ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН, Том 2, №3, 2006, стр. 63-67
• БИОЛОГИЯ =========
УДК 001.5:616-008:612.1 +611.81:612.014.426
НЕКОТОРЫЕ СТОРОНЫ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТАБОЛИЗМА У СТАРЫХ КРЫС ПРИ СОЧЕТАНИИ ЦЕНТРАЛЬНОГО (МОЗГ) И ГУМОРАЛЬНОГО (АУТОКРОВЬ) ВЛИЯНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
© 2006 г. Академик Ю.С. Сидоренко1, Е.М. Франциянц1, А.И. Шихл Ярова2, A.A. Алаухова1
Регистрируемое в плазме и эритроцитах периферической крови старых крыс развитие окснда-тивного стресса корригируется сканированием мозга магнитным полем сверхнизких частот (СНЧМП) и аутогемомагнитотерапией (АГМТ). Вариант сочетанного воздействия СНЧМГТ и АГМТ приводит к выраженному эффекту нормализации естественного каскада антиокислительных ферментов, накоплению витаминов-антиоксидантов, повышению уровня SH-групп белков. Выявленные изменения биохимической среды характеризуют включение механизмов антистрес-сорной защиты и геропротекторного влияния используемых факторов.
Несмотря на значительный прогресс геронтологии, первопричина процесса старения остается до конца не выясненной. Практически все современные концепции раскрывают частные механизмы возрастных изменений на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях. Наиболее значимой признается роль процессов пероксигенации в геронтогенезе.
Согластно перекисной концепции старения, возрастные изменения протекают в клетках всех органов одновременно, затрагивая все системы организма. Вместе с тем скорость протекания этих процессов различна и зависит от уровня дисбаланса в системе ПОЛ-АОС в различных тканях. На сегодняшний день неоспоримым является тот факт, что множественность проявлений старения и нарушения функций на всех уровнях связана с многоочаговостью процесса старения [1]. В рассмотренной концепции старения заключено предположение о возможности и необходимости замедления этого процесса различными воздействиями и прежде всего, естественно, антиоксидантами. Такое стратегическое геропро-текторное мероприятие обусловлено представлением о связи продолжительности жизни живых организмов с интенсивностью свободнорадикаль-ных процессов. Однако экспериментальные исследования показали, что антиоксиданты увеличивают в основном среднюю продолжительность
1 Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, Ростов-на-Дон у.
2 Южный научный центр Российской академии наук, Ростов-на-Дону.
жизни, но не максимальную. Хейфлик [2] указывает, что до настоящего времени не существует каких-либо подходов к приостановке процессов старения, а применяемые в настоящее время воздействия способны лишь снизить смертность от возраст-ассоциированных заболеваний, увеличивая тем самым среднюю популяционную продолжительность жизни. Поэтому поиск воздействий, способных затормозить процессы биологического старения, остается актуальным.
Показано, что таким воздействием может быть сверхнизкочастотное магнитное поле (СНЧМП) [3]. При этом была установлена не только противоопухолевая эффективность разработанного алгоритма воздействия СНЧМП на модели экспериментальной опухоли саркомы 45, но и выявлены факторы, свидетельствующие о регуляции, гармонизации и антистрессорном характере процессов повышения неспецифической противоопухолевой резистентности под влиянием СНЧМП: перестройка энергетических, свободно-радикальных и синтетических процессов, включение клеточных и гуморальных механизмов иммунитета, предотвращение структурных нарушений в органах тимико-лим-фатической и эндокринной систем у животных-опухоленосителей. Также было показано профилактическое влияние СНЧМП при химическом канцерогенезе, которое выражалось в восстановлении баланса в системе "протеиназа -ингибитор", удерживании в пределах нормы соотношения неферментативных антиокислителей - витаминов Е и А, сохранении активности
64
Ю.С. СИДОРЕНКО и др.
каталазы. Кроме того, повышение активности антиокислительных ферментов и их соотношения было отмечено у больных раком молочной железы после проведения аутогемохимиотерапии (АГХТ) с предварительной экстракорпоральной обработкой крови магнитным полем [4].
Целью данной работы было изучение состояния звеньев антиокислительной системы и содержания продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме и эритроцитах периферической крови старых крыс после проведения аутогемомагнитотерапии (АГМТ) самостоятельно и в сочетании с СНЧМП. В связи с этим было необходимо исследовать показатели активности свободнорадикальных процессов (СРП) плазмы и эритроцитов периферической крови старых и половозрелых крыс.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Опыты проводили в осенне-зимний период. Объектом исследования служили 30 белых беспородных старых самок крыс массой 250-300 г в возрасте 28-32 месяца и 10 половозрелых самок крыс массой 180-210 г в возрасте 16—18 месяцев, полученных при собственной разводке из маточного поголовья, приобретенного в ОНЦ АМН им. H.H. Блохина, и содержащихся в стандартных условиях вивария.
