Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет






НазваниеХарьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет
страница7/19
Дата публикации02.07.2015
Размер1.97 Mb.
ТипТезисы
h.120-bal.ru > Биология > Тезисы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19

МОДЕЛЬ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ КЛЕТКИ IN SITU

О.В.Бурлакова, Е.А.Супруненко, В.А.Голиченков

Биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова, г.Москва, Россия

E-mail:burlakovao@mail.ru

Клетки пигментной системы низших позвоночных являются удобным объектом, моделирующим свойства онтогенеза многоклеточных (сочетание процессов размножения клеток, дифференцировки и специфической функциональной нагрузки), поскольку эти меланинсодержащие клетки способны митотически делиться в дифференцированном состоянии, степень их дифференцировки – появление специфических синтезов – легко регистрируется по окончательному продукту меланину и функциональная нагрузка – перераспределение меланинсодержащих гранул по клетке в ответ на изменение условий – дозируется как определенными экзогенными факторами, так и модуляцией эндогенных регуляторов. Интересно, что у бесхвостых амфибий (животных с непрямым развитием) в период метаморфоза происходит смена популяций меланинсодержащих клеток покровов – меланофоры, характерные для личиночной стадии, гибнут и заменяются на меланофоры взрослого типа, асоциированные в т.н. хроматофорную функциональную единицу с пигментными клетками других типов. Время приближения животного к метаморфозному климаксу, таким образом, можно рассматривать как период старения личиночного меланофора. Поэтому исследование процессов, сопровождающих затухание функции этих клеток, предшествующее их гибели, на фоне продолжающегося развития самого организма, может быть полезным для выявления закономерностей старения на клеточном уровне. Нам удалось показать, что по мере приближения к метаморфозу динамика физиологических реакций меланофоров (а именно, фазы дисперсии пигмента) у всех исследованных видов меняется сходным образом, причем как при действии естественного света, так и длинноволнового монохроматического (в отличие от коротковолонового). С другой стороны, чувствительность клеток к гипофизарным гормонам, вызывающим дисперсию, перед метаморфозом меняется – постепенно утрачивается чувствительность к одному из гормонов, причем у видов, ареал распространения которых делает теплорегуляторную функцию пигментной системы наиболее важной, это происходит на более поздних стадиях развития, т.е. рецепторный пул меланофора нарушается позже, чем у теплолюбивых видов.
ЗРЕЛЫЕ ПОЛОВЫЕ КЛЕТКИ КАК ОБЪЕКТ ЦИТОГЕРОНТОЛОГИИ

1Ю.К.Доронин, 2Г.Ю.Максудов

1Московский Государственный Университет им. М.В.Ломоносова, 2Московский Зоопарк, Россия

E-mail:doronin@protein.bio.msu.ru

В 1881-92 гг. Август Вейсман, опираясь на смелую для того времени идею М.Нуссбаума, создал представление о бессмертной «зародышевой плазме» и непрерывной линии половых клеток, «зародышевом пути», объединяющем прерывистую череду особей. Для целей, которые преследовал А.Вейсман (констатация способа наследования), были не столь существенны редукционное деление и половой процесс. Между тем, срок существования зрелых половых клеток (гамет) не только ограничен, но обычно краток, в сравнении со сроком существования «сомы» (многоклеточного организма).

Проблема выживания гамет, помимо очевидного прикладного значения (в русле бурно развивающихся методов биотехнологии в приложении к половым клеткам и многочисленных программ сохранения уникальных геномов), имеет общебиологическую значимость. Зрелые половые клетки высших животных, можно рассматривать как одноклеточную гаплоидную форму существования этих организмов на протяжении одной из фаз их жизненного цикла. В этой связи представляется, например, небезынтересным вопрос: как соотносятся сроки существования одноклеточной гаплоидной и многоклеточной диплоидной форм существования организмов? Демографические параметры, характеризующие выживание гамет фактически неизвестны: момент их «созревания» достаточно неопределенен, а срок жизни после попадания во внешнюю среду указывается лишь приблизительно.

Очевидно, что по мере существования гаметы возрастает вероятность ее гибели. Иными словами, гамета стареет и, соответственно, может служить объектом для исследования механизмов стационарного старения клеток. Для цитогеронтологических работ такие объекты, как, например, яйца рыб и амфибий, имеют ряд методических преимуществ: простоту получения и содержания; удобство наблюдения и манипуляций; фактически полное отсутствие межклеточных отношений в группе совместно содержащихся гамет облегчает интерпретацию результатов. С другой стороны, гаметы - терминально дифференцированные клетки, что, несомненно, должно проявиться в специфике старения и гибели этих клеток.
КРИВЫЕ ВЫЖИВАНИЯ АКТИВИРОВАННЫХ ЯИЦ ВЬЮНА MISGURNUS FOSSILIS L., СОДЕРЖАВШИХСЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ.

