Оценить роль редокс-сигнальной системы в защитных эффектах адаптации к изменению уровня кислородаНИР

Estimation of redox signaling system in protective effects of adaptation to different oxygen level

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
3 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Отработка экспериментальной модели для оценки действия токсикантов при различной длительности их введения по физиологическим и биохимическим показателям с целью выявления антитоксического эффекта адаптации к изменению уровня кислорода
Результаты этапа: Разработана экспериментальная модель для оценки действия токсикантов при различной длительности их введения. Модель необходима для последующего выявления антитоксического эффекта адаптации к изменению уровня кислорода. Впервые в ходе комплексного исследования выявлен повреждающий эффект кратковременного введения малых доз бензола и бихромата калия на физическую выносливость, интенсивность свободнорадикальных процессов, активность ферментов антиоксидантной защиты, индуцибельных компонентов редокс-сигнальной системы – фактора транскрипции HIF-1α и белков семейства HSP. Кратковременное введение токсикантов - бензола и бихромата калия - в малых дозах приводит к замедлению роста, уменьшению объема потребляемой жидкости, снижению выносливости животных, повышению интенсивности свободнорадикального окисления и активности антиоксидантных ферментов в печени, повышению уровня фактора транскрипции, индуцируемого гипоксией – HIF-1α и индуцибельного защитного белка HOх-1. Впервые показана последовательность включения сигнальных цепей при увеличении длительности введения токсикантов. Не происходит дальнейшей активации HIF-1α в сердце, что может свидетельствовать об истощении данной системы в связи с усилением АФК(активные формы кислорода)-сигнала и необходимостью поддержания синтеза защитных белков, несмотря на малые дозы применяемых токсикантов. Важно, что аналогичная закономерность прослеживается и для супероксиддисмутазы, которая одной из первых реагирует на АФК-сигнал. Активность каталазы достоверно возрастает при коротком и длительном введении токсикантов, тогда как дополнительная активация супероксиддсимутазы отсутствует. Напротив, при длительном, но не коротком сроке введения токсикантов существенно растет содержание стресс-белка HSP72. Это свидетельствует об усилении стрессорной компоненты в результате увеличения длительности введения токсикантов. При этом, учитывая отсутствие дополнительной активации некоторых компонентов редокс-сигнализации, можно говорить о возможном исчерпании защитных ресурсов.
4 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Сравнение эффективности предупреждения действия токсикантов в низких дозах при различной длительности их введения с помощью предварительной адаптации к интервальной нормобарической гипоксии и тренировки, сочетающей периоды гипоксии и гипероксии.
Результаты этапа: Впервые проведена оценка возможности реализации защитного эффекта адаптации к изменению уровня кислорода на модели интоксикации смесью бихромата калия и бензола, воспроизводящей на донозологическом этапе эффекты малых доз этих токсикантов у людей на промышленных предприятиях или в зоне высокого уровня антропогенного загрязнения. Показано положительное действие предварительной адаптации к гипоксии и гипероксии в условиях интоксикации различной длительности. Выявлено восстановление измененных под действием токсикантов физической выносливости, параметров поведения, интенсивности свободнорадикальных процессов. Показана возможность коррекции АФК-индуцированных нарушений, вызванных введением токсикантов в малых дозах, с помощью дыхательной адаптации к изменению уровня кислорода, как немедикаментозного метода профилактики стрессорных и гипоксических нарушений и поддержания физиологических ресурсов организма.
5 2 января 2017 г.-29 декабря 2017 г. Разработка модели алкогольной интоксикации и оценка нарушений поведенческих параметров в эксперименте
Результаты этапа: В 2017 г. достигнуты следующие конкретные научные результаты: - воспроизведена модель хронической алкогольной интоксикации методом свободного выбора 15-40% раствора этанола. Процесс алкоголизации оценивали в динамике через 19, 38 дня и два месяца от начала эксперимента. Через каждые три дня эксперимента индивидуально во всех группах регистрировали изменение массы животных, ежедневно - изменение питьевого режима при алкоголизации, регистрируя потребление воды и этанольной смеси. Показано, что при кратковременном – 19 - и длительном – 38 и 60 - потреблении этанола не происходит достоверных изменений в питьевом режиме у алкоголизированных животных по сравнению с контролем. При этом повышается скорость набора массы при потреблении этанольной смеси – достоверно через 38 дней от начала эксперимента масса алкоголизированных животных на 21,6% выше, чем у контрольных животных. Через два месяца алкоголизации прибавка веса не отличалась в группах алкоголизированных и контрольных животных. - с целью оценки изменения двигательной активности и компоненты тревожности у животных в динамике их алкоголизации, на начальных сроках процесса, из которых выделяли раннюю – 19 дней и длительную – 38 - стадии, проведено комплексное исследование изменения поведенческих параметров по выборке из параметров в условиях покоя и стрессорных условий, позволяющее, как мы показали ранее, выявить различия между группами на начальных стадиях развития окислительного стресса. Показано, что уже на коротких сроках алкоголизации животных - 19 дней происходит снижение двигательной и ориентировочно- исследовательской активности животных и увеличение компоненты тревожности и стресса. Это выражалось в снижении общей длины пройденного пути у потреблявших этанольную смесь животных, по сравнению с контролем на 29% (p<0,05), в стрессорных условиях и при их отсутствии. Кроме того, у алкоголизированных животных снижена длительность пребывания на открытых рукавах лабиринта и в его центре, в отличие от контрольных животных, что свидетельствует о росте компоненты тревожности в поведении. При пролонгации потребления этанольных смесей показано, что время, проведенное на открытых лучах, количество выходов на открытые лучи и свешивания с них снижено у алкоголизированных животных, груминг чаще проходит в закрытых лучах и увеличен по времени в 1, 6 раза (p <0,05), что свидетельствует о поддержании уровня тревожности и депрессивном поведении, особенно с учетом длительного нахождения в закрытых рукавах лабиринта. Таким образом, алкоголизация животных на ранних сроках сопровождается снижением подвижности, увеличением массы и ростом компоненты тревожности поведения, что в целом отражает свободнорадикальный характер процесса и может вести к нарушению функционирования мышечных и немышечных тканей. - после окончания тестирования по поведенческим параметрам проведен забор тканей в различные временные точки от начала эксперимента, с целью тестирования последовательности включения звеньев редокс сигнальной цепи в динамике развития атрофии мышц при хроническом потреблении алкоголя.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".