Проведение экспериментальной АГМТ включало пункцию в подключичную вену животного и забор 1,0-1,5 мл (в зависимости от веса крысы) аутокрови во флакон с глюгициром. Затем ауто-кровь подвергалась воздействию СНЧМП индукцией 10 мТл с частотно-временным алгоритмом: 0,03 Гц - 10 мин, 0,3 Гц - 5 мин, 9 Гц -5 мин - и реинфузировалась в кровяное русло животного. Центральное (на мозг) воздействие СНЧМП осуществляли при естественной фиксации крысы в камере, сконструированной с учетом норкового рефлекса. Индуктор магнитоте-рапевтического прибора "Спектр-2" устанавливали над головой и воздействовали СНЧМП-индукцией 3,2 мТл в алгоритме: 0,03 Гц - 5 мин, 0,3 Гц - 1 мин, 3 Гц - 1 мин, 9 Гц - 1 мин. Схема лечения включала ежедневные процедуры СНЧМП в течение 3 недель, а АГМТ осуществлялась трижды, по одному разу в неделю. Животные были распределены на 4 группы по 10 крыс в каждой: 1-я группа - старые крысы-самки без воздействий (контроль); 2-я группа -половозрелые крысы-самки без воздействий (группа сравнения с контролем); 3-я группа -старые крысы-самки с проведением АГМТ; 4-я группа - старые крысы-самки с проведением
АГМТ в сочетании с воздействием СНЧМП. В периферической крови (плазма и эритроциты) изучали показатели ферментативного звена АОС по определению активности каталазы, супероксиддисмутазы (СОД), суммарной перок-сидазной активности (СПА), а также коэффициент соотношения СОД/каталаза (^сод/катала«) О состоянии неферментативного звена АОС судили по показателям одновременного флуоро-метрического определения концентрации витаминов Е и А [6]. Рассчитывали коэффициент накопления витаминов Е и А как показатель отношения содержания их в клетках и сыворотке крови, характеризующий проницаемость мембран эритроцитов, с одной стороны, и потребность клеток в этих витаминах - с другой [7]. Определяли уровень содержания малонового ди-альдегида (МДА), сульфгидрильных групп (8Н-групп) общих, белковых, небелковых [8, 9]. Статистические результаты исследований обрабатывали по методу Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Прежде всего нас интересовал вопрос о различии в состоянии свободно-радикальных процессов (СРП) крови контрольных старых и половозрелых крыс. Из табл. 1 видно, что содержание витаминов Е и А в плазме и эритроцитах периферической крови старых крыс было ниже, чем у половозрелых животных, соответственно на 25,3 и 33,3%, на 46,9 и 55,4%. Таким образом, коэффициент соотношения витаминов Е и А увеличился по сравнению с показателями в плазме и эритроцитах половозрелых животных на 53,8 и 20% соответственно. Величина коэффициента накопления в эритроцитах крови половозрелых крыс для витамина Е составила 1,3, а для витамина А - 1,5. В эритроцитах крови старых крыс этот показатель для витамина Е составил 0,93, а для витамина А - 1,0, т.е. соответственно на 28,5 и 50% ниже, чем у половозрелых самок.
В плазме и эритроцитах крови старых животных активность каталазы была соответственно на 35,7 и 11,6% ниже, чем у половозрелых крыс. Активность СОД в эритроцитах старых животных была снижена на 32,1% относительно показателей у половозрелых животных, а СПА плазмы, напротив, повышена в 1,9 раза. При этом коэффициент соотношения СОД/каталаза в эритроцитах крови был на 31,3% ниже по сравнению со сравниваемыми показателями (табл. 1,2).
Содержание сульфгидрильных групп в эритроцитах старых крыс оказалось достоверно снижено: общих - на 22,2%, белковых - на 20% и не-
НЕКОТОРЫЕ СТОРОНЫ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТАБОЛИЗМА
65
Таблица 1. Показатели активности свободнорадикал ьных процессов в эритроцитах крови старых крыс при использовании различных магнитных воздействий
Группы Контроль АГМТ АГМТ + СНЧМП Половозрелые
Показатели л = 10 «=10 п= 10 п= 10
СОД (ед. акт,) 153,7±13,2 164,9±14,82 192,1±16,11,2 226,4±19,8'
Каталаза (нМ) 2414±61,6 2612±57,1 2697±48,3 2732±39,4'
Коэффициент СОД/катал аза 5,7±0,6 6,3 ±0,б2 7,4±0,51 8,3±0,71
Витамин Е (ед.) 0,52±0,04 0,55±0,052 0,61 ±0,051,2 0,98±0,061
Витамин А (ед.) 0,29±0,03 0,33±0,032 0,37±0,031,2 0,65±0,051
Коэффициент Е/А 1,8±0,1 l,7±0,12 1,6±0,1 1,5 ±0,05'
МДА (нмоль/мл) 11,6±0,9 10,8±0,7 9,0±0,81 9,8±0,91
БН-группы общие (мкМ/мл) 24,6±2,1 25,9±2,32 28,3±I,5J 31,6±2,4'
БН-группы небелковые (мкМ/мл) 2,1 ±0,2 2,3±0,22 2,4 ±0,2 2 3,5±0,3'
ЭН-группы белковые (мкМ/мл) 22,5±1,8 23,6±2,12 25,9±1,2! 28,1 ±2,б1
Здесь и в табл. 2:' Достоверно по отношению к значениям у старых крыс; 2 Достоверно по отношению к группе половозрелых крыс.
Таблица 2. Показатели активности свобод норад и кал ьных процессов в плазме крови старых крыс при использовании различных магнитных воздействий
Группы Показатели Контроль л = 10 АГМТ л — 10 АГМТ + СНЧМП п = 10 Половозрелые л = 10
СПА (ед. акт.) 11 ¿±1,0 9,6±0,82 8,0±0,612 5,9±0,4
Каталаза (нМ) 89,6±7,4 91,3±8,62 97,9±9,32 139,2±11,5
Витамин Е (ед.) 0,56±0,04 0,59±0,052 0,66±0,061 0,75±0,07
Витамин А (ед.) 0,28±0,02 0,3±0,022 0,38±0,031 0,42±0,04
Коэффициент Е/А 2,0±0,2 1,97±0,22 1,74±0,152 1,3±0,08
МДА (нмоль/мл) 35,9±3,1 33,8±2,72 19,6±3,51 13,0±3,4
белковых - на 40% по сравнению с показателями в аналогичных клетках половозрелых самок. Падение количества белковых сульфгидриль-ных групп может
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.