Свободнорадикальное окисление и механизмы внутриклеточной защиты при адаптации к изменению уровня кислорода

Жукова, Анна Геннадьевна

Диссертации по медицине → Патологическая физиология

Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Свободнорадикальное окисление и механизмы внутриклеточной защиты при адаптации к изменению уровня кислорода

ДИССЕРТАЦИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

Жукова, Анна Геннадьевна Москва 2005 г.

Ученая степень: доктора биологических наук

ВАК РФ: 14.00.16

Автореферат диссертации по медицине на тему Свободнорадикальное окисление и механизмы внутриклеточной защиты при адаптации к изменению уровня кислорода

На правах рукописи

Жукова Анна Геннадьевна

СВОБОДНОРАДИКАЛЫЮЕ ОКИСЛЕНИЕ И МЕХАНИЗМЫ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ АДАПТАЦИИ К ИЗМЕНЕНИЮ УРОВНЯ КИСЛОРОДА

(экспериментальное исследование)

14.00.16 — патологическая физиология 03.00.04 - биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в лаборатории патофизиологии сердца Государственного учреждения Научно-исследовательского института общей патологии и патофизиологии Российской АМН

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАМН Виктор Васильевич Мороз

доктор биологических наук Татьяна Геннадьевна Сазонтова

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор член-корреспондент РАМН Людмила Дмитриевна Лукьянова

доктор медицинских наук, профессор Вячеслав Леонтьевич Кожура

доктор медицинских наук, профессор Е.В. Никушкин

Ведущее учреждение: Российский университет дружбы народов Автореферат разослан «22» ноября 2005 года

Защита диссертации состоится «22» декабря 2005 года в 1400 часов на заседании Диссертационного совета Д 001.003.01 при Научно-исследовательском институте общей патологии и патофизиологии РАМН (125315, Москва, Балтийская улица, дом 8).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

Ученый секретарь Диссертационного совета,

кандидат медицинских наук Лариса Николаевна Скуратовская

общая характеристика работы

Актуальность исследования. Гипоксические и ишемические повреждения являются основой или сопутствующими факторами патогенеза многих заболеваний. Поэтому изучение механизмов этих повреждений на всех уровнях организма и разработка методов их профилактики и коррекции составляют важнейшую проблему медицины.

Одним из ключевых механизмов повреждения клеток при ишемии, стрессе, гипоксии и реоксигенации является чрезмерная активация свободнорадикального окисления, обусловленная повышенным уровнем образования активных форм кислорода (АФК). Однако известно, что повышение уровня АФК вызывает не только повреждение мембранных структур клеток, но и является стимулом для индукции защитных систем организма [Nanji A.A. et al., 1995; Suzuki Y.J. et al., 1997; Сазонтова Т.Г., 1998; MaulikN. et al., 1999; Kietzmann T. et al., 2000].

Из работ последних лет стало очевидным, что АФК играют важную роль на начальных этапах внутриклеточной сигнализации, которая является многокомпонентной системой передачи сигнала к клеточному ядру, и получила название редокс-сигнализации по начальному звену, чувствительному к изменению уровня свободнорадикального окисления [Semenza G.L., 1999; Chandel N.S., Schumacker Р.Т., 2000; Скула-чев В.П., 2001]. Одним из важных следствий инициации редокс-сигнализации и АФК-опосредованной передачи сигнала является активация ядерных факторов транскрипции, принимающих непосредственное участие в активации генов, кодирующих различные защитные системы - антиоксидантную систему клеток, простагландины, а также систему белков срочного ответа, которые могут синтезироваться при гипоксии и реоксигенации, гипероксии, действии окислителей [Graven К.К. et al., 1993; Nanji А.А. et al., 1995; Nilanjana M. et al., 1999; Peng J. et al., 2000]. В настоящее время наибольшее значение придают следующим факторам транскрипции - NF-kB, АР-1, HIF (индуцированный гипоксией фактор). HIF-1 играет важную роль при развитии гипоксических состояний, поскольку через активацию генома приводит к увеличенному синтезу различных защитных белков.

Среди белков срочного ответа, которые синтезируются при гипоксии, особое внимание исследователей привлекает гем-оксигеназа, изменение экспрессии которой коррелирует с содержанием кислорода в тканях. Транскрипция гена гем-оксигеназы регулируется уровнем свободнорадикального окисления [Ryter S.W., Tyrrell R.M., 2000] и индуцируется различными прооксидантными факторами [Clark J.E. et al., 2000; Hanselmann С. et al., 2001]. Несмотря на то, что эти процессы имеют особое значение при гипоксических состояниях, данные о роли индукции факторов транскрипции и синтеза защитных белков, в том числе и гем-оксигеназы, при гипоксии разрозненны, а, кроме того, эти эксперименты проведены в основном на культуре клеток [Kuroki М. et al., 1998; Maines M.D., 2000; Motterlini R. et al., 2000].

В настоящее время накоплены многочисленные данные относительно роли АФК-индуцированных процессов в патогенезе гипоксических состояний. С другой стороны, помимо развития повреждений при гипоксических состояниях АФК участвуют в генерации редокс-зависимого ответа. Однако, мало изучен компонентный состав редокс-сигнальной системы, последовательность включения ее звеньев при физиологических условиях и переход физиологического сигнала в патологический. Таким образом, актуальным является разработка новых способов эффективной

состояний организма на основе комплексного изучения механф#бВ^иИй$*й<вН^1й|М1||ь|х систем клетки и их участия в регуляции свободнорадикального

•' 0

'■•г*

Важным аспектом этой проблемы является изучение активации компонентов ре-докс-сигнальной системы при гипоксических состояниях с учетом гено- и стенотипических особенностей животных. В связи с этим большое значение представляют исследования высоко- и низкоустойчивых организмов при острых и адаптационных гипоксических и стрессорных воздействиях. Показано, что у высокоустойчивых животных при острой гипоксической нагрузке нарушения сократительной функции сердца развиваются позже и выражены слабее, чем у низкоустойчивых. Вместе с тем, при длительной адаптации к гипоксии у низкоустойчивых животных резистентность к действию повреждающих факторов увеличивается, а у высокоустойчивых не меняется или даже уменьшается [Лукьянова Л.Д., 1997; 2004; Хачатурьян М.Л. и др., 1996; Пшенникова М.Г., 2003]. Однако, особенности активации компонентов редокс-сигнализации на острое и адаптационное гипоксическое воздействие у таких животных практически не изучены.

В последние годы на основе многочисленных работ по оценке соотношения про-и антиоксидантов в клетке при острых и адаптационных воздействиях была сформулирована концепция о роли АФК в механизмах повышения резистентности организма при периодическом действии различных факторов [Сазонтова Т.Г., 1998; Arkhipenko Yu.V. et al., 1997]. К ним относятся гипобарическая и нормобарическая гипоксия [Архипенко Ю.В. и др., 1992; Меерсон Ф.З. и др., 1992; Nakanichi К. et al., 1995; Arkhipenko Yu.V. et al., 1997], адаптация к стрессу [Сазонтова Т.Г. и др., 1987], физической нагрузке [Сазонтова Т.Г. и др., 1996; Powers S.K. et al., 1994], холоду [Spasic М.В. et al., 1993]. Кроме того, появились данные о сходстве механизмов защитного действия не только адаптации к периодической гипоксии, но и использования гипероксии в адаптационном режиме [Киселев С.О., Лобов М.А., 2002; Леонов А.Н., 2002]. Однако, до настоящего времени не проводилось сравнение молекулярных механизмов формирования защитных эффектов различных видов адаптации, связанных с периодическим изменением концентрации кислорода как ниже, так и выше нормоксического уровня.

На примере действия факторов различной природы показано, что формирование устойчивой адаптационной защиты требует длительного времени (3-5 недель). В связи с этим существует необходимость снижения сроков достижения стадии долговременной адаптации при сохранении ее эффективности на уровне разных органов. Это, по-видимому, может быть решено за счет увеличения интенсивности адаптационного сигнала, что в соответствии с концепцией о редокс-сигнализации должно быть связано с более интенсивной продукцией АФК. Увеличение интенсивности этого сигнала за счет большего снижения уровня кислорода в периоды действия гипоксии не принесли желаемого результата из-за появления отрицательных побочных эффектов. Так, повышение интенсивности как гипобарической гипоксии (увеличение «высоты» до 5000 и 6000 м в условиях барокамеры) [Arkhipenko Yu.V. et al., 1997], так и интервальной нормоба-рической гипоксической тренировки (увеличение длительности каждого цикла) [Sazon-tova T.G. et al., 1994] приводило к снижению резистентности мембранных структур сердца и печени Поэтому, в настоящее время актуальной задачей является разработка новых способов адаптации организма к гипоксии, повышающих интенсивность адаптационного сигнала без углубления гипоксической компоненты.

Цель исследования: на основе комплексного изучения механизмов индукции компонентов клеточной редокс-сигнализации в разных органах повысить эффективность коррекции гипоксических состояний организма.

Задачи исследования:

1. Исследовать тканеспецифические особенности включения компонентов клеточной редокс-сигнализации - фактора транскрипции HIF-la, гем-оксигеназы-1, HSP70,

ферментов антиоксидантной защиты при острых воздействиях - гипоксии, остром стрессе, ишемии и реперфузии.

2. Оценить уровень компонентов клеточной защиты в формировании резистентности мембранных структур сердца, печени, мозга и легких к действию повреждающих факторов в динамике после острой гипоксии.

3. Изучить влияние острой гипоксии и адаптации к изменению уровня кислорода на устойчивость Са-насоса саркоплазматического ретикулума (СР) миокарда к повреждающему действию эндогенных факторов - активации свободнорадикального окисления, автолитическому повреждению и высокому уровню Са2+.

4. Выявить отличия в уровне компонентов клеточной защиты и резистентности мембранных структур миокарда у крыс с генетически детерминированной различной устойчивостью к стрессорным и ишемическим повреждениям.

5. Исследовать уровень защитных белков и особенности реакции мембранных структур разных органов на ишемию при временной остановке системного кровообращения в зависимости от генетически детерминированного типа поведения.

6. Изучить модулирующее действие антигипоксантов и антиоксидантов на процессы свободнорадикального окисления в разных органах при коррекции стрессорных и гипоксических состояний.

7. Экспериментально обосновать и разработать новый способ профилактики и коррекции гипоксических состояний с помощью адаптации организма к изменению уровня кислорода. Оценить эффективность защиты различных органов с помощью предложенного в работе способа адаптации в сравнении с принятыми методами адаптации к гипоксии.

Научная новизна работы.

Проведено комплексное изучение активации компонентов редокс-сигнализации и выявлены тканеспецифические особенности их индукции при острой гипоксии, ишемии и стрессе. Впервые показано, что синтез фактора транскрипции НПМа, гем-оксигеназы, Н8Р70 и ферментов антиоксидантной защиты в сердце, мозге, печени и легких имеет нелинейный характер, проходит с различной скоростью, достигает максимума в разные временные интервалы и может иметь несколько пиков индукции.

Острая гипоксия, гипероксия и ишемия нарушают работу Са-транспортирующей системы СР миокарда, что выражается в снижении ее активности и устойчивости к действию повреждающих факторов - активации свободнорадикального окисления, повышенному содержанию свободного Са2+, автолизу. При адаптации к периодическому изменению уровня кислорода значительно повышается резистентность Са-насоса СР миокарда к активации свободнорадикального окисления, действию высокого уровня Са2+ и автолиза, что может обеспечивать эффективную защиту от повреждающих факторов.

Впервые на уровне компонентов редокс-сигнализации выявлены механизмы различной устойчивости к стрессорным и ишемическим повреждениям миокарда у крыс разных генетических линий. Обнаружен сниженный врожденный уровень и высокая стабильность параметров антиоксидантной защиты при стрессе и ишемии у крыс Август по сравнению с Вистар, что приводит к большей резистентности миокарда крыс Август при этих воздействиях. При стрессорных воздействиях эффективность функционирования Са-транспортирующей системы СР миокарда у крыс Август выше, чем у крыс Вистар.

Впервые показаны выраженные тканеспецифические особенности изменения резистентности внутриклеточных структур сердца, мозга и печени в различные сроки по-

стреанимационного периода после временной остановки системного кровообращения. Выявлена зависимость формирования защитного или повреждающего ответа в разных органах от генетически детерминированного типа поведения животных.

Проведено сравнение эффектов in vivo и in vitro веществ с антигипоксическими свойствами. Впервые показано, что кровезаменитель с полифункциональными свойствами перфторан и его компонент проксанол обладают модулирующим действием на соотношение про- и антиоксидантных систем в разных органах.

Впервые обнаружены принципиальные отличия длительного и кратковременного применения препарата с антиоксидантными функциями, содержащего рекомбинантную СОД, на активность эндогенных антиоксидантных систем клетки. Кратковременное применение препарата предотвращает чрезмерную активацию свободнорадикального окисления при ожоге кожи, а длительное обладает менее выраженным протекторным эффектом на фоне относительного снижения активности собственных антиоксидантных ферментов кожи.

Впервые показана принципиальная возможность достижения устойчивого защитного эффекта при применении адаптационного режима, сочетающего периоды гипоксии и умеренной гипероксии. Формирование адаптационной защиты происходит в более короткие сроки, чем при классической интервальной нормобарической гипоксической тренировке и без побочных эффектов на чувствительные к свободнорадикальным процессам органы.

Теоретическое значение работы: определена роль активных форм кислорода в активации различных компонентов системы редокс-сигнализации при развитии гипок-c.M-:e"vtí\ состояний. Выявлены тканеспецифические особенности изменения про- и антиоксидантных факторов и резистентности мембранных структур клеток разных органов к свободнорадикальному окислению при адаптации организма к изменению уровня кислорода.

Практическое значение работы: на основе изучения закономерностей индукции защитных систем в клетках различных органов экспериментально обоснован и предложен рациональный способ коррекции гипоксических состояний, основанный на адаптации к периодам гипоксии и умеренной гипероксии.

Положения, выносимые на защиту.

1. Активация свободнорадикального окисления при острой гипоксии, ишемии и стрессе приводит к изменению уровня различных компонентов клеточной редокс-сигнализации - фактора транскрипции HIF-la, гем-оксигеназы-1, HSP70 и ферментов антиоксидантной защиты.

2. Тканеспецифические особенности индукции синтеза защитных систем - HIF-la, гем-оксигеназы-1, HSP70 и антиоксидантных ферментов в сердце, мозге, печени и легких в динамике после острой гипоксии выражаются в том, что этот процесс является нелинейным, проходит с различной скоростью, достигает максимума в разные временные интервалы и может иметь несколько пиков индукции Высокий уровень синтеза защитных белков не всегда приводит к снижению свободнорадикального окисления в клетках разных органов.

3. Генетически детерминированная повышенная устойчивость сердца к ишемиче-ским и стрессорным повреждениям в значительной степени связана с более высокой стабильностью системы антиоксидантной защиты и резистентностью мембранных структур кардиомиоцитов к свободнорадикальному окислению при этих воздействиях.

4. Тканеспецифические особенности реакции мембранных структур сердца, мозга и печени на ишемию, вызванную временной остановкой системного кровообращения, коррелируют с генетически детерминированным разным типом поведения.

5. Защита от острых воздействий, опосредованных повышением уровня активных форм кислорода, наиболее эффективна при кратковременном, но не длительном применении экзогенных антиоксидантов. Это позволяет максимально сохранить собственную эндогенную антиоксидантную защиту.

6. Новый способ адаптации, сочетающий периоды гипоксии и умеренной гипе-роксии, обладает значительным защитным действием на мембранные системы миокарда, мозга и печени, повышая их резистентность к высокому уровню активных форм кислорода. Формирование защитного эффекта происходит при более коротком времени тренировки и без побочных эффектов на чувствительные к свободнорадикальным процессам органы.

Результаты работы внедрены в курс лекций на кафедре биохимии и патофизиологии в Оренбургском государственном медицинском университете, на кафедре биохимии в Московском государственном медицинском стоматологическом университете, на факультете фундаментальной медицины Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, в ГУ НИИ общей реаниматологии Российской АМН.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на Всероссийских научных конференциях «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2002; 2005), на IV Международном конгрессе патофизиологов (Будапешт, Венгрия, 2002), на Международной конференции "Hypoxia in Medicine" (Innsbruck, Austria, 2003), на конференции «Основные общепатологические и клинические закономёр-ности развития критических, терминальных и постреанимационных соб+оЛЬий. Принципы их коррекции» (Москва, 2003), на IX конгрессе физиологов (Екатеринбург, 2004) на III Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2004)

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 250 страницах и состоит из введения, обзора литературы, результатов исследования и их обсуждения, заключения и выводов. Список цитируемой литературы состоит из 472 источника. Диссертация иллюстрирована 74 рисунками и 20 таблицами.

Работа выполнена в лаборатории патофизиологии сердца Государственного учреждения Научно-исследовательского института общей патологии и патофизиологии РАМН, в лаборатории адаптационной медицины факультета фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, в лаборатории общей патологии терминальных состояний Государственного учреждения Научно-исследовательского института общей реаниматологии РАМН.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа была проведена на 179 самцах крыс линии Вистар (250-300 г), 30 самцах крыс линии Август (200-250 г) и 70 белых крысах-самцах (250-300 г) одного возраста, выращенных в условиях вивария института при свободном доступе к пище и воде, а также естественном чередовании суточной освещенности Содержание животных и проведение экспериментов проводилось в соответствии с международными правилами «Guide for the Care and Use of Laboratory Animals».

В работе были использованы следующие экспериментальные модели повреждающих воздействий - острый стресс (иммобилизация, 2 ч; «Свободное плавание в клетке», 30 мин, 22°С), ишемия (30 мин окклюзии нисходящей ветви левой артерии) и реперфузия (15 мин), кратковременная остановка системного кровообращения путем

пережатия сосудистого пучка сердца, острая нормобарическая гипоксия (8% 02, 2 ч), кислотный ожог кожи (0,1 н HCl; 1 мин). Модели адаптационных воздействий- адаптация к гипербарической оксигенации (1,2 ата, 1,5 ата, 2 ата, 1 ч, 15 дней), нормобарическая гипероксическая тренировка (30% 02, 1 ч, 15 дней), а также нормобарическая ги-поксическая тренировка разных режимов - гипоксия - нормоксия (10% 02 5 мин - 21% 02 3 мин, 1 ч, 15 дней) и гипоксия - гипероксия (10% 02 5 мин - 30% О? 3 мин, 1 ч, 15 дней). Кроме того, использовали аппликацию на кожу препарата, содержащего СОД (НПП «Трис») и введение перфторана и проксанола.

Изолированные сердца измельчали гомогенизатором Ultra-Turrax TP-18/10 ножом 25N-10 при 8000 об/мин в течение 20 сек (2 раза по 10) с интервалом 15 сек в среде, содержащей 20 мМ TRIS-HCI и 100 мМ KCl при соотношении ткань- среда, равном 1:8. Ткань печени и мозга измельчали гомогенизатором тефлон-стекло при 800 об/мин в течение 1 мин в стандартной среде гомогенизирования при соотношении ткань: среда, равном 1:12 для печени и 1:10 для мозга.

Скорость транспорта Са2+ в CP миокарда определяли по разработанному ранее методу [Сазонтова Т.Г., 1989; Meerson F.Z. et al., 1990] на иономере Orion ЕА-940 с Са-селективным электродом. Для оценки устойчивости Са-транспортируюшей системы к свободнорадикальному повреждению использовали индукцию окисления in vitro системой, содержащей аскорбат (0,2-0,5 мМ). Изучение устойчивости Са-насоса CP к повышению концентрации Са2+ проводили в стандартной среде измерения активности Са-транспортируюшей системы, но с разными добавками Са2+ - от 3 до 30 мкМ. Устойчивость к автолитическому повреждению проводили при 37°С.

Для изучения резистентности тканей к активации свободнорадикального окисления гомогенаты сердца, печени и мозга инкубировали при 37°С в присутствии Fe2+ (0,5-3 мкМ) и аскорбат (0,2-0,75 мМ) при концентрации белка не выше 2,5 мг/мл. Кроме того, для печени и мозга - тканей с повышенной чувствительностью к индукции свободнорадикального окисления применяли систему активации окисления с использованием только аскорбата (0,2 мМ). Концентрацию свободнорадикальных продуктов оценивали по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК) по классическому методу [Ohkawa Н. et al, 1979] в модификации [Kikugawa К. et al., 1992]. Активность каталазы определяли по потреблению Н202, регистрируемому при 240 нм [Luck Н., 1963]. Активность общей супероксиддисмутазы (СОД) определяли по методу Fridovich I. [1971] по ингибирова-нию образования супероксидного анион-радикала в системе ксантин (0,1 мМ) - ксанти-ноксидаза (0,004 ед.). Активность глутатионпероксидазы определяли по потреблению NADPH (0,2 мМ), регистрируемому при 340 нм [Paglia D., Valentine W., 1967] в присутствии 2,5 мМ восстановленного глутатиона, 1 ед. глутатионредуктазы дрожжей. Активность глутатионредуктазы определяли по потреблению NADPH (0,2 мМ) [Beutler Е., 1984] в присутствии 3,3 мМ окисленного глутатиона. Концентрацию белка измеряли, используя подход [Padros Е. et al. 1984], по амплитуде 4-ой производной спектра поглощения в области 240-320 нм.

Уровень фактора транскрипции HIF-la и индуцибельных форм белков HSP70 и НОх-1 определяли методом Western-блот анализа в цитоплазматической фракции сердца, мозга, легких и печени. Белки разделяли в 8 или 10% полиакриламидном геле и переносили на PVDF мембрану с помощью электроэлюции. Использовали первые моно-клональные антитела к HIF-la, HSP70 и НОх-1 (Stressgen, Канада; Santa Cruz, США) (1:1000) и вторые антитела, конъюгированные с пероксидазной меткой (Jackson Immuno Research) (1:2000). Экспонирование HIF-la, HSP70 и НОх-1 осуществляли на пленку Kodak film с использованием реагентов для хемилюминесценции. Пленку проявляли и

фиксировали, используя фотографические реактивы. О содержании HIF-la, HSP70 и НОх-1 судили по плотности окрашивания полосы связывания антител с белком. Количественная обработка полученных иммуноблотов проводилась путем сканирования и обработки с помощью компьютерной программы Photoshop. Результаты выражали в относительных денситометрических единицах.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ STATISTICA 6.0 согласно рекомендациям по проведению биомедицинской статистики [Гланц С., 1999; Платонов А.Е., 2000]. Для сравнения независимых выборок использовали непараметрический Mann-Whitney U Test. Для сравнения зависимых выборок использовали Wilcoxon Matched Pairs Test. Различия между выборками считались достоверными при Р<0,05 или, в ряде случаев, Р<0,01. Результаты исследований в таблицах представлены в виде тройки цифр - нижний квартиль (25% персентиль) - медиана - верхний квартиль (75% персентиль), дающих представление о центральной тенденции, ширине и асимметрии распределения результатов. Результаты экспериментов на рисунках представлены в виде медианы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

Механизмы повреждения мембранных структур при острых воздействиях. Динамика и тканеспецнфичность развития ответа.

Интенсивное изучение гипоксических, ишемических и стрессорных состояний в эксперименте и клинике привело к пониманию общих закономерностей развития срочной реакции в ответ на внешний стимул и роль АФК в этих процессах. Так, показано, что одним из ключевых механизмов повреждения клеток при стрессе, гипоксии, ишемии и реоксигенации является активация свободнорадикального окисления, обусловленная повышенным уровнем образования АФК [Могильницкая JI.B и др , 1993; Сазонтова Т.Г. и др., 1994; Arkhipenko Yu.V. et al., 1985; Bunn H.F., Poyton R.O., 1996].

Последними исследованиями показано, что АФК играют важную роль на начальных этапах внутриклеточной редокс-сигнализации, запускающей передачу сигнала к клеточному ядру [Lander Н.М., 1997; Maulik N., 2002; Schafer M. et al., 2003]. В результате, в целом ряде случаев острые гипоксия, ишемия и реоксигенация приводят не только к повреждению и развитию патологических состояний, но сопровождаются значительной активацией защитных систем клеток различных тканей, что может вести к снижению интенсивности окислительного стресса, сопровождающего эти воздействия.

Повышение уровня защитных систем тканей после острого воздействия стали использовать в качестве основы действия различных прекондиционирующих воздействий [Викторов И.В., 1997; Самойлов М.О. и др., 2004; Alkhulaifi А М. et al., 1993; Yamashita N. et al., 1994; Wiese A.G. et al., 1995]. При этом чаше всего применяли схему 3-х кратного воздействия с интервалами по 24 ч. Несмотря на значительное количество работ по защитному эффекту прекондиционирования, практически не изучен вопрос о динамике и взаимосвязи синтеза различных защитных белков, а также проявления их протекторного эффекта на мембранные структуры клетки при действии острых повреждающих факторов, в том числе изменения уровня кислорода. Однако именно этот вопрос представляется одним из наиболее важных в выборе правильной тактики лечения и профилактики острых ишемических и гипоксических состояний. Поэтому в данном разделе работы исследовали динамику и взаимосвязь изменения уровня защитных систем - фактора транскрипции HIF-la, гем-оксигеназы-1 (НОх-1), HSP70 и антиоксидантных ферментов на примере острой гипоксии (8% 02,2 ч).

1 .Тканеспецифические особенности включения компонентов клеточной редокс-сигнапизации - HIF-la, НОх-1, HSP70 и ферментов антиоксидантной защиты в динамике после острой гипоксии.

Активация HIF-la в клетках различных органов зарегистрировано при изменении уровня кислорода [Heidbreder М. et а!., 2003; Hosford G.E., Olson D.M., 2003]. Поэтому, была проанализирована динамика уровня HIF-la в сердце, печени и мозге после острого гипоксического воздействия через 3, 6 и 12 ч (рис. 1). Видно, что исходный уровень HIF-la в сердце, мозге и печени не различается. Однако, в ответ на острую гипоксию были выявлены значительные тканеспецифические особенности реакции. В печени максимальный уровень HIF-la зарегистрирован через 6 ч после острого воздействия, который возвращался к базальному через 12 ч после окончания гипоксии. В ткани сердца в течение 12 ч после острой гипоксии зафиксировано две волны увеличения уровня HIF-la. В мозге небольшое увеличение уровня экспрессии HIF-la зарегистрировано не ранее, чем через 12 ч.

Показано, что повышение уровня HIF-la сопровождается экспрессией индуци-бельной формы гем-оксигеназы - НОх-1 [Rosenberger С. et а!., 2001], синтез которой зависит не только от вида и интенсивности воздействия, но в значительной степени от органа. В нашем эксперименте выявлены резкие различия в исходной интенсивности синтеза этого фермента, а также различная скорость его индукции в ответ на один и тот же повреждающий фактор (рис. 2). В печени контрольных животных исходный уровень НОх-1в 1,5-2 раза выше, чем в легких, сердце и мозге. Однако, в ответ на острую гипоксию синтез НОх-1 в печени активируется медленно и увеличивается только через 12 ч после острого воздействия. Наиболее быстро реагирует ткань легких, где за 12 ч, прошедших от острой гипоксии зафиксировано две волны активации экспрессии НОх-1. В мозге один раз произошедшее увеличение экспрессии НОх-1 сменяется поддержанием этого повышенного уровня и через 12 ч, в отличие от сердца, где к 12 ч экспрессия НОх-1 возвращается к контрольным значениям, свидетельствуя о подавлении свободноради-капьного сигнала в этом органе.

Поскольку известно, что активация свободнорадикального окисления может приводить также к синтезу ряда стресс-индуцибельных белков [Omar R., Pappolla М., 1993; Nanji A.A. et al., 1995; Kukreja R.C. et al., 1996] исследовали динамику накопления HSP70 в сердце, мозге, печени и в легких после острого гипоксического воздействия. Оказалось, что в коре головного мозга контрольных животных исходный уровень синтеза HSP70 значительно выше, чем в легких, сердце и печени (рис. 3). В первые 6 ч после острой гипоксии в мозге происходит снижение уровня HSP70 по сравнению с контролем, которое сменяется через 12 ч его незначительным повышением. В сердце уровень HSP70 в течение 12 ч после острой гипоксии непрерывно и интенсивно нарастал. В печени динамика экспрессии HSP70 после острой гипоксии схожа с динамикой индукции фактора транскрипции HIF-la. Максимальный уровень экспрессии HSP70 (двукратное увеличение) зарегистрирован через 6 ч после острого воздействия, но через 12 ч он возвращался к контрольным значениям. Для легких был характерен самый низкий уровень HSP70, как исходный, так и индуцибельный

Таким образом, гипоксическая активация синтеза HSP70 также характеризуется высокой тканеспецифичностью. При этом наиболее интенсивное накопление HSP70 происходило в сердце. Кроме того, увеличение уровня HSP70 могло происходить как одновременно с индукцией НОх-1 (сердце и легкие), так и независимо от нее (мозг и печень).

ОДЕ

150

100

ОДЕ

► 40,

35,

30,

25,

) 20,

1 15,

Сердце 10,

Печень

Мозг 5,

К Зч 6ч 12ч

Время после гипоксии

К Зч вч 12 ч Время после гипоксии

Рис. 1. Влияние острой гипоксии на динамику экспрессии НИМа в разных органах крыс.

Примечание: ОДЕ - относительные денсито-метрические единицы; по горизонтали указаны серии: контроль, через 3, 6 и 12 часов после окончания острой гипоксии (8%, 2 часа).

ОДЕ

100 -■-

90 . А

— О—

80 . Q

70 . 1 \

60 . \

50 .

40 .

30 .

20 .

10 .

0 ,

Сердце Печень Легкие

I ■

К Зч 6ч 12ч Время после гипоксии

Рис. 2 Влияние острой гипоксии на динамику уровня НОх-1 в разных органах крыс.

Примечание: ОДЕ - относительные денситомет-рические единицы; по горизонтали указаны серии: контроль, через 3, б и 12 часов после окончания острой гипоксии (8%, 2 часа).

4 .

3,5 .

3 . 2,5 2 . 1,5 1

0,5 . 0

-СОД -Катал аза _GP

К Зч вч 12ч

Время после гипоксии

Рис. 3 Влияние острой гипоксии на уровень Н8Р70 в разных органах крыс.

Примечание: ОДЕ - относительные денситомет-рические единицы; по горизонтали указаны серии: контроль, через 3, 6 и 12 часов после окончания острой гипоксии (8%, 2 часа)

Рис. 4. Влияние острой гипоксии на активность ферментов (мг/белка) антиокси-дантной защиты в сердце крыс.

