Закономерности компенсаторно-приспособительных реакций, реализуемых в популяциях стволовых кроветворных клеток при хроническом радиационном воздействии : экспериментальное исследование

• Автор: Ефимова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 416 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ионизирующие излучения как раздражитель информационный сигнал .

1.1.1. Системный подход к анализу радиобиологических эффектов

1.1.2. Рецепция ионизирующих излучений как информационного сигнала

1.2. Адаптация на разных уровнях организации биологических систем

1.2.1. Адаптационные реакции, направленные на поддержание клеточного гомеостаза.

1.2.2. Адаптационные реакции, направленные на поддержание тканевого гомеостаза

1.2.3. Адаптационные реакции, направленные на поддержание системного гомеостаза

1.2.4. Общебиологические подходы к проблеме адаптации

1.2.5. Стратегии адаптации.
1.3. Характеристика стволового пула системы клеточного обновления кроветворения
1.3.1. Современные представления о биологии стволовых клеток.
1.3.2. Характеристика стволовых кроветворных клеток КОЕс костного мозга, селезенки и периферической крови мышей
1.3.3. Количественнокачественные изменения в стволовом пуле кроветворных клеток КОЕс мышей на разных этапах онтогенеза
1.4. Состояние стволового пула системы клеточного обновления кроветворения при хроническом радиационном воздействии.
1.4.1. Радиочувствительность стволовых кроветворных клеток.
1.4.2. Закономерности реакции стволовых кроветворных клеток на хрониче
чл1м5л О
VIVV V VV Ч ЧХ Г V .
1.4.3. Закономерности реакции стволовых кроветворных клеток на хрониче
ское радиационное воздействие, вызванное .
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Условия моделирования хронического внешнего уоблучения животных.
2.2. Условия моделирования хроническою внутреннего Роблучения животных
2.3. Условия облучения мышейреципиентов
2.4. Оценка доз внутреннего роблучения .
2.5. Гематологические и гистологические методы исследования
2.6. Критерии определения стратегий адаптации популяций стволовых кроветворных клеток КОЕс
2.7. Статистическая обработка результатов исследования .
ГЛАВА 3. МОДЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТВОЛОВОГО КРОВЕТВОРНОГО ПУЛА КОЕс МЫШЕЙ ЛИНИИ СВА НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА
3.1. Сравнительная характеристика КОЕс костного мозга, селезенки и периферической крови интактных мышей линии СВА
3.2. Возрастная динамика количества, пролиферативного и дифференцировочного потенциалов КОЕс интактных мышей линии СВА
3.3. Структура популяционных и системных межпопуляционных взаимосвязей в стволовом кроветворном пуле интактных мышей линии СВА
ГЛАВА 4. КОМНЕНСАТОРНОПРИСПОСОБИТЕЛЫТЫЕ РЕАКЦИИ, РЕАЛИЗУЕМЫЕ В СТВОЛОВОМ КРОВЕТВОРНОМ ПУЛЕ КОЕс МЫШЕЙ ЛИНИИ СВА В РАННИЕ СРОКИ ХРОНИЧЕСКОГО РАДИАЦИОННОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ
4.1. Компенсаторноприспособительные реакции, реализуемые в стволовом КрСВеТВСрНСМ Нуле КОЕс КОСТНОГО мозга мышей пинии СВА в ранние сроки 1 е сут хронического радиационного воздействия.
4.2. Компенсаторноприспособительные реакции, реализуемые в стволовом кроветворном пуле КОЕс селезенки мышей линии СВА в ранние сроки 1е сут хронического радиационного воздействия
4.3. Миграция стволовых кроветворных клеток КОЕс ранние сроки 1е сут хронического радиационного воздействия.
4.4. Системный анализ адекватности компенсаторноприспособительных реакций, реализуемых в стволовом кроветворном пуле КОЕс костного мозга облученных животных в ранние сроки после однократного введения Бг в концентрации ,6 кБкг.
ГЛАВА 5. КОМПЕНСАТОРИОПРИСПОСОБИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ, РЕАЛИЗУЕМЫЕ В СТВОЛОВОМ КРОВЕТВОРНОМ ПУЛЕ КОЕс МЫШЕЙ ЛИНИИ СВА В ОТДАЛЕННЫЕ СРОКИ ХРОНИЧЕСКОГО БЕТАОБЛУЧЕНИЯ СО СНИЖАЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТЬЮ ДОЗЫ.
5.1. Компенсаторноприспособительные реакции, реализуемые в стволовом кроветворном пуле КОЕс костного мозга мышей линии СВА в отдаленные сроки 0е сут хронического роблучения со снижающейся мощностью дозы
