В наших экспериментах было изучено влияние О2*, Н2О2 (2 мМ) и FeSO4 (2 мМ), на гибель клеток меристемы Allium fistulosum. В качестве источника О2* использован электроэффлювиальный ионизатор воздуха (аэроионизатор "Сетеон", произведенный НПЦ "Альфа-Ритм"), образующий отрицательно заряженный кислород в процессе тихого разряда без примесей озона и положительных аэроионов.
В контроле в клетках меристемы А. fistulosum признаков апоптоза не обнаружено. Ядра в этих клетках ровные, хроматин равномерно распределен внутри ядра по всей площади, что при обработке красителем дает картину гомогенного ровного окрашивания. При действии О2* в течение 40 мин признаки апоптоза также не обнаружены. При увеличении времени воздействия О2* до 60 мин и выше наблюдалось уплотнение ядерного хроматина, прижатого к внутренней ядерной мембране, что является ранним диагностическим признаком апоптоза. При действии Н2О2 доля апоптотирующих клеток возрастала до 13 %, некротически измененные клетки не наблюдались. В этих условиях при воздействии О2* в течение 40 мин доля апоптотирующих клеток уменьшалась на 33 % по сравнению с контролем, некротически измененные клетки также не наблюдались. При увеличении времени обработки О2* до 60 мин в присутствии Н2О2 доля апоптотирующих клеток возрастала на 117 % по сравнению с контролем, на долю некротически измененных клеток в этих условиях приходилось около 13 %. Дальнейшее увеличение времени воздействия О2* до 80 минут в присутствии Н2О2 приводит к возрастанию доли апоптотирующих клеток до 35 %, доля некротически измененных клеток в этих условиях увеличивалась до 17 %. Наиболее яркая картина апоптоза наблюдалась при совместном действии на клетки меристемы A. fistulosum Н2О2 и FeSO4. При этом обнаруживались ядра, распадающиеся на 3-5 обломков, различающихся размерами (фрагментация ядер). Очевидно, что высокий уровень гибели клеток связан с образованием в реакции Фентона гидроксильного радикала ОН* . ОН* обладает чрезвычайно высокой реакционной способностью и является основным повреждающим агентом в биологических объектах.
Таким образом, механизм действия индукторов апоптоза в значительной мере определяется временем обработки О2*. По-видимому, способность О2* подавлять апоптоз, связана с активацией супероксиддисмутазы и каталазы. Более длительная обработка О2* индуцирует гибель клеток, при этом происходит ингибирование антиоксидантных ферментов и повышение уровня свободнорадикальных процессов в клетке. Веским доказательством роли процессов перекисного окисления липидов в апоптозе клеток Allium fistulosum могут выступать результаты экспериментов с использованием прооксидантов. Индуцируемая Н2О2 гибель клеток резко усиливалась в присутствии ионов Fe2+. Дисбаланс активности ферментов усиливался при совместном действии Н2О2 и ионов Fe2+, в условиях, когда в реакции Фентона образуется гидроксильный радикал, и прооксидантная активность индукторов резко возрастала.