Примечание: GP - глутатионпероксидаза; * -достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

Изменение активности ферментов антиоксидантной защиты в разных органах после острой гипоксии также имело нелинейный характер. В сердце острая гипоксия приводила к увеличению активности всех изученных антиоксидантных ферментов, но в разное время. На рис. 4 видно, что СОД, как и фактор транскрипции Н1Р-1а, проходит через две волны активации - через 3 ч после окончания острой гипоксии достигает максимума и превышает контрольный уровень на 44% (Р<0,05), через 6 ч снижается, а через 12 ч зарегистрировано новое увеличение - на 31% (Р<0,05). Активность каталазы через 3, 6 и 12 ч после гипоксии последовательно нарастает - на 26, 36 и 39% (Р<0,05), а активность глутатионпероксидазы увеличивается на 35% (Р<0,05) только через 12 ч.

Таким образом, после острой гипоксии выявлены тканеспецифические особенности изменения уровня НИ7-1а, НОх-1, НБР70 и активности ферментов антиоксидантной защиты в миокарде, мозге, печени и легких крыс. Кроме того, после острого воздействия выявлена определенная последовательность активации компонентов редокс-сигнальной системы. Первым индуцируется Н1Р-1а, затем индуцибельная форма гем-оксигеназы-НОх-1 и, наконец, Н8Р70.

2. Роль компонентов клеточной защиты в формировании резистентности мембранных структур разных органов в динамике после острой гипоксии.

Важным представляется вопрос, защищает ли увеличенный синтез защитных систем после острой гипоксии мембранные структуры мозга, печени, легких и сердца от активации свободнорадикальных процессов.

Оказалось, что после острой гипоксии в мозге резистентность мембранных структур к индукции свободнорадикального окисления не снижена от контроля. В отличие от других органов, в которых к 12 ч после острой гипоксии зарегистрировано снижение резистентности мембранных структур к свободнорадикальным процессам, что показано по увеличению накопления ТБК-активных продуктов (рис. 5).

D532 0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

О Контроль а Острая гипоксия

ЛЕГКИЕ

СЕРДЦЕ

ПЕЧЕНЬ

Рис. 5. Уровень накопления ТБК-активных продуктов свободнорадикального окисления, индуцированного in vitro, в гомогенатах легких, сердца и печени в контроле и через 12 ч после острой гипоксии

Примечание: D532 - оптическая плотность при 532 нм; * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

Поскольку изменение чувствительности мембранных структур к действию АФК влияет на функционирование мембранно-связанных ферментов, на следующем этапе работы был проведен анализ состояния мембранно-связанного Са-насоса CP миокарда. Оказалось, что через 3 ч после острой гипоксии на 33% (Р<0,05) снижается устойчи-

вость Са-насоса к высокому уровню Са2+ (рис. 6). Через 6 и 12 ч продолжается снижение резистентности фермента, однако к этому сроку компенсаторно повышается исходная активность Са-насоса на 33-25% (Р<0,05), в результате чего скорость Са-транспорта при высоком уровне Са2+ и через 6, и через 12 ч после острой гипоксии остается такой же, как и в контроле.

Устойчивость фермента к другому повреждающему фактору - автолизу восстанавливается еще быстрее и через 6 и 12 ч скорость транспорта Са2+ после автолиза даже превышает контрольный уровень (рис. 7).

3,5 3 2,5 2 1,5 1

0,5 0

'14 мкМ Са2+ 24 мкМ Са2+

с Е > 3,5.

£ 3.

к-" 2,5.

о с 1,5<

0 1 1 •

я и 0,5<

0 мин 20 мин

Зч

6ч

12 ч

V ■

6ч 12ч

Рис. 6. Влияние острой гипоксии на ус тойчивость Са-насоса CP к высоком уровню Са2+ после острой гипоксии.

Примечание: * - достоверность отличи (Р£0,05) по сравнению с контролем (Mann Whitney U Test); # - по сравнению с 14 мк Са2* (Wilcoxon Matched Pairs Test)

Рис. 7. Влияние острой гипоксии на ус тойчивость Са-насоса CP сердца к авто лизу после острой гипоксии.

Примечание: * - достоверность отличи (Р<0,05) по сравнению с контролем (Mann Whitney U Test); # - по сравнению с 0 ми (Wilcoxon Matched Pairs Test).

Таким образом, после острой гипоксии эффективность функционирования мембранной системы транспорта Са2+ в миокарде поддерживается за счет увеличенного синтеза защитных белков срочного ответа.

Опосредованное гипоксией изменение соотношения про- и антиоксидантных систем, а также модификация структуры мембран носят временный характер и являются обратимыми. Так, например, показано, что в результате часовой экспозиции крыс в барокамере на «высоте» 9000 м происходит значительное увеличение активности ферментов антиоксидантной защиты в печени - СОД на 77% и глутатион-Б-трансферазы на 40%, а также уровня свободнорадикальных продуктов и микровязкости мембран [Шуга-лей B.C. и др., 1997]. На другой модели острой гипобарической гипоксии (11000 м, 3 ч) показано повышение на ранних сроках после острого воздействия (3 ч) экспрессии антиоксидантных белков в разных отделах головного мозга - тиоредоксина, Си, Zn-СОД и Mn-СОД [Самойлов М.О. и др., 2004; Строев С.А., 2004]. Все эти параметры через 24 ч после воздействия возвращались к нормальному уровню, в отличие от показателей других систем, например, энергетического обмена (активность системы цитохрома Р-450 снижается на 70% и остается на том же сниженном уровне через сутки) [Шугалей B.C. и др., 1997]. В нашем исследовании также было зарегистрировано восстановление до контрольных значений параметров про- и антиоксидантных систем через 18 ч после острой гипоксии.

Таким образом, после острой гипоксии показана активация редокс-сигнальной системы. Повышение уровня АФК является триггерным механизмом для инициации синтеза защитных систем клетки - фактора транскрипции HIF-la, НОх-1, HSP70 и ферментов антиоксидантной защиты. В основе этого процесса лежит необходимость поддержания в клетке определенного сбалансированного соотношения про- и антиоксидан-тов, которое является показателем ее состояния in vivo и может быть использовано в качестве критерия повреждения или устойчивости клетки при действии различных факторов среды. Результатом активации редокс-сигнальной системы при острой гипоксии является изменение чувствительности мембранных структур клеток к индукции свобод-норадикального окисления, а также изменение активности и резистентности ион-транспортирующих мембранно-связанных систем, в частности Са-транспортирующей системы CP миокарда.

При изучении изменения соотношения про- и антиоксидантных факторов при острых воздействиях необходимо также учитывать индивидуальные различия в резистентности организма к действию повреждающих факторов, которые проявляются на системном, клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях [Березовский В.А., 1978; Лукьянова Л .Д., 2002; Lukyanova L.D., 1997; Sazontova T.G. et al., 1997]. Поэтому, на следующем этапе работы, на уровне компонентов редокс-сигнализации были изучены механизмы различной устойчивости к стрессорным и ишемическим повреждениям у крыс разных генетических линий - Вистар и Август. Кроме того, проведено сравнительное изучение резистентности мембранных структур и уровня внутриклеточных защитных систем сердца, мозга и печени у животных с разным типом поведения на различных сроках постреанимационного периода после кратковременной остановки системного кровообращения.

3. Клеточные механизмы устойчивости сердца к стрессорным и ишемическим воздействиям у крыс разных генетических линий — Август и Вистар.

Ранее было показано, что крысы линии Август обладают повышенной устойчивостью сердца к стрессорным и ишемическим повреждениям, по сравнению с крысами Вистар [Белкина Л.М. и др., 2003; 2004]. Однако внутриклеточные механизмы, определяющие разную устойчивость этих животных к стрессорным и ишемическим повреждениям, мало изучены. Известно, что в патогенезе таких нарушений важную роль играет активация свободнорадикапьных процессов, которая вызывает повреждение клеточных мембран и систем ионного транспорта [Каган В.Е. и др., 1983; Бондаренко H.A. и др., 1985; Архипенко Ю.В. и др, 1989; Сазонтова Т.Г. и др., 1990], вследствие чего может происходить нарушение сократительной функции сердца В связи с этим важную роль играет поддержание антиоксидантного гомеостаза в клетке, стабильность которого способствует ограничению избыточной активации свободнорадикальных реакций при острых воздействиях. Можно полагать, что повышенная резистентность к стрессорным и ишемическим повреждениям у крыс линии Август, по сравнению с Вистар, связана с различиями в состоянии антиоксидантных систем у этих животных. Между тем особенности антиоксидантной защиты и ее изменения при острых стрессорных и ишемических воздействиях у крыс линий Август и Вистар практически неизвестны.

В связи с этим в данной части работы изучили активность ферментов антиоксидантной защиты, уровень синтеза белков срочного ответа и резистентность мембранных структур миокарда к активации свободнорадикального окисления у крыс линий Август и Вистар при стрессе и ишемии с реперфузией.

Уровень компонентов клеточной защиты и резистентность мембранных структур сердца к стрессорным повреждениям у крыс Вистар и Август

В контроле у крыс Август активность ферментов антиоксидантной защиты -СОД и глутатионпероксидазы ниже, чем у крыс Вистар. После стресса активность ферментов антиоксидантной защиты в миокарде изменялась по-разному. У крыс Вистар снижалась активность СОД и глутатионпероксидазы, в то время как, у крыс Август увеличивалась активность СОД и каталазы (рис. 8).

з.

2,5 • 2 « 1,5«

Рис. 8. Активность ферментов антиокси дантной зашиты в миокарде крыс Вистар Август в контроле и после стрессе. Примечание: GP - глутатионпероксидаза; * достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению контролем; # - достоверность отличий межд крысами Вистар и Август (Mann-Whitney U Test).

Вистар

Август

При изучении уровня других защитных белков - ШР70 и НОх-1 оказалось, что в сердце контрольных крыс Август уровень Н8Р70 (на 33%) и НОх-1 (в 2,7 раза) выше, чем у крыс Вистар. Кроме того, и в печени уровень НОх-1 также выше у крыс Август (в 4 раза), чем у крыс Вистар (рис. 9).

После стрессорного воздействия индукция защитных белков - Н8Р70 и НОх-1 значительно изменяется. В сердце уровень экспрессии Н8Р70 увеличивается и у крыс Август (на 57%), и в большей степени у крыс Вистар - в 2,5 раза (рис. 9). По уровню НОх-1 различия еще более яркие - в сердце у крыс Вистар интенсивность экспрессии НОх-1 после стресса осталась на контрольном уровне, а у крыс Август снизилась в 2,8 раза. В печени у крыс Август уровень экспрессии индуцибельной формы НОх-1 так же, как и в сердце, снижается, а у крыс Вистар резко активируется - более чем в 8 раз. В результате после стрессорного воздействия картина становится совершенно иной. Если в контроле уровень экспрессии защитных белков в сердце был выше у крыс Август, то после стресса - у Вистар.

Изучение резистентности мембранных структур сердца к свободнорадикальным процессам показало, что начальный уровень продуктов АФК-индуцированного окисления в миокарде у крыс Вистар и Август в контроле и после стресса поддерживается на

одном и том же уровне. Однако, у крыс Август уже в контроле чувствительность миокарда к свободнорадикальным процессам оказалась выше, чем у крыс Вистар - через 60 мин после индукции окисления уровень АФК-продуктов в миокарде был в 2 раза (Р<0,05) больше, по сравнению с крысами Вистар (рис. 10).

ОДЕ 90 80 70 60 50 40

□ Контроль

□ Стресс

HSP-70 сердце

НОх-1 сердце

НОх-1 печень

Вистар

Август

Вистар Август Вистар Август

Рис. 9. Уровень экспрессии Н8Р70 и НОх-1 в миокарде, а также уровень экспрессии НОх-1 1 печени крыс популяции Вистар и линии Август в контроле и после стресса.

о о.

0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05

Вистар

* Р

♦ Контроль О Стресс /

* О

Омин 20мин 40мин 60МИ Время окисления

it I-

а. >

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05

Август

Омин 20мин 40мин бОмин Время окисления

Рис. 10. Динамика накошения продуктов окисления в миокарде крыс популяции Вистар и линии Август в контроле и после стресса.

Примечание: * - достоверность отличий по сравнению с контролем; # - достоверность отличий между крысами Вистар и Август (Mann-Whitney U Test).

После стресса, несмотря на значительное увеличение каталазы и HSP70 у крыс Вистар, устойчивость миокарда к свободнорадикальному окислению, тем не менее, падает. В то же время, у крыс Август значительно меньшая активация защитных систем приводила к компенсации стресс-индуцированного накопления АФК. Более того, видно

(рис. 10), что резистентность миокарда крыс Август в результате стресса даже увеличилась, по сравнению с контролем. Так, зарегистрировано снижение уровня продуктов АФК-индуцированного окисления по сравнению с контролем через 40 мин окисления на 38% (Р<0,05), через 60 мин - на 33% (Р<0,05).

Таким образом, стрессорное воздействие привело к повышению чувствительности миокарда у крыс Вистар к индукции свободнорадикального окисления, а у крыс Август - напротив, к ее снижению. В результате резистентность миокарда крыс Август к АФК-индуцируемым процессам после стресса в 1,5 - 2 раза превышает таковую у крыс Вистар.

Для оценки функционирования мембранных структур при изменении их чувствительности к действию АФК изучали эффективность работы мембранной системы Са-насоса СР миокарда. В контроле у крыс Вистар устойчивость Са-насоса СР миокарда к повреждающему действию свободнорадикального окисления ниже, чем у крыс Август. Так, активность транспорта Са2+ в СР миокарда в контроле у крыс Вистар через 15 мин АФК-индуцированного окисления (табл. 1) снижалась на 22%, а у крыс Август не отличалась от исходного значения.

Таблица 1.

Изменение устойчивости Са-транспорта в СР миокарда у крыс Вистар и Август после стресса к свободнорадикальному окислению.

Группа животных 0 мин 15 мин Д(0-15мин)

Вистар - контроль 1,28-1,37- 1,52 0,83 - 1,07 - 1,29л (Ps0,05) -0,3

Вистар - стресс 1,17-1,43-1,65 0,88-1,1-1,3 -0,33

Август - контроль 1,06-1,31-1,59 1,12-1,15-1,3 -0,16

Август - стресс 0,94-1,56- 1,6 1,4-1,49-1,57 -0,07

Примечание: А - достоверность отличий при сравнении с 0 мин (Wilcoxon Matched Pairs test)

После стресса различия по резистентности Са-транспортирующей системы СР миокарда к повреждающему действию свободнорадикального окисления у крыс Вистар и Август становятся еще более выраженными. Действительно, степень снижения активности Са-насоса СР через 15 мин окисления (Д(0-15мин) - табл. 1) у крыс Август на порядок меньше, чем у крыс Вистар.

Таким образом, в результате стрессорного воздействия, именно крысы Август характеризуются повышенной устойчивостью мембранных структур сердца к различным повреждающим факторам - к высокому уровню Са2+ и к индукции свободнорадикального окисления, реализующих свое действие при стрессе. Кроме того, в экспериментах на изолированных сердцах высокая эффективность функционирования Са-транспортирующей системы СР миокарда была также показана у крыс Август в контроле и после стресса на фоне действия АФК-индуцирующего фактора - Н202.

Антиоксидантная защита и чувствительность миокарда к свободнорадикальному окислению у крыс Вистар и Август при ишемии и реперфузии

Уровень про- и антиоксидантов в миокарде у крыс Вистар и Август оценивали в контроле, а также после воспроизведения у них транзиторной ишемии (30 мин) или после завершения полного курса ишемии (30 мин) и реперфузии (15 мин). В контроле у крыс Август активность ферментов антиоксидантной защиты ниже, чем у крыс Вистар -СОД - на 17%, каталазы - на 20% (Р<0,05; рис. 11, 12). При этом начальный уровень свободнорадикальных продуктов в миокарде этих животных поддерживается на одном и том же уровне (рис. 13).

Эти данные показывают, что для поддержания сходной с крысами Вистар интенсивности свободнорадикального окисления в миокарде крысам Август требуется значительно меньший уровень и, соответственно, синтез ферментов антирадикальной защиты. С одной стороны, это может свидетельствовать о повышенной способности у крыс Август поддерживать исходный уровень свободнорадикального окисления за счет более экономного функционирования антиоксидантной системы, как это было показано у этих крыс в отношении поддержания функции других метаболических каскадов - обмена катехоламинов, поддержания Са-гомеостаза и липидного обмена [Кветнанский Р. И др., 1981; БершоваТ.В. и др., 1993].

С другой стороны, подобное снижение антиоксидантной защиты может приводить к повышению чувствительности к свободнорадикальным процессам ткани миокарда крыс Август. Так, несмотря на то, что начальный уровень свободнорадикальных продуктов не отличается у Вистар и Август, тем не менее, при длительном, 40 мин окислении у крыс Август в контроле содержание продуктов окисления в миокарде левого желудочка оказывается на 41% (Р<0,05) выше, чем у крыс Вистар (рис. 13).

Таким образом, в миокарде крыс Август эффективно поддерживается равновесный уровень между про- и антиоксидантами в отсутствие интенсивных АФК-индуцирующих факторов. Однако генетически закрепленная, сниженная активность ферментов антиоксидантной защиты у таких животных может приводить к чрезмерной активации свободнорадикальных процессов при длительном или интенсивном действии прооксидантных факторов.

Проведение ишемии и реперфузии у крыс Вистар и Август подтвердило наше предположение о различной чувствительности ткани сердца у этих животных к АФК-сигналу. После 30 мин ишемии у крыс Вистар значительно снижается активность ката-лазы в ишемизированной и неишемизированной зонах миокарда на 40% и 38% (Р<0,01), соответственно (рис. 12). У крыс Август уровень антиоксидантных ферментов после ишемического воздействия также снижается, но меньше и только в неишемизированной зоне миокарда (активность каталазы снижена на 35%). В результате абсолютные значения активности ферментов антиоксидантной защиты при ишемии становятся близкими у этих животных.

Таким образом, при ишемическом воздействии также проявляется большая стабильность показателей антиоксидантной защиты у крыс Август, их большая способность, по сравнению с крысами Вистар, оставаться на уровне, близком к исходному и, следовательно, участвовать в поддержании клеточного гомеостаза.

Однако, как в контроле в левом желудочке, так и после ишемии в ишемизированной зоне наблюдается более высокая чувствительность ткани миокарда крыс Август к индукции свободнорадикального окисления. Несмотря на то, что у крыс Август после ишемии поддерживается сходный с крысами Вистар уровень ферментов антиоксидантной защиты, интенсивность АФК-опосредованных процессов при их индукции in vitro в 1,5 раза выше у Август, чем у Вистар (рис. 13).

Таким образом, при ишемии зарегистрировано два разнонаправленных процесса. Во-первых, и у крыс Вистар, и у крыс Август происходит достоверное снижение активности каталазы в сердце при ишемическом воздействии, что прямо указывает на одну из причин повышенной чувствительности этой ткани к АФК-опосредованным процессам при дальнейшей реперфузии. Во-вторых, несмотря на то, что исходный уровень накопленных за время ишемии АФК-продуктов окисления у тех и других животных не изменяется, тем не менее, достоверно возрастает чувствительность ткани миокарда к свободнорадикальному окислению.

с s

1 4 ф

> 3

3 2

О i

А.

□ Контроль q Ишемия

ВИшемия+Реперфузия

л,

# #

1»

Вистар

Авг>ст

С о ю

* 2

В.

Вистар

Август

Рис. 11. Активность СОД в миокарде крыс Вистар и Август в контроле, после ишемии и ишемии с реперфузией: А - левый желудочек (ишемизированная зона); В - правый желудочек (неишемизированная зона).

Примечание: * - достоверность отличий по сравнению с контролем, # - по сравнению с крысами линии Вистар (Mann-Whitney U Test).

А. В.

1,6 1Л 1,2 1 0,8 0,6 ОА 0,2 О

□ Контроль

□ Ишемия

D И ш емия+Реперфузия

S S

I 0,2

Вистар

Алгугг

Вистар

Авгул-

Рис. 12. Активность каталазы в миокарде крыс Вистар и Август в контроле, после ишемии и ишемии с реперфузией: А - левый желудочек (ишемизированная зона); В - правый ж'елудо-чек (неишемизированная зона).

Примечание' * - достоверность отличий по сравнению с контролем; # - достоверность отличий по сравнению с крысами линии Вистар (Mann-Whitney U Test).

При реперфузии происходит восстановление уровня антирадикальной защиты миокарда - и у крыс Вистар, и у крыс линии Август активность каталазы и СОД растет, по сравнению с их уровнем при ишемии (рис. 11 и 12). Однако, если у крыс Август оба фермента достигают практически контрольных значений как в ишемизированной, так и в неишемизированной зонах, то у Вистар они остаются значительно ниже контрольного уровня. В результате при реперфузии, проведенной после ишемии, наблюдается обрат-

ное, по сравнению с контролем соотношение антиоксидантной зашиты у крыс Вистар и Август Если в контроле она выше у крыс Вистар, то после реперфузии активность ферментов антиоксидантной защиты выше у крыс линии Август.

ВИСТАР

АВГУСТ

0,25

£ 0,2

в 0,15

ьс ш н л

а *

0,1

0,05

Контроль ■ Ишемия

' Ишемия+Релерфузия

0 мин 20 мин 40 мин Время окисления

0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

0 мин 20 »ин 40 мин Время окисления

Рис. 13. Динамика накопления ТБК-активных продуктов свободнорадикального окисления при его индукции in vitro в ишсмизнрованной зоне (в контроле - в левом желудочке) миокарда крыс Вистар и Август после ишемии и ишемии с реперфузией.

Примечание: # - достоверность отличий по сравнению с крысами линии Вистар (Mann-Whitney U Test).

Эти данные согласуются с физиологическим ответом миокарда на первых минутах реперфузии после транзиторной ишемии - у крыс Август регистрируется значительно более высокая устойчивость к таким повреждающим воздействиям, что выражается в меньшей частоте и длительности тяжелых аритмий, по сравнению с крысами Вистар. Кроме того, крысы линии Август более устойчивы, чем крысы Вистар и к острому инфаркту миокарда - нарушение сократительной функции сердца и смертность у них выражены меньше, чем у крыс Вистар [Белкина Л.М. и др., 2001].

Таким образом, повышенная устойчивость миокарда к ишемическим и реперфу-зионным повреждениям у крыс Август, по сравнению с крысами Вистар, коррелирует с более высокой стабильностью ферментов антиоксидантной защиты.

При оценке чувствительности ткани миокарда крыс Вистар и Август к АФК-индуцированным процессам после ишемии с реперфузией, еще ярче проявилась обнаруженная ранее закономерность - значительно меньшая резистентность ткани миокарда крыс Август к индукции свободнорадикального окисления (рис. 13). Поэтому обнаруженная по физиологическим параметрам большая устойчивость миокарда крыс линии Август, по сравнению с Вистар, характеризуется высокой «ценой», а именно высокой чувствительностью к свободнорадикальным процессам, которую платят крысы Август за поддержание эффективной работы сердца при ишемическом воздействии.

Таким образом, выявлены следующие клеточные механизмы различной устойчивости миокарда к стрессорным и ишемическим повреждениям у крыс Вистар и Август.

1. Продемонстрирован сниженный исходный уровень и высокая стабильность параметров антирадикальной защиты у крыс Август по сравнению с Вистар, что может быть причиной большей резистентности миокарда крыс Август к действию стресса, ишемии и реперфузии.

2. Высокая устойчивость к острому стрессу у крыс Август сочетается с повышенной резистентностью мембранных структур миокарда, в том числе Са-транспортирующей системы, к свободнорадикальным процессам.

3. Показано снижение активности одного из важнейших ферментов антиоксидантной защиты - каталазы при ишемических воздействиях, причем степень его ингибирования прямо коррелирует с устойчивостью функционирования сердца, как при ишемических, так и при реперфузионных повреждениях.

4. Показано, что у крыс Август - более устойчивых к ишемии и реперфузии миокарда, зарегистрирована сниженная резистентность ткани сердца к индукции свободнорадикального повреждения, что может отрицательно сказаться при длительных или интенсивных повреждающих воздействиях или в отсроченный от острого воздействия период.

4. Уровень защитных белков и резистентность мембранных структур разных органов при реанимации после временной остановки системного кровообращения у крыс с генетически детерминированным разным типом поведения.

Проведено сравнительное изучение резистентности мембранных структур и уровня внутриклеточных защитных систем сердца, мозга и печени у белых беспородных крыс с активным и пассивным типом поведения на различных сроках - через 7 и 30 суток после реанимации, проведенной вслед за временной остановкой системного кровообращения. Эксперименты проводили на белых беспородных крысах-самцах, которые значительно легче переносят 10-минутную остановку системного кровообращения, по сравнению с крысами Вистар и Август.

Сердце. В контроле активность ферментов антиоксидантной защиты и уровень Н8Р70 в сердце у активных и пассивных крыс достоверно не различается (рис. 14А и 14В) На 7 сутки постреанимационного периода наблюдается активация различных защитных систем миокарда в ответ на свободнорадикальный сигнал у обеих групп животных - и у активных, и у пассивных крыс зарегистрировано увеличение активности СОД и уровня стресс-индуцибельного белка НБР70. Однако в группе пассивных крыс, по сравнению с активными, наблюдается большее увеличение уровня Н8Р70, свидетельствуя о более выраженной стресс-реакции у этих животных (рис. 14А и 14В).

Таким образом, в миокарде реанимированных животных через 7 дней после острого воздействия поддерживается высокий уровень синтеза защитных белков, что свидетельствует о сохранении у них высокого уровня свободнорадикального сигнала.

При изучении состояния мембранно-связанного Са-насоса СР миокарда оказалось, что исходная активность Са-транспортирующей системы у активных и пассивных крыс достоверно не различается не только в контроле, но и на отдаленных сроках - через 7 дней после реанимации. Однако, резистентность этой мембранной системы у активных и пассивных животных к различным эндогенным повреждающим факторам отличается. Так, изучение устойчивости мембранной системы Са-транспорта к автолизу показало, что через 20 мин автолиза у интактных крыс, как с активным, так и пассивным типом поведения, достоверно снижалась активность Са-транспорта на 21 и 46% (Р<0,05), соответственно (рис. 15). На 7 сутки постреанимационного периода у пассивных крыс устойчивость Са-насоса СР к автолитическому повреждению не отличалась от контрольного уровня. В то же время, у активных крыс после реанимации наблюдалось не только восстановление, а значительное повышение резистентности этой мембранной структуры к действию автолиза.

20 А.

üfe&

Ж q 1,4'

to 1,2'

X s 1'

6 0,8'

-a

s 0,6'

a 0,4'

5 0,2'

DКонтроль В Реанимация

АКТИВНЫЕ

ПАССИВНЫЕ

АКТИВНЫЕ

ПАССИВНЫЕ

В.

ОДЕ 35

•ИТ?

...

Рис. 14. Активность ферментов антиоксидантной защиты (А) и уровень индуцибельного стресс белка HSP70 (В) в миокарде крыс через 7 дней после реанимации.

Примечание: * - достоверность отличий (Ps0,05) по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test); 1. Интактные - пассивные; 2. Интакт-ные - активные; 3. Реанимация -активные; 4. - Реанимация - пассивные; 5. Положительный контроль на HSP70 (тимус, 41,5'С, 30 мин).

2,9

1 2

I-" ■о

Ш 1,5

в 1

£ а

g- 0,5

АКТИВНЫЕ КРЫСЫ

D0 мин ■ 20 мин

о. 0,5 а

О „

ПАССИВНЫЕ КРЫСЫ

Контроль

Реанимация - 7 дней

Контроль

Реанимация - 7 дней

Рис. IS. Устойчивость Са-транспортирующей системы миокарда у животных с разным типом поведения к действию автолиза через 7 после реанимации.

Примечание- л - достоверность отличий (Р;0,05) по сравнению с 0 мин (Wilcoxon Matched Pairs Test)

Таким образом, через 7 суток после реанимации, проведенной вслед за остановкой системного кровообращения, в сердце отмечено значительное увеличение синтеза антиоксидантных и других защитных белков срочного ответа, более выражено у крыс с пассивным типом поведения. Однако, несмотря на это, резистентность мембранных структур сердца к эндогенным повреждающим факторам у пассивных крыс была ниже, чем у активных. На 30 сутки после реанимации уровень антиоксидантных ферментов и HSP70 у обеих групп животных возвращается к исходным значениям и отсутствует разница между активными и пассивными крысами по устойчивости мембранных структур сердца к эндогенным повреждающим факторам.

Мозг. Исходно активные и пассивные крысы достоверно отличаются по активности ферментов антиоксидантной защиты и уровню свободнорадикального окисления в мозге (рис. 16А). Так, у интактных пассивных крыс активность СОД выше на 13% (Р<0,05), каталазы ниже на 21% (Р<0,05) по сравнению с интактными активными крысами (рис. 16А). При этом у пассивных крыс исходный уровень продуктов свободнорадикального окисления оказался выше на 75%, по сравнению с активными. Эти результаты согласуются с данными других авторов, которые также показали, что у крыс с пассивным типом поведения начальный уровень продуктов свободнорадикального окисления выше, чем у крыс с активным типом поведения в тесте «открытое поле» [Бондаренко H.A. и др., 1985; Саркисова К.Ю. и др., 1991; 1993].

А.

4.5 4

я 3,6 ж

S з

S 2,5

"Ч

а г

§ 1,5 ü 1 0,5

6 £

X к I

а i б

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

□ Контроль DРеанимация - 7 дней

Пассивные

В.

ОДЕ

5. 4. 3. 2. 1.

Рис. 16. Активность ферментов антиоксидантной защиты (А) и уровень индуцибельного стресс-белка HSP70 (В) в мозге крыс с разным типом поведения.

Примечание: * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем; # -по сравнению с активными крысами (Mann-Whitney U Test); 1. Интактные - активные; 2. Интактные - пассивные; 3. Реанимация - активные; 4. Реанимация - пассивные; 5. Положительный контроль на HSP70 (тимус, тепловой шок).

На 7 сутки постреанимационного периода у пассивных крыс чувствительность коры головного мозга к индукции окисления in vitro не отличалась от контроля. Однако, у активных крыс резистентность мембранных структур мозга к действию АФК повышается). Это может происходить за счет большего увеличения уровня защитных систем в головном мозге у активных крыс, по сравнению с пассивными. Действительно, у активных крыс повысилась активность СОД на 26% (рис. 16А) и уровень HSP70 в 8 раз (рис. 16В). У пассивных крыс не происходит подобного увеличения активности СОД, хотя уровень HSP70 также повышен (рис. 16В).

Таким образом, через 7 дней после реанимации и у пассивных, и у активных крыс в коре головного мозга поддерживается высокий уровень синтеза защитных белков, что позволяет защитить ткань мозга от чрезмерной активации свободнорадикального окисления.

