Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Биологические науки
Биофизика

Диссертационная работа:

Искусных Анна Юрьевна. Исследование механизмов окислительно-восстановительного гомеостаза на примере системы "активированные нейтрофилы-пероксидное окисление липидов-антиоксиданты" : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.02 : Воронеж, 2004 158 c. РГБ ОД, 61:04-3/1181

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11

ГЛАВА 1. Пероксидное окисление липидов и антиоксидантная

система организма человека. 11

1.1. Пероксидное окисление липидов в норме и

при развитии патологического процесса 11

1.2. Роль антиоксидантной системы и отдельных ее компонентов
в защите организма от активных форм кислорода и продуктов
пероксидного окисления липидов 17

ГЛАВА 2. Особенности функционального состояния нейтрофилов

в норме и при патологии. 34

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 47

ГЛАВА 3. Объекты и методы исследования 47

  1. Объекты исследования 47

  2. Выделение нейтрофилов из крови человека. 47

  3. Определение качественного и количественного состава суспензии нейтрофильных лейкоцитов 48

  4. Определение функциональной активности нейтрофилов

методом люминол- и люцигенинзависимой хемилюминесценции 48

  1. Получение супернатанта нейтрофилов 49

  2. Определение функциональной активности миелопероксидазы; 49

  3. Нагревание растворов пероксидазы 50

  4. Облучение исследуемых образцов 50

  5. Определение пероксидазной активности пероксидазы. 51

  1. Регистрация спектров поглощения растворов пероксидазы. 52

  2. Исследование гель - хроматографических свойств пероксидазы 52

  3. Измерение буферной емкости и анализ кривых титрования 52

  4. Определение каталазной активности пероксидазы 53

3.14. Определение оксидазнои активности пероксидазы. 54

З Л 5. Метод определения диеновых конъюгатов и кето диенов

полиненасыщенных жирных кислот в крови 54

3.16^ Метод определения восстановленного глутатиона в крови. 54

3.17. Метод определения активности глутатионпероксидазы в крови. 55

3:18. Метод определения активности глутатионредуктазы в крови. 57

3.19. Метод определения СОД-активности крови 58

3;20. Метод определения каталазной активности крови. 59

3.21. Статистическая обработка результатов экспериментов 60

ГЛАВА 4. Влияние температуры и УФ-света на

структурно-функциональные свойства пероксидазы. 61

4: Г. Влияние температуры и-УФ-света на структурные свойства-

пероксидазы и проявление пероксидазной активности. 63

  1. Исследование влияния температуры и УФ-света на каталазную; активность пероксидазы 68

  2. Оксидазная активность термомодифицированной пероксидазы 71

FJIABA5. ВлияниеУФ-облученияна функциональную активность нейтрофилов крови доноров, содержание в ней продуктов пероксидного

окисления липидов и состояние системы антиоксидантной защиты 74

5.1. Влияние УФ-света на состояние системы антиоксидантной

защиты и уровень ПОЛ в крови доноров 76

5: 2. Действие УФ-света на функциональную активность нейтрофилов 84

ГЛАВА 6. Влияние гистамина на функциональные свойства

нейтрофилов, уровень ПОЛ и состояние АОС в крови доноров 92

6.1". Влияние гистамина на функциональные свойства

нейтрофилов крови доноров. 92

6.21 Влияние гистамина на уровень ПОЛ и состояние АОС

в крови доноров 100

ГЛАВА 7. Влияние УФ-света и кваматела на функциональные

свойства нейтрофилов, уровень ПОЛ и состояние антиоксидантной

системы крови больных панкреатитом 104

7.1. Роль свободнорадикальных процессов в патогенезе

острого панкреатита 104

7.2. Влияние УФ-света на функциональную активность

нейтрофилов больных панкреатитом 109

7. 3. Исследование влияния УФ-облучения на показатели ПОЛ-АОС

в крови больных панкреатитом 111

7.4. Применение кваматела для лечения язвенной болезни

двенадцатиперстной кишки и панкреатита 117

7. 5. Влияние кваматела на функциональные свойства нейтрофилов

в крови больных острым панкреатитом и ЯБ ДНК 119

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 128

ВЫВОДЫ 133

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 135

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АМК — активированные метаболиты кислорода

