Роль активных форм кислорода в механизмах адаптации к...
description
Transcript of Роль активных форм кислорода в механизмах адаптации к...
Роль активных форм кислорода в механизмах адаптации к факторам
окружающей среды
Ю.В.АрхипенкоЮ.В.Архипенколаборатория адаптационной медицины,лаборатория адаптационной медицины,факультет фундаментальной медицины,факультет фундаментальной медицины,
МГУ имени М.В.ЛомоносоваМГУ имени М.В.Ломоносова
«АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА НА СЕВЕРЕ: МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ» ,Архангельск, 3 - 4 декабря 2012 г.
Активные формы кислорода
• Супероксидный анион-радикал
• Гидроксильный радикал
• Перекись водорода
• Пероксинитрит
• …
Свободнорадикальное окисление
• Липидов
• Белков
• Нуклеиновых кислот
• Углеводов
• …
00
норманорма
онкологияонкология апоптозапоптозпатологическиепатологические
процессыпроцессы
некроз,некроз,разрушениеразрушение
структурструктур
Значимость окислительного стресса для организмаЗначимость окислительного стресса для организма
адап
тац
ия
адап
тац
ия
Участие активных форм кислорода в реализации клеточных ответов на внешний фактор
некрознекроз
Адаптация,резистентность
Внешнийфактор
АФКАФК
апоптозапоптозПовреждение
структур
Физиологическиефункции
out
in
nucleus
Протеин-тирозин-киназа
Киназныекаскады
Факторытранскрипции
NFkB, AP-1, HIF
Экспрессиягенов
ядроСинтез специф. и стресс-белков
HSP, HОx, антиоксидантные
ферменты
Физиол.ответи резистент-ность
КаспазныекаскадыРецептор
Рецептор
Cross-talk
Red-ox signaling
Пути адаптации
Неспецифические
Специфические
перекрестныеэффекты
адаптации:
Адаптацияк гипоксии
Адаптацияк стрессу
Устойчивостьк стрессу
Устойчивостьк гипоксии
Прямыеи
Адаптация на уровнях организма
Адаптация дыхания
Адаптация системы крови
Локальные механизмы:
Системные механизмы:
Тканевая адаптация
Клеточная адаптация
Сравнение адаптации к интервальной и постоянной гипоксии
0
100
200
%%
Постояннаягипоксияв горах
- Продукты ПОЛ (ТБК-активные)
- Активность каталазы
Интервальнаягипоксия“4000 m”
Интервальнаягипоксия“6000 m”
МоскваТерскол
* - P<0,05**- P<0,02
нормоксиянормоксия
Многократное действие ограниченного по интенсивности адаптивного фактора
внешнийфактор
отмена
АФК
неспецифическаярезистентность
АФКАФКАФКАФК
5 min.
20
30
10
[O2], %
Адаптация к изменениям уровня O2
Hypoxia-Normoxia
Hyperoxia-Normoxia
Hypoxia-Hyperoxia
- ROS
1 2 3 4
1 - PhL – acute physical load (exhausting swimming with 5% from weight, at 21оC)2 - PhT + PhL- acute physical load after physical training3 – HN + PhT + PhL – PhL after PhT combined with adaptation to hypoxia-normoxia.4 – HH + PhT + PhL – PhL after PhT combined with adaptation to hypoxia-hyperoxia.* - significance of differences, active phase(Р ≤ 0.05) from group PhT (Mann-Whitney U-Test).
Длительность плавания и доля активной фазы плавания (темно-серый)
Individual duration of rat swimming/benzene
Single PhL (1), benzene and PhL (B+PhL) (2), adaptation to hypoxia/hyperoxia and benzene and PhL (HH+B+PhL)(3).
Ordinate - individual number of animal; abscissa- time, min.
11 22 33
Уровень HO-1 (A) и HSP-70 (B) при адаптации к гипоксии и/или гипероксии
Ctrl HP+HO HO+N HP+N TBST positive ctrl
H35, to Thymus, to
HP+HO HO+N HP+N HP+HO HO+N HP+N H35, toCtrl
brain liver
liver
A
B
Защитные эффекты гипоксической тренировки в клинике
Сердечно-сосудистая система
Заболевания системы дыхания
Язвы желудка и12-перстной кишки
Шизофрения
Диабет
Ревматоидный артрит
Предоперационнаяподготовка
Атеросклероз
Кожные заболевания(нейродермит)
Выводы
• Активные формы кислорода (АФК) являются участниками неспецифической компоненты процесса адаптации организма к факторам среды
• Периодичность умеренной активации АФК обеспечивает устойчивое накопление клеточных компонентов, способствующих повышению устойчивости к внешним факторам