5.2. Компенсаторноприспособительные реакции, реализуемые в стволовом кроветворном пуле КОЕс селезенки мышей линии СВА в отдаленные сроки 0с сут хронического роблучения со снижающейся мощностью дозы
5.3. Миграция стволовых кроветворных клеток КОЕс в отдаленные сроки 0с сут хронического роблучения со снижающейся мощностью дозы
5.4. Системный анализ адекватности компенсаторноприспособительных реакций, реализуемых в стволовом кроветворном пуле КОЕс костного мозга облученных животных в отдаленные сроки 0е сут после однократного введения
1 и риолп ШШЛ 1 иЦА
ГЛАВА 6. КОМПЕНСАТОРНОПРИСПОСОБИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ, РЕАЛИЗУЕМЫЕ В СТВОЛОВОМ КРОВЕТВОРНОМ ПУЛЕ КОЕс МЫШЕЙ ЛИНИИ СВА В ОТДАЛЕННЫЕ СРОКИ ХРОНИЧЕСКОГО ГАММАОБЛУЧЕНИЯ С РАЗЛИЧНОЙ МОЩНОСТЬЮ ДОЗЫ .
6.1. Компенсаторноприспособительные реакции, реализуемые в стволовом кроветворном пуле КОЕс костного мозга мышей линии СВА в отдаленные сроки 0е сут хронического уоблучения с различной мощностью дозы
6.2. Компенсаторноприспособительные реакции, реализуемые в стволовом кроветворном пуле КОЕс селезенки мышей линии СВА в отдаленные сроки 0е сут хронического уоблучения с различной мощностью дозы .
6.3. Системный анализ адекватности компенсаторноприспособительных реакций, реализуемых в стволовом кроветворном пуле КОЕс костного мозга облученных животных в отдаленные сроки 0е сут хронического уоблучения
с различной мощностью дозы.
ГЛАВА 7. МЕХАНИЗМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА В СТВОЛОВОМ ПУЛЕ СИСТЕМЫ КЛЕТОЧНОГО ОБНОВЛЕНИЯ КРОВЕТВОРЕНИЯ В ОНТОГЕНЕЗЕ ИНТАКТНЫХ И ОБЛУЧЕННЫХ ЖИВОТНЫХ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
7.1. Возрастные количественнокачественных изменения в стволовом кроветворном пуле КОЕс мышей линии СВА
7.2. Компенсаторноприспособительные реакции, реализуемые в стволовом кроветворном пуле КОЕс мышей линии СВА в условиях хронического радиационного воздействия
7.2.1. Роль пролиферативной активности стволовых кроветворных клеток КОЕс в компенсаторноприспособительных реакциях стволового пула системы клеточного обновлении кроветворения у обпученных животных .
7.2.2. Роль модификации дифференцировочного потенциала стволовых кроветворных клеток КОЕс в компенсаторноприспособительных реакциях стволового пула системы клеточного обновления кроветворения у облученных животных
7.2.3. Роль миграции стволовых кроветворных клеток КОЕс в компенсаторноприспособительных реакциях стволового пула системы клеточного обновления кроветворения у облученных животных
7.3. Характеристика структуры популяционных и системных межпопуляционных взаимосвязей в стволовом кроветворном пуле КОЕс мышей линии СВА при хроническом радиационном воздействии
7.4. Стратегии адаптации популяций стволовых кроветворных клеток КОЕс в условиях хронического радиационного воздействия.
7.5. Модель адаптации системы клеточного обновления кроветворения на молекулярноклеточном и тканевом уровнях организации к хроническому радиационному воздействию
ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АФК активные формы кислорода
ГИД гемопоэзиндуцирующее окружение
КИкпр коэффициент интенсивности компенсаторноприспособительных реакций
ККМ красный костный мозг
КСФ колониестимулирующий ростовой фактор
КОЕс колиниеобразующая единица селезеночная
КОЕс9сут. колиниеобразующая единица селезеночная, тестируемая на 9е сутки экзотеста
КОЕссут. колиниеобразующая единица селезеночная, тестируемая на е сутки экзотеста
КОЕф колопиеобразующая единица фибробластов
МАРК митогенактивируемые протеинкиназы
СК стволовая клетка
СКК стволовая кроветворная клетка
эритроидная взрывообразующая единица клетка
киназы, регулируемые экстраклеточными сигналами
гранулоцитарномоноцитарномакрофагальная колониеобразующая единица клетка
гранулицитарномакрофагальный стимулирующий ростовой фактор
концевая киназа белка
МНС главная система тканевой совместимости
фактор стволовых клеток