Печень. В отличие от сердца и головного мозга, в печени - наиболее чувствительном органе к действию повреждающих факторов, не у всех животных выявлена защита ткани от действия АФК. Исходно у активных и пассивных крыс в печени регистрируется достоверная разница по уровню защитных систем (рис. 17). Так, у интактных крыс с активным типом поведения активность каталазы на 29% (Р<0,05) выше, по сравнению с пассивными животными, что приводит и к большей устойчивости печени этих животных к индуцированному свободнорадикальному окислению (рис. 18).

Рис. 17. Активность каталазы в печени у реанимированных крыс через 7 дней после остановки системного кровообращения.

Примечание: * - достоверность отличий (Ps0,05) по сравнению с контролем; # -по сравнению с активными животными (Mann-Whitney U Test).

I 40

* 30 г

а 20

«в

I Oi

□ Контроль И Реанимация -7 дней #

Активные крысы

Пассивные крысы

АКТИВНЫЕ КРЫСЫ

♦ Контроль О РНМ - 7 дней ,

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

ПАССИВНЫЕ КРЫСЫ

0 мин 20 мин 40 мин 75 мин

Омин 20 мин 40мин 75мин

Рис. 18. Уровень продуктов свободнорадикального окисления при его индукции in л itro в печени крыс с рашым типом поведения через 7 дней после реанимации.

Примечание1 * - достоверность отличий (Р<0,05) при сравнении с интактными животными; # - при сравнении с пассивными животными (Mann-Whitney U Test).

На 7 сутки после реанимации у активных крыс активность каталазы резко снижается - на 40% (Р<0,01), в то время как у пассивных крыс она не изменяется. В результате активность этого фермента у активных и пассивных животных после реанимации становится одинаковой (рис. 17). При этом через 7 дней постреанимационного периода у пассивных крыс уровень свободнорадикального окисления в печени не отличается от контрольных значений, тогда как у активных крыс, напротив, снижается резистентность этой ткани к индукции свободнорадикапьных процессов (на 24-39%).

Таким образом, в постреанимационный период наибольшие изменения в соотношении про- и антиоксидантных факторов в печени происходили у крыс с активным типом поведения, что приводило к существенному снижению резистентности мембранных структур гепатоцитов к свободнорадикальным процессам у этих животных.

Суммируя полученные результаты можно заключить, что у крыс с активным типом поведения через 7 дней постреанимационного периода после остановки системного кровообращения зарегистрировано повышение резистентности Са-транспортирующей системы в СР миокарда и мембранных структур ткани мозга за счет увеличения мощности антиоксидантной системы Однако в печени этих животных наблюдается повышенный уровень свободнорадикального окисления, что требует дополнительной защиты, например с помощью введения экзогенных антиоксидантов.

У крыс с пассивным типом поведения через 7 дней после реанимации на фоне более высокого уровня синтеза ШР70, по сравнению с активными крысами, слабо выражено или отсутствует увеличение устойчивости Са-насоса в СР миокарда. В мозге и печени пассивных крыс через 7 дней после реанимации наблюдалась снижение интенсивности свободнорадикальных процессов, за счет значительного напряжения защитных систем клетки.

Через 30 дней постреанимационного периода во всех изученных органах, как у активных, так и пассивных крыс показано восстановление резистентности мембранных структур без существенного увеличения уровня антиоксидантных систем.

В целом, изложенные в данном разделе результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Активация свободнорадикальных процессов при острых воздействиях - гипоксии, стрессе, ишемии и реперфузии индуцирует синтез защитных систем в разных органах - фактор транскрипции Н1Р-1а, НОх-1, НБР70 и антиоксидантные ферменты. Выявлены значительные тканеспецифические особенности индукции синтеза защитных белков в ответ на АФК-сигнал при острых воздействиях. Так, синтез Н1Р-1а, НОх-1 и Н8Р70 в сердце, мозге, печени и легких имеет нелинейный характер, происходит с различной скоростью, достигает максимума в разные временные интервалы после действия повреждающего фактора.

2. На уровне компонентов редокс-сигнализации выявлены механизмы различной устойчивости к стрессорным и ишемическим повреждениям миокарда у крыс разных генетических линий - Август и Вистар. Кроме того, показаны выраженные тканеспецифические особенности изменения резистентности мембранных структур разных органов в различные сроки постреанимационного периода после временной остановки системного кровообращения. Выявлена связь между генетически детерминированным типом поведения и особенностью реакции на острую ишемию и реперфузию на уровне клетки.

3. Для характеристики свободнорадикальных процессов в различных тканях при конкретном воздействии необходимо проводить комплексное изучение уровня про- и антиоксидантных систем в клетке с параллельной регистрацией состояния функцио-

нальных характеристик мембран и связанных с ними ферментов Изучение изменения этих параметров является надежным критерием состояния ткани при действии повреждающих факторов эндо- и экзогенного происхождения.

Изменение соотношения про- и антиоксидантных факторов в клетке с помощью экзогенных добавок: тканеспецифичность и эффективность.

Чрезмерная активация свободнорадикального окисления является ранним универсальным, неспецифическим показателем наличия повреждения и характерно для самых различных заболеваний Коррекция активации свободнорадикального окисления помогает во многих случаях предотвратить прогрессирование патологического процесса или облегчает его течение. В связи с этим важно знать, как влияют лекарства, применяемые для лечения тех или иных заболеваний на уровень про- и антиоксидантных факторов в тканях, так как характер изменений свободнорадикальных процессов под влиянием лекарственного средства может являться одним из показателей, определяющих выбор препарата при той или иной патологии. Наиболее важными являются два основных аспекта данной проблемы: 1 - тканеспецифические особенности действия препаратов на соотношение про- и антиоксидантных факторов в разных органах и 2 - влияние длительности применения веществ антиоксидантной направленности на уровень эндогенных защитных систем в клетке при коррекции чрезмерной активации свободнорадикальных процессов. Тканеспецифичность была изучена на примере препаратов - пер-фторана и проксанола.

1. Перфторан и проксанол как модуляторы антиоксидантного статуса организма.

Перфторан, препарат на основе эмульгированных перфторуглеродов, является кровезаменителем с функцией транспорта кислорода. Он обладает полифункциональными свойствами, а именно, увеличивает транспорт кислорода, улучшает центральную гемодинамику и микроциркуляцию, стабилизирует клеточные мембраны [Голубев A.M., 1998; Софронов Г.А., Селиванов Е.А., 2003]. В последние годы обнаружены протекторное действие перфторана от биоокислителей и его стимулирующий эффект на активность цитохрома Р-450 [Ковеленов А.Ю., 2001]. Однако, отсутствуют работы по системному исследованию тканеспецифических особенностей действия перфторана. В соответствии с этим изучено модулирующее действие перфторана и его компонента - проксанола на про- и антиоксидантную систему в сердце и печени при стрессорном воздействии.

Перфторан или проксанол вводили крысам в/б в дозе 2 мл/200 г массы тела, что соответствует широко используемой дозе перфторана - 10 мл/кг массы тела. Стресс проводили с помощью методики «Свободное плавание в клетке» через 1 ч после введения препаратов, а декапитацию животных - через 1 ч после окончания стресса.

В предварительных экспериментах было показано, что перфторан в дозе 2 мл/200 г массы тела снижает интенсивность свободнорадикального окисления, индуцированного в модельных системах in vitro (рис. 19), то есть повышает устойчивость ткани печени к действию АФК.

Сердце. Введение перфторана контрольным крысам приводило к увеличению в миокарде активности СОД на 31% (Р<0,05) по сравнению с контролем. Острый стресс вызывал увеличение активности катапазы в миокарде животных на 33% (табл. 2) и дополнительно активировал этот фермент на 18% (Р<0,05) у животных, перенесших стресс на фоне перфторана (выше на 57% по сравнению с контролем). Острый стресс вызывал также увеличение активности каталазы на 39% (Р<0,01), по сравнению с кон-

контролем и у животных получавших проксанол. Такая значительная активация ферментов антиоксидантной защиты при введении проксанола и перфторана, свидетельствует о том, что эти препараты являются модуляторами свободнорадикальных процессов в клетке, по-видимому, индуцируя ее редокс-сигнальную систему. При этом клеточный ответ зависит от чувствительности ткани к индукции свободнорадикального окисления.

Введение перфторана контрольным животным не изменяло исходный уровень свободнорадикальных продуктов, однако приводило к увеличению чувствительности ткани сердца к свободнорадикальному окислению при длительном действии индукторов окисления (табл 3).

Острый стресс вызывал повышение чувствительности ткани миокарда к свобод-норадикальным процессам - увеличивался начальный уровень продуктов окисления на 33% (Р<0,05) и уровень окисленных продуктов через 40 мин инкубации на 20% (табл. 3; Р<0,05) Острый стресс на фоне введения перфторана не вызывал такого эффекта - чувствительность ткани сердца к действию АФК оставалась на контрольном уровне за счет повышенного уровня ферментов антиоксидантной защиты. Проксанол защищал ткань миокарда от действия АФК при стрессе - через 40 мин инкубации содержание продуктов окисления в сердце оставалось на контрольном уровне и оказалось на 27% (Р<0,05) ниже по сравнению со стрессом.

Ё а

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

Контроль

Перфторан

Проксанол

0 мин

20 мин 40 мин Время окисления

75 мин

Рис. 19. Влияние перфторана и проксанола in vitro на уровень свободнорадикального окисления в печени.

Таблица 2.

Активность ферментов антиоксидантной защиты в миокарде крыс._

Серия эксперимента СОД, у е /гр. ткани Каталаза, мкМНгОг/мин/гр ткани

Контроль 65,2-65,5 -65,9 189,7-209,9-235,2

Стресс 60,9-65,9-70,2 249,2 - 278,6 - 307,8 * (Р<0,05)

Перфторан 73,7 - 85,9 - 86,4* (Р<0,05) 220,0 - 227,6 - 278,2

Перфторан + Стресс 67,3 - 70,7 - 74,9 279,1 - 330,1 - 347,liA# (Р<0,05)

Проксанол 69,1 -70,0-83,2 170,0- 172,0-200,0

Проксанол + Стресс 63,9-72,6-77,3 246,6 - 290,9 - 364,3*л# (Р<0,01)

Примечание' * - достоверность отличий по сравнению с контролем; л - достоверность отличий по сравнению с серией «Перфторан» или «Проксанол»; # - достоверность отличий по сравнению С серией «Стресс» (Mann-Whitney U Test).

Таблица 3.

Влияние перфторана и проксанола на уровень свободнорадикального окисления в миокарде

Серия эксперимента 0 мин 20 мин 40 мин

Контроль 0,08-0,12-0,12 0,62 - 0,88 - 0,90 1,16-1,52-1,51

Стресс 0,12-0,16-0,15* 0,74-0,86- 1, 1 1,62- 1,81-2,02*

Перфторан 0,1-0,12-0,18 0,55-0,98- 1,28 1,71 - 1,89-2,0*

Перфторан + Стресс 0,1-0,15-0,12 0,55 - 0,7 - 0,93 1,1-1,66-1,76

Проксанол 0,07-0,12-0,12 0,41 - 0,86 - 0,80 1,2-1,2-1,2

Проксанол t Стресс 0,11 - 0,15 - 0,16 0,53 - 0,77 - 0,93 1,0- 1,22- 1,38#

Примечание * - достоверность отличий (Р£0,05) по сравнению с контролем, # - по сравнению с серией «Стресс» (Mann-Whitney U Test).

Печень. Введение перфторана контрольным животным не приводило к изменению устойчивости мембранных структур печени к индукции свободнорадикального окисления, однако вызывало снижение активности СОД на 27% (табл. 4) После стресса зарегистрировано повышение чувствительности мембранных структур печени к индукции свободнорадикальных процессов на фоне значительного снижения активности СОД на 33% (Р<0,01) по сравнению с контролем (рис. 20, табл. 4). Острый стресс на фоне введения перфторана также снижал активность СОД (на 37%), что приводило к существенному повышению чувствительности мембранных структур печени к свободноради-кальным процессам.

Таблица 4.

Активность ферментов антиоксидантной защиты в печени крыс._

Серия эксперимента СОД, у е /гр. ткани Катал аза, мМ НгОг/мин/гр. ткани

Контроль 113,7- 125,0- 133,4 8,6 - 9,8 - 9,8

Стресс 79,9-83.7-88,7* (Р<0,01) 9,0-11,1 - 11,6

Перфторан 89,0-91,0- 106,7* (Р<0,01) 9,0-11,2-12,2

Перфторан + Стресс 71,2-78,9- 105,4* (Р<0,05) 7,1 -9,8-12,5

Проксанол 67,7- 130,0- 133,4 7,8-13,3-13,6

Проксанол + Стресс 88,2-91,7-97,7# (Р<0,05) 9,2-10,2-11,2

Примечание' * - достоверность отличий по сравнению с контролем; # - достоверность отличий по сравнению с серией «Стресс» (Mann-Whitney U Test).

При стрессе проксанол предотвращал снижение активности СОД в печени и повышал устойчивость ее мембранных структур к действию АФК. После индукции окисления in vitro уровень АФК продуктов в печени стрессированных животных на фоне проксанола был снижен - через 20 мин на 28% (Р<0,01) и через 40 мин - на 16% (Р<0,01) (рис. 20).

Таким образом, показано, что и проксанол, и перфторан модулируют про- и антиокси-дантный статус организма. При этом клеточный ответ на стресс и введение проксанола и перфторана зависит от чувствительности ткани к индукции свободнорадикального окисления. В сердце, наиболее устойчивом к свободнорадикальным реакциям, перфторан компенсировал стрессорную активацию свободнорадикального окисления на фоне повышенного уровня ферментов антиоксидантной защиты. В печени перфторан при стрессе значительно снижал активность СОД и устойчивость мембранных структур к индукции свободнорадикального окисления. Проксанол при стрессе в сердце и печени защищал мембранные структуры от действия АФК-индуцируемых повреждающих факторов без существенной активации ферментов антиоксидантной защиты. Эти результаты в

целом ставят вопрос о необходимости выбора корректной дозировки препаратов, значительно модулирующих соотношение про- и антиоксидантов в клетке. Особенно важно при этом учитывать состояние органов, наиболее чувствительных к действию свободно-радикального окисления.

- Контроль Стресс »Перфторан Перфторан + Стресс

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

I Контроль

■-Стресс

а Проксанол • — Проксанол + Стресс

5 мин 10 мин 20 мин 40 мин Время окисления

11111

0 мин 5 мин 10 мин 20 мин 40 мин

Время окисления

Рис. 20. Влияние перфторана и проксанола на уровень свободнорадикального окисления в печени крыс при стрессе.

Примечание: * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем, # - по сравнению с серией «Стресс» (Mann-Whitney U Test).

Помимо тканеспецифичности важной проблемой является изучение эффективности длительного применения антиоксидантов и их влияния на соотношение про- и анти-оксидантных факторов в клетке, что было проверено на примере препарата, содержащего основной компонент антиоксидантной защиты - супероксидцисмутазу.

2. Влияние кратковременного и длительного применения СОД на соотношение про- и антиоксидантных факторов в коже.

Оценку эффективности применения антиоксидантного препарата, содержащего СОД (НПП «Трис») проводили в условиях острого АФК-индуцирующего воздействия на кожу крыс. Для этого у одной группы крыс на интактной коже воспроизводили кислотной ожог (0,1 н. HCl, 1 мин), регистрировали активность ферментов антиоксидантной защиты, уровень свободнорадикальных продуктов и, что самое главное, определяли, насколько изменилась после ожога чувствительность кожи к действию внешних, АФК-индуцирующих факторов. Во второй группе ожог проводили на фоне предварительного - за сутки - 2-х кратного нанесения экзогенной СОД, в третьей экспериментальной группе применяли однократное нанесение СОД после ожога. Кроме того, исследовали изменение чувствительности кожи к свободнорадикальному окислению после ожога на фоне длительного применения (12 дней, два раза в день) экзогенной СОД.

Методической особенностью эксперимента являлась регистрация активности ферментов антиоксидантной защиты и уровня свободнорадикального окисления непосредственно в коже, а не в крови, как часто поступают в силу сложности и трудоемкости работы с кожей. Однако результаты, получаемые при измерении соотношения про- и антиоксидантов в крови, имеют весьма отдаленное отношение к процессам, протекающим непосредственно в коже. Кроме того, они малоинформативны вследствие высокой

антиоксидантной защиты в клетках и сыворотке крови, что выражается зачастую в отсутствии изменений в уровне про- и антиоксидантов крови при различных патологиях. Наши эксперименты были проведены непосредственно в участках кожи (патент на изобретение №2241992).

Ожог вызывал повышение чувствительности мембранных структур кожи к индукции окисления in vitro. Так, уровень АФК-индуцированных продуктов в коже через 1 ч после ожога увеличен в 2,5 раза (Р<0,01). Через 12 ч после ожога интенсивность сво-боднорадикальных реакций снижается, но, тем не менее, остается намного выше, чем в контроле (рис. 21). При этом после ожога зарегистрирована значительная активация ка-талазы в коже. Так, через 1 ч после ожога активность каталазы в коже увеличена на 30% (Р<0,05). В то же время активность СОД после ожога меняется мало, что коррелирует с характером активации этого антиоксидантного фермента, скорее, при хронических, чем при острых воздействиях (табл. 5).

Таким образом, при кислотном ожоге зарегистрирована резкая активация свобод-норадикальных реакций, которая не может быть снижена даже за счет существенного роста активности эндогенной каталазы. Ясно, что применение в этом случае экзогенных антиоксидантов может быть весьма успешным.

Применение экзогенной СОД после нанесения ожога (рис. 21 А), и особенно ее предварительная добавка за сутки до острого воздействия (рис. 21В), приводило к значительному подавлению индукции свободнорадикального окисления. Одновременно зарегистрировано повышение уровня активности собственной СОД кожи на 19 и 47% по сравнению с контролем в результате экзогенной добавки именно этого фермента. При этом защита от повышенного при ожоге уровня АФК в случае применения СОД не требует повышения активности собственной эндогенной каталазы, что экономит метаболические и структурные ресурсы клетки (табл. 5).

Таблица5.

Активность ферментов антиоксидантной защиты в коже крыс при кратковременном применении экзогенной СОД.

Серия эксперимента СОД, у.е./мг белка Каталаза, мкМ НгОг/мин/мг белка

Контроль 10,14-11,93-13,51 3,07-3,46-4,22

Ожог через 1 ч 8,12-12,99-13,18 3,34-4,5-4,87* (Р<0,05)

Ожог через 12 ч 11,63-14,0-17,44 3,13-3,34-4,06

Ожог + СОД 11,15-14,18-16,68* (Р<0,01) 3,02-3,59-3,89

СОД + Ожог 13,68-17,58-20,2* (Р<0,05) 2,47-3,3-3,76

Примечание: * - достоверность отличий по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

Таблица 6.

Активность ферментов антиоксидантной защиты в коже крыс при длительном _применении экзогенной СОД._

Серия эксперимента СОД, у.е./мг белка Каталаза, мкМ НгОг/мин/мг белка

Контроль 10,14-13,51-13,51 2,91-3,28-4,0

Ожог через 1 ч 8,12-12,99-13,18 3,34-4,50-4,87* (Р<0,05)

СОД (12 дней) 9,35- 10,73- 12,1 2,19-3,24-4,29

СОД (12 дней) + Ожог 7,35-8,57-9,78* (Р<0,05) 3,79-4,07-4,34

Примечание: * - достоверность отличий по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

f it UJ

О a.

1' 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

t Контроль l!i "Через 12 ч после ожога —•— Ожог + СОД *

„ Д

ч о

X А X

a ?

7 ш

В.

1,2 1 0,8 0,6 0,4 ОД

-Контроль

" □ • Через 1 ч после ожога

—Д— СОД + Ожог „ □

□

0 мин 7 мин 15 мин 25 мин Время окисления

-I-I I I

0 мин 7 мин 15 мин 25 мин Время окисления

Рис. 21. Влияние кратковременного применения экзогенной СОД на уровень свободноради-кального окисления в коже крыс после ожога.

Примечание: * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем; # - по сравнению с ожогом (Mann-Whitney и Test).

Длительное применение экзогенной СОД приводило к снижению начального уровня свободнорадикальных продуктов в коже на 53% (Р<0,05) по сравнению с контролем (рис. 22). Однако, после ожога на фоне длительного применения СОД в коже происходило увеличение уровня свободнорадикальных продуктов в 2 раза по сравнению с контролем. Такое повышение чувствительности ткани кожи к индукции свободноради-кального окисления происходило на фоне значительного снижения активности собственной СОД кожи на 37% по сравнению с контролем (табл. 6).

ч о а

it ш

1,2

0,8

0,6

0,4

0,2

I Контроль а " Через 1 ч после ожога

-■-СОД(12дн)

— Д-СОД (12 дн) + Ожог

0 мин 7 мин 15 мин 25 мин

Время окисления

Рис. 22. Влияние длительного применения экзогенной СОД на уровень свободнорадикальпо-го окисления в коже крыс после ожога.

Примечание: * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем; # - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с ожогом (Mann-Whitney U Test).

Таким образом, обнаружены принципиальные отличия длительного и кратковременного применения антиоксидантов - СОД - на активность эндогенных защитных систем клетки. Показано, что при острых воздействиях, индуцирующих повышение уровня АФК, наиболее эффективной является кратковременное, но не длительное применение экзогенных антиоксидантов, что позволяет максимально сохранить собственную эндогенную антиоксидантную защиту клеток. Выявленный положительный эффект кратковременного применения препарата, содержащего СОД при ожоге, открывает новые способы его применения в клинике для лечения ожоговых травм. Так, введение СОД в состав мази, применяемой для лечения ожога, приводило к быстрому подавлению воспалительной реакции и ускоряло процесс заживления ран после термического ожога [Парамонов Б.А. и др., 2005].

Применение природных и синтетических антиоксидантных средств в терапии, и особенно в профилактике ряда заболеваний, не всегда приводит к благоприятному эффекту, поскольку большинство используемых антиоксидантов могут вызывать подавление эндогенной системы антирадикальной защиты организма [Белых А.Г. и др., 1992; Mosconi С. et al., 1988; Arkhipenko Yu.V., Sazontova T.G., 1995; Jaeschke H., 1995]. Поэтому перспективными являются методы, позволяющие ограничивать чрезмерную активацию свободнорадикального окисления за счет повышения уровня собственных антиоксидантных систем. К таким методам относятся различные виды адаптационных тренировок, в том числе действие периодического изменения уровня кислорода.

Адаптационная защита организма от повреждающих воздействий.

При проведении адаптации так же, как и при острых воздействиях, необходимо учитывать тканеспецифические особенности ответа клеток на действующий фактор. Это связано с тем, что не только различная интенсивность внешнего сигнала, но и один и тот же по интенсивности сигнал может вызывать развитие либо физиологического ответа клетки, либо ее повреждение. Развитие разного ответа - от защитного до повреждающего на действие одного и того же фактора может зависеть от чувствительности конкретной ткани, клетки и внутриклеточной структуры к свободнорадикальным процессам, и от соотношения про- и антиоксидантных систем в клетках в момент действия экзогенного фактора. В связи с этим необходимо определение наиболее чувствительных органов при том или ином виде адаптации и разработка методов предупреждения возможных побочных эффектов. Поэтому было изучено состояние про- и антиоксидантных систем, а также резистентность мембранных структур различных тканей в условиях адаптации к различному уровню кислорода в окружающей среде.

1. Периодическая гипероксическая гипербарическая и нормобарическая тренировка: тканеспецифичность действия.

Метод гипербарической оксигенации (ГБО) используется в клинической практике благодаря положительным эффектам при лечении ряда заболеваний и патологических состояний [Петровский Б.В., Ефуни С.Н., 1976; Зальцман Г.Л. и др., 1979; Пахомов В.И., 1995; Киселев С.О., 2002; Маслов В.А. и др., 2004].

В последние годы этот метод стали применять при лечении заболеваний, не сопровождающихся системной гипоксией, при этом ГБО используют в виде курса кратковременных воздействий. Это обусловливает необходимость изучения реакций организма (в том числе и здорового) на применение многократных сеансов ГБО. Кроме того, до настоящего времени не проводилось изучение эффективности периодического воздейст-

вия гипероксии в нормобарическом режиме, как в виде самостоятельного курса, так и в виде составной части в комплексной гипо- и гипероксической тренировки.

Прежде всего было изучено однократное гипероксическое воздействие интенсивностью 1,5 ата на соотношение про- и антиоксидантных систем в различных тканях. Оказалось, что подобное воздействие довольно травматично для организма, причем в той или иной степени происходило повреждение мембранных структур в разных органах, что сопровождалось значительным повышением уровня защитных антиоксидантных белков, особенно каталазы и НОх-1 (рис. 23).

Тем не менее, даже такое увеличение защитных систем, в частности антиоксидантных, не приводило к снижению чрезмерно активированного в результате однократной гипероксии свободнорадикального окисления. Так, видно, что после гипероксиче-ского воздействия происходит увеличение чувствительности к индуцированному окислению мембранных структур мозга более чем в 2 раза, а печени в 1,5 раза (рис. 24).

135 130 125 120 115 110 105

100-KOHiponb

мозг

ПЕЧЕНЬ СЕРДЦЕ

ОДЕ 25i

D Контроль ■ Гипероксия

мозг

СЕРДЦЕ

Рис. 23. Влияние однократной гипероксии (1,5 ата, один час) на уровень защитных антиоксидантных белков в разных органах крыс: А - каталазы (в % от кончроля), В -НОх-1.

Примечание: * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test)

et о а

I-

о а

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2

МОЗГ

Контроль I- -Гипероксия

о н

о а с х 2 х

f iL \0

30 мин

бОмин

ЭОмин

I I

20 мин 40 мин 75 мин

Рис. 24. Влияние однократной гипероксии (1,5 ата, один час) на чувствительность ткани мозга и печени к индуцированному in vitro окислению.

Примечание: * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

В миокарде при однократной гипероксии было зарегистрировано снижение активности Са-транспортирующей системы СР - на 29% (Р<0,05) по сравнению с контролем, что для сравнительно устойчивой ткани миокарда является значительным повреждением (рис. 25). Кроме того, эта мембранная система значительно быстрее теряла свою активность при действии автолиза, то есть имела сниженную устойчивость к действию повреждающих факторов.

2.5 2

1.6 1

0,5

О 0 мин

■ 20 мин

# * *&

-Них

Контроль

Гипероксия

Рис. 25. Влияние однократной гипероксии (1,5 ата, один час) на резистентность Са-транспортирующей системы CP миокарда к действию автолиза.

Примечание: * - достоверность отличий (Ps0,05) по сравнению с контролем (Мапп-Whitney U Test); # - по сравнению с 0 мин (Wilcoxon Matched Pairs Test).

Таким образом, однократное часовое гипероксическое воздействие интенсивностью 1,5 ата на контрольных животных вызывает активацию свободнорадикальных процессов при одновременном падении резистентности мембранных структур во всех изученных органах.

Поэтому, в методику проведения ГБО были внесены изменения, направленные на снижение интенсивности этого воздействия путем постепенного увеличения длительности ГБО (в первые 3 дня, животные получали сначала 15 мин гипероксии, затем - 30, 45 и только потом - полностью 60 мин воздействие). После этого проводили адаптацию к ГБО интенсивностью в 1,2 ата, 1,5 ата и 2 ата, все воздействия часовые, ежедневно, 15 дней.

Для адаптации к периодической гипероксии были показаны многие закономерности, характерные для гипоксических тренировок, в частности, существование тканеспе-цифичности. При этом повышенную чувствительность к свободнорадикальным процессам проявила ткань мозга, а печень и сердце были более устойчивы.

В ткани печени любой из выбранных режимов адаптации к ГБО приводил к ярко выраженному защитному эффекту на резистентность мембранных структур от активации свободнорадикального повреждения (рис. 26). При адаптации к ГБО интенсивностью в 1,2 и 1,5 ата повышение устойчивости к действию АФК было сопряжено с умеренной активацией ферментов антиоксидантной защиты, тогда как режим периодической гипероксии в 2 ата потребовал значительного синтеза компонентов антирадикальной защиты, особенно каталазы - ее активность повысилась на 49% (Р<0,05).

В сердце при адаптации к ГБО интенсивностью 2 ата зарегистрировано увеличение резистентности Са-транспортирующей системы СР миокарда к действию эндогенных повреждающих факторов - высокого уровня кальция и автолиза. Так, например, двукратное повышение концентрации Са2+ приводит к 42% (Р<0,05) снижению скорости Са-транспорта у контрольных животных, после курса периодической ГБО интенсивностью 2 ата этот параметр достоверно не снижается (рис. 27). Периодическая гипербарическая оксигенация более низких режимов - 1,2 и 1,5 ата приводила к менее выраженному защитному эффекту на мембранные структуры сердца - повышение устойчивости Са-транспортирующей системы СР миокарда к действию эндогенных повреждающих

факторов при режиме 1,2 и особенно 1,5 ата сопровождалось снижением начальной скорости работы этой ферментной системы (рис. 28).

60' 50' 40' 30' 20' 10' о -10' -20' -30' -40* ■50'

1,2 ата

1,5 эта

2 эта

ЕQ,

д J

DCPO □ СОД D К ата л аза

Рис. 26. Влияние адаптации к периодической ГБО интенсивностью в 1,2,1,5 и 2 ата на изменение (в % от контроля, принятого за 0) уровня про- и антиоксидантных систем в печени крыс.

Примечание: СРО - свободнора-дикальное окисление; * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем (Мапп-Whitney U Test).

с 2,5,

> Е

ш 1,5'

S. 1' 8

n 0,5'

□ 14 мкМ Са2+ В 24 мкМ Са2+

Контроль

Рис. 27. Влияние адаптации к периодической ГБО интенсивностью 2 ата на устойчивость Са-транспортирующей системы CP миокарда к высокому уровню Са2+.

Примечание: # - достоверность отличий по сравнению с 14 мкМ Саг+ (Wilcoxon Matched Pairs Test).

ГБО - 2 ата

I 2,5. 1 2.

ш 7

1,5 ■

0,5 •

Контроль

ЯИй* _

ГБО -1,2 ата

5 Е н

ш 7

2,5

1,5

0,5

114мкМ Са2+ |24мкМ Са2+

Контроль

ГБО -1,5 ата

Рис. 28. Влияние адаптации к периодической ГБО интенсивностью 1,2 и 1,5 ата на активность Са-транспортируюшей системы CP миокарда крыс.

Примечание: # - достоверность отличий (Pä0,05) по сравнению с 14 мкМ Са2+ (Wilcoxon Matched Pairs Test); * - достоверность отличий (Pi0,05) по сравнению с контролем (Mann-Whitney UTest).

