Сахар, стресс и окислительная модификация белков организма

В настоящее время признано, что окислительное повреждение различных макромолекул, составляющих структурную основу всех живых организмов (нуклеиновых кислот, белков, липидов) – это основное проявление т.н. окислительного стресса. Последний понимается как нарушение обмена веществ и энергии, накопление активных повреждающих агентов (свободных радикалов, прооксидантов и т.п.), инициирующих повреждение живых организмов на различных уровнях их организации (начиная, в первую очередь, с молекулярного) и ведущих, тем самым, к развитию различных патологических состояний. Окислительное повреждение ДНК и липидов к настоящему времени хорошо изучено, а следствия их повреждения хорошо поняты. В то же время окислительная модификация белков представляется не столь важной и значимой, и, по этой причине, гораздо менее изученной (особенно в аспекте анализа связи их окисления и функциональным состоянием организма, как-то: старение, гипероксия и гипоксия, повышение температуры, а также разного рода патологии). К настоящему времени уже достаточно четко и объемно сформировано представление об окислительной деструкции протеинов как о раннем и наиболее надежном индикаторе окислительного стресса. Поскольку белки присутствуют во всех тканях и органах, именно их модификация может выступать надежным индикатором патологических процессов как на местном (локальном), так и общеорганизменном уровне. Поскольку белки выполняют специфические функции (зачастую имеющие ясно видимое и легко фиксируемое проявление), оценка качественных и количественных аспектов окислительной модификации белков имеет ряд преимуществ. Показано, что при широком спектре патологий самой разнообразной этиологии именно окислительная модификация именно протеинов (а не липидов и нуклеиновых кислот) является одним из самых ранних и надежных маркеров их наличия и даже еще только возникновения. Кроме того, установлено, что окислительно модифицированные протеины могут находиться в живых организмах более-менее длительное время (часы, дни и даже годы (например, липофусцин)), в то время как первичные интермедиаты окислительного стресса (свободные радикалы, продукты ПОЛ) существуют в свободном состоянии гораздо менее продолжительно (обычно несколько минут, максимум несколько часов). Это обстоятельство также позволяет рассматривать феномен окислительной модификации протеинов в живых организмах в качестве относительно стабильных диагностических параметров их структурно-функционального состояния, что имеет большое значение в клинической практике. Вышеизложенное, таким образом, свидетельствует о важности места окислительной протеиновой модификации в генезе многих патологических состояний, связанных, в первую очередь, со свободно-радикальными повреждениями. В настоящее время несомненной представляется взаимосвязь между уровнем продуктов окисления белков и широким рядом функциональных состояний организмов. Так, старение, гипер- и гипоксия, повышение температуры, патологические состояния (в первую очередь, сердечно-сосудистые заболевания, ишемия/реперфузия, диабеты, нейродегенеративные состояния) четко связаны с увеличенным уровнем окислительно модифицированных белков. Однозначно утверждать, что именно модификация белков служит первопричиной отмеченных изменений сложно (точнее, что только модификация белков), но во многих случаях для этого все-таки существуют серьезные основания. Имеется достаточно примеров, когда снижение степени окисленности белков коррелировало с улучшением состояния организма. Поэтому считается, что уровень окисленных белков (и качественный характер такой окисленности) по меньшей мере может служить маркером названных изменений и, тем самым, быть полезным в деле разработки защитных мероприятий, иметь прогностическое значение при заболеваниях, использоваться для профилактики и оценки правильности и эффективности лечения.
Read More

Для прорастания семян ячменя

В газете НАВУКА № 16 от 17 апреля 2017 года опубликована статья младшего научного сотрудника лаборатории моделирования и минимизации антропогенных рисков Гапоненко Сергея Олеговича «Для прорастания семян ячменя». В статье рассказывается о проводимых в ГНУ «Институте радиобиологии» исследованиях по изучению совместного воздействия ионизирующего и неионизирующего излучения на прорастание семян ячменя.

Radioprotection

В журнале Radioprotection.- 2017.- Vol. 52. — Issue 1.- p.29 – 36 опубликована статья сотрудников лаборатории моделирования и минимизации антропогенных рисков А.А. Дворника и Е.А. Клементьевой «Assessment of 137Cs contamination of combustion products and air pollution during the forest fires in zones of radioactive contamination». В статье представлены результаты исследования радиационной опасности лесных пожаров на радиоактивно загрязненных территориях. Показано содержание долгоживущих техногенных радионуклидов в лесных топливных материалах. При больших лесных пожарах на территориях с высокой плотностью радиоактивного загрязнения концентрация радионуклидов в воздухе может быть в три-четыре раза выше, чем фоновые значения. Сезонные флуктуации средней объемной активности оценивались с использованием отношения между значениями активности аэрозолей в атмосфере в день пожара (сезон пожара) и контрольных значений.