АОС — антиоксидантная система

АУФОК - аутотрансфузия УФ-облученной крови

АФК — активные формы кислорода

ГМФШ — гексозомонофосфатный шунт

ГПО — глутатионпероксидаза

ГР - глутатионредуктаза

ГТ — глутатион восстановленный

ДК — диеновые конъюгаты

КАТ - каталаза

КД - кетодиены

МПО - миелопероксидаза

ОП — острый панкреатит

ПМЯЛ - полиморфноядерные лейкоциты

ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты

ПОЛ - пероксидное окисление липидов

ПФОЛ — пероксидное фотоокисление липидов

РВ — респираторный взрыв

СОД - супероксиддисмутаза

СРО - свободнорадикальное окисление

УФ-свет — ультрафиолетовый свет

ХЛ — хемилюминесценция

ЯБ ДНК - язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки

Imax максимальная интенсивность хемилюминесцентного ответа

нейтрофилов

Кт - константа Михаэлиса

Vmax - максимальная скорость реакции

Введение к работе:

Актуальность темы. В изучении биофизико-биохимических механизмов, лежащих в основе сохранения гомеостаза, адаптивных реакций, снижения резистентности и і возникновения^ патологии важное место занимают процессы* пероксидного окисления липидов (ПОЛ) и состояние антиоксидантной системы (АОС) организма в связи с их решающей ролью в регуляции структурно-функциональных свойств биологических мембран..

Окислительный гомеостаз - поддержание прооксидантно - антиоксидантного равновесия — является важным звеном гомеостаза вообще. К числу окислительных компонентов равновесия относятся Ог, 'Ог, Ог~, ОН, Н2О2, гидроперок-сиды, органические пероксиды, эпоксиды, легкоокисляющиеся субстраты (ненасыщенные липиды), окислительные ферменты и свободные ионы металлов с переменной валентностью. Антиоксидантными компонентами > равновесия -. являются ферменты AOG, жирорастворимые компоненты мембран (токоферолы, уби-хиноны, ретиноиды, фенольные соединения), водорастворимые низкомолекулярные антиоксиданты (тиоловые соединения, аскорбат, водорастворимые фенолы), ионы селена - свободные и в составе антиоксидантных ферментов.

В системе сохранения окислительно-восстановительного равновесия крови важную роль играют полиморфноядерные лейкоциты (ПМЯЛ), способные генерировать активные формы кислорода (АФК). Активация, фагоцитов и интенсификация ПОЛ—процессы, между которыми существует определенная і взаимосвязь, а именно: активация фагоцитоза, сопровождающаяся увеличением образования АФК, приводит к усилению ПОЛ, и, наоборот, продукты ПОЛ способны сенсибилизировать нейтрофилы (Ю.А. Владимиров с соавт., 1988; Г.И: Клебанов с соавт., .1988; Т.И. Клебанов с соавт., 1990). Активность ферментов АОС зависит как от уровня АФК, так и от содержания в крови продуктов ПОЛ (Н.Б. Поберезкина; Л.Ф. Осинская, 1989).

Известно, что в условиях воздействия различных физических и химических факторов наблюдаются изменения, как в активности нейтрофилов,\так и в интенсивности ПОЛ, которые определяют структурные перестройки мембран, и, еле-

довательно, переход клетки и организма из одного метаболического состояния в другое (Е.Б. Бурлакова, 1985, МИ. Рецкий; 1997 и др.).

Гистамин является ключевым медиатором воспалительного процесса, а УФ-свет находит в настоящее время широкое применение в лечении патологий различного генеза, несмотря на это, в литературе практически отсутствуют сведения о влиянии указанных факторов на такие ферментные системы ней-трофилов как НАДФН-оксидазная и миелопероксидазная, а также на уровень ПОЛ и состояние АОС в крови доноров.

Исследование участия і гистамина в биофизических и биохимических процессах важно для понимания гомеостатической природы воспаления, а, следовательно, для профилактики воспалительных заболеваний.