Совершенно иное действие периодическая гипероксия оказывает на мозг (рис. 29) Только при адаптации к ГБО интенсивностью 1,2|атедф®ОДйбйд|бй$(ИРрФикальных процессов поддерживается на контрольном уровне за|счет гвИВЯИвММтивнбсти ката-

снеяг%рг !. 1 —mm . '

лазы. При режиме в 2 ата уже происходит увеличение интенсивности свободноради-кального окисления, несмотря на активацию ферментов антиоксидантной защиты. При адаптации к ГБО интенсивностью 1,5 ата животные разделились на две группы. Одна из них имела повышенную чувствительность ткани мозга к окислению, аналогичную воздействию в 2 ата. Во второй группе интенсивность свободнорадикального окисления в мозге не только не увеличивалась, а напротив составляла лишь 75% от контроля на фоне повышенного уровня ферментов антиоксидантной защиты. Таким образом, часть животных при периодической ГБО интенсивностью 1,5 ата имели повышенную резистентность мембранных структур мозга к действию АФК (рис. 29).

60 50 40 30 20 10 о -10 -20 -30

1,2 ата 1,5ага(1) 1,5 ara (2)

2 ата

i-nJL

I сто I сод

■ Каталаза

Рис. 29. Влияние адаптации к периодической ГБО интенсивностью в 1,2,1,5 и 2 ата на изменение (в от контроля, принятого за 0) уровня про- и антиоксидантных систем в головном мозге крыс.

Учитывая выраженные тканеспецифические особенности ответа мембранных структур разных органов на действие гипербарической оксигенации на следующем этапе работы было изучено влияние гипероксии на соотношение про- и антиоксидантных факторов в более мягком режиме. В этих экспериментах гипероксическая тренировка проводилась в нормобарическом режиме, и, кроме того, в течение часа гипероксия чередовалась с периодами нормоксии.

Гипероксическая тренировка в нормобарическом режиме (ГО+НО - 5 мин гипероксии - 30% 02, 3 мин нормоксии, 1 час, 15 дней) приводила к значительному повышению резистентности мембранных структур всех трех органов, несмотря на снижение концентрации кислорода, и времени гипероксии, поскольку периоды гипероксиче-ского воздействия чередовались с периодами нормоксии.

Например, в сердце после адаптации к ГО+НО возрастает резистентность этой ткани к индукции АФК-опосредованных процессов (рис. 30) - через 20 и 30 мин после индукции окисления in vitro уровень свободнорадикальных продуктов снижен на 34% . (Р<0,05) по сравнению с контролем.

После курса нормобарической гипероксической тренировки увеличилась резистентность Са-насоса CP миокарда к свободнорадикальному повреждению (рис. 31 А). Так, если в контроле через 15 мин после индукции свободнорадикального окисления скорость транспорта Са2+ оказалась заингибирована на 49% (Р<0,01), то у адаптированных к ГО+НО крыс значительно меньше. Важно, что если исходно разница между контролем и адаптацией к ГО+НО была равна 13%, то после окисления возрастала на 58% (Р<0,01). Кроме того, адаптация к ГО+НО также в 2 раза (Р<0,01) повышала устойчивость Са-насоса CP миокарда к автолитическому повреждению (рис. 31В).

Такое значительное увеличение устойчивости мембранных структур миокарда к эндогенным повреждающим факторам после адаптации к ГО+НО могло происходить, в частности за счет увеличенного синтеза HSP70 (рис. 32).

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 OA 0,3 0,2 0,1 0

Рис. 30. Влияние нормобари-ческой гипероксической тренировки на резистентность ткани миокарда к индуцированному in vitro окислению. Примечание: * - достоверность отличий (Р<0,05) по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

О мин 10 мин 20 мин 30 мин 40 мин

2,5

I -

Й 1,5

5 1

i О.

% о-5

А.

□ О мин B1S мин

В.

Е 5 Е

К-Q.

2,5

1,5

0,5

DO мин

020 мин

——

Контроль

ГО+НО

Контроль

ГО+НО

Рис. 31. Влияние адаптации к нормобарической гипероксии на устойчивость Са-транспортирующей системы CP миокарда к активации свободнорадикального окисления и к действию автолиза.

Примечание: # - достоверность отличий (Р<0,01) по сравнению с 0 мин (Wilcoxon Matched Pairs Test); * -достоверность отличий (Р<0,01) по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

ОДЕ

Рис. 32. Влияние нормобарической гипероксической тренировки на уровень стресс-индуцибельного белка HSP70 в миокарде крыс.

Контроль

ГО+НО

Таким образом, периодическая гипероксия, как в гипербарических условиях, так и при значительном снижении интенсивности гипероксии в нормобарических условиях обладает выраженным кардиопротекторным эффектом, повышает устойчивость мем-

мембранных структур сердца к действию повреждающих факторов, в том числе свобод-норадикальной природы.

2. Адаптация к периодам пониженного и относительно повышенного уровня кислорода от нормоксического.

В настоящее время с целью повышения общей неспецифической резистентности организма, а также для лечения и профилактики различных патологических состояний широкое распространение получил метод интервальной нормобарической гипоксиче-ской тренировки (ИНГТ) [Стрелков Р.Б., 1971; Стрелков Р.Б., Караш Ю.М., 1985].

В основе протекторного действия ИНГТ лежит активация механизмов адаптации как к собственно гипоксическим условиям, так и к периодам реоксигенации в момент возвращения дыхания воздухом от гипоксического к нормальному уровню 02. При этом показано, что ключевым фактором, действующим в организме при адаптации к периодическому изменению уровня кислорода, является повышение уровня АФК, которое приводит к запуску каскада редокс-сигнализации и активации синтеза защитных компонентов клетки. Поступающий при ИНГТ свободнорадикальный сигнал в результате повторяющихся сеансов гипоксии - реоксигенации вызывает повышение резистентности организма к действию самых различных повреждающих факторов, в том числе, опосредованных АФК [АгкЫрепко Уи.У. е! а1., 1995; 1997].

На основе результатов изучения механизмов действия периодической гипоксии и гипероксии был предложен новый способ интервальной нормобарической тренировки, сочетающей периоды гипоксии и гипероксии, особенностью которого явилось увеличение интенсивности свободнорадикального сигнала по сравнению с классической ИНГТ.

Поскольку одной из главных задач данного исследования явилось выявление различий в тканеспецифичности разных режимов адаптации к гипоксии, проявление тех или иных побочных эффектов при увеличении интервала вариации уровня кислорода, то была использована более короткая тренировка, соответствующая не длительной адаптации, а окончанию периода срочной адаптации, которая характеризуется более выраженной тканеспецифичностью [Баго^оуа Т.в. й а1., 1994; АгкЫрепко Уи.У. й а1., 1997]. Таким образом, было изучено соотношение про- и антиоксидантных систем в сердце, печени и мозге при коротких сроках (15 дней) двух видов адаптации к гипоксии в нор-мобарических условиях - гипоксия + нормоксия (ГП+НО) и гипоксия + гипероксия (ГП+ГО).

Адаптация к ГП+НО (15 дней) приводила к значительному увеличению синтеза индуцибельных защитных белков - НБР70 и НОх-1 в печени, мозге и сердце, что может свидетельствовать о высокой интенсивности свободнорадикального сигнала такой адаптации. Кроме того, адаптация к ГП+НО приводила к увеличению активности СОД примерно на 20% во всех изученных органах. Активность каталазы изменялась только в печени и в сердце, а глутатионредуктазы в мозге и в печени (рис. 33). Таким образом, -. после кратковременной адаптации к ГП+НО в сердце зарегистрирована активация ферментов антиоксидантной защиты, в мозге для отдельных ферментов она слабее или даже отсутствует, а в печени наблюдается ингибирование некоторых ферментных систем.

При изучении резистентности внутриклеточных мембранных структур различных органов показано, что защитный эффект кратковременной адаптации к ГП+НО был максимальным в сердце, более слабым в головном мозге и в печени. Действительно, из рис. 33 видно, что в печени после адаптации к ГП+НО на 33% (Р<0,05) возрастает ее чувствительность к индукции АФК-опосредованных процессов. Однако в мозге проведение курса гипоксического воздействия не вызывало увеличение интенсивности инду-

индуцированного свободнорадикального окисления В сердце после курса тренировки в режиме ГП+НО увеличились начальная скорость Са-транспорта на 19% (Р<0,05) и повышалась устойчивость этой мембранной системы к индуцированному свободноради-кальному окислению in vitro на 27% (Р<0,01) по сравнению с контролем (рис. 33).

ПЕЧЕНЬ

0CPO

□ сод

■ Кагалаза

□ GR ПНОх-1 BHSP70

МОЗГ

I I

'«в»« at рч IjaaJ

1— □ СРО

и сод

□ GR

ИНОх-1

СЕРДЦЕ

Активность Устойчивость Са-насоса к СРО

СОД

Кагалаза

HSP70

Рис. 33. Влияние кратковременной адаптации к ГП+НО на уровень защитных систем и резистентность мембранных структур к свободно-радикальным процессам в печени, мозге и сердце (в % от контроля, принятого за 0).

Сравнивая данные, полученные на разных органах, можно заключить, что после кратковременной адаптации к ГП+НО устойчивость к повреждающим факторам увеличивается, причем в сердце больше чем в мозге. В печени защитный эффект кратковременной ГП+НО был выражен слабо в силу большей выраженности в этом органе сво-боднорадикальных процессов Это следует учитывать при разработке комплексных воздействий, включающих и интервальную нормобарическую гипоксическую тренировку. Все эти тканеспецифические особенности были выявлены за счет снижения длительности адаптации классической ИНГТ, и применению тестов на устойчивость мембранных структур, благодаря которым выявляется потенциальная способность той или иной ткани к защите от повреждающих факторов.

Адаптация к ГП+ГО (15 дней) в отличие от режима ГП+НО, повышала резистентность мембранных структур ткани печени к действию АФК. Такое снижение интенсивности свободнорадикального окисления в печени после адаптации к ГП+ГО происходило на фоне сохранения активности ферментов антиоксидантной защиты, в отли-

чие от значительных колебаний в активности ферментов при ГП+НО. Более того, по уровню индуцибельных защитных белков можно сказать о полном отсутствии как стрес-сорной компоненты адаптации к ГП+ГО, так и чрезмерного свободнорадикального сигнала, поскольку значительного синтеза НОх-1 не происходит (рис. 34). В сумме эти данные свидетельствуют о наличии защитного эффекта режима ГП+ГО на уровне такого

чувствительного к действию АФК органа, как печень. %

ПЕЧЕНЬ

D СТО В СОД ■ Кашша □ GR D НОх-1

Рис. 34. Влияние кратковременной адаптации к ГП+ГО на соотношение про- и антиоксидантных факторов в печени крыс (в % от контроля, принятого за 0).

В мозге изменения ферментов антиоксидантной защиты носят сходный характер при режимах ГП+НО и ГП+ГО. Воздействие обоих режимов гипоксической тренировки приводит в мозге к снижению активности глутатионредуктазы на 34% (Р<0,05) по сравнению с контролем. Близкие изменения для этих двух режимов зарегистрированы и по уровню индукции синтеза НОх-1. Тем не менее, уровень накопления продуктов свободнорадикального окисления при его индукции in vitro различается (рис. 35). Видно, что в случае кратковременной адаптации к ГП+НО резистентность ткани мозга к действию АФК в системах со слабой (аскорбат) или значительной (аскорбат + Fe2+) интенсивностью окисления, не отличается от контроля или снижается, в то время как при ГП+ГО в этих же условиях резистентность увеличена или не отличается от контроля. Таким образом, введение гипероксической компоненты в случае режима ГП+ГО приводило к большей устойчивости ткани мозга к индукции свободнорадикального окисления.

В сердце кратковременная адаптация к ГП+ГО не приводила к увеличению активности ферментов антиоксидантной защиты, а также экспрессии HSP70 и НОх-1 (табл. 7). Это означает, что к 15 суткам такой тренировки произошло снижение интенсивности свободнорадикального сигнала, то есть достижение стадии долговременной адаптации. При этом после адаптации к ГП+ГО на 30% увеличилась резистентность мембранных структур сердца к индукции свободнорадикального окисления (рис. 36). Кроме того, после адаптации к ГП+ГО повысилась резистентность Са-транспортирующей системы CP миокарда к действию повреждающих факторов. Действительно, зарегистрировано повышение устойчивости Са-насоса после ГП+ГО по сравнению с контролем к действию низкой концентрации Са2+ на 59% (Р<0,01) и к Са-нагрузке - на 18% (Р<0,05; рис. 37). После курса адаптации к ГП+ГО также повышалась устойчивость Са-насоса CP миокарда к действию автолиза и к индукции свободнорадикального окисления (рис. 38).

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

-Контроль

—•— m+но -Л—гп+го

I I

30 мин 60 мин 90 мин

Аскорбатное окисление

t п

О £

0,8 0,7 0,6 0,5' 0,4 0,3 0,2 0,1 0

Контроль —ГП+НО —ГП+ГО

10 мин 30 мин 60 мин

Fe/аскорбатнов окисление

Рис. 35. Влияние ИНГТ разных режимов на уровень накопления продуктов свободноради-кального окисления при его индукции in vitro в коре головного мозга крыс различными системами окисления.

Примечание: * - достоверность отличий по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

Таблица 7.

Влияние нормобарической тренировки в режиме ГП+ГО на активность ферментов антиоксидантной защиты (мг/белка) и уровень белков срочного ответа в сердце крыс.

Ферменты Контроль ГП+ГО

СОД, у.е /мг белка 2,1-2,53-2.82 2.48-2.72-3,32

Каталаза, мкМ НгОг/мин 1,44 - 1.74 - 1,86 1.60- 1,93-2.28

Глутатионредуктаза, мкМ NADPH/мин 2,18-2,49-3,05 2.14-2.36-2.83

НОх-1, относительные денситометрические ед. 5,9 5,7

HSP70, относительные денситометрические ед. 8,8 12,8

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

Контроль ГП+ГО

Омин Юмин 20мин ЗОмин 40мин Время окисления

Рис. 36. Влияние адаптации к ГП+ГО на уровень накопления ТБК-активных продуктов сво-боднорадикального окисления в сердце крыс.

Примечание: * - достоверность отличий по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test).

-Контроль *

-ГП+ГО

5мкМ 14мкМ 24мкМ

Концентрация кальция

Рис. 37. Влияние кратковременной адаптации к ГП+ГО на устойчивость Са-насоса CP миокарда к действию низкой и высокой концентрации кальция.

Примечание: * - достоверность отличий по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test); # - достоверность отличий по сравнению с 14 мкМ Ca2* (Wilcoxon Matched Pairs Test).

2,5

5 E

a 1.5 "V

£ n a.

0,5

□ 0 мин

B20 мин

Контроль

ГП+ГО

н ■о

а т

а О

2,5

1,6

0,6

-Контроль -ГП+ГО

1н 7 мин 16 мин Время окисления

Рис. 38. Влияние кратковременной адаптации к ГП+ГО на устойчивость Са-насоса CP миокарда А - к действию автолиза и В - к индукции свободнорадикального окисления in vitro.

Примечание: * - достоверность отличий по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test); # - достоверность отличий по сравнению с 0 мин (Wilcoxon Matched Pairs Test).

Завершая данный раздел, хотелось бы отметить наиболее важные положения:

1. Показана принципиальная возможность достижения устойчивого защитного эффекта при применении адаптационного режима, сочетающего периоды гипоксии и умеренной гипероксии.

2. Введение гипероксической компоненты в классический режим ИНГТ приводит к повышению резистентности ткани печени, чувствительной к действию гипоксии.

3. Режим сочетанного применения гипоксических и умеренно гипероксических периодов позволяет получить эффект стойкой адаптационной защиты при снижении времени тренировок. Это означает, что с помощью введения гипероксической компоненты эффект классической ИНГТ может быть достигнут раньше и в более мягких условиях для организма, что открывает возможность применения данного вида тренировки в клинике.

3' 2,5. 2' 1,5' 1' 0,5 ■ 0.

-Контроль

ГП+ГО

5 мкМ 14 мкМ 24мкМ

Концентрация кальция

Примечание, * - достоверность отличий по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test); # - достоверность отличий по сравнению с 14 мкМ Ca2* (Wilcoxon Matched Pairs Test)

E 5 E

ш 7

2,5

1,5

0,5

Контроль

DO мин П20 мин

ГП+ГО

5 E

2,5

1,5

0,5

-Контроль -ГП+ГО

0 мин 7 мин 15 мин Время окисления

Рис. 38. Влияние кратковременной адаптации к ГП+ГО на устойчивость Са-насоса CP миокарда А - к действию автолиза и В - к индукции свобоанорадикалыюго окисления in vitro.

Примечание' * - достоверность отличий по сравнению с контролем (Mann-Whitney U Test); # - достоверность отличий по сравнению с 0 мин (Wilcoxon Matched Pairs Test)

Завершая данный раздел, хотелось бы отметить наиболее важные положения:

2. Введение гипероксической компоненты в классический режим ИНГТ приводит * к повышению резистентности ткани печени, чувствительной к действию гипоксии

предложить критерии оценки состояния мембранных структур разных органов при действии повреждающих факторов и, в-третьих, повысить эффективность коррекции гипоксических состояний.

ВЫВОДЫ

1. Выявлены закономерности различной активации компонентов редокс-сигнальной системы - фактора транскрипции НИ7-1а, НОх-1, Н5Р70 и ферментов анти-оксидантной защиты при острых воздействиях - гипоксии, ишемии и стрессе. Установлено, что активация редокс-сигнальной системы определяется изменением соотношения про- и антиоксидантных факторов в клетке. Изменение этого соотношения может быть использовано в качестве критерия повреждения или устойчивости клетки при действии различных факторов среды.

2. Активация свободнорадикальных процессов при остром гипоксическом воздействии индуцирует синтез защитных белков в сердце, мозге, печени и легких. При этом выявлены значительные тканеспецифические особенности интенсивности и скорости индукции синтеза защитных белков в ответ на острую гипоксию. Эти параметры увеличиваются в ряду органов: для фактора транскрипции НПМа - сердце < печень < мозг, для НОх-1 - легкие < мозг < сердце < печень и для Н8Р70 - печень < легкие < сердце < мозг. Уровень синтеза защитных белков в одном и том же органе в значительной степени зависит от чувствительности мембранных структур к свободнорадикальным процессам.

3. Острая гипоксия, гипероксия и ишемия нарушают работу мембранного компонента поддержания Са-гомеостаза - Са-транспортирующей системы СР миокарда, что выражается в снижении ее активности и устойчивости к действию повреждающих факторов. Адаптация к периодическому изменению уровня кислорода приводит к увеличению резистентности мембранных структур миокарда к свободнорадикальным процессам и повышению эффективности работы Са-насоса СР.

4. На молекулярном уровне доказаны принципиальные отличия в устойчивости к стрессорным и ишемическим повреждениям миокарда у крыс разных генетических линий. Крысы Август и Вистар исходно отличаются по соотношению про- и антиоксидантных систем, эффективности функционирования и резистентности Са-транспортирующей системы СР миокарда. Повышенная устойчивость сердца у крыс Август к ишемическим и стрессорным повреждениям, по сравнению с крысами Вистар, в значительной степени связана с более высокой стабильностью системы антиоксидант-ной защиты при этих воздействиях.

5. Установлены тканеспецифические особенности реакции мембранных структур разных органов на ишемию, вызванную временной остановкой системного кровообращения у крыс с генетически детерминированным разным типом поведения. У крыс с активным типом поведения через 7 дней после реанимации повышается резистентность мембранных структур сердца и мозга за счет увеличения активности ферментов антиок-сидантной защиты. В то же время, в печени этих животных повышается уровень свобод-норадикального окисления на фоне снижения антиоксидантных систем. У крыс с пассивным типом поведения через 7 дней после реанимации во всех органах происходит снижение интенсивности свободнорадикальных процессов за счет более высокого уровня белков срочного ответа, в частности семейства НБРз.

6. Определено модулирующее действие антигипоксического препарата - кровезаменителя с полифункциональными свойствами - перфторана на соотношение про- и антиоксидантных систем в разных органах. В сердце при стрессе перфторан предотвращал активацию свободнорадикального окисления за счет увеличения активности супер-оксиддисмутазы и других ферментов антиоксидантной защиты. Однако, в печени, более чувствительной к окислению ткани, при действии перфторана повышалась чувствительность к индукции свободнорадикального окисления за счет снижения активности антиоксидантных ферментов. Проксанол - один из компонентов препарата «Перфторан» защищал мембранные структуры сердца и печени от свободнорадикального окисления при стрессе без существенной активации антиоксидантных систем клетки.

7. Кратковременное применение препарата с антиоксидантными функциями, содержащего рекомбинантную супероксиддисмутазу предотвращает чрезмерную активацию свободнорадикального окисления при ожоге кожи. Длительное применение этого препарата обладает менее выраженным протекторным эффектом на фоне относительного снижения активности собственных антиоксидантных ферментов кожи

8. Применение экспериментально обоснованного и разработанного способа адаптационной тренировки организма, основанного на комбинации периодов гипоксии и умеренной гипероксии, обладает значительным защитным действием на мембранные структуры миокарда, мозга и печени Формирование адаптационной защиты происходит в более короткие сроки, чем при классической интервальной нормобарической гипокси-ческой тренировке и без побочных эффектов на чувствительные к свободнорадикальным процессам органы.

Работа поддержана грантами РФФИ- №01-04-48-252; №05-04-08-102

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Arkhipenko Yu.V., Zhukova A.G., Kozhevnikova L.M., Sazontova T.G. Hemorrhagic shock. Preventive and damaging role of ROS. // Reactive oxygen and Nitrogen Species. - St. Petersburg, 2002. - P. 27.

2. Sazontova T.G., Zhukova A.G., Kozhevnikova L.M., Arkadieva I.V., Arkhipenko Yu.V. Perfluorocarbons as modulators of antioxidant status of organism. // Reactive oxygen and Nitrogen Species. - St. Petersburg, 2002. - P. 135.

3. Кожевникова JI.M., Архипенко Ю.В., Голиков П.П., Жукова А.Г., Николаева Н.Ю. Нарушение функции глюкокортикоидных рецепторов при шоке. Влияние предварительной адаптации к стрессу или гипоксии. // Актуальные вопросы гематологии и трансфузиологии. - Санкт-Петербург, 2002. - С. 205

4. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г., Зенина Т.А., Киселев С.О., Архипенко Ю.В. Сво-боднорадикальное окисление и редокс-сигнализация при гипо- и гипероксии. // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. - 2002. - Т.10, № 1-4. - С. 144-145.

5. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г., Архипенко Ю.В., Мороз В.В. Тканеспецифич-ность действия кровезаменителя перфторана как модулятора свободнорадикальных реакций. // Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция. - М., 2002. - С. 105.

6. Arkhipenko Yu.V., Sazontova T.G., Belkina L.M., Kirillina T.N., Zhukova A.G. Oxidative stress in Wistar and August rat heart in ischemia and reperfiision. // Abstr 4-International Congress of Path physiology, Acta Physiologica Hungarica. - 2002. - Vol. 89. -P. 283.

7. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г., Архипенко Ю.В. Эффективность различных видов интервальной гипоксической тренировки при действии эндогенных повреждающих факторов. // Моделирование региональных, экономических и экологических процессов. Секция по гипоксии. - Нальчик, 2002. - С.48.

8. Sazontova T.G., Zhukova A.G., Belkina L.M., Zenina T.A. Antioxidant defense and myocardial sensitivity to free-radical oxidation in Wistar and august rats during ischemia and reperfiision. // Hypoxia med. J. - 2002. - P. 43-49.

9. Корсунская И.М., Дворянкова E.B., Сазонтова Т.Г., Архипенко Ю.В., Ефремова Е.И., Жукова А.Г. Способ определения состояния свободнорадикального окисления и антиоксидантных систем в участках поражения кожи больных витилиго. // Патент на изобретение № 2241992. - 2003.

10. Жукова А.Г, Сазонтова Т.Г. Соотношение про- и антиоксидантных систем у крыс Вистар и Август при ишемии и реперфузии миокарда. // Автоматизированный анализ гипоксических состояний. - Нальчик-Москва, 2003. - С. 124-130.

11. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г., Зенина Т.А., Заржецкий Ю.В., Аврущенко М.Ш., Волков А.В. Резистентность мембранных структур сердца после реанимации при системной остановке кровообращения у активных и пассивных животных. // Там же. - С. 225-229.

12. Сазонтова Т.Г, Жукова А.Г., Зенина Т.А., Архипенко ЮВ. Интервальная нормобарическая гипоксическая тренировка- тканеспецифичность и эффективность // Там же. - С. 229-233

13. Sazontova T.G., Zhukova A.G., Zenina Т.А., Tkatchouk E.N., Ehrenburg I.V., Arkhipenko Yu.V. Adaptation to intermittent hypoxia and hyperoxia: A. Increase in resistance of membrane structures of liver and brain in various forms of adaptation to changing oxygen levels. // Hypoxia Med. J. - 2003. - № 1-2. - P.2-8.

14. Sazontova T G., Zhukova A.G., Zenina T.A., Arkadyeva I.V., Tkatchouk E.N., Arkhipenko Yu.V. Improvement of membrane structures resistance in various types of adaptation to changes in oxygen level: tissue specificity and efficiency. // International Conference "Hypoxia in Medicine", Innsbruck, Austria, 2003. - P.50.

15. Arkhipenko Yu V., Zhukova A.G., Kizichenko N.V., Sazontova T.G. Prevention of hemorrhagic shock - induced disturbances with adaptation to stress or hypoxia. // Adaptation biology and medicine. Vol.3, New Frontiers, Eds J. Moravec et al. Narosa Publ. House, New Delhi etal. -2003. -P.93-100.

16. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г., Зенина Т.А., Аврущенко М.А., Заржецкий Ю.В., Волков А В. Индукция протекторных белков в постреанимационном периоде после остановки сердца у пассивных и активных животных. // Основные общепатологические и клинические закономерности развития критических, терминальных и постреанимационных состояний. Принципы их коррекции. - М., 2003. - С.136-138.

17. Sazontova T.G., Zhukova A.G., Arkhipenko Yu.V. Some peculiarities of membrane adaptation in the heart and skeletal muscle. // VII ISAM Congress, San-Diego, USA. - 2003. -P.42.

18. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г , Киселев С.О., Архипенко Ю.В. Периодическая гипоксическая и гипероксическая тренировка: тканеспецифичность действия. // Биохимия: от исследования молекулярных механизмов - до внедрения в клиническую практику и производство. - Оренбург, 2003. - С.64-67.

19. Белкина J1 М., Лакомкин B.JI., Жукова А.Г., Кириллина Т.Н., Салтыкова В.А., Сазонтова Т.Г., Капелько В.И. Устойчивость сердца к окислительному стрессу у крыс разных генетических линий. // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2004. - Т. 138, №9. - С.250-253.

20. Белкина Л.М., Лакомкин В.Л., Тарасова О.С., Жукова А.Г., Кириллина Т.Н., Сазонтова Т.Г., Капелько В.И. Вариабельность сердечного ритма и устойчивость миокарда к стрессорным и ишемическим повреждениям у крыс разных генетических линий. // Тезисы XIX съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. - Рос. Физиол. Журн. Им. И.М. Сеченова. - 2004. - Т. 90, №8. - С. 424.

21. Zhukova A.G., Sazontova T.G. Heme oxygenase: function, regulation, biological role. // Hypoxia Med. J. - 2004. - № 3-4. - P.30-43.

22. Жукова А.Г., Сазонтова Т.Г., Киселев С.О. Периодическая гипероксическая тренировка: повышение резистентности мембранных структур сердца // Тезисы III конгресса по патофизиологии «Дизрегуляционная патология органов и систем». - М., 2004. - С.151.

23. Сазонтова Т.Г., Жукова А Г , Ткачук Е.Н., Архипенко Ю.В. Адаптация к изменению уровня кислорода: тканеспецифичность и эффективность. // Там же. - 2004. -С.159.

24. Сазонтова Т.Г , Белкина Л.М., Жукова А.Г., Кириллина Т.Н., Архипенко Ю.В. Сократительная функция сердца и антиоксидантная система в миокарде у крыс линий Август и Вистар при ишемии и реперфузии. // ФЫол. Журн. 2004. Т. 50, № 3. С.9-15.

25. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г., Зенина Т.А., Аркадьева И.В., Заржецкий Ю.В., Волков А В. Резистентность мембранных структур мозга, сердца и печени после реанимации при системной остановке кровообращения у пассивных и активных животных. // Тезисы ИТ конгресса по патофизиологии «Дизрегуляционная патология органов и систем». - М., 2004. - С.205.

26. Жукова А.Г., Сазонтова Т.Г., Архипенко Ю.В. Повышение резистентности мембранных структур сердца при адаптации к периодическому действию гипоксии и

гипероксии. // Гипоксия. Автоматизированный анализ гипоксических состояний здоровых и больных. - Москва-Нальчик, 2005. - С. 107-113.

27. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г. Динамика изменения уровня белков срочного ответа и резистентности Са-насоса саркоплазматического ретикулума сердца при острой гипоксии. // Там же. - Москва-Нальчик, 2005. - С. 46-53.

28. Жукова А.Г., Сазонтова Т.Г., Заржецкий Ю.В., Волков А.В., Мороз В.В. Тка-неспецифичность ответа системы про- и антиоксидантов после реанимации. // Общая реаниматология. - 2005. - Т. 1, №3. - С. 46-53.

29. Жукова А.Г., Сазонтова Т.Г., Архипенко Ю.В. Адаптация к периодическому действию гипоксии и гипероксии: повышение резистентности мембранных структур сердца. // Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция. - М., 2005. - С. 44.

30. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г. Динамика и тканеспецифичность синтеза защитных систем в ответ на острую гипоксию. // Там же. - С. 98.

31. Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г., Заржецкий Ю.В., Аврущенко М.Ш., Волков А.В. Са-транспорт в саркоплазматический ретикулум и белки срочного ответа в миокарде крыс при реанимации после остановки системного кровообращения. // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2005. - Т. 140, №7. - С.52-56.

32. Архипенко Ю.В., Сазонтова Т.Г., Жукова А.Г. Повышение резистентности мембранных структур сердца, печени и мозга при адаптации к периодическому действию гипоксии и гипероксии. // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2005. - Т. 140, №9. - С.257-260.

33. Zhukova A.G., Sazontova T.G. Hypoxia inducible factor-la: function and biological role. // Hypoxia Med. J. - 2005. -№ 3-4. - P.34-41.

34. Жукова А.Г., Сазонтова Т.Г., Аркадьева И.В., Мороз В.В. Модулирующее действие перфторана на соотношение про- и антиоксидантных систем в разных органах. // Общая реаниматология. - 2006. - Т. 2, №1. - С. 57-63.

