Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,831

ВЛИЯНИЕ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА НА ГИБЕЛЬ КЛЕТОК МЕРИСТЕМЫ ALLIUM FISTULOSUM

Пьянзина Т.А. Трофимов В.А.
Основным рассматриваемым в данной работе фактором, воздействующим на живую систему на клеточном уровне, является активная форма кислорода (АФК) - супероксидный ра­дикал О2*, являющийся непосредственным предшественником перекиси водорода в реакции восстановления кислорода до воды в процессе дыхания аэробных живых систем. В небольших количествах О2- стимулирует функции клетки, играя регуляторную роль. В малых концентра­циях (мкМ) О2* активирует те же клеточные функции (рост, синтез белков и т.д.), что и многие естественные активаторы, действуя на активность фосфолипаз и ионных каналов плазматиче­ской мембраны, на окислительное фосфорилирование белков, на концентрацию внутриклеточ­ного Са2+ и т.д. Доказано, что при этом химический потенциал О2- недостаточен для некротиче­ского действия на клетку. Более высокие концентрации О2- ингибируют метаболические процессы. Если же количество О2- достигает 3-5% от потреблённого кислорода, это приводит к окислительному взрыву и повреждению клеток.

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.


Библиографическая ссылка

Пьянзина Т.А., Трофимов В.А. ВЛИЯНИЕ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА НА ГИБЕЛЬ КЛЕТОК МЕРИСТЕМЫ ALLIUM FISTULOSUM // Успехи современного естествознания. – 2006. – № 12. – С. 74-75;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=13072 (дата обращения: 02.12.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074