Изменение ультраструктуры эпифитного лишайника Hypogymnia physodes под влиянием различных химических загрязнителей

Ответная реакция лишайников на загрязнение воздуха была замечена еще в XIX веке. Наибольшей чувствительностью к действию поллютантов из всех экологических групп лишайников обладают лишайники-эпифиты, поэтому индекс развития эпифитных лишайников зачастую используется лихенологами для оценки атмосферного загрязнения.
Read More

ПОЧЕМУ МЫ ПЛОХО СПИМ?

С 2008 года по инициативе Международной ассоциации медицины сна (англ. World Association of Sleep Medicine) ежегодно в пятницу второй недели марта отмечается всемирный день сна – в этом году отмечается 17 марта.
Read More

Мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды. Основные результаты и пути развития

20-22 марта 2017 года в г. Москва на базе ФГБУ «Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН» прошла конференция «Мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды. Основные результаты и пути развития». Целью конференции являлось обсуждение проблем и результатов экологического мониторинга состояния и загрязнения экосистем, последствий загрязнения окружающей среды и изменения климата для природных и социально-экономических систем, а повышение эффективности осуществления мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды.
Заведующий лабораторией моделирования и минимизации антропогенных рисков, кандидат биологических наук Дворник Александр Александрович представил устный доклад по результатам проведенных исследований, посвященных расчету радиационных рисков при лесных пожарах в зонах радиоактивного загрязнения.

Перитонеальные клетки перитонеальной полости крыс как система для моделирования ответов иммунной системы на действие радиационного фактора

Перитонеальная или брюшинная полость (cavitas peritonei) находится в абдоминальной области, ограничена мембраной, выстлана мезотелием и содержит небольшое число серозной жидкости – специфического секрета, который увлажняет брюшину, что обеспечивает свободное движенье соприкасающихся органов. В полости находятся печень, селезёнка, большая часть ЖКТ и другие внутренние органы. Близость ЖКТ с его содержимым и огромной массой микроорганизмов определяет необходимость тщательного иммунного надзора. Роль первичного барьера выполняют слизистая кишечника (эпителий и лимфоидная ткань), а перитонеальная полость и печень роль следующего уровня защиты. Перитонеальная полость крыс содержит относительно большое количество клеток иммунной системы (3-8*107 кл.), включая макрофаги. Наличие большого количества наивных макрофагов вместе с простотой получения клеток перитонеальной полости определяет её, как основной источник для получения популяции резидентных тканевых макрофагов [1]. Многообразие биологических реакций этих клеток, а также их участие во многих физиологических и патофизиологических процессах определяет их, как перспективную мишень для разработки новых методов лечения ряда тяжелых заболеваний. Тканевые фагоциты участвуют в формировании реакции тканей на воздействие ионизирующих излучений [2, 3], ультрафиолетового излучения и неионизирующих электромагнитных полей промышленной частоты [4], сотовой связи [5]. Основным механизмом их участия в патологических процессах являются воспалительные реакции, сопровождающиеся усилением продукции активных форм кислородо и азота [3, 6]. Эти изменения ассоциированы с развитием геномной нестабильности. Также рядом работ показано участие тканевых фагоцитов в процессах старения, канцерогенеза [7], генезе болезней системы кровообращения.
Read More

Влияние микробиологических препаратов ЕМ-1 и ЕМX-GOLD на биокинетику Cs-137 в организме лабораторных животных

В журнале Известия национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2017 № 1. С. 46-53 опубликована статья сотрудников лабораторий института И. А. Чешика, А. Н. Никитина, Д. В. Сухаревой, Е. А. Медведевой, С. О. Гапоненко «Влияние микробиологических препаратов ЕМ-1 и ЕМX-GOLD на биокинетику 137Cs в организме лабораторных животных». В статье представлены данные исследования влияния микробиологических препаратов EM-1 и EMX-Gold на накопление и выведение 137Cs у лабораторных крыс-самцов при пероральном введении радионуклида. Определено, что через 8 суток после перевода на условно чистый рацион выведено 36-39 % накопленного 137Cs. При хроническом пероральном поступлении 137Cs его эффективный период полувыведения из организма 8-месячных крыс составил 352±69 ч, 10-месячных — 394±148 ч. Введение в рацион EM-1 и EMX-Gold на протяжении 2 мес. сокращало период полувыведения 137Cs на 16-19% (p<0,15). При 4-месячном содержании крыс-самцов на загрязненном радиоактивным цезием рационе постоянное добавление в питьевую воду микробиологических добавок EM-1 и EMX-Gold не изменяло скорость выведения радиоизотопа из организма.