Изучение индуцированных УФ-светом изменений в активности нейтрофи-лов, уровне ПОЛ и состоянии АОС позволит выявить молекулярные механизмы, лежащие в основе эффектов биологического действия УФ-излучения на ор-ганизменном уровне. Решение указанной проблемы является теоретической основой применения АУФОК в терапии ряда заболеваний и, таким образом, имеет большое значение для медицины.

Подобные исследования необходимы для разработки научно. обоснованных методов управления процессами j лежащими- в основе сохранения гомео-стаза, повышения резистентности щ на основе этого, профилактики и терапии наиболее распространенных заболеваний.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы явилось изучение биофизических механизмов поддержания окислительно-восстановительного го-меостаза в системе "активированные неитрофилы — уровень ПОЛ — состояние AOG крови" в норме и при действии УФ-света и химических факторов (гистамин; квамател).

В связи с этим перед нами стояли следующие задачи:

1. Оценить вклад пероксидазы как отдельного компонента АОС в общую антиоксидантную защиту при поддержании окислительно- восстановительного гомеостаза организма.

  1. Исследовать влияние УФ-света в диапазоне доз 75,5-7-1510 Дж/м на функциональную активность нейтрофилов, уровень ПОЛ и состояние АОС в крови доноров и больных острым панкреатитом.

  2. Изучить влияние гистамина в концентрациях 10" -т-10" моль/л на окислительно-восстановительный гомеостаз крови доноров.

  3. Изучить влияние кваматела* - блокатора Нг-рецепторов гистамина - на функциональную активность нейтрофилов, уровень ПОЛ и состояние АОС в крови больных острым панкреатитом и язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки.

Научная новизна. Впервые на примере системы "активированные нейтро-филы — уровень ПОЛ — состояние АОС" проведено комплексное исследование механизмов окислительно-восстановительного гомеостаза крови..

Установлена взаимосвязь. между термоиндуцированными структурными изменениями и проявлением пероксидазнои; каталазной; и оксидазнои видов; активности пероксидазы.

Исследовано влияние УФ-облучения в диапазоне доз 75,5 4-1510 Дж/м. на функциональную активность нейтрофилов, уровень ПОЛ и состояние АОС в крови доноров. Показана возможность взаимной функциональной компенсации НАДФН-оксидазы; и миелопероксидазы нейтрофилов доноров под влиянием УФ-света.

Обнаружена активация і НАДФН-оксидазы нейтрофилов доноров под влия-нием УФ-облучения терапевтического диапазона (75,5 Дж/м ), а также выявлено корригирующее действие УФ-света на* содержание; продуктов ПОЛ (диеновых конъюгатов и кетодиенов), на каталазную и СОД-активность, активностьглута-тионпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы (ГР) и - содержание; восстановленного глутатиона в крови доноров. Показано, что изменения в состоянии окислительно-восстановительного^ равновесия, возникающие под воздействием; УФ-облучения < крови при патологии (острый панкреатит), не приводят к нормализации изучаемых параметров, что обусловлено исходным дисбалансом между про-и антиоксидантными факторами в крови больных.

На основании полученных и литературных данных предложена схема процессов влияния г УФ-света1 на окислительно-восстановительное равновесие крови : и обсуждается возможный механизм терапевтического действия АУФОК.

Исследовано . влияние гистамина на функциональную і активность ней-трофилов, уровень ПОЛіи состояние; АОЄві крови доноров. Показана возможность взаимной функциональной компенсации -НАДФН-оксидазы и мие-лопероксидазы нейтрофилов доноров под действием гистамина.

Разработана схема; процессов участиям активированных нейтрофилов, ПОЛ и ферментов АОС в патогенезе острого; панкреатита; на основании которой можно судить об их роли в воспалении в целом.

Впервые проведено ? комплексное исследование: влияния ; кваматела s на ан-тиоксидантныш статус больных острым? панкреатитом; и язвенной: болезнью-двенадцатиперстнош кишки; Установлено, что эффективность препарата при указанных заболеваниях может быть. обусловлена; его влиянием' наї процессы элиминации АФК.