1С.М. Мохаммедзаде, 2Г.Ю.Максудов, 1Ю.К.Доронин

1Московский Государственный Университет им. М.В.Ломоносова, 2Московский Зоопарк, г.Москва,Россия

E-mail:doronin@protein.bio.msu.ru

В сообщении представлены результаты исследования динамики естественной гибели (вымирания) активированных яиц костистой рыбы – вьюна Misgurnus fossilis L. Порции икры, помещенной в чашки Петри в разведенный в два раза раствор Гольфретера, содержали при температуре +8, +17, +25 и +35 0С. С интервалом в 1-2 часа их просматривали, учитывали и удаляли погибшие икринки. Наблюдение продолжали до гибели последней икринки. Специального внимания потребовало определение момента наступления гибели яйца. Для этого проследили морфологические изменения, сопровождающие пребывание яйца в солевом растворе.

Кривые выживания активированных икринок по форме соответствуют известным кривым выживания лабораторных организмов (таких как плодовая мушка или мышь). Форма кривых фактически не изменяется при содержании икринок при18 0С (адекватный для нормального развития зародышей температурный режим) и при 25 0С (температура, не оптимальная для формирования нормальных зародышей, но в принципе не препятствующая развитию). Максимальная интенсивность гибели икринок в обоих случаях приходится на 10-13 час. При 35 0С икринки в массе гибли через 80 мин, а при 8 0С - в интервале с 24-го по 32-й час инкубации.

Сразу после помещения в раствор развивается реакция активации яйца. Через 10-15 минут изменяется сферическая форма клетки. Неоплодотворенное яйцо «имитирует» характерные изменения зиготы: бедная желточными гранулами цитоплазма концентрируется на одном из полюсов. Часто протоплазматический бугорок разделяется на две части, имитируя форму двуклеточного зародыша. Позднее клетка отделяет несколько разновеликих фрагментов, часть из которых распадается. В перивителлиновом пространстве на фоне некротических масс длительное время сохраняются один или два отграниченные мембраной фрагменты яйца. В конечном итоге под вторичной яйцевой оболочкой остаются только некротические массы. Именно такие структуры служили свидетельством гибели яйца. Описанная последовательность морфологических изменений гибнущих яиц напоминает события апоптоза.
ДРОБЛЕНИЕ ЗАРОДЫША КАК МОДЕЛЬ ПРОЛИФЕРАТИВНОГО СТАРЕНИЯ КЛЕТОК

А.Е.Александрова, Н.Ю.Доронина, Ю.К.Доронин

Московский Государственный Университет им. М.В.Ломоносова,

г. Москва,Россия

E-mail:doronin@protein.bio.msu.ru

В ранних зародышах вьюна (Misgurnus fossilis L.), при помещении их в раствор с повышенным содержанием Na+ (более 0,25 г-экв.), не осуществляются характерные события морфогенеза, но сохраняется дробление. В результате в пределах зародышевых оболочек образуется неструктурированная масса клеток, клеточный клон, существующий на протяжении 2-3 суток.

Зиготы вьюна помещали в раствор с повышенным содержанием Na+ (0,3 г-экв). В течение суток, через каждые 1-2 часа отбирали 10-12 зародышей и помещали в 1 мл уксусно-глицериновой смеси, фиксирующей и диссоциирующей клетки, и полностью растворяющей желточные гранулы. В каждой из таких проб определяли число клеток и вычисляли среднее число клеток в зародыше на момент фиксации.

На протяжении 6-8,5 часов численность клеток зародыша быстро возрастала до 10000-12000, после чего начинала снижаться: вначале резко (уменьшаясь более чем в два раза в течение следующих 2,5 часов), а затем медленнее (следующее двукратное уменьшение численности определяется через 12-14 часов). Т.о., первая фаза кривой соответствует фазе экспоненциального роста (клетки совершают 13-14 последовательных делений) ; затем, фактически без периода стабилизации численности (стационарной фазы), начинается фаза деградации численности клеток, на протяжении которой клеточная гибель преобладает над пролиферацией.