»524187

РНБ Русский фонд

2006-4 26649

Оглавление диссертации Жукова, Анна Геннадьевна :: 2005 :: Москва

Введение.

Обзор литературы.

Глава .1. Роль свободпорадикальпых процессов в организме.

1.1. Активные формы кислорода.

1. 2. Источники активных форм кислорода в организме.

1.3. Роль свободнорадикалыюго окисления в клетке.

1.4. Роль активных форм кислорода в редокс-сигнализации.

Глава 2. Современные представления о стратегии защиты клеток от неблагоприятных факторов.

2.1. Роль гипоксией индуцируемого фактора - HIF-1 в синтезе защитных систем в клетке.

2.2. Система аптиоксидаптпой защиты клетки.

2.3. Гем-оксигеназа: функция, регуляция, биологическая роль.

Глава 3. Современные представления о механизмах адаптации к различным факторам среды.

3.1. Адаптация к интервальной нормобарической гипоксии.

Глава 4. Материалы и методы исследования.

4.1. Биохимические методы исследования.

4.1.1. Подготовительные процедуры.

Ф 4.2. Основные биохимические методы.

4.2.1. Индукция свободнорадикалыюго окисления in vitro и определение свободпорадикальных продуктов по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК).

4.2.2. Определение скорости транспорта Са в саркоплазматический ретикулум (CP) миокарда.

4.2.3. Метод Western-блот анализа.

4.2.4. Определение активности ферментов антиоксидантпой защиты.

4.2.5. Определение концентрации белка.

4.3. Физиологические модели.

4.3.1. Острая нормобарическая гипоксия.

4.3.2. Острое стрессориое воздействие.

4.3.3. Модель ишемического и реперфузионного повреждения миокарда.

4.3.4. Кратковременная остановка системного кровообращения и последующая реани- 88 мация.

4.5.5. Адаптация к гипербарической оксигенации и пормобарическая гипероксическая тренировка.

4.3.6. Адаптация к нормобарической гипоксии (ИНГТ), а также к периодам гипоксии и умеренной гипероксии.

Результаты исследований и их обсуяеденне.

Глава 5. Механизмы повреждения мембранных структур при острых воздействиях. Динамика и тканеснсцифичность развития ответа. 9 j

5.1. Тканеспецифические особенности включения компонентов клеточной редокс-сигнализации - HIF-la, НОх-1, HSP70 и ферментов антиоксидантной защиты в дина- 9] мике после острой гипоксии.

5.1.1. Влияние острой гипоксии па динамику уровня фактора транскрипции - HIF-la в разных органах крыс.

5.1.2. Влияние острой гипоксии на уровень экспрессии НОх-1 и HSP70 в разных органах крыс.

5.1.3. Влияние острой гипоксии па активность ферментов антиоксидантной защиты в разных органах крыс.

5.1.4. Роль компонентов клеточной защиты в формировании резистентности мембранных структур разных органов в динамике после острой гипоксии. j

5.1.5. Влияние острой гипоксии на резистентность Са-транспортирующей системы саркоплазматического ретикулума (CP) миокарда к действию эндогенных повреждающих факторов. jQ^

5.2. Клеточные механизмы устойчивости сердца к стрессорнмм воздействиям у крыс Вистар и Август. j

5.2.1. Уровень защитных систем в миокарде у крыс Вистар и Август при стрессе. 1 Ю

5.2.2. Устойчивость к свободнорадикалыюму окислению, действию протеаз и высокого уровня Са2+ мембранных структур миокарда крыс Вистар и Август при стрессорных воздействиях. j j ^

5.2.3. Влияние иммобилизациониого стресса на резистентность клеточных структур миокарда крыс Вистар и Август в изолированных сердцах.

5.3. Антиоксидаитиая защита и чувствительность миокарда к свободнорадикаль-иому окислению у крыс Вистар и Август при ишемии и репсрфузии. ^

5.4. Уровень защитных белков и резистентность мембранных структур Разных органов при реапимании после временной остановки системного кровообращении у крыс с генетически детерминированным разным типом поведения.

Глава 6. Изменение соотношения про- и антиоксидаптных факторов в клетке с номощыо экзогенных добавок: тканесненифнчпость и эффективность. ]

6.1. Перфторап и проксанол как модуляторы антиоксидантного статуса организма.

6.2. Влияние кратковременного и длительного применения СОД па соотношение прои антиоксидаптных факторов в коже.

Глава 7. Адаптационная защита организма от повреждающих воздействий.

7.1. Периодическая гипероксическая гипербарическая и пормобарическая тренировка: ткапеспецифичность действия. \

7.2. Адаптация к периодам пониженного и относительно повышенного уровня кислорода от нормоксического. \

7.2.1. Ткапеспецифичность влияния кратковременной интервальной нормобарической гипоксической тренировки па уровень про- и антиоксидантпых систем в сердце, мозге и печени. j^p

7.2.2. Сравнение эффективности достижения адаптационного защитного эффекта на мембранные структуры различных органов крыс при нормобарической гипоксической тренировке в разных режимах. j g^

Введение диссертации по теме "Патологическая физиология", Жукова, Анна Геннадьевна, автореферат

Одним из ключевых механизмов повреждения клеток при ишемии, стрессе, гипоксии и реоксигенации является чрезмерная активация свободнорадикального окисления, обусловленная повышенным уровнем образования активных форм кислорода (АФК). Однако известно, что повышение уровня АФК вызывает не только повреждение мембранных структур клеток, но и является стимулом для индукции защитных систем организма [Nanji А.А. et al., 1995; Suzuki Y.J. et al., 1997; Сазон-това Т.Г., 1998; Maulik N. et al., 1999; Kietzmann T. et al., 2000].

Из работ последних лет стало очевидным, что АФК играют важную роль на начальных этапах внутриклеточной сигнализации, которая является многокомпонентной системой передачи сигнала к клеточному ядру, и получила название ре-докс-сигнализации по начальному звену, чувствительному к изменению уровня свободнорадикального окисления [Semenza G.L., 1999; Chandel N.S., Schumacker Р.Т., 2000; Скулачев В.П., 2001]. Одним из важных следствий инициации редокс-сигнализации и АФК-опосредованной передачи сигнала является активация ядерных факторов транскрипции, принимающих непосредственное участие в активации генов, кодирующих различные защитные системы - антиоксидантную систему клеток, простагландины, а также систему белков срочного ответа, которые могут синтезироваться при гипоксии и реоксигенации, гипероксии, действии окислителей [Graven К.К. et al., 1993; Omar R., Pappolla M., 1993; Nanji A.A. et al., 1995; Nilanjana M. et al., 1999; Peng J. et al., 2000]. В настоящее время наибольшее значение придают следующим факторам транскрипции - NF-kB, АР-1, HIF (индуцированный гипоксией фактор). HIF-1 играет важную роль при развитии гипоксиче-ских состояний, поскольку через активацию генома приводит к увеличенному синтезу различных защитных белков.

Среди белков срочного ответа, которые синтезируются при гипоксии, особое внимание исследователей привлекает гем-оксигеназа, изменение экспрессии которой коррелирует с содержанием кислорода в тканях. Транскрипция гена гем-оксигеназы регулируется уровнем свободнорадикалыюго окисления [Ryter S.W., Tyrrell R.M., 2000] и индуцируется различными прооксидантными факторами [Clark J.E. et al., 2000; Ryter S.W., Tyrrell R.M., 2000; Hanselmann C. et al., 2001]. Несмотря на то, что эти процессы имеют особое значение при гипоксических состояниях, данные о роли индукции факторов транскрипции и синтеза защитных белков, в том числе и гем-оксигеназы, при гипоксии разрозненны, а, кроме того, эти эксперименты проведены в основном на культуре клеток [Kuroki М. et al., 1998; Maines M.D., 2000; Motterlini R. et al., 2000].

Важным аспектом этой проблемы является изучение активации компонентов редокс-сигнальной системы при гипоксических состояниях с учетом гено- и фенотипических особенностей животных. В связи с этим большое значение представляют исследования высоко- и низкоустойчивых организмов при острых и адаптационных гипоксических и стрессорных воздействиях. Показано, что у высокоустойчивых животных при острой гипоксической нагрузке нарушения сократительной функции сердца развиваются позже и выражены слабее, чем у низкоустойчивых. Вместе с тем, при длительной адаптации к гипоксии у низкоустойчивых животных резистентность к действию повреждающих факторов увеличивается, а у высокоустойчивых не меняется или даже уменьшается [Лукьянова Л.Д., 1997; 2004; Хачатурьян М.Л. и др., 1996; Пшенникова М.Г., 2003]. Однако, особенности активации компонентов редокс-сигнализации на острое и адаптационное гипокси-ческое воздействие у таких животных практически не изучены.

В последние годы на основе многочисленных работ по оценке соотношения про- и антиоксидантов в клетке при острых и адаптационных воздействиях была сформулирована концепция о роли АФК в механизмах повышения резистентности организма при периодическом действии различных факторов [Сазонтова Т.Г., 1998; Arkhipenko Yu.V. et al., 1997]. К ним относятся гипобарическая и нормоба-рическая гипоксия [Архипенко Ю.В. и др., 1992; Меерсон Ф.З. и др., 1992; Nakani-chi К. et al., 1995; Arkhipenko Yu.V. et al., 1997], адаптация к стрессу [Сазонтова Т.Г. и др., 1987], физической нагрузке [Сазонтова Т.Г. и др., 1996; Powers S.K. et al., 1994], холоду [Шустанова Т.А. и др., 2004; Spasic М.В. et al., 1993]. Кроме того, появились данные о сходстве механизмов защитного действия не только адаптации к периодической гипоксии, но и использования гипероксии в адаптационном режиме [Киселев С.О., Лобов М.А., 2002; Леонов А.Н., 2002]. Однако, до настоящего времени не проводилось сравнение молекулярных механизмов формирования защитных эффектов различных видов адаптации, связанных с периодическим изменением концентрации кислорода как ниже, так и выше нормоксического уровня.

На примере действия факторов различной природы показано, что формирование устойчивой адаптационной защиты требует длительного времени (3-5 недель). В связи с этим существует необходимость снижения сроков достижения стадии долговременной адаптации при сохранении ее эффективности на уровне разных органов. Это, по-видимому, может быть решено за счет увеличения интенсивности адаптационного сигнала, что в соответствии с концепцией о редокс-сигнализации должно быть связано с более интенсивной продукцией АФК. Увеличение интенсивности этого сигнала за счет большего снижения уровня кислорода в периоды действия гипоксии не принесли желаемого результата из-за появления отрицательных побочных эффектов. Так, повышение интенсивности как гипоба-рической гипоксии (увеличение «высоты» до 5000 и 6000 м в условиях барокамеры) [Arkhipenko Yu.V. et al., 1997], так и интервальной нормобарической гипокси-ческой тренировки (увеличение длительности каждого цикла) [Sazontova T.G. et al., 1994] приводило к снижению резистентности мембранных структур сердца и печени. Поэтому, в настоящее время актуальной задачей является разработка новых способов адаптации организма к гипоксии, повышающих интенсивность адаптационного сигнала без углубления гипоксической компоненты.

Задачи исследования:

1. Исследовать тканеспецифические особенности включения компонентов клеточной редокс-сигнализации - фактора транскрипции HIF-la, гем-оксигеназы-1, HSP70, ферментов антиоксидантной защиты при острых воздействиях - гипоксии, остром стрессе, ишемии и реперфузии.

3. Изучить влияние острой гипоксии и адаптации к изменению уровня кислорода на устойчивость Са-насоса саркоплазматического ретикулума (CP) миокарда к повреждающему действию эндогенных факторов - активации свободно-радикального окисления, автолитическому повреждению и высокому уровню Са2+.

Научная новизна работы.

Проведено комплексное изучение активации компонентов редокс-сигнализации и выявлены тканеспецифические особенности их индукции при острой гипоксии, ишемии и стрессе. Впервые показано, что синтез фактора транскрипции HIF-la, гем-оксигеназы-1, HSP70 и ферментов антиоксидантной защиты в сердце, мозге, печени и легких имеет нелинейный характер, проходит с различной скоростью, достигает максимума в разные временные интервалы и может иметь несколько пиков индукции.

Острая гипоксия, гипероксия и ишемия нарушают работу Са-транспортирующей системы CP миокарда, что выражается в снижении ее активности и устойчивости к действию повреждающих факторов - активации свободнорадикального окисления, повышенному содержанию свободного Са , автолизу. При адаптации к периодическому изменению уровня кислорода значительно повышается резистентность Са-насоса CP миокарда к активации свободнорадикального окисления, действию высокого уровня Са и автолиза, что может обеспечивать эффективную защиту от повреждающих факторов.

Впервые на уровне компонентов редокс-сигнализации выявлены механизмы различной устойчивости к стрессорным и ишемическим повреждениям миокарда у крыс разных генетических линий. Обнаружен сниженный врожденный уровень и высокая стабильность параметров антиоксидантной защиты при стрессе и ишемии у крыс Август по сравнению с Вистар, что приводит к большей резистентности миокарда крыс Август при этих воздействиях. При стрессорных воздействиях эффективность функционирования Са-транспортирующей системы CP миокарда у крыс Август выше, чем у крыс Вистар.

Впервые показаны выраженные тканеспецифические особенности изменения резистентности внутриклеточных структур сердца, мозга и печени в различные сроки постреанимационного периода после временной остановки системного кровообращения. Выявлена зависимость формирования защитного или повреждающего ответа в разных органах от генетически детерминированного типа поведения животных.

Проведено сравнение эффектов in vivo и in vitro веществ с антигипоксиче-скими свойствами. Впервые показано, что кровезаменитель с полифункциональными свойствами перфторан и его компонент проксанол обладают модулирующим действием на соотношение про- и антиоксидантных систем в разных органах.

Впервые обнаружены принципиальные отличия длительного и кратковременного применения препарата с антиоксидантными функциями, содержащего ре-комбинантную СОД, на активность эндогенных антиоксидантных систем клетки. Кратковременное применение препарата предотвращает чрезмерную активацию свободнорадикального окисления при ожоге кожи, а длительное обладает менее выраженным протекторным эффектом на фоне относительного снижения собственных антиоксидантных ферментов кожи.

Впервые показана принципиальная возможность достижения устойчивого защитного эффекта при применении адаптационного режима, сочетающего периоды гипоксии и умеренной гипероксии. Формирование адаптационной защиты происходит в более короткие сроки, чем при классической интервальной нормобари-ческой гипоксической тренировке и без побочных эффектов на чувствительные к свободнорадикальным процессам органы.

Теоретическое значение работы: определена роль активных форм кислорода в активации различных компонентов системы редокс-сигнализации при развитии гипоксических состояний. Выявлены тканеспецифические особенности изменения про- и антиоксидантных факторов и резистентности мембранных структур клеток разных органов к свободнорадикальному окислению при адаптации организма к изменению уровня кислорода.

Положения, выносимые на защиту.

2. Тканеспецифические особенности индукции синтеза защитных систем -HIF-la, гем-оксигеназы-1, HSP70 и антиоксидантных ферментов в сердце, мозге, печени и легких в динамике после острой гипоксии выражаются в том, что этот процесс является нелинейным, проходит с различной скоростью, достигает максимума в разные временные интервалы и может иметь несколько пиков индукции. Высокий уровень синтеза защитных белков не всегда приводит к снижению свободнорадикального окисления в клетках разных органов.

3. Генетически детерминированная повышенная устойчивость сердца к ишемическим и стрессорным повреждениям в значительной степени связана с более высокой стабильностью системы антиоксидантной защиты и резистентностью мембранных структур кардиомиоцитов к свободнорадикальному окислению при этих воздействиях.

5. Защита от острых воздействий, опосредованных повышением уровня активных форм кислорода, наиболее эффективна при кратковременном, но не длительном применение экзогенных антиоксидантов. Это позволяет максимально сохранить собственную эндогенную антиоксидантную защиту.

6. Новый способ адаптации, сочетающий периоды гипоксии и умеренной гипероксии, обладает значительным защитным действием на мембранные системы миокарда, мозга и печени, повышая их резистентность к высокому уровню активных форм кислорода. Формирование защитного эффекта происходит при более коротком времени тренировки и без побочных эффектов на чувствительные к сво-боднорадикальным процессам органы.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 34 печатные работы (17 статей и 16 тезисов) в отечественных и зарубежных изданиях, имеется патент на изобретение.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на Всероссийских научных конференциях «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2002; 2005), на IV Международном конгрессе патофизиологов (Будапешт, Венгрия, 2002), на международной конференции "Hypoxia in Medicine" (Innsbruck, Austria, 2003), на конференции «Основные общепатологические и клинические закономерности развития критических, терминальных и постреанимационных состояний. Принципы их коррекции» (Москва, 2003), на IX конгрессе физиологов (Екатеренбург, 2004), на III Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2004).

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертационного исследования на тему "Свободнорадикальное окисление и механизмы внутриклеточной защиты при адаптации к изменению уровня кислорода"

199 ВЫВОДЫ

1. Выявлены закономерности различной активации компонентов редокс-сигналыюй системы - фактора транскрипции HIF-la, НОх-1, HSP70 и ферментов антиоксидантной защиты при острых воздействиях - гипоксии, ишемии и стрессе. Установлено, что активация редокс-сигнальной системы определяется изменением соотношения про- и антиоксидантных факторов в клетке. Изменение этого соотношения может быть использовано в качестве критерия повреждения или устойчивости клетки при действии различных факторов среды.

2. Активация свободнорадикальных процессов при остром гипоксическом воздействии индуцирует синтез защитных белков в сердце, мозге, печени и легких. При этом выявлены значительные тканеспецифические особенности интенсивности и скорости индукции синтеза защитных белков в ответ на острую гипоксию. Эти параметры увеличиваются в ряду органов: для фактора транскрипции HIF-la сердце < печень < мозг, для НОх-1 - легкие < мозг < сердце < печень и для HSP70 - печень < легкие < сердце < мозг. Уровень синтеза защитных белков в одном и том же органе в значительной степени зависит от чувствительности мембранных структур к свободнорадикальным процессам.

3. Острая гипоксия, гипероксия и ишемия нарушают работу мембранного компонента поддержания Са-гомеостаза - Са-транспортирующей системы CP миокарда, что выражается в снижении ее активности и устойчивости к действию повреждающих факторов. Адаптация к периодическому изменению уровня кислорода приводит к увеличению резистентности мембранных структур миокарда к свободнорадикальным процессам и повышению эффективности работы Са-насоса СР.

4. На молекулярном уровне доказаны принципиальные отличия в устойчивости к стрессорным и ишемическим повреждениям миокарда у крыс разных генетических линий. Крысы Август и Вистар исходно отличаются по соотношению про- и антиоксидантных систем, эффективности функционирования и резистентности Са-транспортирующей системы CP миокарда. Повышенная устойчивость сердца у крыс Август к ишемическим и стрессорным повреждениям, по сравнению с крысами Вистар, в значительной степени связана с более высокой стабильностью системы антиоксидантной защиты при этих воздействиях.

5. Установлены тканеспецифическне особенности реакции мембранных структур разных органов на ишемию, вызванную временной остановкой системного кровообращения у крыс с генетически детерминированным разным типом поведения. У крыс с активным типом поведения через 7 дней после реанимации повышается резистентность мембранных структур сердца и мозга за счет увеличения активности ферментов антиоксидантной защиты. В то же время, в печени этих животных повышается уровень свободнорадикального окисления на фоне снижения антиоксидантных систем. У крыс с пассивным типом поведения через 7 дней после реанимации во всех органах происходит снижение интенсивности свободнорадикальных процессов за счет более высокого уровня белков срочного ответа, в частности семейства HSPs.

6. Определено модулирующее действие антигипоксического препарата -кровезаменителя с полифункциональными свойствами - перфторана на соотношение про- и антиоксидантных систем в разных органах. В сердце при стрессе пер-фторан предотвращал активацию свободнорадикального окисления за счет увеличения активности супероксиддисмутазы и других ферментов антиоксидантной защиты. Однако, в печени, более чувствительной к окислению ткани, при действии перфторана повышалась чувствительность к индукции свободнорадикального окисления за счет снижения активности антиоксидантных ферментов. Проксанол -один из компонентов препарата «Перфторан» защищал мембранные структуры сердца и печени от свободнорадикального окисления при стрессе без существенной активации антиоксидантных систем клетки.

8. Применение экспериментально обоснованного и разработанного способа адаптационной тренировки организма, основанного на комбинации периодов гипоксии и умеренной гипероксии, обладает значительным защитным действием на мембранные структуры миокарда, мозга и печени. Формирование адаптационной защиты происходит в более короткие сроки, чем при классической интервальной нормобарической гипоксической тренировке и без побочных эффектов на чувствительные к свободнорадикальным процессам органы.

Работа поддержана грантами РФФИ: №01-04-48-252; №05-04-08-102.

202

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гипоксические и ишемические состояния являются основой или сопутствующими факторами патогенеза многих заболеваний. Изучение механизмов этих повреждений на всех уровнях организма, а также разработка методов их профилактики и коррекции составляют важнейшую проблему биологии и медицины. Многочисленные исследования в этой области подтверждают актуальность данной проблемы, в которой на настоящий момент можно выделить несколько основных направлений.

Одно из них связано с изучением генетически закрепленных особенностей реакции индивидуальных организмов на гипоксическое воздействие [Hochachka Peter W., 1997]. Наиболее эффективное повышение толерантности организма к ги-поксическим условиям может быть достигнуто только при условии индивидуализации путей адаптации к гипоксии. Сложность решения этой задачи связана с необходимостью выделения и изучения групп организмов с различной исходной устойчивостью к действию повреждающих факторов, с выбором наиболее чувствительных тканей и критериев оценки их состояния. Так, в работах отдела чл.-корр. Л.Д. Лукьяновой выявлены такие организмы и ткани, которые не адаптируются к гипоксии, что ставит на новую ступень саму проблему адаптации организма к действию повреждающих факторов. Ясно, что работы в направлении изучения индивидуальных, генетически закрепленных особенностей организмов крайне необходимы, как для понимания механизмов развития устойчивости к действию гипоксии, так и для эффективной ее коррекции.

Среди наиболее значимых механизмов развития гипоксических состояний выделяют нарушения энергетического баланса клетки, изменение работы АТФ-зависимых ионных каналов и связанных с ними путей внутриклеточной сигнализации, а также активацию редокс-сигнализации, опосредованной изменением уровня кислорода и его активных форм.

В результате инициации редокс-сигнальной системы происходит активация различных факторов транскрипции, реагирующих на гипоксические состояния и увеличение уровня АФК. К ним относятся, NF-kB, АР-1, HIF-1, Redox factor-1 (Ref-1), STAT (signal transducer and activator of transcription). Благодаря тому, что изучение этих факторов особенно интенсивно проходит в последние пять лет, список их постоянно расширяется, однако и растут сложности в интерпретации получаемых данных. Основная сложность связана с тем, что в ответ на повышение уровня активных форм кислорода индуцируются не один, а несколько факторов транскрипции, зачастую с прямо противоположным действием на одни и те же компоненты клеточной сигнализации. Поскольку факторы транскрипции активируют гены, кодирующие различные защитные системы - антиоксидантную систему клеток, простагландины, белки теплового шока и множество других белков срочного ответа, наиболее важно выбрать среди них правильные критерии оценки гипоксических состояний - как острых, так и адаптационных.

Таким образом, сложность и противоречивость исследований, которые предшествовали данной работе, обусловлены объективными причинами - появлением множества новых данных о взаимодействии и взаимозависимости факторов транскрипции и защитных белков клетки, наличием тканеспецифических и индивидуальных особенностей развития ответа на гипоксическое воздействие.

В данной работе предложен комплексный подход оценки острых и адаптационных гипоксических воздействий, включающий изучение фактора транскрипции, индуцируемого изменением уровня кислорода, различных компонентов внутриклеточной сигнализации - от белков срочного ответа до транспортирующих систем, оценку тканеспецифических и индивидуальных особенностей развития гипоксического ответа.

На первом этапе исследовали индукцию синтеза, динамику и взаимосвязь изменения уровня защитных систем - фактора транскрипции индуцируемого гипоксией HIF-la, НОх-1, HSP70 и антиоксидантных ферментов на примере острой гипоксии.

Среди белков срочного ответа, которые синтезируются при гипоксии, особое внимание исследователей привлекает гем-оксигеназа, изменение экспрессии которой коррелирует с содержанием кислорода в тканях и регулируется уровнем свободнорадикального окисления. Несмотря на то, что эти процессы имеют особое значение при гипоксических состояниях, данные о роли индукции факторов транскрипции и синтеза защитных белков при гипоксии малочисленны и противоречивы. Практически ничего неизвестно о последовательности включения различных защитных систем в ответ на свободнорадикальный сигнал, динамике уровня компонентов редокс-сигнализацни при острых гипоксических состояниях, и о роли этих защитных систем клетки в формировании адаптационной защиты.

Важным аспектом этой проблемы является изучение активации компонентов редокс-сигнальной системы в ответ на острое и адаптационное гипоксическое воздействие с учетом гено- и фенотипических особенностей организма. Более того, результат адаптации будет зависеть не только от индивидуальных генетически закрепленных особенностей организма и характерной для него устойчивости к ишемическим и гипоксическим состояниям, но и от интенсивности и природы действующего фактора. Решение именно этих вопросов является наиболее актуальным для эффективной коррекции гипоксических состояний.

Прежде всего, они касаются тканеспецифических особенностей изменения уровня компонентов клеточной редокс-сигнализации в ответ на острое или адаптационное воздействие. В работе показано повышение уровня АФК при острой гипоксии, что приводило к активации фактора транскрипции HIF-la в клетках различных органов, и, в дальнейшем - к индукции защитных белков - ферментов антиоксидантной защиты, НОх-1 и HSP70. Важно, что синтез HIF-la, НОх-1 и HSP70, а также изменение активности ферментов антиоксидантной защиты в сердце, мозге, печени и легких происходили с различной скоростью, имели максимум в разные временные интервалы и различную протяженность в динамике после действия гипоксии.

Кроме того, после острого воздействия выявлена определенная последовательность активации компонентов редокс-сигнальной системы. Первым индуцируется HIF-la, затем индуцибельная форма гем-оксигеназы - НОх-1, после нее конститутивная форма - НОх-2 и, наконец, HSP70 (рис. 75).

Компенсирует ли обнаруженное увеличение синтеза защитных систем после острой гипоксии повышенный уровень свободнорадикальных процессов в изученных органах?

Оказалось, что после острой гипоксии в мозге резистентность мембранных структур к индукции свободнорадикального окисления не снижена от контроля, в отличие от других органов, в которых к 12 ч после острой гипоксии зарегистрировано падение резистентности мембранных структур к свободнорадикальным процессам, что показано по увеличению накопления ТБК-активных продуктов. а 0> d> s

200 a ф 150 н s о X a

4 100

0) л X л с; и о

X к О

-»—HIF-1 — - НОх-1 Чк-HSP70

-1-1-1 I—

К Зч 6ч 12ч

Время после гипоксии

Рис. 75. Последовательность активации синтеза различных защитных белков после острой гипоксии (8%, 2 часа). Примечание: К - контроль, без гипоксии.

Поскольку изменение чувствительности мембранных структур к действию АФК влияет на функционирование мембранно-связанных ферментов, изучили влияние острой гипоксии на активность и резистентность Са-насоса CP миокарда. Оказалось, что через 3 часа после гипоксии снижается устойчивость этой мем

94бранной структуры к высокому уровню Са . Через 6 и 12 часов продолжается снижение резистентности фермента, однако к этому сроку компенсаторно повышается исходная активность Са-насоса, в результате чего скорость Са-транспорта

94при высоком уровне Са и через 6, и через 12 ч после острой гипоксии остается такой же, как в контроле.

Таким образом, после острой гипоксии показана активация свободнорадикальных процессов, которая через редокс-сигнальную систему индуцирует синтез защитных систем клетки. Увеличенный синтез защитных белков срочного ответа в сердце поддерживает эффективность функционирования мембранной системы транспорта Са2+ в CP миокарда на контрольном уровне.

При изучении изменения соотношения про- и антиоксидантных систем при острых воздействиях необходимо также учитывать индивидуальные различия в резистентности к действию повреждающих факторов. Поэтому на следующем этапе работы, на уровне компонентов редокс-сигнализации были изучены механизмы различной устойчивости к стрессорным и ишемическим повреждениям у крыс разных генетических линий - Август и Вистар.

В контроле активность ферментов антиоксидантной защиты выше у крыс Вистар, а уровень других защитных белков - фактора транскрипции индуцируемого гипоксией, HSP70 и НОх-1, напротив, выше у крыс Август.

При острых гипоксических воздействиях у крыс Август степень активации ферментов антиоксидантной защиты меньше, но устойчивость этих ферментов к действию АФК выше, по сравнению с Вистар. Эти данные согласуются и с физиологическим ответом миокарда на ишемию и реперфузию - у крыс Август зарегистрирована значительно более высокая устойчивость к таким повреждающим воздействиям.

При других повреждающих воздействиях большее увеличение уровня защитных белков HSP70 и НОх-Зарегистрировано у крыс Вистар. Важно, что степень индукции стресс-индуцибелыюго белка HSP70 в сердце и НОх-1 в печени от контроля в 4 раза выше у крыс Вистар, чем у Август. Эти данные свидетельствуют об интенсивном свободнорадикальном сигнале и значительно более выраженной стресс-реакции у крыс Вистар. Так, изучение резистентности мембранных структур сердца к свободнорадикальным процессам показало, что после стресса, несмотря на значительное увеличение защитных систем, накопление свободнорадикальных продуктов выше у крыс Вистар. У крыс Август на фоне значительно меньшей активации защитных систем, после стресса зарегистрировано даже повышение резистентности миокарда к свободнорадикалыюму окислению.

Подобные закономерности были обнаружены и у животных одной линии, но отличающихся по типу поведения. При этом кроме различной устойчивости к ги-поксическим воздействиям, были выявлены и тканеспецифические особенности реакции мембранных структур разных органов на ишемию при временной остановке системного кровообращения.

Так, в сердце на 7 сутки постреанимационного периода наблюдается активация различных защитных систем в ответ на свободнорадикальный сигнал у обеих групп животных - и у активных, и у пассивных крыс зарегистрировано увеличение активности СОД и уровня стресс-индуцибелыюго белка HSP70. Однако в группе пассивных крыс, по сравнению с активными, наблюдается большее увеличение уровня HSP70, свидетельствуя о более выраженной стресс-реакции у этих животных.

При изучении резистентности мембранно-связанного Са-насоса саркоплаз-матического ретикулума миокарда обнаружена большая устойчивость этой мембранной системы к действию протеаз у активных крыс, по сравнению с пассивными.