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Не смотря на разнообразную природу раздражающих факторов, все они имеют некоторые общие черты несут информацию о состоянии внешней либо внутренней среды организма многие из них являются сигналами о возможном повреждении биосистемы все они при превышении допустимых пределов потенциально способны нарушать целостность биосистем . Отсюда следует, что адаптация практически к любому раздражителю должна состоять из неспецифических и специфических реакций, соотношение между которыми меняется в зависимости от конкретных обстоятельств. Неспецифическая реакция возникает на сильные и экстремальные раздражители, а также на ранних этапах воздействия более слабых раздражителей. Специфические реакции проявляются на поздних этапах, когда биологическая система может достаточно полно идентифицировать контактирующий с нею фактор . Возможность осуществления неспецифических адаптационных реакций обусловлена тем, что организм сначала приспосабливается не к конкретному раздражителю, а к связанной с ним возможности нарушения целостности биологической системы. В этом проявляется закон опережающего отражения, открытый П. К. Анохиным . К настоящему времени описан целый ряд общих адаптационных реакций, реализующихся на разных уровнях организации живой материи от клетки до организма в целом. Реакция усиления клеточного анаболизма Касперссона Кедровского Брате , проявляющаяся как у одноклеточных, так и многоклеточных растений и животных в виде усиления протеосинтеза, предваряемого накоплением РНК. Реакция неспецифична, так как ее мо1уг вызывать воздействия самой разной физикохимической и биологической природы, обратима и сопровождается повышением резистентности клетки к различного рода повреждающим агентам. Паранекроз Насонова Александрова 3, проявляющийся в виде уменьшения дисперсности цитоплазмы, сочетающейся с усилением способности к суправиталыюй окраске. Реакция также неспецифична, может индуцироваться самыми разными факторами, и встречается на всех уровнях организации биологических систем в определенных пределах обратима ее связь с клеточной резистентностью изучена недостаточно. Парабиоз по Введенскому неслецифическая фазная реакция, индуцируемая раздражителями различной природы. Выражается в изменении силы и направленности реакции, степень и знак которой зависят от силы раздражителя. Одно из наиболее важных проявлений парабиоза запредельное торможение, во время которого биосистема, в частности клетка, перестает реагировать на раздражитель. Адаптивный ответ, открытый ОПуеп в. В качестве индуцирующего фактора могут выступать ионизирующая радиация, различные химические агенты. Повышение резистентности клеток в ходе адаптивного ответа связывают с индукцией и активацией многих клеточных процессов, в том числе экспрессии и репрессии генов, антиоксидантного механизма, систем репарации ДНК, клеточной селекции и т. Предполагается, что адаптивный ответ выработанный в ходе эволюции механизм защиты от экстремальных воздействий , 6. Взаимосвязь представленных неспецифических адаптационных реакций исследована слабо. Однако вероятно, что описанные процессы являются лишь разными гранями одного и того же явления. Одним из общих проявлений неспецифических адаптационных реакций является усиление анаболизма, что можно интерпретировать как опережающую подготовку клетки к репарационным процессам. С точки зрения биологической целесообразности, с каким бы конкретным фактором ни была связана экстремальная ситуация, в любом случае она чревата возможностью повреждения клетки и требуег опережающей мобилизации механизмов, участвующих в клеточной репарации. Поэтому имеет место филогенетический универсализм данных реакций они проявляются в равной степени у клеток растений и животных, как у эукариот, так, вероятно, и у прокариот . В последнее время часто употребляется термин стресс на клеточном уровне применительно не только к многоклеточным организмам животным, но и к одноклеточным и растениям. Скорее всего, этот термин не гоярпягит ноного понятия тяк гяк им обозначают, в сущности.