольт, единица измерения энергии
ЭМВ электромагнитное воздействие
ЭМИ электромагнитное излучение
ЭМП электромагнитное поле
ЭМП РЧ электромагнитное поле радиочастотного диапазона. Биологические термины и сокращения
АОК антителообразующие клетки
АТФ аденозинтрифосфорная кислота
ВНД высшая нервная деятельность
ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота
КОЕс колониеобразующая единица в селезенке
ФГА фитогемоаглютинин
ФСГ фолликул стимулирующий гормон
ЦНС центральная нервная система
ЭЭГ электроэнцефалограмма
ЯСК ядросодержащие клетки
ПХЭ полихроматофильные эритроциты костного мозга
НХЭ нормальные хроматофильные оксифильные эритроциты костного мозга
ГЗТ реакция гиперчувствительности замедленного типа.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В проекте X в исследованиях i vi было показано, что СНЧ ЭМП РЧ при воздействии с уровнем и 0 мкТл повышают частоту пролиферации клеток нейробластомы, а при воздействии с уровнем 0,8 мТл повышают дифференцировку стволовых клеток мышей в кардиомиоциты. Напротив, в других клеточных системах не было выявлено влияния СНЧ ЭМП РЧ на синтез ДНК, клеточный цикл, дифференцировку, пролиферацию и апоптоз 9. Одновременно с этим не было выявлено достоверного влияния ЭМП РЧ на пролиферацию и дифференцировку в различных клеточных системах. Таким образом, имеющиеся в литературе сведения по вопросу влияния ЭМП РЧ на пролиферацию и созревание клеток носят противоречивый характер не позволяют с полной уверенностью исключить возможное влияние ЭМП РЧ на эти физиологические характеристики и исключить возможность их участия в адаптационных реакциях при таком воздействии. Апоптоз или программируемая клеточная гибель играет основную роль в развитии и гомеостазе многоклеточных организмов 0,4,6, 3. Несмотря на важность процесса апоптоза в клеточном гомеостазе, имеется небольшое количество работ, посвященных изучению влияния СНЧ ЭМП РЧ, в том числе ЭМП РЧ, на программируемую клеточную гибель. ЭМП РЧ с частотой 0 МГц без модуляции или модулированное ЭМП РЧ с 0,6 Вткг не индуцирует апоптоз в культуре дрожжей апоптозной линии . Однако воздействие ЭМП РЧ приводило к повышению чувствительности дрожжевых клеток к последующему ультрафиолетовому облучению. В работе по проекту X было выявлено, что СНЧ ЭМП РЧ ингибирует апоптоз в клетках нейробластомы, в которых было зарегистрировано повышение частоты пролиферации после воздействия СНЧ ЭМП РЧ в течение часов с уровнем или 0 мкТл. В других клеточных системах такой эффект не был выявлен 9. Таким образом, анализ литературы показывает, что имеющиеся данные носят противоречивый характер и к настоящему времени нет уверенности в том, что ЭМВ не влияют на апоптоз. Наиболее точно молекулярные механизмы, лежащие в основе адаптационных реакций, а также в основе патофизиологических механизмов, при воздействии различных агентов могут быть получены при оценке изменения экспрессии различных генов. В исследованиях в рамках проекта X было выявлено, что ЭМП РЧ с частотой 7 Гц, но не модулированный речью сигнал, приводило к транзиторному повышению экспрессии генов р, и стус в р дефицитных мышиных эмбриональных клетках 9. В исследованиях с использованием эмбриональных клеток мышей р было выявлено, что ЭМП РЧ приводит к длительному повышению экспрессии гена . ЭМП РЧ приводит к изменениям фосфорелирования белков и активации стресс ответа, опосредованного 8, 9. В стволовых эмбриональных клетках мышей предшественников нервных клеток ЭМП РЧ приводило к достоверному повышению экспрессии гена , который определяет задержку роста и индуцирует повреждения ДНК, а также повышение экспрессии генов Ьах и 2 оказывают соответственно проапоптозное и антиапоптозное действие 9. Такие изменения коррелировали с изменениями процессов нейрональной дифференцировки снижение экспрессии нейрональных генов и ТН. В нервных клеток, ЭМП РЧ воздействие с 2 Вткг приводит к снижению экспрессии рецептора 1 к фактору роста фибробластов в клетках нейробластомы человека и нервных стволовых клетках крыс 9. Другим, возможно, фундаментальным механизмом взаимодействия ЭМП с биологическими системами является повышение фосфорилирования энзимов, показанное как в экспериментах i vi, так и i viv 7. Такая активация энзимов может играть ключевую роль в процессах, ведущих к фиксации повреждений ДНК или повышению пролиферации поврежденных клеток. Исследования, где выполнены транскрипции большого количества генов с использованием технологии , транскриптомики и протеомики i . ЭМП РЧ может оказывать влияние на 1 продукцию энергии в клетке 2 трансляцию белков и 3 цитоскелет зависимые процессы размер клеток, форма и межклеточные взаимодействия. Выявленные закономерности требуют подтверждения в экспериментах по оценке клеточной физиологии 9. Таким образом, анализ литературных данных показал, что ЭМП РЧ оказывают влияние на экспрессию генов в различных клеточных системах, и вопрос о физиологической роли этих изменений остается открытым.