Однако, в печени на 7 сутки после реанимации у активных крыс зарегистрировано снижение активности каталазы и повышение чувствительности мембранных структур к индукции свободнорадикальных процессов, что свидетельствует о необходимости дополнительной защиты этого органа, например с помощью экзогенных антиоксидантов. У крыс с пассивным типом поведения через 7 дней постреанимационного периода активность ферментов антиоксидантной защиты и уровень свободнорадикального окисления в печени не отличается от контрольных значений.

Таким образом, на уровне компонентов клеточной редокс-сигнализации выявлены механизмы генетически детерминированной различной устойчивости к стрессорным и ишемическим повреждениям. Кроме того, показана зависимость формирования защитного или повреяедающего ответа в разных органах от генетически детерминированного типа поведения.

Чрезмерная активация свободнорадикального окисления является ранним универсальным показателем наличия повреждения и характерно для самых различных заболеваний. Поэтому, коррекция активации свободнорадикального окисления, например, с помощью препаратов с антиоксидантной функцией, помогает во многих случаях предотвратить прогрессирование патологического процесса или облегчает его течение. При этом важное значение имеет изучение эффективности длительного применения препаратов с антиоксидантной функцией и их влияния на соотношение про- и антиоксидантных факторов в клетке. В связи с этим, была проведена оценка эффективности применения антиоксидантного препарата, содержащего фермент антиоксидантной защиты - супероксиддисмутазу - СОД в условиях чрезмерной активации свободнорадикальных процессов, в частности при ожоге кожи. При этом были обнаружены принципиальные отличия длительного и кратковременного применения препарата, содержащего СОД при острых воздействиях, индуцирующих повышение уровня АФК. Наиболее эффективным оказалось кратковременное применение этого препарата - зарегистрировано значительное снижение уровня свободнорадикальных продуктов, при этом защита от повышенного уровня АФК не требует повышения активности собственных антиоксидантных ферментов кожи, что экономит метаболические и структурные ресурсы клетки. Длительное применение препарата, содержащего СОД обладает менее выраженным протекторным эффектом на фоне относительного снижения активности собственных антиоксидантных ферментов.

Применение антиоксидантных препаратов в терапии или профилактике рада заболеваний, не всегда приводит к благоприятному эффекту, поскольку может вызывать подавление эндогенной системы антирадикальной защиты организма, что показано и в данной работе на примере СОД. Поэтому перспективными являются методы, позволяющие ограничивать чрезмерную активацию свободнорадикального окисления за счет повышения уровня собственных антиоксидантных систем.

В связи с этим на заключительном этапе работы была исследована роль свободнорадикального окисления и различных компонентов клеточной защиты в формировании резистентности организма при адаптации к изменению уровня кислорода. Важно подчеркнуть, что общепринятые методы адаптации к гипоксии сочетают периоды гипоксии и нормоксии. Чтобы сократить время достижения долговременного защитного эффекта при адаптации к гипоксии усиливают интенсивность действующего фактора, например с помощью увеличения степени или длительности гипоксии. Однако усиление гипоксической компоненты при адаптационном воздействии может сопровождаться появлением тканеспецифичных побочных эффектов. Как обойти эту проблему? В работе задача усиления действующего фактора была решена с помощью нового способа адаптации, а именно, сочетания периодов гипоксии не с периодами нормоксии, а с периодами умеренной гипероксии. Было проведено сравнение эффективности нового вида адаптации с классической интервальной нормобарической гипоксической тренировкой.

После кратковременной нормобарической гипоксической адаптации значительно увеличены активность ферментов антиоксидантной защиты и синтез защитных белков - стресс-индуцибельного белка HSP70 и НОх-1. Адаптация к гипоксии с периодами умеренной гипероксии не приводила к такой активации защитных систем. Это означает, что к 15 суткам такой адаптации произошло снижение интенсивности свободнорадикального сигнала, то есть достижение стадии долговременной адаптации, несмотря на уменьшенное времени тренировки.

При этом после адаптации к гипоксии с периодами умеренной гипероксии увеличилась резистентность мембранных структур печени к действию свободнорадикального окисления. Оба вида адаптации обеспечивали увеличение устойчивости Са-транспортирующей системы саркоплазматического ретикулума сердца к действию эндогенных повреждающих факторов. Однако, этот защитный эффект был более выражен после адаптации к гипоксии с периодами умеренной гипероксии и формировался на фоне поддержания защитных систем на контрольном уровне.

Таким образом, во-первых, показана принципиальная возможность достижения устойчивого защитного эффекта при применении адаптационного режима, сочетающего периоды гипоксии и умеренной гипероксии. Во-вторых, обнаружено, что введение гипероксической компоненты в классический режим ИНГТ приводит к повышению резистентности ткани печени, чувствительной к действию гипоксии. И, наконец, в третьих, применение нового способа адаптационного воздействия, основанного на комбинировании гипоксических и умеренных гипероксических периодов позволяет получить эффект адаптационной защиты при снижении времени тренировок.

В целом, проведенное исследование позволило, во-первых, на молекулярном уровне уточнить патогенез развития гипоксических состояний, во-вторых, предложить критерии оценки состояния мембранных структур разных органов при действии повреждающих факторов и, в третьих, повысить эффективность коррекции гипоксических состояний с помощью новых методов адаптации.

Каковы дальнейшие перспективы развития направления представленной работы.

Во-первых, они связаны с изучением эффективности защитного эффекта предложенного способа повышения резистентности к гипоксии - на уровне целого организма и в условиях действия острых гипоксических факторов, таких, как ишемические, реперфузионные, в том числе и реализуемые при реанимационных мероприятиях, с учетом индивидуальных и тканеспецифических особенностей.

Во-вторых, продолжение исследования редокс-зависимого ответа клеток на острые и адаптационные гипоксические воздействия, несомненно, должно быть связано с другими системами клеточной сигнализации, такими, как протеин-тирозин-киназными каскадами, сигнализацией, опосредованной внутриклеточной продукцией активных форм кислорода в митохондриях и уровнем активности компонентов дыхательной цепи, системами нейтральных протеаз, уровнем функционирования ионных каналов, формированием специфических и неспецифических систем шапероновой защиты организма.

В целом, работы в этом направлении позволят повысить эффективность ан-тигипоксической защиты организма благодаря ее индивидуализации.

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2005 года, Жукова, Анна Геннадьевна

1. Аврущенко М.Ш. Изменение гетерогенных нейронных популяций в постреанимационном периоде после остановки сердца у крыс. // Анестезиология и реаниматология. 1994. - №5. - С.41-44.

2. Аврущенко М.Ш., Волков А.В. Механизмы формирования скрытых и отсроченных постреанимационных энцефалопатий на уровне нейрональных популяций. // Вестник РАМН. 1997. -№10. - С.26-32.

3. Агаджанян Н.А., Миррахимов М.М. Горы и резистентность организма. // М.: Наука, 1970.- 183С.

4. Агаджанян Н.А., Исабаева В.А., Елфимов А.И. Хеморецепторы, гемокоа-гуляция и высокогорье. // Фрунзе: Илим. 1973. - 195 С.

5. Анищенко Т.Г., Бриль Г.Е., Романова Т.П., Шорина JT.H. Половые различия в степени активации перекисного окисления липидов и устойчивости к сердечно-сосудистым повреждениям у крыс при стрессе. // Бюл. эксперим. биол. мед. 1995. - №4. - С.354-357.

6. Архипенко Ю.В., Каган В.Е., Козлов Ю.П. Модификация системы транспорта Са2+ в саркоплазматическом ретикулуме при ПОЛ. Молекулярные механизмы изменения активности Са-АТРазы. // Биохимия. 1983. - Т.48, №3. - С. 433441.

7. Ахмедов К.Ю. Дыхание человека при высокогорной гипоксии. // Душанбе. 1971. - 184 С.

8. Белкина JI.M., Салтыкова В.А., Пшенникова М.Г. Генетически обусловленные различия в устойчивости к инфаркту миокарда у крыс Вистар и линии Август. //Бюл. эксперим. биол. и мед. -2001. Т. 131, №6. - С.624-628.

9. Белкина JI.M., Кириллина Т.Н., Пшенникова М.Г., Архипенко Ю.В. Крысы линии Август более устойчивы к аритмогенному действию ишемии и реперфузии миокарда, чем крысы популяции Вистар. // Бюл. эксперим. биол. и мед. -2002.-Т. 133, №6.-С.625-628.

10. Белкина JI.M., Тарасова О.С., Кириллина Т.Н., Боровик А.С., Попкова Е.В. Влияние стресса на вариабельность параметров системной гемодинамики у крыс разных генетических линий. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 2003. - Т. 136, №9. - С.269-273.

11. Белкина JI.M., Кириллина Т.Н., Попкова Е.В., Лакомкин B.JI. Вариабельность сердечного ритма, уровень катехоламинов и устойчивость сердца к ишемическим и стрессорным повреждениям у крыс Вистар и август. // Hypoxia Med. J. 2004. - №6. - С. 15-18.

12. Белова Т.И., Кветнанский Р. Роль катехоламинов отдельных ядер мозга в поддержании устойчивости физиологических функций при эмоциональном стрессе. // Кардиология. 1987. - № 10. - С. 109-111.

13. Белых А.Г., Гукасов В.М., Чукаев С.А. Состояние системы свободнорадикального окисления при действии нормобарической гипоксии. // Физиол. журн. 1992. - Т.38, №5. - С.73-76.

14. Бершова Т.В., Симутенко JI.B., Баканов М.И., Барсегян Г.Г., Серебрякова Т.М., Сербии В.И. Нарушения мембранных механизмов при стрессорных повреждених сердца у крыс различных линий. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 1993. —№3. - С.247-249.

15. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов. -М.: Медицина, 1989.-368С.

16. Болдырев А.А. Парадоксы окислительного метаболизма мозга. // Биохимия. 1995. - Т.60. - С.1536-1542.

17. Болдырев А.А. Окислительный стресс и мозг. // Сорос, образ, журн. -2001. -Т.7, №4. С.21-28.

18. Болдырев А.А. Роль активных форм кислорода в жизнедеятельности нейрона.//Усп. физиол. наук.-2003.-Т.34, №3. С.21-34.

19. Бондаренко Н.А., Девяткина Т.А., Воскресенский О.Н., Вальдман А.В. Влияние хронического эмоционального стресса на состояние перекисного окисления липидов эмоциональных и неэмоциональных крыс. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 1985.-Т.100,№7.-С.12-14.

20. Бондаренко О.Н., Бондаренко Н.А., Манухина Е.Б. Влияние различных методик стрессирования на поведенческие и соматические показатели у крыс. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 1999. - Т. 128, №8. - С. 157-160.

21. Бондаренко О.Н. Роль оксида азота в центральных механизмах эмоционального стресса. // Автореф. дис. канд. биол. наук. Москва, 2002. - 24С.

22. Бунатян A.M. Электрическая нестабильность сердца у животных с различной устойчивостью к иммобилизационному стрессу. // Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 1986. - Т.72, №6. - С.757-762.

23. Бургасов П.Н., Румянцев С.Н. Антимикробный конституционный иммунитет.-М., 1985. -300С.

24. Величковский Б.Т. Свободнорадикальное окисление как звено срочной и долговременной адаптации организма к факторам окружающей среды. // Вестник РАМН. 2001. - №6. - С.45-52.

25. Викторов И.В. Ишемическая толерантность нейронов ЦНС: теоретические и экспериментальные аспекты. // Тезисы докладов Всеросс. Конфер. «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция.» 2-4 декабря 1997 г. М.: БЭБиМ, 1997. -С.20-21.

26. Вихерт A.M., Черпаченко Н.М. К вопросу об изменениях метаболизма неповрежденных отделов миокарда при инфаркте. // Метаболизм миокарда. М.: Медицина, 1975. -С.373-390.

27. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И., Козлов А.В., Осипов А.Н., Рощупкин Д.И. Свободные радикалы в живых системах. // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика. 1991. - Т.29. - 249С.

28. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты. // Вестник РАМН. 1998. - №7. - С.43-51.

29. Владимиров Ю.А. Дизрегуляция проницаемости мембран митохондрий, некроз и апоптоз. // В кн. Дизрегуляционная патология. Под ред. Г.Н. Крыжанов-ского. М.: Медицина, 2002. - 600С.

30. Волин М.С., Дэвидсон К.А., Камински П.М., Фэйнгерш Р.П., Мохаззаб-X. К.М. Механизмы передачи сигнала оксидант оксид азота в сосудистой ткани. // Биохимия. - 1998. - Т.63, №7. - С.958-965.

31. Воробьев С.И. Использование субмикронных перфторуглеродных эмульсий, стабилизированных проксанолом, в биологии и медицине. // Автореф. дис. докт. биол. наук. Москва, 1994. - 48С.

32. Гальчук С.В., Туровецкий В.Б., Буравкова Л.Б., Рубин А.Б. Действие кратковременной гипоксии и реоксигенации на перитониальные макрофаги мышей in vitro. // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2003. - Т.89, №3. - С.329-338.

33. Гамалей И.А., Клюбин И.В. Перекись водорода как сигнальная молекула. // Цитология. 1996. - Т.38, №12. - С.1233-1247.

34. Ганнушкина И.В., Коплик Е.В., Конорова И. Л., Антелава АЛ., Пирогова Г.В. Индивидуальная чувствительность к ишемии мозга и негативное влияние эмоционального стресса на ее течение. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 2004. - Т. 137, №2. - С.145-148.

35. Герасимов A.M., Деленян Н.В., Шаов М.Т. Формирование системы про-тивокислородной защиты организма. // Москва, 1998. 187С.

36. Голубев A.M. Перфторан плазмозаменитель с функцией транспорта кислорода. // Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1998. - Т.125, №5. - С.484-492.

37. Городецкая Е.А., Каленикова Е.И. Образование гидроксильных радикалов при реперфузии миокарда после экспериментальной ишемии различной длительности. //Бюлл. экспер. биол. и мед.-2001. Т. 131, №6. -С.629-632.

38. Гуляева Н.В., Левшина И.П. Характеристики свободнорадикального окисления и антирадикальной защиты мозга при адаптации к хроническому стрессу. //Бюлл. экспер. биол. и мед. 1988. -Т.106, №8. - С.153-156.

39. Деев Л.И., Ахалая М.Я., Илларионова Е.А., Кудряшов Ю.Б. О связи изменений содержания и активности микросомального цитохрома Р-450 печени крыс с интенсификацией ПОЛ при стрессовых воздействиях. // Бюл. эксперим. биол. мед. 1983.-Т.95, №5.-С.51-53.

40. Донченко Г.В. Биохимия убихинона. // Киев: Наукова Думка, 1988.240С.

41. Дубинина Е.Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состояниях окислительного стресса. // Вопр. мед. хим. 2001. - Т.47, №6. - С.561-581.

42. Дудченко A.M., Лукьянова Л.Д. Влияние адаптации к гипоксии на содержание цитохромов в мозге и печени. // Бюлл. эксперим. биол. мед. 1995. -Т. 120, №12. - С.576-579.

43. Дудченко A.M., Белоусова В.В., Лукьянова Л.Д. Действие адаптации к периодической гипоксии на кинетические параметры дыхательной цепи мозга. // Бюлл. эксперим. биол. мед. 1996.-Т.121, №3. - С.252-255.

44. Дупин A.M., Лыжин А.А., Хаспеков Л.Г., Виктров И.В. Гипоксическое прекондиционирование снижает степень повреждения культивируемых нейронов при последующем оксидативном стрессе. // Hypoxia Med. J. 1996. - №2. - С.ЗЗ.

45. Зальцман Г.Л., Кучук Г.А., Гургенидзе А.Г. Основы гипербарической физиологии. // Л.: Медицина, 1979. 260С.

46. Заржецкий Ю.В., Аврущенко М.Ш., Саморукова И.В., Хитров Н.К., Мороз В.В. Использование активной и пассивной стратегий поведения животных в условиях постреанимационного состояния организма. // Бюл. эксперим. биол. и мед.-2004.-Т. 137, №2. С. 149-152.

47. Захарова М.Н., Завалишин И.А., Болдырев А.А. Роль СОД в патогенезе бокового амиотрофического склероза. // Бюл. эксперим. биол. мед. 1999. - Т.127, №4. - С.460-462.

48. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс (Биохимический и патофизиологический аспекты). МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001.-310С.

49. Зоров Д.Б. Механизмы кардиопротекции при гипоксии/реоксигенации. Уникальная роль митохондрий. // В кн. Рецепция и внутриклеточная сигнализация (Тез. конф.). Пущино, 2003. - С. 160-162.

50. Каган В.Е., Архипенко Ю.В., Ритов В.Б., Козлов Ю.П. Модификация системы транспорта Са в саркоплазматическом ретикулуме при ПОЛ. Молекулярные механизмы увеличения проницаемости мембран для Са2+. // Биохимия. -1983. Т.48, №2. - С. 320-330.

51. Каган В.Е., Савов В.М., Диденко В.В., Архипенко Ю.В., Меерсон Ф.З. Кальций и перекисное окисление липидов в мембранах митохондрий и микросом сердца. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 1983. - Т.95, №4. - С.46-48.

52. Капелько В.И. Регуляторная роль кислородных радикалов в миокарди-альных клетках. // Рос. Физиол. Журн. Им. И.М. Сеченова. 2004. - Т.90, №6. -С.681-692.

53. Капралов А.А., Донченко Г.В., Петрова Г.В. Роль витамина Е в процессах функционирования клетки. Антиоксидантные и неантиоксидантные механизмы.//Успехи соврем, биологии.-2003.-Т. 133,№6.-С.573-589.

54. Карузина И.И., Бачманова Г.И., Арчаков А.И. Самоинактивация цито-хрома Р-450 в каталитическом цикле. // Вестник РАМН. 1995. - №2. - С. 17-29.

55. Касымов В.А., Зинченко В.П. Регуляция образования активных форм кислорода ионами Са2+ в митохондриях мозга крысы. // В кн. Рецепция и внутриклеточная сигнализация (Тез. конф.). Пущино, 2003. - С.242-244.

56. Каткова JI.C. Повышенная резистентность миокарда к стрессорному повреждению и избытку кальция у спонтанно гипертензивных крыс. // Бюлл.экспер.биол.мед. 1985.- Т.99,№4.- С.413-415.

57. Кашкаров К.П., Васильева Е.В., Рууге Э.К. Генерация супероксидных радикалов дыхательной цепью митохондрий изолированных кардиомиоцитов. // Биохимия. 1994. -Т.59, №6. - С.813-818.

58. Кветнанский Р., Белова Т.Н., Опршалова 3., Понец И., Индра А., Душкин

59. B.А. Катехоламины плазмы крови у крыс линии Август и Вистар при эмоциональном стрессе. // Физиол. Журн. СССР им. И.М. Сеченова. 1981. - Т.67, №4.1. C.516-523.

60. Киселев С.О. Принцип действия ГБО на организм. // Гипербарическая физиология и медицина. 2002. - №2. - С.3-7.

61. Ковеленов А.Ю., Лобзин Ю.В., Яковлев А.А. // Перфторорганические соединения в биологии и медицине. Пущино, 2001. - С.25-30.

62. Колесниченко Л.С., Кулинский В.И. Глутатионтрансферазы. // Успехи соврем, биол. 1989. - Т. 107, №2. - С. 179-194.

63. Корпачев В.Г., Лысенков С.П., Телль Л.З. Моделирование клинической смерти и постреанимационной болезни у крыс. // Патол. физиол. экспер. тер. -1982. -№3. С.78-80.

64. Кулинский В.И. Передача и трансдукция гормонального сигнала в разные части клетки. // Сорос. Образ, журн. 1997. - №1. - С.3-8.

65. Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита. // Сорос. Образ, журн. 1999. - №1. -С.2-7.

66. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Биологическая роль глутатиона. // Успехи соврем, биол. 1990. - Т.1, №4. - С.20-33.

67. Леднев А.Н., Рууге Э.К. Генерация супероксидных радикалов митохондриями сердца в условиях ишемии. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1985. - №9. -С.303-305.

68. Лукьянова Л.Д. Биоэнергетическая гипоксия: понятие, механизмы и способы коррекции. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1997. - Т. 124, №9. - С.244-254.

69. Лукьянова Л.Д. Современные представления о биоэнергетических механизмах адаптации к гипоксии. // Hypoxia Med.J. 2002. - №3-4. - С.2-14.

70. Лысенков С.П., Корпачев В.Г., Телль Л.З. Бальная оценка общего состояния крыс, перенесших клиническую смерть. // Клиника, патогенез и лечение неотложных состояний. Новосибирск, 1982. - С.8-13.

71. Маеда X., Акаике Т. Оксид азота и кислородные радикалы при инфекции, воспалении и раке. // Биохимия. 1998. - Т.63, №7. - С. 1007-1019.

72. Малышев И.Ю., Манухина Е.Б. Стресс, адаптация и оксид азота. // Биохимия. 1998. - Т.63, №7. - С.92-1006.

73. Меерсон Ф.З., Твердохлиб В.П., Рыбников В.В. Установка вакуумная медицинская «Урал-1». // Тр. ВНИИИМТ. 1987. - Вып.З. - С.26-28.

74. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. // М., Медицина. 1988. - 256 С.

75. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Стресс-лимитирующие системы организма и новые принципы профилактической кардиологии. // М.: НПО «Союзме-динформ», 1989.-72С.

76. Меерсон Ф.З., Твердохлиб В.П., Боев В.М., Фролов Б.А. Адаптация к периодической гипоксии в терапии и профилактике. // М.: Наука. 1989. - 69С.

77. Меерсон Ф.З., Архипенко Ю.В., Рожицкая И.И., Диденко В.В., Сазонтова Т.Г. Противоположное влияние адаптации к непрерывной и периодической гипоксии на антиоксидантные ферменты. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1992. -Т.114, №7. - С.14-16.

78. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: механизмы и защитные эффекты адаптация. // М., Hypoxia Medical LTD. 1993. - 332 С.

79. Меерсон Ф.З., Диденко В.В., Архипенко Ю.В., Салтыкова В.А. Динамика экспрессии генов с-шус и Са-АТФазы в сердечной мышце при адаптации к повторным стрессам. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1994. - №2. - С.124-126.

80. Микоян В.Д., Кубрина Л.Н., Манухина Е.Б., Малышев И.Ю., Ванин А.Ф. Различия в стимуляции синтеза N0 при тепловом шоке у крыс генетически различных популяций. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1996. - Т. 121, №6. - С.634-637.

81. Михальчик Е.В., Иванова А.В., Ануров М.В., Титкова С.М., Пеньков Л.Ю., Коркина Л.Г. Профилактическое и лечебное действие комплексного антиок-сидантного препарата при ожоговой травме у крыс. // Бюлл. экспер. биол. и мед. -2004. Т. 138, №9. - С.299-301.

82. Могильницкая Л.В., Прокофьев В.Н., Фан Ан, Жоголев В.В. Влияние гипоксии на состояние мембран и перекисное окисление липидов в легких и крови крыс. // Вопросы мед. хим. 1993. - Т.39, №6. - С.34-36.

83. Моругова Т.В., Лазарева Д.Н. Влияние лекарственных средств на сво-боднорадикалыюе окисление. // Эксперим. и клин, фармакология. Т.63, №1. -С.71-75.

84. Никоноров А.А. Стрессорные нарушения детоксикационной функции печени и их предупреждение. Автореф. дис. на соискание уч. степени к.м.н. -Челябинск, 1990.-24С.

85. Никоноров А.А. Применение адаптации к периодическому действию ги-побарической гипоксии для повышения устойчивости организма спортсменов к соревновательным нагрузкам Автореф. дис. на соискание уч. степени д.м.н. -Томск, 2002. - 40С.

86. Пахомов В.И. Практические и потенциальные возможности гипербарической оксигенации. // М.: Наука, 1995. 320С.

87. Перцов С.С., Коплик Е.В., Краузер В. Катехоламины надпочечников крыс Август и Вистар при остром эмоциональном стрессе. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1997. - Т. 123, №6. - С.644-648.

88. Перцов С.С. Десинхроноз и эрозивно-язвенные поражения слизистой оболочки желудка у активных и пассивных в открытом поле крыс: эффект экзогенного мелатонина. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 2003. - Т.1351, №3. - С.283-286.

89. Пескин А.В. Взаимодействие активного кислорода с ДНК. // Биохимия.- 1997.-Т.62.-С.1571-1578.

90. Петровский Б.В., Ефуни С.Н. Основы гипербарической оксигенации. ИМ.\ Медицина, 1976.-265С.

91. Платонов А.Е. Статистический анализ в медицине и биологии: задачи, терминология, логика, компьютерные методы. Москва, Изд-во РАМН, 2000. -51С.

92. Проскуряков С .Я., Габай В. Л., Конопляников А.Г. Некроз активная, управляемая форма программируемой клеточной гибели. // Биохимия. - 2002. -Т.67, №4. - С.467-491.

93. Пшенникова М.Г. Защитная роль простагландинов при повреждающих воздействиях. // Патол. физиол. экспер. тер. 1991. - №6. - С.54-58.

94. Пшенникова М.Г., Кузнецова Б.А., Копылов Ю.Н., Шимкович М.В., Вовк В.И., Сапрыгин Д.Б., Меерсон Ф.З. Роль системы простагландинов в кардио-протекторном действии адаптации к гипоксии при стрессе. // Кардиология. 1992. -№3. - С.61-64.

95. Пшенникова М.Г., Голубева Л.Ю., Кузнецова Б.А., Шимкович М.В., Малышева Е.В., Малышев И.Ю. Различия в стресс-реакции и развитии адаптации к стрессу у крыс Август и Вистар. // Бюлл.экспер.биол.мед. 1996. - Т.122, №8. -С.156-159.

96. Пшешшкова М.Г., Бондаренко Н.А., Шимкович М.В. Оксид азота как фактор генетически детерминированной устойчивости к стрессорным повреждениям и адаптационной защиты. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 2001. - Т. 132, №11. - С.510-513.

97. Пшенникова М.Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии. // Актуальные проблемы патофизиологии (избранные лекции под ред. Акад. РАМН Б.Б. Мороза). М.: Медицина, 2001. - С.220-353.

98. Пшенникова М.Г. Врожденная эффективность стресс-лимитирующих систем, как фактор устойчивости к стрессорным повреждениям. // Успехи физиол. наук. 2003. - Т.34, №3. - С.55-76.

99. Ритов В.Б. Молекулярная организация и механизм действия Са2+-зависимой АТФазы саркоплазматического ретикулума. // Биологическая химия. -1977. №2. - С.77-87.

100. Сазонтова Т.Г., Архипенко Ю.В., Меерсон Ф.З. Увеличение активности ферментов антиоксидантной защиты сердца при адаптации крыс к коротким стрессорным воздействиям. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 1987. - Т.103, №10. -С.411-413.

101. Сазонтова Т.Г. Стрессиндуцированные изменения Са-транспортирующей системы саркоплазматического ретикулума сердца и ее устойчивость к эндогенным повреждающим факторам. // Бюл. эксперим. биол. и мед. -1989. Т. 108, №9. - С.271 -274.

102. Сазонтова Т.Г. Противоположное влияние адаптации к коротким стрессорным воздействиям и адаптации к периодической гипоксии на активность Ыа,К-АТФазы плазматической мембраны печени. // Бюл. эксперим. биол. и мед. -1996. Т. 121, №4. - С.383-386.

103. Сазонтова Т.Г., Архипенко Ю.В. Механизмы кардиопротекторного действия полиненасыщенных жирных кислот класса п-3. // Патол. физиол. экспер. тер. 1997.-№2.-С.41-46.

104. Сазонтова Т.Г., Голанцова Н.Е., Архипенко Ю.В. Формирование повышенной резистентности Са-насоса саркоплазматического ретикулума миокарда в динамике адаптации к стрессорным воздействиям. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1997. - Т.123, №3. - С.272-276.

105. Сазонтова Т.Г. Мембранная адаптация при развитии резистентности к факторам окружающей среды // Доктор, дисс. М., 1998. - 376С.

106. Сазонтова Т.Г. Закономерности модуляции антиоксидантного статуса клетки в ответ на активацию свободнорадикального окисления. // Hypoxia Med. J. -2002.-№1-2.-С.2-9.

107. Сазонтова Т.Г., Белкина Л.М., Жукова А.Г., Кириллина Т.Н., Архипенко Ю.В. Сократительная функция сердца и антиоксидантная система в миокарде у крыс линий Август и Вистар при ишемии и реперфузии. // Ф1зюл. Журн. -2004. -Т.50, №3.-С.9-15.

108. Саморукова И.В. Постреанимационные изменения пирамидных нейронов гиппокампа: цитохимический и морфометрический анализ. // Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 2003. - 20С.

109. Саркисова К.Ю., Ганнушкина И.В., Баранникова М.В., Артюхина Н.И., Куликов М.А., Ноздрачева Л.В., Коломейцева И.А. Устойчивость к циркуляторной гипоксии мозга у крыс с разными типами поведения. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1991.-№10.-С.355-357.

110. Саркисова К.Ю., Оеме П., Артюхина Н.И., Куликов М.А., Ноздрачева JI.B., Коломейцева И.А. Влияние субстанции Р на выживаемость крыс после ишемии мозга: эффект зависит от типов поведения. // Бюл. эксперим. биол. и мед. -1993.-№2.-С.208-211.

111. Северин С.Е., Катуков В.Ю., Муйжнек E.JL, Северин Е.С. Проблемы избирательной регуляции клеточной активности от фундаментальных основ к практическим результатам. // Вопр. биол., мед. и фармацев. химии. - 1998. - №1. -С.6-15.

112. Сергиенко В.И., Панасенко О.М. Активные формы кислорода в патогенезе заболеваний. // Технологии живых систем. 2004. - Т.1, №2. - С.37-46.

113. Симутенко JI.B., Серебрякова Т.М., Барсегян Г.Г. Физиологические реакции на стресс у крыс трех линий. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 1992. - Т.114, №8.-С.115-117.

114. Сиротинин Н.Н. Влияние адаптации к гипоксии и акклиматизации к высокогорному климату на устойчивость животных к некоторым экстремальным воздействиям. // Патол. физиол. экспер. тер. 1964. - №5. - С.12-15.

115. Слепушкин В.Д., Киселева А.В., Михайлова Н.Н., Егоров И.В. Влияние мелатонина на активность антиоксидантной системы и процессы свободнорадикального окисления липидов в динамике травматического шока. // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1999.-№4.-С.387-391.

116. Сосновский А.С., Козлов А.В. Повышение перекисного окисления липидов в гипоталамусе крыс после кратковременного эмоционального стресса. // Бюлл. экспер.биол. и мед. 1992. - Т.113, №5. - С.486-488.

117. Софронов Г.А., Селиванов Е.А. Новые кровезаменители полифункционального действия. // Вестник РАМН. -2003. №10. - С.48-51.