Из представленного описания следует, что мы имеем дело со своеобразной стареющей “культурой” эмбриональных клеток (т.к. по мере существования зародышевой клетки в составе аномально развивающегося зародыша возрастает вероятность ее гибели), развивающейся в пределах зародышевых оболочек. Вызванное избытком Na+ аномальное развитие зародыша может служить объектом для модельных цитогеронтологических исследований. Однако, следует иметь в виду особенности зародышевых клеток: деление, не сопровождающееся ростом дочерних клеток, отсутствие собственной транскрипции на протяжении дробления, низкий уровень метаболизма.
РОЛЬ ИГИБИТОРОВ КЛЕТОЧНОЙ ПРОЛИФЕРАЦИИ В ОНТОГЕНЕЗЕ.

А.Б.Малышев, М.Я Шевцова, *Е.А.Шенцева

Харьковский национальный университет, НИИ биологии,

г.Харьков, Украина,

*Белгородский государственный университет, г.Белгород, Россия

E-mail:malyshev@univer.kharkov.ua

Интегральная теория старения в последнее время находит многочисленные подтверждения и предполагает, что процесс старения организмов зависит от скорости пролиферации, устойчивости и адаптивности к действию внешних факторов. В том числе, таких как тяжелые металлы, радионуклиды и другие антропогенные факторы.. С другой стороны, как показано, многочисленными исследованиями старение есть результат изменяющегося клеточного гомеостаза.

Известно, что с возрастом изменяется характеристики большенства всех функциональных систем организма. Примером таких ведущих возрастных изменений, являются изменения состава белков, в том числе коллогена, липидов, соотношений типов клеток, а также в результате адаптивных изменений и скорости пролиферации клеток.

По имеющимся данным, процесс старения организма зависит, непосредственно, от скорости пролиферации, длительности жизни и уровня дифферинциации клеток.

Нами были изучены факторы, ингибирующие в тканях скорость деления клеток, которые показали:

- с возрастом снижается активность ингибитора клеточной пролиферации в минимум в два раза, что по нашему мнению может привести к нарушению клеточного гомеостаза и возникновению в организме необратимой адаптивной реакции;

- резко снижается чувствительность гепотоцитов к ингибиторам и вместе с тем возникает резистентности клеток к действию данного белкового фактора, однако возрастная зависимость резистентности клеток требует дальнейших исследований.

Факторы способствующие продлению жизни животным, такие как сдерживающие рост питание (каллорийно ограниченная диета), оказывают влияние как на скорость пролиферации, так и на уровень активности и количество регуляторов.

Все это позволяет сделать вывод, что этот фактор, регулирующий скорость деления клеток в организме, занимает одно из центральных звеньев в процессе старения организмов.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗРАСТА

Л.М.Белозерова

Пермская государственная медицинская академия, г.Пермь, Россия,

E-mail:belozerova@perm.ru

Цель работы - сравнение онтогенетических методов определения биологического возраста по физической работоспособности и антропометрии.

Нами использована следующая возрастная классификация: дети младшего школьного возраста (7-12 лет), среднего школьного возраста (13-14 лет), старшего школьного возраста (15-17 лет), люди молодого (18-19 лет), зрелого (20-59 лет), пожилого (60-74 лет) и старческого (75-89 лет) возраста.

Физическую работоспособность измеряли методом степэргометрии с нарастающей нагрузкой до достижения субмаксимально возможной частоты сердечных сокращений или появления общепринятых противопоказаний. Для определения биологического возраста использовались показатели - субмаксимальная физическая работоспособность, субмаксимальная физическая работоспособность на кг массы тела; частота сердечных сокращений, систолическое и диастолическое давление на высоте нагрузки. Всего обследовано 589 человек.

Физическое развитие оценивалось по показателям антропометрии: роста стоя в см, массы тела в кг, окружности грудной клетки на вдохе, выдохе, паузе в см, экскурсии грудной клетки в см, спирометрии - жизненной емкости легких в мл, динамометрии - силы сжатия кисти правой и левой руки в кг. Число обследованных составило 1888 человек.

Для сравнения ведущей тенденции темпа возрастных изменений мы воспользовались соотношением квадратов коэффициентов множественной корреляции, так как одному году хронологического возраста соответствует R2 биологического возраста. При таком подходе соотношение R2 мужчин: R2 женщин показывает, во сколько раз темп возрастных изменений больше или меньше темпа женщин.

Как свидетельствуют полученные данные, соотношение по физической работоспособности в периоде развития составило 1,04; в периоде зрелости и старения 1,09; по антропометрии 1,03 и 1,44 соответственно.

В соответствии с обоими методами установлена единая закономерность: женщины имеют более медленный темп возрастных изменений в периоды развития, зрелости и старения по сравнению с мужчинами. Наиболее ярко эта закономерность проявляется на этапе зрелости - 20 - 59 лет.