Практическая значимость. Научные; положения диссертационной! работы расширяют и? углубляют современные: представления; о биофизико-биохимических механизмах поддержания; окислительно-восстановительного равновесия крови в условиях воздействия физических и химических факторов.

Фотоиндуцированные изменения < в функциональном статусе нейтрофилов,. уровне ПОЛ; и активности ферментов АОС в крови доноров и больных острым \ панкреатитом: необходимо: учитывать, при обсуждению вопросов, касающихся і выяснения механизмов действия *УФ-света на уровне целого организма.

Разработанная схемаь событий; возникающих при УФ-облучении: крови и позволяющих поддерживать в ней окислительно-восстановительный гомеостаз, может быть,-полезна для\ понимания?молекулярных аспектов ^терапевтического действия метода АУФОК..

Материалы < исследований; с: использованием, гистамина ? и блокаторов: его рецепторов; вносят вклад в; понимание гомеостатическои і природы воспаления s и раскрывают, механизмы тонкой-регуляции организма в норме и;при патологии в ходе проведения фармакотерапии.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены: на VI Международной конференции "Циклы природы и общества" (Ставрополь, 1998), VII Международной конференции "Циклы природы и общества" (Ставрополь, 1999), III; Съезде фотобиологов России (Воронеж, 2001), Научной сессии сотрудников Воронежского госуниверситета (2003), 7-й Пу-щинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2003), Научной сессии сотрудников Воронежского госуниверситета (2004)

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 8 печатных работах.

На защиту выносятся следующие положения: Г. Схема термоиндуцированных структурно-функциональных превращений; пероксидазы.

2. УФ-облучение крови; доноров (75,5 и 151 Дж/м) вызьшает активацию*
НАДФН-оксидазы нейтрофилов и оказывает корригирующее действие на дру
гие процессы генерации и элиминации активных метаболитов і кислорода; а,
следовательно, на окислительно-восстановительный гомеостаз крови в целом.

3. Схема процессов, происходящих в крови под действием УФ-облучения (75,5
и 151 Дж/м) и направленных на сохранение в ней окислительно-
восстановительного равновесия.

4. Эффект действия гистамина; (10" -МО" моль/л) на активность НАДФН-
оксидазы, миелопероксидазы нейтрофилов, показатели уровня ПОЛ и ак
тивности АОС в крови зависит от концентрации биогенного амина и инди
видуальных особенностей доноров.

5. Одной из важных составляющих гомеостатической природы воспаления яв
ляется способность гистамина путем регулирования содержания АФК корри
гировать в крови уровень ПОЛ.

Структура* диссертации. Диссертационная работа включает 158 страниц машинописного текста, 5 таблиц,' 47 рис. Состоит из введения, 7 глав, заключения и выводов. Список литературы содержит 264 источника, из них 146 - отечественных и 118 - зарубежных.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Подобные работы
Матусов Георгий Дмитриевич
Исследование механизма действия простагландинов на протоплазматическую мембрану растительной клетки
Болотина Виктория Марковна
Исследование механизмов блокирования натриевых каналов мембраны нервного волокна биологически активными веществами
Рындина Наталья Ивановна
Исследование механизма инициации кальциноза трансплантатов клапанов сердца и разработка способов его предотвращения
Волков Евгений Израилевич
Исследование механизмов генерации ритмов в системах взаимодействующих биологических и физических осцилляторов
Кондратьев Максим Сергеевич
Исследование механизма организации спиральной структуры олигопептидов
Могилевская Екатерина Александровна
Теоретическое исследование механизмов функционирования и регуляции цикла Кребса митохондрии и Escherichia coli
Пшежецкий Дмитрий Валерьевич
Исследование механизмов влияния Na/K-АТФазы на регуляцию экспрессии генов и развитие клеточной смерти
Бершицкий Сергей Юрьевич
Исследование механизма генерации силы в мышце
Большаков Алексей Петрович
Исследование механизмов митохондриальной деполяризации и кальциевой дизрегуляции, индуцируемой возбуждающим медиатором глутаматом в нейронах мозга
Трапков Владимир Александрович
Исследование биофизических механизмов противоязвенного действия хондроитинсульфата

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net