118. Строев С.А. Участие эндогенных антиоксидантов в механизмах толерантности мозга к гипоксии. // Автореф. дис. канд. биол. наук. Санкт-Петербург, 2004.-24С.

119. Ткачук В.А. Введение в молекулярную эндокринологию. // М.: Изд-во МГУ, 1983.-300С.

120. Ткачук В.А. Молекулярные механизмы нейроэндокринной регуляции. //Сорос. Образ, журн. 1998. - №6. - С. 16-20.

121. Ткачук В.А. Эстафетная передача регуляторного сигнала. // Сорос. Образ, журн. 2000. - Т.6, № 11. - С. 13-16.

122. Тодоров И.Н., Тодоров Г.И. Стресс, старение и их биохимическая коррекция. // М.: Наука, 2003. 260С.

123. Турпаев К.Т. Активные формы кислорода и регуляция экспрессии генов. // Биохимия. 2002. - Т.67. - С.339-352.

124. Хавкина Н.В. Скорость гликолиза и содержание молочной кислоты в сердечной мышце крыс в разные сроки тренировки к гипоксии. // Косм. биол. -1968. №4. - С.41-48.

125. Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. // М.: Мир, 1988.568С.

126. Шустанова Т.А., Бондаренко Т.Н., Милютина Н.П. Свободноради-кальный механизм развития холодового стресса у крыс. // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2004. - Т.90, №1. - С.73-82 .

127. Abraham N.G, Drummond G.S., button J.D., Kappas A. The biological significance and physiological role of heme oxygenase. // Cell. Physiol. Biochem. -1996.-Vol.6.-P.129-168.

128. Abraham N.G., Lin J.H., Schwartzman M.L., Levere R.D., Shibahara S. The physiological significance of heme oxygenase. // Int. J. Biochem. 1988. - Vol.20. - P.543-558.

129. Akashi M., Hachiya M., Paquette R.L. Irradiation increases manganese superoxide dismutase mRNA levels in human fibroblasts possible mechanisms for its accumulation. // J. Biol. Chem. - 1995. - Vol.270. - P. 15864-15869.

130. Alam J., Camhi S., Choi A.M. Identification of a second region upstream of the mouse heme oxygenase-1 gene that functions as a basal level and inducer-dependent transcription enhancer.//J. Biol. Chem. 1995. - Vol.270. - P.l 1977-11984.

131. Alam J., Den Z. Distal AP-1 binding sites mediate basal level enhancement and TPA induction of the mouse heme oxygenase-1 gene. // J. Biol. Chem. 1992. -Vol.267.-P.21894-21900.

132. Alvarez S., Boveris A. Induction of antioxidant enzymes and DT-diaphorase in human blood mononuclear cells by light stress. // Arch. Biochem. Bio-phys. 1993. - Vol.305, №2. - P.247-251.

133. Amaya Y., Yamazaki K., Sato M. Proteolytic conversion of xanthine dehydrogenase from the NAD-dependent type to the 02-dependent type. // J. Biol. Chem. -1990. -Vol.265. -P.1470-1475.

134. Antosiewicz J., Nishizawa Y., Liu X., Usukura J., Wakabayashi T. Suppression of the hydrazine-induced formation of megamitochondria in the rat liver by al-pha-tocopherol. // Exp. Mol. Pathol. 1994. - Vol.60, №3. - P.l73-187.

135. Antunes F., Han D., Cadenas E. Relative contributions of heart mitochondria glutathione peroxidase and catalase to H2O2 detoxification in in vivo conditions. // Free Radic. Biol. Med. 2002. - Vol.33., №9 - P.1260-1267.

136. Applegate L.A., Luscher P., Tyrrell R.M. Induction of heme oxygenase: a general response to oxidant stress in cultured mammalian cells. // Cancer Res. 1991. — Vol.51.-P.974-978.

137. Archakov A.I., Zhukov A.A. Basis and mechanisms of regulation of cytochrome P-450. // Berlin, 1989. P.l51-175.

138. Archakov A.I., Bachmanova G.I. Cytochrome P-450 and active oxygen. // London, 1990.-P. 105.

139. Arkhipenko Yu.V., Sazontova T.G. Mechanisms of the cardioprotective effect of a diet enriched with n-3 polyunsaturated fatty acids. // Pathophysiology. 1995. -Vol.2.-P.131-140.

140. Arkhipenko Yu.V., Sazontova T.G., Rice-Evans C. Hypertrophy and regression of rat heart: free radical related metabolic systems. // Path. Physiology. 1997. -Vol.4„ №4.-P.241-248.

141. Arrigo A.P. Small stress proteins: chaperones that act as regulators of intracellular redox state and programmed cell death. // Biol. Chem. 1998. - Vol.379. -P. 19-26.

142. Barrington P.L., Lai E., McCay P.B. Lack of myocardial lipid peroxidation during acute reperfusion injury in perfused guinea pig hearts. // Cardiovasc.Res. 1993. -Vol.27, №7.-P.1339-1345.

143. Bauer M., Bauer I. Heme oxygenase-1: redox regulation and role in the hepatic response to oxidative stress. // Antioxid. Redox Signal. 2002. - Vol.4, №5. -P.749-758.

144. Baumer A.T., Flesch M., Wang X., Shen Q., Feuerstein G.Z., Bohm M. Antioxidative enzymes in human hearts with idiopathic dilated cardiomyopathy. // J. Mol. Cell. Cardiol. -2000.- Vol.32, №1.-P.121-130.

145. Beauchamp C., Fridovich I. Superoxide dismutase: Improved assay and an assay applicable to acrylamide gels. // Analyt.Biochem. 1971. - Vol.44. - P.276-287.

146. Beere H.M., Green D.R. Stress management heat shock protein-70 and the regulation of apoptosis. // Trends Cell. Biol. - 2001. - Vol. 11. - P.6-10.

147. Bergeron M., Yu A.Y., Solway K.E., Semenza G.L., Sharp F.R. Induction of hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) and its target genes following focal ischaemia in rat brain. // Eur. J. Neurosci. 1999. - Vol. 11. - P.4159-4170.

148. Beutler E. Red cell metabolism. A manual of biochemical methods. // Orlando, Fl.: Gune and Stratton, Inc., 1984. 188P.

149. Beyer R.E. The analysis of the role of coenzyme Q in free radical generation and as an antioxidant. // Biochem. Cell. Biol. 1992. - Vol.70. - P.390-403.

150. Bhattacharyya В., Sen P.C. Purification and functional characterization of a low-molecular-mass Ca2+, Mg2+- and Ca2+-ATPase modulator protein from rat brain cy-tosol. // Biochem. J. 1998. - Vol.330. - P.95-101.

151. Bhunia A.K., Schwarzmann G., Chatterjee S. GD3 recruits reactive oxygen species ti induce cell proliferation and apoptosis in human aortic smooth muscle cells. //

152. J. Biol. Chem. 2002. - Vol.277, №19. - P. 16396-16402.

153. Bilton R.L., Booker G.W. The subtle side to hypoxia inducible factor ^ (HIFa) regulation. // Eur. J. Biochem. 2003. - Vol.270. - P.791-798.

154. Blake M.J., Fargnoli J., Gershon D., Holbrook N.J. Discordantexpression of heat shock protein mRNA in tissues of heat-stressed rats. // J. Biol. Chem. 1990. -Vol.265.-P.15275-15279.

155. Bondy S.C., Naderi S. Contribution of hepatic cytochrome P450 systems to the generation of reactive oxygen species. // Biochem. Pharmacol. 1994. - Vol.48. -P.155-159.

156. Brouard B.S., Otterbein L.E., Antrather J., Tobiasch E., Bach F.H. et al. ф Carbon monoxide generated by heme oxygenase-1 suppresses endothelial cell apoptosis.

157. J. Exp. Med. 2000. - Vol.192, №7. - P. 1015-1025.

158. Bruick R.K., McKnight S.L. A conserved family of prolyl-4-hydroxylases that modify HIF. // Science. 2001. - Vol.294. - P. 1337-1340.

159. Bruick R.K., McKnight S.L. Transcription. Oxygen sensing gets a second wind. // Science. 2002. - Vol.295. - P.807-808.

160. Brune В., Zhou J. The role of nitric oxide (NO) in stability regulation of hypoxia inducible factor-1 alpha (HIF-1 alpha). // Curr. Med. Chem. 2003. - Vol.10,• №10.-P.845-855.

161. Brune В., Zhou J., von Knethen A. Nitric oxide, oxidative stress, and apoptosis. // Kidney. Int.Suppl. 2003. - Vol.84. - P.S22-24.

162. Bunn H.F., Poyton R.O. Oxygen sensing and adaptation to hypoxia. // Physiol. Rev. 1996. - Vol.76. - P.839-885.

163. Cai Y.N., Appelkvist E.L., Deplerre J.W. Hepatic oxidative stress and related defenses during treatment of mice with acetylsalicylic acid and other peroxisome• proliferators. // J. Biochem. Toxicol. 1995. - Vol.10, №2. - P.87-94.

164. Carmody R.J., Cotter T.G. Signaling apoptosis: a radical approach. // Redox Rep. 2001. - Vol.6, №2. - P.77-90.

165. Chen K., Gunter K., Maines M.D. Neurons overexpressing heme oxy-genase-1 resists oxidative stress-mediated cell death. // J. Neurochem. 2000. - Vol.75, №1.-P.304-313.

166. Chen K., Gunter K., Maines M.D. Nitric oxide induces heme oxygenase-1 via mitogen-activated protein kinases ERK and p38. // Cell. Mol. Biol. 2000. - Vol.46.- P.609-617.

167. Chen Q., Powell D.W., Rane M.J., Singh S., Butt W., Klein J.B., McLeish K.R. Akt phosphorylates p47(phox) and mediates respiratory burst activity in human neutrophils. // J. Immunol. 2003. - Vol.170, №10. - P.5302-5308.

168. Chen Y.H., Yet S.F., Perrella M.A. Role of heme oxygenase-1 in the regulation of blood pressure and cardiac function. // Exp. Biol. Med. 2003. - Vol.228, №5.• P.447-453.

169. Chilov D., Hofer Т., Bauer Т., Wenger R. H., Gassmann M. Hypoxia af-® fects expression of circadian genes PERI and CLOCK in mouse brain. // FASEB J.2001.-Vol.15.-P.2613-2622.

170. Choi A.M., Alam J. Heme oxygenase-1: function, regulation, and implication of a novel stress-inducible protein in oxidant-induced lung injury. // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 1996. - Vol.15. - P.9-19.

171. Christians E., Yan L.-J., Benjamin I. Heat shock factor 1 and heat shock proteins: critical partners in protection against acute cell injury. // Crit. Care Med.• 2002. Vol.30, №l.-P.43-50.

172. Chrousos G.P., Gold P.W. The concepts of stress system disorders: overview of behavioral and physical homeostasis. // JAMA. 1992. - Vol.267. - P.1244-1252.

173. Chung H.Y., Baek B.S., Song S.H. Xanthine dehydrogenase/xanthine oxidase and oxidative stress. //Age. 1997. - Vol.20. - P.127-140.

174. Cioffi C.L., Liu X.Q., Kosinski P.A., Garay M., Bowen B.R. Differential regulation of HIF-la prolyl-4-hydroxylase genes by hypoxia in human cardiovascular cells. // Biochem. Biophys. Res. Com. 2003. - Vol.303. P.947-953.

175. Clark J.E., Foresti R., Green C.J., Motterlini R. Dynamics of haem oxygenase-1 expression and bilirubin production in cellular protection against oxidative stress. // Biochem. J. 2000. - Vol.348. - P.615-619.

176. Clark J.E., Foresti R., Sarathchandra P., Kaur H., Green C.J., Motterlini R. Heme oxygenase-1-derived bilirubin ameliorates post-ischemic myocardial dysfunction. // Am. J. Physiol. Heart Circ. 2000. - Vol.278. - P.H643-H651.

177. Cornelussen R.N.M., Knowlton A.A. Heme-oxygenase-1: versatile sentinel against injury. // J. Mol. Cell. Cardiol. 2002. - Vol.34. - P. 1297-1300.

178. Crews S.T., Fan C.M. Remembrance of things PAS: regulation of development by bHLH-PAS proteins. // Curr. Opin. Genet. Dev. 1999. - Vol.9. - P.580-587.

179. Currie R.W., Tanguay R.M. Analysis of RNA for transcripts for catalase and SP71 in rat hearts after in vivo hyperthermia. // Biochem. Cell Biol. 1991. -Vol.69. -P.375-382.

180. Das D.K. Redox regulation of cardiomiocyte survival and death. // Antiox. Redox Signal. 2001. - Vol.3, №1. - P.23-37.

181. Davydova MP, Tolordava IA, Volkov VN, Grafov MA, Medvedeva NA. Altered endothelin-dependent regulation of blood pressure and vascular tone in stress-sensitive august rats. // J. Cardiovasc. Pharmacol. 2000. - Vol.36, №5. - P. S124

182. Dhalla K.S., Rupp H., Beamish R.E., Dhalla N.S. Mechanisms of alterations in cardiac membrane Ca2+ transport due to excess catecholamines. // Cardiovasc. Drugs Ther. 1996. - Vol.10, № 1. - P.231 -238.

183. Dhaunsi G., Singh I., Hanevold C. Peroxisomal participation in the cellular response to the oxidative stress of endotoxin // Mol.Cell.Biochem. 1993. - Vol.126, №1. -P.25-35.

184. Dimascio P., Brivida K., Sasaki S.T. et al. The reaction of peroxynitrite with tret-butyl hydroperoxide produces singlet molecular oxygen. // Biol. Chem. 1997. - Vol.378. -P.1071-1074.

185. Ding Y., McCoubrey W.K., Maines M.D. Interaction of heme oxygenase-2 with nitric oxide donors: is the oxygenase an intracellular "sink" for NO? // Eur. J. Bio-chem. 1999. - Vol.264. - P.854-861.

186. Dore S., Takahashi M., Ferris C.D., Hester L.D., Guastella D., Snyder S.H. Bilirubin, formed by activation of heme oxygenase-2, protects neurons against oxidative stress injury. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999. - Vol.96. - P.2445-2450.

187. Dreher D., Junod A.F. Differential effects of superoxide, hydrogen peroxide and hydroxyl radical on intracellular calcium in human endothelial cells. // J. Cell. Physiol. 1995. - Vol.162. - P. 147-153.

188. Durante W., Kroll M.H., Christodoulides N., Peyton K.J., Schafer A.i. Nitric oxide induces heme oxygenase-1 gene expression and carbon monoxide production in vascular smooth muscle cells. // Cir. Res. 1997. - Vol.80. - P.557-564.

189. Dusi S., Donini M., Rossi F. Mechanisms of NADPH oxidase activation in human neutrophils: p67phox is required for translocation of racl but not rac2 from cytosol to the membrane. // Biochem. J. 1995. - Vol.308. - P.991-994.

190. Elbirt K.K., Whitmarsh A.J., Davis R.J., Bonkovsky H.L. Mechanism of sodium arsenite-mediated induction of heme oxygenase-1 in hepatoma cells. // J. Biol. Chem. 1998. - Vol.273. P.8922-8931.

191. Elliott S.J., Meszaros G., Schilling W.P. Effect of oxidant stress on calcium signaling in vascular endothelial cells. //Free Radic. Biol. Med. 1992. - Vol.13, №6. -P.635-650.

192. Eriksson A. M., Lundgren В., Andersson K., DePierre J. W. Is the cytosolic catalase induced by peroxisome proliferators in mouse liver on its way to the peroxisomes? // FEBS Lett. 1992. - Vol.308. - P.211-214.

193. Ewing J.F., Raju V.S., Maines M.D. Induction of heart heme oxygenase-1 (HSP32) by hyperthermia: possible role in stress-mediated elevation of cyclic 3'5'-Guanosine monophosphate. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1994. - Vol.271. - P.408-414.

194. Fariaseisner R., Chaudhuri G., Aeberhard E., Fukuto J.M. The chemistry and tumoricidal activity of nitric oxide hydrogen peroxide and the implications to cell resistance susceptibility. // J. Biol. Chem. 1996. - Vol.271. - P.6144-6151.

195. Finkel T. Oxygen radicals and signaling. // Curr. Opin. Cell. Biol. 1998. -Vol.10. -P.248-253.

196. Follmann H., Haberlein I. Thioredoxins: universal, yet specific thiol-disulfide redox cofactors. // Biofactors. 1995. - Vol.5. - P. 147-156.

197. Fridovich I. Superoxide dismutase. // Accounts Chem. Res. 1972. -Vol.5.-P.321-326.

198. Fridovich I. Fundamental aspects of reactive oxygen species, or what's the metter with oxygen? //Ann. NY Acad. Sci. 1999. - Vol.893. - P. 13-18.

199. Fridovich I. Superoxide radical and superoxide dismutases. // Annu. Rev. Biochem. 1995. - Vol.64. - P.97-112.

200. Giralt M., Gasull Т., Hernandes J., Garcia A., Hidalgo J. Effect of stress, adrenalectomy and changes in glutathione metabolism on rat kidney metallothionein content: comparison with liver metallothionein. // Biometalls. 1993.- Vol.6, №3. -P.171-178.

201. Gonzales S., Erario M.A., Tomaro M.L. Heme oxygenase-1 induction and dependent increase in ferritin. A protective antioxidant stratagem in hemin-treated rat brain. // Dev Neurosci. 2002. - Vol.24, №2-3. - P. 161-168.

202. Graven K.K., Zimmerman L.H., Dickson E.W., Weinhouse G.L., Farber H.W. Endothelial cell hypoxia associated proteins are cell and stress specific. // J. Cell. Physiol. 1993. - Vol.157, №3. -P.544-554.

203. Gu Y. Z., Moran S. M., Hogenesch J. В., Wartman L., Bradfield C. A. Molecular characterization and chromosomal localization of a third alpha-class hypoxia inducible factor subunit, HIF3a. // Gene Expr. 1998. - Vol.7. -P.205-213.

204. Halliwell B. Reactive oxygen species and the central nervous system. // J. Neurochem. 1992. - Vol.59. - P. 1609-1623.

205. Hancock J., Neil S. Reactive oxygen species ads potential signaling molecules in both plants and animals. // Biochmist. 1999. - №8. - P.33-37.

206. Hanselmann C., Mauch C., Werner S. Haem oxygenase-1: a novel player in 0 cutaneous would repair and psoriasis. // Biochem. J. 2001. - Vol.353. - P.459-466.

207. Hatlor Y., Akimoto K., Nakaniski N., Kasai K. Glucocorticoid regulation of nitric oxide and tetrahydrobioperin in rat model of endotoxic shock. // Biochem. Bio-phys. Res. Commun. 1997. - Vol.240. - P.298-303.

208. Hayashi S., Takamiya R., Yamagychi T. Induction of heme oxygenase-1 suppresses venular leukocyte adhesion elicited by oxidative stress: role bilirubin genera• tion by the enzyme. // Circ. Res. 1999 - Vol.85. - P.663-671.

209. Heidbreder M., Frohlich F., Johren O., Dendorfer A., Qadri F., Dominiak P. Ф Hypoxia rapidly activates HIF-3a mRNA expression. // FASEB J. 2003. - Vol.10.1. P.1096-1115.

210. Hellwig-Burgel Т., Rutkowski K., Metzen E., Fandrey J., Jelkmann W. Interleukin-ip and tumor necrosis factor-a stimulate DNA binding of hypoxia-inducible factor-1. //Blood. 1999. - Vol.94. - P. 1561-1567.

211. Hemler M.E., Cook H.W., Lands W.E. Prostaglandin biosynthesis can be triggered by lipid peroxides. // Arch. Biochem. Biophys. 1979. - Vol.193. - P.340• 345.

212. Но К.М., Ny L., McMurray G., Andersson K.E., Brading A.F., Noble J.G. Co-localization of carbon monoxide and nitric oxide synthesizing enzymes in the human uretral sphincter. //J. Urol. 1999. - Vol.161. - P. 1968-1972.

213. Hoppeler H., Vogt M., Weibel E.R., Fluck M. Response of skeletal muscle mitochondria to hypoxia. // Exp. Physiol. 2003. - Vol.88, №1. - P. 109-119.

214. Hosford G.E., Olson D. Effects of hyperoxia on VEGF, its receptors, and HIF-2a in the newborn rat lung. // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2003. -Vol.285.-P.L161-L168.

215. Hu M.L., Frankel E.N., Leibowitz B.E., Tappel A.L. Effect of dietary lipids and vitamin У on in vitro lipid peroxidation in rat liver and kidney homogenates. // J. Nutr. 1989. - Vol. 119. - P. 1574-1582.

216. Huang S., Jiang Y., Nishida P., Mathias P. et al. Apoptosis signaling pathway in T cells is composed of ICE/Ced-3 family proteases and MAP kinase kinase 6b. // Immunity. 1997. - Vol.6. - P.739-749.

217. Immenschuh S., Ramadori G. Gene regulation of heme oxygenase-1 as a therapeutic target. // Biochem. Pharmacol. 2000. - Vol.60. - P. 1121 -1128.

218. Ito К., Ozasa H., Yoneya R., Horikawa S. Splenectomy ameliorates hepatic ischemia and reperfusion injury mediated by heme oxygenase-1 induction in the rat. // Liver. 2002. Vol.22, №6. - P.467-473.

219. Ivan M., Kondo K., Yang H., Kim W., Valiando J., Ohh M., Salic A., Asara J.M., Lane W.S., Kaelin Jr. W.G. HIF-a targeted for VHL-mediated destruction by praline hydroxylation: implications for O2 sensing. // Science. 2001. - Vol.292. - P.462-468.

220. Jaeschke H. Mechanisms of oxidant stress-induced acute tissue injury. // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1995. - Vol.209, №2. - P. 104-111.

221. Johnson R.A., Colombari E., Colombari D.S., Lavesa M., Talman W.T., Nasjletti A. Role of endogenous CO in central regulation of arterial pressure. // Hypertension. 1997. - Vol.30. - P.962-967.

222. Jones R.D., Thompson J.S., Morice A.H. The NADPH oxidase inhibitors iodonium diphenyl and cadmium sulphate inhibit hypoxic pulmonary vasoconstriction in isolated rat pulmonary arteries.// Physiol. Res. 2000. - Vol.49, №5. - P.587-596.

223. Kalsner, S. The effect of hypoxia on prostaglandin output and on tone in isolated coronary arteries. // Can. J. Physiol. Pharmacol. 1977. - Vol.55. - P.882-887.

224. Kamata H., Hirata H. Redox regulation of cellular signaling. // Cell. Signal. 1999.- Vol.11,№1.-P.1-14.

225. Kawai K., Niteska L., Ruetzler C., Nagashima G. Global cerebral ischemia with cardiac arrest in the rat. I. Dynamics of early neuronal changes. // J. Cereb. Blood Flow Metab. 1992. - Vol. 12. - P.238-249.

226. Kawakami M., Okabe E. Superoxide anion radical-triggered Ca2+ release from cardiac sarcoplasmic reticulum through ryanodine receptor Ca2+ channel. // Mol. Pharm.- 1998. -Vol.53. -P.497-503.

227. Kiemer A.K., Bildner N., Weber N.C., Vollmar A.M. Characterization of heme oxygenase 1 (heat shock protein 32) induction by atrial natriuretic peptide in human endothelial cells. // Endocrinology. 2003. - Vol.144, №3. - P.802-812.

228. Kietzmann Т., Fandrey J., Acker H. Oxygen radicals as messengers in oxygen-dependent gene expression. //News. Physiol. Sci. 2000. - Vol.15. - P.202-208.

229. Kikugawa K., Kojima Т., Yamaki S., Kosugi H. Interpretation of the thiobarbituric acid reactivity of rat liver and brain homogenates in the presence of ferric ion and ethylenediaminetetraacetic acid. // Analyt.Biochem. 1992. - Vol.202. - P.249-255.

230. Kitamuro Т., Takahashi K., Ogawa K. et al. Bachl functions as a hypoxia-inducible repressor for the heme oxygenase-1 gene in human cells. // J. Biol. Chem. -2003. Vol.278, №11. - P.9125-9133.

231. Kobayashi Т., Seguchi H. Novel insight into current models of NADPH oxidase regulation, assembly and localization in human polymorphonuclear leukocytes. // Histol. and Histopathol. 1999. - Vol.14. - P.1295-1308.

232. Koizumi Т., Odani N., Okuyama Т., Ichikawa A., Negishi M. Identification of a cis-regulatory element for 12-prostaglandin J2-induced expression of the heme oxygenase gene. // J. Biol. Chem. 1995. - Vol.270. - P.21779-21784.

233. Kuga S., Otsuka S., Niiro H. Suppression of superoxide anion production by interleukin-10 is accompanied by a down regulation of the genes for subunit proteins of NADPH oxidase. // Exp. Hematol. 1996. - Vol.24. - P. 151 -157.

234. Kukreja R.C., Kontos M.C., Hess M.L. Free radicals and heat shock proteins in the heart. // Myocardial preservation, preconditioning and adaptation (Ed. Das D.K. et al.), The N.-Y. Acad. Sci., N.-Y.: 1996. P.108-122.

235. Lakkisto P., Palojoki E., Backlund T. et al. Expression of heme oxygenase-1 in response to myocardial infarction in rats. // J. Mol. Cell. Cardiol. 2002. - Vol.34, №10. - P.1297-1300.

236. La Manna J.C. Bran metabolic and vascular adaptations to hypoxia in the rat. // Hypoxia Medical J. 1998. - Vol.6. - P. 48.

237. Lando D.P., Peet D.J., Whelan D.A., Gorman J.J., Whitelaw M.L. 2002. Asparagine hydroxylation of the HIF transactivation domain: a hypoxic switch. // Science. 2002. - Vol.295. - P.858-861.

238. Lautier D., Luscher P., Tyrrell R.M. Endogenous glutathione levels modulate both constitutive and UVA radiation/oxidant-inducible expression of the human heme oxygenase gene. // Carciogenesis. 1992. - Vol.13. - P.227-232.

239. Lavrovsky Y., Schwartzman M.L., Levere R.D., Kappas A., Abraham N.G. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994. - Vol.91. - P.5987-5991.

240. Lee P.J., Alam J., Wiegand G.W., Choi A.M.K. Overexpression of heme oxygenase-1 in human pulmonary epithelial cells results in cell growth arrest and increased resistance to hyperoxia. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996. - Vol.93. -P.10393-10398.

241. Lee P.J., Jiahg B.H., Chin B.Y., Iyer N.V., Alam J., Semenza G.L., Choi A.M.K. Hypoxia-inducible factor-1 mediates transcriptional activation of the heme oxygenase-1 gene in response to hypoxia. // J. Biol. Chem. 1997. - Vol.272. - P.5375-5381.

242. Lee S.R., Bar-Noy S., Kwon J., Levine R.L., Stadtman Th.c., Rhee S.G. Mammalian thioredoxin reductase. // PNAS. 2000. - Vol.97, №6. - P.2521-2526.

243. Lefer A.M., Lefer D.J. Endothelial dysfunction in myocardial ischemia and reperfusion: role of oxygen-derived radicals. // Basic. Res. Cardiol. 1991. - Vol.86, №2.-P. 109-116.

244. Li J.M., Shah A.M. Intracellular localization and preassembly of the NADPH oxidase complex in cultured endothelial cells. // J. Biol. Chem. 2002. -Vol.277, №22. - P.19952-19960.

245. Luck H. Catalase. // In: Bergmeyer H.U. (ed): Methods of enzymatic analysis, New York, Verlag-Chemie Academic Press, 1963. P.885-888.

246. Lukyanova L. Molecular, metabolic and functional machanisms of individual resistance to hypoxia. // In: Adaptation Biology and Medicine. 1997. -Vol. 1 Subcellular Basis. - P. 161 -172.

247. Mack A. Trying to unlock the mysteries of free radicals and antioxidants. // The Scientist. 1996. - Vol.10, №19. - P.387-395.

248. Maines M.D. Heme oxygenase: Clinical Applications and Functions. // CRC Press, Boca Raton, FL. 1992. - P. 1 -296.

249. Maines M.D. Heme oxygenase: function, multiplicity, regulatory mechanisms and clinical applications. // FASEB J. 1988. - Vol.2. - P.2557-2568.

250. Maines M.D. The heme oxygenase system and its functions in the brain. // Cell. Mol. Biol. 2000. - Vol.46, №3. - P.573-585.

251. Maines M.D. The heme oxygenase system: a regulator of second messenger gases. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1997 - Vol.37. - P.517-554

252. Maines M.D., Eke B.C., Webe C.M., Ewing Y.F. Corticosterone has a permissive effect on expression of heme oxygenase-1 in CAI-CA3 neurons of hippocampus in thermal-stressed rats. // J. Neurochem. 1995. - Vol.64. - P.1769-1779.

253. Maines M.D., Eke B.C., Zhao X. Corticosterone promotes increased heme oxygenase-2 protein and transcript expression in the newborn rat. // Brain Res. 1996. -Vol.722. - P.83-94.

254. Maines M.D., Mark J., Ewing J. Heme oxygenase, a likely regulator of cGMP production in the brain: induction in vivo of HO-1 compensates for depression in NO-synthase activity. // Mol. Cell. Neurosci. 1993. - Vol.4. - P.398-405.

255. Maines M.D., Panahian N. The heme oxygenase system and cellular defense mechanisms (Do HO-1 and HO-2 have different functions?). // Hypoxia: From Genes to the Bedside, edited by R.C. Roach et al. New York, 2001. - P.249-272.

256. Maines M.D., Trakshel G.M., Kutty R.K. Characterization of two constitutive forms of rat liver microsomal heme oxygenase: only one molecular species of the enzyme is inducible. // J. Biol. Chem. 1986. - Vol.261. - P.411-419.

257. Mangum C.P., Towle D.W. Physiological adaptation to unstable environments. // Amer. Sci. 1977. - Vol.65. - P.67-75.

258. Marangoni F., Mosconi C., Galella G., Galli C. Increments of dietary li-noleate raises liver arachdonate, but markedly reduces heart n-6 and n-3 fatty acids in the rat. // Lipids. 1992. - Vol.27, №8. - P.624-628.

259. Marin J., Rodriguez-Martinez A. Role of vascular nitric oxide in physiological and pathological conditions. // Pharmacol. Ther. 1997. - Vol.57, №2. - P.l 11134.

260. Marklund S.L. Extracellular superoxide dismutase in human tissues and human cell lines. //J. Clin. Invest. 1984. - Vol.74. - P.l398-1403.

261. Marks G.S., Brien J.F., Nakatsu K., McLaughlin B.E. Does carbon-monoxide have a physiological function? // Trends. Phrmacol. Sci. 1991. - Vol.12. -P.185-188.