Метод по антропометрии является ориентировочным при сопоставлении с методом определения биологического возраста по физической работоспособности. Но, учитывая широкое применение антропометрии в спортивной медицине, может быть рекомендован для скрининговых исследований диагностики темпов биологического развития, зрелости и старения.
РЕГУЛЯЦИЯ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ ОРГАНИЗМА

Ю.В. Никитченко

НИИ биологии Харьковского национального университета

им. В.Н. Каразина, Харьков, Украина;

E-mail: padalko@univer.kharkov.ua

В свете свободнорадикальной теории старения многие исследователи рассматривают перекисное окисление липидов (ПОЛ) в качестве основно­го процесса, вызывающего нарушения структуры и функции мембран и макромолекул клетки в процессе постнатального онтогенеза. Вместе с тем, представление об активации ПОЛ в поздние периоды возрастного развития мало обосновано экспериментально, а имеющиеся данные по этому поводу противоречивы.

Проведенные системные исследования изменений ПОЛ и его регуляции при естественном, замедленном и ускоренном старении позволили уста­новить, что интенсивность ПОЛ в тканях крыс максимальна на начальных этапах онтогенеза и снижается при старении. Снижение интенсивности ПОЛ с возрастом объясняется увеличением вклада ферментативной анти­оксидантной системы (АОС) и, в основном, - GSH-зависимой. Вместе с тем, обнаруженное уменьшение с возрастом активности ферментов, генерирующих восста­новленный NADP и GSH, свидетельствует о снижении надежности GSH-за­висимой АОС у стареющего организма и позволяет объяснить механизмы снижения устойчивости стареющего организма к действию факторов окружающей среды и механиз­мы возникновения и развития возрастных заболеваний.

Установленное снижение активности электронтранспортной цепи ми­тохондрий и значительное увеличение активности GSH-зависимых антиок­сидантных ферментов и ферментов, обеспечивающих эту защитную систему восстановительными эквивалентами, в тканях животных, содержащихся на калорийно-ограниченной диете, может быть, с одной стороны, основной причиной увеличения максимальной продол­жительности жизни при использовании данной модели, а с другой, - служить объяснением менее выражен­ного пролонгирующего жизнь эффекта длительного применения экзогенных антиоксидантов. Снижение активности GSH-зависимой АОС и нарушение структур­но-функционального состояния митохондрий при длительном применении тироксина может лежать в основе наблюдающегося при этом ускорения старения организма.

Предполагается, что характер изменения активности Se-зависимой глутатионпероксидазы и содержания гидроперекисей липидов, а также изменения активности электронтранспортной цепи митохондрий и скорос­ти высокоамплитудного набухания этих органелл может быть надежным критерием скорости старения и поиска эффективных геропротекторов.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19

Похожие:

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconФгбоу впо «Южно-Уральский государственный университет» (национальный...
Регистрация будет проходить 03 апреля 2015 г по адресу: г. Челябинск, Комплекс «Сигма», пр. Ленина, 78 «в», 2 этаж с 1000 − 1100

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconФгбоу впо «Южно-Уральский государственный университет» (национальный...
Регистрация будет проходить 03 апреля 2015 г по адресу: г. Челябинск, Комплекс «Сигма», пр. Ленина, 78 «в», 2 этаж с 1000 − 1100

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconФгбоу впо «Южно-Уральский государственный университет» (национальный...
Регистрация будет проходить 03 апреля 2015 г по адресу: г. Челябинск, Комплекс «Сигма», пр. Ленина, 78 «в», 2 этаж с 1000 − 1100

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconФгбоу впо «Южно-Уральский государственный университет» (национальный...
Регистрация будет проходить 29 марта 2013 г по адресу: г. Челябинск, Главный корпус юурГУ, пр. Ленина, 76, 2 этаж с 0900 − 1000

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconИнформатика и Вычислитель- ная техника
Государственный Научно-Исследовательский Институт Физических проблем имени Ф. В. Лукина

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconПо центру страницы
Научно-исследовательский проектно-конструкторский институт морского флота Украины (укрниимф) и Одесский национальный морской университет...

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию
Фгу «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconКнига посвящена такому важному разделу медиафилософии как методологический...
Анкт-петербургский государственный университет, философский факультет, исследовательский центр «медиафилософия», петербургское отделение...

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconXvi региональной научно-практической конференции
Гну «Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства»

Харьковский государственный университет научно-исследовательский институт биологии биологический факультет iconМатериалы XVI региональной научно-практической конференции
Гну «Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства»






При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
h.120-bal.ru
..На главнуюПоиск