262. Marshall C., Mamary A.J., Verhoeven A.J., Marshall B.E. Pulmonary artery NADPH-oxidase is activated in hypoxic pulmonary vasoconstriction. // Am. J. Res-pir. Cell. Mol. Biol. 1996. - Vol.15, № 5. -P.633-44.

263. Martin I., Aguirre F., Grosman G., Sarchi M.I., Koch O. Glucocorticoid response and adrenal lipid peroxidation in rats submitted to chronic hypobaric hypoxia // Arch. Internat. Physiol. Biochim. Biophys. 1993. - Vol.101, №3. - P.173-177.

264. Masini E., vannacci A., Marzocca C., Prierpaoli S., Giannini L., Fantappie O., Mazzanti R., Mannaioni P.F. Heme oxygenase-1 and the ischemia-reperfusion injury in the rat heart. // Exp. Biol. Med. 2003. - Vol.228, №5. - P.546-549.

265. Maulik N., Tosaki A., Engelman R.M., Cordis G.A., Das D.K. Myocardial salvage by 1-O-hexadecyl-Sn-glycerol: possible role of peroxisomal dysfunction in ischemia reperfusion injury // J.Cardiovasc.Pharmacol. 1994. - Vol.24, №3. - P.486-492.

266. McCoubrey W.K., Huang T.J., Maines M.D. Isolation and characterization of a cDNA from the rat brain that encodes hemoprotein heme oxygenase-3. // Eur. J. Biochem. 1997b. - Vol.247. - P.725-732.

267. McCoubrey W.K., Maines M.D. Domains of rat heme oxygenase-3 the amino terminus and histidine 151 are required for catalytic activity. // Arch. Biochem.ф Biophys. 1993. - Vol.302. - P.404-408.

268. Meerson F.Z., Pshennikova M.G. Effect of adaptation to high altitude hypoxia on the contractile function and adrenoreactivity of the heart. // Basic. Res. Cardiol. 1979,-Vol.74.-P.142-154.

269. Meerson F.Z. Adaptation, Stress, and Prophylaxis. Berlin, 1984. - P.241256.

270. Meerson F.Z., Ustinova E.E., Orlova E.H. Prevention and elimination of heart arrhythmias by adaptation to intermittent high altitude hypoxia. // Clinical. Cardiol.• -1987.-Vol.12.-P.783-787.

271. Meerson F.Z., Sazontova T.G., Arkhipenko Yu.V. Increased resistance of04the cardiac sarcoplasmic reticulum Ca -pump to autolysis after adaptation of rats to stress. // Biomed. Sci.- 1990.-Vol.1.-P.373-378.

272. Meng T.C., Fukada Т., Tonks N.K. Reversible oxidation and inactivation of protein tyrosine phophatases in vivo. // Mol. Cell. 2002. - Vol.9, №2 - P.387-399.

273. Menshikova E.V., Salama G. Cardiac ischemia oxidizes regulatory thiols on ryanodine receptors: captopril acts as a reducing agent to improve Ca2+ uptake by ischemic sarcoplasmic reticulum. // Cardiovasc. Pharm. 2000. - Vol.36. - P.656-668.

274. Meyer J.W., Holland J.A., Ziegler L.M. Identification of a functional leukocyte-type NADPH oxidase in human endothelial cells: A potential atherogenic source of reactive oxygen species. // Endothelium. 1999. - Vol.7. - P. 11-22.

275. Michiels C., Minet E., Mottet D., Rals M. Regulation of gene expression by oxygen: NF-kB and HIF-1, two extremes. // Free Radical. Biol. Med. 2002. - Vol.14., №9-P. 1231-1242.

276. Mocanu M.M., Steare S.E., Evans M.C., Nugent J.H., Yellon D.M. Heat stress attenuates free radical release in the isolated perfused rat heart. // Free Radic.Biol.Med. -1993. Vol.15, №4. - P.459-463.

277. Moncada S., Palmer R.M.J., Higgs E.A. Nitric oxide: physiology, pathophysiology and pharmacology. // Pharmacol. Reviews. 1991. - Vol.43, №2. - P.109-140.

278. Moore B.A., Otterbein L.E., Turler A., Choi A.M., Bauer A.J. // Inhaled carbon monoxide suppresses the development of postoperative ileus in the murine small intestine. // Gastroenterology. 2003. - Vol.124, №2. - P.377-391.

279. Morad M., Suzuki Y.J. Redox regulation of cardiac muscle calcium signaling. // Antioxidants Redox. Signal. 2000. - Vol.2. - P.65-71.

280. Morita Т., Perrella M.A., Lee M.E., Kourembanes S. Smooth muscle cell-derived carbon monoxide is a regulator of vascular cGMP. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. - Vol. 92. - P. 1475-1479.

281. Moriwaki Y., Yamamoto Т., Suda M. Purification and immunohistochemi-cal tissue localization of human xanthine oxidase. // Biochim. Biophys. Acta. 1993. -Vol.1164.-P.327-330.

282. Mossakowski M., Zelman I. Dynamics of pathomorphological changes in the brain of rats after clinical death. //Neuropath. Pol. 1990. - Vol.28, №3-4. - P.l-11.

283. Motterlini R., Foresti R., Bassi R., Calabrese V., Clark J.E., Green C.J. Endothelial heme oxygenase-1 induction by hypoxia. // J. Biol. Chem. 2000. - Vol.275, №18. - P.13613-13620.

284. Motterllini R., Gonzales A., Foresti R., Clark J.E., Green C.J., Winslow R.M. Heme oxygenase-1-derived carbon monoxide contributes to the suppression of acute hypertensive responses in vivo. // Circ. Res. 1998. - Vol.83. - P.568-577.

285. Muller R.M., Taguchi H., Shibahara S. Nucleotide sequence and organization of the rat heme oxygenase gene. // J. Biol. Chem. 1987. - Vol.262. - P.6795-6802.

286. Nakagami Т., Toyomura K., Kinoshita Т., Morisawa S. A beneficial role of bile pigments as an endogenous tissue protector: anti-complement effects of biliverdin and conjugated bilirubin. // Biochim. Biophys. Acta. 1993. - Vol.1158. - P. 189-193.

287. Nakanichi K., Tajima F., Nakamura A., Yagura S., Ookawara Т., Ya-machita H., Suzuki K., Taniguchi N., Ohno H. Effect of hypobaric hypoxia on antioxidant enzymes in rats. // J. Physiol, bond. 1995. - Vol. 489. - P. 869-876.

288. Nascimento A.L.T.O., Cilento G. Chemiexcitation in the arachidonic acid cascade. // Photochem. Photobiol. 1991. - Vol.53. - P.379-384.

289. Nauseef W.M. The NADPH-oxidase of phagocytes. // Proc. Ass. Amer. Physicians. 1999. - Vol.1 П.- P.372-382.

290. Ndisang J.F., Wu L., Zhao W., Wang R. Induction of heme oxygenase-1 and stimulation of cGMP production by hemin in aortic tissues from hypertensive rats. // Blood. 2003. - Vol.101, №10. - P. 3893-3900.

291. Negishi M., Odani N., Koizumi Т., Takahashi S., Ichikawa A. Involvement of protein kinase in 12-prostaglandin J2-induced expression of rat heme oxygenase gene. // FEBS Lett. 1995. - Vol.372. - P.282-372.

292. Nemoto S., Xiang J., Huang S., Lin A. Induction of apoptosis by SB202190 through inhibition of p38beta mitogen-activated protein kinase. // J. Biol. Chem. 1998. - Vol.273. -P.16415-16420.

293. Niki E. Action of ascorbic acid as a scavenger of active and stable oxygen radicals. // Amer. J. Klin. Nutr. 1991. - Vol.54. - P.S 1119-S1124.

294. Nordberg J., Arner E.S. Reactive oxygen species, antioxidants, and the mammalian thioredoxin system. // Free Radical Biol. Med. 2001. - Vol.31. - P. 12871312.

295. Nover L., Scharf K.-D. Heat stress proteins and transcription factors. // Cell. Mol. Life Sci. 1997. - Vol.53. - P.80-103.

296. Obradovic D., Mihalj M., Mihic N., Mijatov-Ukropina L., Marinkovic R. Stereological analysis of the density of the vascular network of the heart in hypoxia in laboratory rats. // Med. Pregl. 1989. - Vol.42, №1-2. - P.16-18.

297. Ohkawa H., Ohishi N., Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. //Analyt.Biochem. 1979. - Vol.95. -P.351-358.

298. Ohlmann A., Giffhorn-Katz S., Becker I., Katz N., Immenschuh S. Regulation of heme oxygenase-1 gene expression by anoxia and reoxygenation in primary rat hepatocyte cultures. // Exp. Biol. Med. 2003. - Vol.228, №5. - P.584-589.

299. Omar R., Pappolla M. Oxygen free radicals as inducers of heat shock protein synthesis in cultured human neuroblastoma cells: relevance to neurodegenerative disease. // Eur. Arch. Psychiatiy Clin. Neurosci. 1993. - Vol.242, №5. - P.262-267.

300. Ookawara Т., Eguchi H., Nishimura M., Kizaki Т., Takayama E., Saitoh D., Ohno H., Suzuki K. Effects of oxidative stress on the nuclear translocation of extracellular superoxide dismutase. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003. -Vol.303. -P.914-919.

301. Otterbein L.E., Bach F.H., Adam J. Carbon monoxide has antiinflammatory effect involving the mitogen-activated protein kinase pathway. // Nat. Med. 2000. - Vol.6. - P.422-428.

302. Padmaja S., Squadrito G.L., Pryor W.A. Inactivation of glutathione peroxidase by peroxynitrite. //Arch. Biochem. Biophys. 1998. - Vol.349, №1. -P.l-6.

303. Padros E., Dunach M., Morros A., Sabes M., Manosa J. 4-th-derivative spectrophotometry of proteins. // Trends in Biochem. Sci. 1984. - Vol.9, №12. -P.508-510.

304. Page E.L., Robitaille G.A., Pouyssegur J., Richard D.E. Induction of hypoxia-inducible factor-la by transcriptional and translational mechanisms. // J. Biol. Chem. 2002. - Vol.277. - P.48403-48409.

305. Panahian N., Yoshiura M., Maines M.D. Overexpression of heme oxygenase-1 is neuroprotective in a model of permanent middle cerebral artery occlusion in transgenic mice. // J. Neurochem. 1999. - Vol.72. - P. 1187-1203.

306. Patel K., Bhaskaran M., Dani D., Reddy K., Singhal P.C. Role of heme oxygenase-1 in morphine-modulated apoptosis and migration of macrophages. // J. Infect. Dis. Vol. 187, № 1. - P.47-54.

307. Piatt J.L., Nath K.A. Heme oxygenase protective gene or Trojan horse. // Nat. Med. 1998. - Vol.4. - P.1364-1365.

308. Podmore I., Griffiths H., Herbert K. Vitamin С exhibits pro-oxidant properties. // Nature. 1998. - Vol.392. - P.559.

309. Polte Т., Abata A., Dennery P.A., Schroder H. Heme oxygenase-1 is a cyclic GMP-inducible endothelial protein and mediates the cytoprotective action of nitric oxide. // Aretrioscler. Thromb. Vas. Biol. 2000. - Vol.20. - P. 1209-1215.

310. Poss K.D., Tonegawa S. Reduced stress defense in heme oxygenase-1 deficient cells. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997. - Vol.94. - P. 10925-10930.

311. Powers S.K., Criswell D., Lawler J., Ji L.L., Martin D., Herb R.A., Dudley G. Influence of exercise and fiber type on antioxidant enzyme activity in rat skeletal muscle. //Am. J. Physiol. 1994. - Vol.266, №2. -P.R375-R380.

312. Powis G., Briehl M., Oblong J. Redox signaling and the control of cell growth and death. // Pharmac. Ther. 1995. - Vol.68. - P.l49-173.

313. Pronai L., Ichimori K., Saigusa Y., Nakazawa H. 5,5-dimrthyl-l-pyrroline-N-oxide alone enhances the spontaneous superoxide generation by primaquine. // Arch. Biochem. and Biophys. 1991. - Vol.288. - P.276-281.

314. Radi R., Turrens J. F., Chang L. Y., Bush К. M., Crapo J. D., Freeman B. A. Detection of catalase in rat heart mitochondria. // J. Biol. Chem. 1991. - Vol.266. -P.22028-22034.

315. Raju V.S., McCoubrey W.K., Maines M.D. Regulation of heme oxygenase-2 mRNA and protein by glucocorticoids: characterization of a functional GRE. // Bio-chim. Biophys. Acta. 1997. - Vol.1353. - P.89-104.

316. Rakusan K., Ehrenburg I.V., Gulyaeva N.V., Tkatchouk E.N. The effect of intermittent normobaric hypoxia on tissue restructuring. // Hypoxia Medical J. 1998. -Vol.6.-P.59-60.

317. Reinheckel Т., Ullrich O., Sitte N., Grune T. Differential impairment of 20S and 26S proteasome activities in human hematopoietic K562 cells during oxidative stress. // Arch. Biochem. Biophys. 2000. - Vol.377. - P.65-68.

318. Reiter R.J., Guerrero J.M., Garcia J.J., Acuna-Castroviejo D. Reactive oxygen intermediates, molecular damage, and aging. Relation to melatonin. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1998. - Vol.854. - P.410-424.

319. Richter С. Role of mitochondrial DNA modifications in degenerative diseases and aging. // Current Topics in Bioenergetics. San Diego: Acad. Press., 1994. -Vol.17.-P.l-19.

320. Roberts A.M., Messina E.J., Kaley G. Prostacyclin (PGI2) mediates hypoxic relaxation of bovine coronary artery strips. // Prostaglandins. 1981. - Vol.21. -P.555-569.

321. Rokutan K., Hirakawa Т., Teshima S., Nakano Y., Miyoshi M., Kawai Т., Konda E., Morinaga H., Nikawa Т., Kishi K. Implications of heat shock/stress proteins for medicine and disease // J. Med. Invest. 1998. - Vol.44, №3-4. - P. 137-147.

322. Rothfuss A., Radermacher P., Speit G. Involvement of heme oxygenase-1 (HO-1) in the adaptive protection of human lymphocytes after hyperbaric oxygen (HBO) treatment. // Carcinogenesis. 2001. - Vol.22, №12. - P. 1979-1985.

323. Rothfuss A., Speit G. Overexpression of heme oxygenase-1 (HO-1) in V79 cells results in increased resistance to hyperbaric oxygen (HBO)-induced DNA damage. // Environ. Mol. Mutagen. 2002. - Vol.40, №4. - P.258-265.

324. Ryter S.W., Tyrrell R.M. The heme synthesis and degradation pathway: role in oxidant sensitivity. // Free Radic. Biol. Med. 2000. - Vol.8. - P.289-309.

325. Safran M., Kaelin Jr. W.G. HIF hydroxylation and the mammalian oxygen-sensing pathway. // J. Clin. Invest. 2003. - Vol.111. P.779-783.

326. Saleh A., Srinivasula S.M., Balkir L., Robbins P.D., Alnemri E.S. Negative regulation of the Apaf-1 apoptosome by HSP70. // Nat. Cell. Biol. 2000. - Vol.2. -P.476-483.

327. Samali A., Cotter T.G. Heat shock proteins increase resistance to apoptosis. // Exp. Cell Res. 1996. - Vol.223. - P. 163-170.

328. Sando Т., Konno K., Takei N., Sakamoto Т., Higashi T. Purification and characterization of rat liver cytosol catalase. // Cell. Struct. Funct. 1984. - Vol.9. -P.125-133; 1984.

329. Sass G., Soares M.C., Yamashita K., Seyfried S., Zimmermann W.H. et al. Heme oxygenase-1 and its reaction product, carbon monoxide, prevent inflammation-related apoptotic liver damage in mice. // Hepatology. 2003. - Vol.38, №4. - P.909-918.

330. Sazontova T.G. Regularity of the modulation of cell antioxidative status in response of the activation of free radical oxidation. // Hypoxia Med. J. 2002. - №1-2. -P.2-9.

331. Scapagnini G., D'Agata V., Calabrese V., , Pascale A., Colombrita C., Al-kon D., Cavallaro S. Gene expression profiles of heme oxygenase isoforms in the rat brain. // Brain Res. 2002. - Vol.954, №1. - P.51-59.

332. Schroedl С., McClintock D.S., Budinger G.R., Chandel N.S. Hypoxic but not anoxic stabilization of HIF-l alpha requires mitochondrial reactive oxygen species. // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2002. - Vol.283, № 5. - P.L922-L931.

333. Schwartsburd P.M. Self-cytoprotection against stress: feedback regulation of heme-dependent metabolism. // Cell Stress and Chaperones. 2001. - Vol.6, №1. -P.1-5.

334. Scott M.D., Lubin B.H., Zuo L., Kuypers F.A. Erythrocyte defense against hydrogen peroxide: Preeminent importance of catalase. // J. Lab. Clin. Med. 1991. — Vol.118.-P.7-16.

335. Segal A.W. The NADPH oxidase of phagocytic cells is an electron pump that alkalinises the phagocytic vacuole. // Protoplasma. 1995. - Vol.184. - P.86-103.

336. Sekkat C., Dornand J., Gerber M. Oxidative phenomena are implicated in human T-cell stimulation. // Immunology. 1988. - Vol.63. - P.431-437.

337. Semenza G.L. Surviving ischemia: adaptive responses mediated by hy-poxia-inducible factor-1. //J. Clin. Invest. -2000. Vol.106. -P.809-812.

338. Semenza G.L. HIF1: mediator of physiological and pathophysiological responses to hypoxia. // J. Appl. Physiol. 2000. - Vol.88. - P. 1474-1480.

339. Semenza G.L. Signal transduction to hypoxia-inducible factor 1. // Biochem. Pharmacol. 2002. - Vol.64. - P.993-998.

340. Sen C.K., Packer L. Antioxidant and redox regulation of gene transcription. // FASEB J. 1996. - Vol. 10. - P.709-720.

341. Shibahara S., Nakayama M., Kitamuro Т., Udono-Fujimori R., Takahashi K. Repression of heme oxygenase-1 expression as a defense strategy in humans. // Exp. Biol. Med. 2003. - Vol.228, №5. - P.472-473.

342. Shivakumar B.R., Ravindranath V. Oxidative stress and thiol modification induced by chronic administration oh haloperidol. // J. pharmacol. Exp. Ther. 1993. -Vol.265, №3.-P.l 137-1141.

343. Sies H. Oxidative stress From basic research to clinical application. // Amer. J. Med. - 1991. - Vol.91, Suppl. 3C. - P.S31 -S3 8.

344. Singh В., Sharma S.P., Goyal R. Evaluation of Geriforte, an herbal geriatric tonic, on antioxidant defense system in Wistar rats. // Ann. NY Acad. Sci. 1994. -Vol.717. P.170-173.

345. Skulachev V.P. Mitochondrial in the programmed death phenomena; a principle of biology: "It's better to die than to be wrong". // IUBMB life. 2000. -Vol.49.-P.365-377.

346. Skulachev V.P. Mitochondrial physiology and pathiology; concept of programmed death of organelles, cells and organisms. // Mol. Asp. Med. 1999. - Vol.20. -P.139-184.

347. Sohal R.S. Ageing, cytochrome oxidase activity, and hydrogen peroxide release by mitochondria. //Free Radical. Biol. Med. 1993. - Vol.14. -P.583-588.

348. Sohal R.S., Svensson I., Brunk U.T. Hydrogen peroxide production by liver mitochondria in different species. // Mech. Ageing and Develop. 1990. - Vol.53. -P.209-215.

349. Spasic M.B., Saicic Z.S., Buzadzic В., Korac В., Blagojevic D., Petrovic V.M. Effect of long term exposure to cold on the antioxidant defense system in the rat. // Free Radic. Biol. Med. 1993. - Vol.15, № 3. -P.291-299.

350. Srinivas V., Zhu X., Salceda S., Nakamura R., Caro J. Hypoxia-inducible factor la (HIF-la) is а non-heme iron protein. // Biochem. J. 1998. - Vol.273, № 29. -P. 18019-18022.

351. Stocker R. Induction of heme oxygenase as a defense against oxidative stress. // Free Radical Res. Commun. 1990. - Vol.9. - P.101-112.

352. Stocker R., Yamamoto Y., McDonagh A.F., Glazer A.N., Ames B.N. Bilirubin is an antioxidant of possible physiological importance. // Science. 1987. -Vol.235.-P. 1043-1046.

353. Stratakis C.A., Chrousos G.P. Neuroendocrinology and pathophysiology of the stress system. //Ann. N.Y. Acad. Sci. 1995. - Vol.771; - P. 1-18.

354. Streller Т., Huckstorf C., Pfeiffer C., Acker H. Unusual cytochrome a592 with low PO2 affinity correlates as putative oxygen sensor with rat carotid body chemo-receptor discharge. // FASEB J. 2002. - Vol.16, №10. - P. 1277-1279.

355. Suematsu M., Ishimura Y. The heme oxygenase-carbon monoxide system: A regulator of hepatobiliary function. // Hepatology. 2000. - Vol.31. - P.3-6.

356. Sudakov K.V., Coghlan J.P., Kotov A.V., Salieva RM, Polyntsev YuV, Koplik EV. Delta-sleep-inducing peptide sequels in the mechanisms of resistance to emotional stress.//Ann. N.Y. Acad. Sci.- 1995.-Vol.771.-P.240-251.

357. Suh Y., Arnold R., Lassegue В., Shi J., Xu X., Sorescu D., Chung A.B., Griendling K.K., Lambeth J.D. Cell transformation by the superoxide-generating oxidase Nox 1. // Nature. 1999. - Vol.401. - P.79-82.

358. Sun Y., Oberley L.W. Redox regulation of transcriptional activators. // Free Radical Biol. Med. 1996. - Vol.21, №3. - P.335-348.

359. Suzuki Y. J., Forman H. J., Sevanian A. Oxidants as stimulators of signal transduction. // Free Radic. Biol. Med. 1997. - Vol.22. - P.269-285.

360. Tacchini L., Pogliachi G., Radise L., Anzon E., Bernelli-Zazzera B. Differential activation of heat-shock and oxidation-specific stress genes in chemically induced oxidative stress. // Biochem. J. 1995. - Vol.309. - P.453-59.

361. Tahep Id.P., Valen G., Starkopf J., Kairane C., Zilmer M.V.J. Pretreating rats with hyperoxia attenuates ischemia and reperfusion injury of the heart. // Life Sci. -2001. Vol.68, №14. - P. 1629-1640.

362. Tanaka K., Honda M., Takabatake T. Redox regulation of МАРК pathways and cardiac hypertrophy in adult rat cardiac myocyte. // J. Am. Coll. Cardiol. 2001. -Vol.37, №2. - P.676-685.

363. Tanimoto K., Makino Y., Pereira Т., Poellinger L. Mechanism of regulation of the hypoxia-inducible factor-la by the von Hippel-Lindau tumor suppressor protein. // EMBO J. 2000. - Vol. 19. - P.4298^309.

364. Tenhunen R., Marver H.S., Schmid R. Microsomal heme oxygenase. Characterization of the enzyme. // J. Biol. Chem. 1969. - Vol.244. - P.6388-6394.

365. Tenhunen R., Marver H.S., Schmid R. The enzymatic conversion of heme to bilirubin by microsomal heme oxygenase. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1968. -Vol.61.-P.748-755.

366. Terry C.M., Clikeman J.A., Hoidal J.R., Callahan K.S. TNF-alpha and IL-1 alpha induce heme oxygenase-1 via protein kinase C, Ca2+, and phospholipase 2 in endothelial cells. // Am. J. Physiol. 1999. - Vol.276. -P.H1493-H1501.

367. Thomas S., Lowe J.E., Hadjivassiliou V., Knowles R.G., Green I.C., Green M.H.L. Use of the comet assay to investigate the role of superoxide in glutathione-induced DNA damage. // Biochem. Biophys. Res. Communs. 1998. - Vol.243, №1. -P.241-245.

368. Tian H., McKnight S. L., Russell D. W. Endothelial PAS domain protein l(EPASl), a transcription factor selectively expressed in endothelial cells. // Genes Dev. 1997. - Vol. 11.- P.72-82.

369. Ungemach F.R. Plasma membrane damage of hepatocytes following lipid peroxidation: involvement of phospholipase A2. // In: Free radicals liver injury. Proc. Int. Meet., Turin, 1985. - P.127-134.

370. Van Liere E J., Krames B.B., Northup D.M. Differences in cardiac hyprtro-phy in exercise and in hypoxia. // Circ. Res. 1985. - Vol.16. - P.244-249.

371. Vile G.F., Tyrrell R.M. Oxidative stress resulting from ultraviolet A irradiation of human skin fibroblasts leads to a heme oxygenase-dependent increase in ferritin. // J. Biol. Chem. 1993. - Vol.268. - P.14678-14681.

372. Wanders R.J.A., Denis S. Identification of superoxide dismutase in rat liver peroxisomes. // Biochem. Biophys. Acta. 1992. - Vol.1115. - P.259-262.

373. Wang G.L., Jiang B.-H., Rue E.A., Semenza G.L. Hypoxia-inducible factor 1 is a basic-helix-loop-helix-PAS heterodimer regulated by cellular 02 tension. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995.-Vol.92.-P.5510-5514.

374. Welch W.J., Suhan J.P. Cellular and biochemical events in mammalian cells during and after recovery from physiological stress. // J. Cell. Biol. 1986. -Vol.103.-P.2035-2052.

375. Wiese A.G., Pacifici R.E., Davies K.J.A. Transient adaptation to oxidative stress in mammalian cells. // Arch. Biochem. Biophys. 1995. - Vol.318, №1. - P.231-240.

376. Yang Z.-Z., Zhang A.Y., Yi F.-X., Li P.-L., Zou A.-P. Redox regulation of HIF-la levels and HO-1 expression in renal medullary interstitial cells. // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2003. - Vol.284. - P.F 1207-F1215.

377. Yang Z.Z., Zou A.P. Transcriptional regulation of heme oxygenases by hy-poxia-inducible factor-la in renal medullary interstitial cells.// Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2001. - Vol.281. - P.F900-F908.

378. Yee E.L., Pitt B.R., Billiar R.R., Kim Y.M. Effect of nitric oxide on heme metabolism in pulmonary endothelial cells. // Am. J. Physiol. 1996. - Vol.271. -P.L512-L518.

379. Yu B.P. Cellular defenses against damage from reactive oxygen species. // Physiol. Revs. 1994.-Vol.74.-P.l39-162.

380. Yu F., White S.B., Zhao Q., Lee F.S. Dynamic, site-specific interaction of hypoxia-inducible factor-la with the von Hippel-Lindau tumor suppressor protein. // Cancer Res. -2001.- Vol.61. -P.4136-4142.

381. Zakhary R., Gaine S.P., Dinerman J.L., Ruat M., Flavahan N.A., Snyder S.H. Heme oxygenase-2: Endothelial and neuronal localization and role in endothelium-dependent relaxation. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. - Vol.93. - P.795-798.

382. Zelko I.N., Mariani T.J., Folz R.J. Superoxide dismutase multigene family: a comparison of the Cu,Zn-SOD (SOD1) Mn-SOD (SOD2), and EC-SOD (SOD3) gene structures evolution and expression. // Free Radic. Biol. Med. 2002. - Vol.33. - P.337-349.

383. Zelzer E., Levy Y., Kahana C., Shilo B. Z., Rubinstein M., Cohen B. Insulin induces transcription of target genes through the hypoxia-inducible factor HIF-la /ARNT. // EMBO J. 1998. - Vol.17. - P.5085-5094.

384. Zhu H., Jackson Т., Bunn H.F. Detecting and responding to hypoxia. // Nephrol. Dial. Transplant. 2002. - Vol.17, № 1. - P.3-7.

385. Zhu H., Qiu H., Yoon H.W., Huang S., Bunn H.F. Identification of a cytochrome b-type NAD(P)H oxidoreductase ubiquitously expressed in human cells. // Proc. Natl. Acad. Sc. USA. 1999. - Vol.96. - P. 14742-14747.

386. Ziegelhoffer A., Prochazka J., Polouch V., Ostadal В., Dzurba A., Vrbjar N. Increased affinity to substrate in sarcolemmal ATPases fron hearts acclimatized to high altitude hypoxia. // Physiol. Bohemoslov. 1987. - Vol.36, №5. - P.403-415.

387. Zolotatjova N., Ho C., Mellgren R.L., Askari A., Huang W.H. Different sensitivities of native and oxidized forms of Na+/K+-ATPase to intracellular proteinases. // Biochim. Biophys. Acta. 1994. - Vol. 1192, № 1. - P. 125-131.

388. Zou A.P., Yang Z.Z., Li P.L., Cowley A.W. Jr. Oxygendependent expression of hypoxia-inducible factor-la in renal medullary cells of rats. // Physiol. Genomics. 2001. - Vol.6. - P. 159-168.

389. Zulueta J. J., Yu F.-S., Hertig I. A. Release of hydrogen peroxide in response to hypoxia-reoxygenation: Role of an NAD(P)h oxidase-like enzyme in endothelial cell plasma membrane. //Amer. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1995. - Vol.12. -P.41-49.

390. Zweier J.L., Wang P., Samouilov A., Kuppusamy P. Enzyme-independent formation of nitric oxide in biological tissues. // Nature Med. 1995. - Vol.1. - P.8041. Благодарность

391. Я приношу искреннюю благодарность людям, которых я считаю своими учителями Юрию Владимировичу Архипенко и Татьяне Геннадьевне Сазонто-вой.

392. С огромным удовольствием вспоминаю совместную работу и благодарю своих помощников Татьяну Алексеевну Зенину, Ольгу Николаевну Бондаренко, Таню Кириллину и Наташу Анчишкину.

393. Большую моральную поддержку и искреннее понимание оказали мне все сотрудники отдела общей медицинской адапталогии, а также других лабораторий нашего Института, за что им теплое спасибо.

394. Я благодарна всем моим родным и близким людям, особенно моей чудесной маме, Валентине Александровне Жуковой и прекрасному отцу, Геннадию Андреевичу Жукову, которым и посвящена эта работа.

Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Свободнорадикальное окисление и механизмы внутриклеточной защиты при адаптации к изменению уровня кислорода

Автореферат диссертации по медицине на тему Свободнорадикальное окисление и механизмы внутриклеточной защиты при адаптации к изменению уровня кислорода

Оглавление диссертации Жукова, Анна Геннадьевна :: 2005 :: Москва

Введение диссертации по теме "Патологическая физиология", Жукова, Анна Геннадьевна, автореферат

Заключение диссертационного исследования на тему "Свободнорадикальное окисление и механизмы внутриклеточной защиты при адаптации к изменению уровня кислорода"

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2005 года, Жукова, Анна Геннадьевна

Похожие научные работы

Каталог диссертаций