WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 18 |
1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В. Н. КАРАЗИНА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ IX МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ ТЕЗИСЫ 26 – 29 мая 2010 года Харьков 1 УДК 591.1.15.871.74 Биологические механизмы старения IX международный симпозиум Тезисы докладов. 26 – 29 мая 2010 г. – Харьков 2010 г.

Организационный комитет Председатель: Божков Анатолий Иванович тел. (057) 7075340; 3438788 E-mail:bozhkov@univer.kharkov.ua Заместитель председателя:

Бабенко Наталья Алексеевна Тел.(057) 3435665 Ответственные секретари:

Падалко Владимир Ильич тел. (057) 3438244, E-mail:padalko@univer.kharkov.ua Голтвянский Анатолий Владимирович тел. (057) 3438788 Члены оргкомитета:

Анисимов В.Н. (Россия), Бабенко Н.А. (Украина), Безруков В.В. (Украина), Бондаренко Л.А.

(Украина) Бутенко Г.М. (Украина), Вайсерман А.М. (Украина), Воробьева Т.М. (Украина), Гольцев А.Н. (Украина), Давыдов В.В. (Украина), Кольтовер В.К. (Россия), Куликов А.В.

(Россия), Кульчицкий О.К. (Украина), Мензянова Н.Г. (Украина), Наумов А.Д. (Белоруссия), Никитченко Ю.В. (Украина), Обухова Л.К. (Россия), Перский Е.Э. (Украина), Хавинсон В.Х.

(Россия), Халявкин А.В. (Россия), Хохлов А.Н. (Россия ), Lemeshko V. (Columbia).

Технический оргкомитет:

Асадова М.К., Бондарь И.Н.

Адрес оргкомитета:

Институт биологии Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина Пл. Свободы, 4 61077, Харьков, Украина Оргкомитет симпозиума выражает глубокую благодарность генеральному директору ООО «Харьковские артезианские воды» Белокуру Геннадию Дмитриевичу за поддержку работы симпозиума 2 ОГЛАВЛЕНИЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ.......................................................................................................... 4 ТЕОРИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТ В ГЕРОНТОЛОГИИ.............................................................. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ГЕРОНТОЛОГИИ И ГЕРИАТРИИ......................................... АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ........................................................................................................ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ МЕТИЛИРОВАНИЕ ДНК, КЛЕТОЧНАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА, СТАРЕНИЕ И ЭПИГЕНЕТИКА Ванюшин Б.Ф.

Институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Россия vanyush@belozersky.msu.ru У эукариот ДНК подвержена энзиматическому метилированию с образованием остатков 5-метилцитозина в CG и CNG последовательностях. Эта модификация ДНК видо- и тканеспецифична, изменяется (глобально уменьшается) с возрастом и регулируется гормонами, она влияет на связывание ДНК с разными, в том числе и регуляторными белками (факторами). Метилирование ДНК контролирует все генетические процессы (репликация, транскрипция, репарация ДНК, транспозиция генов и др.). Оно является механизмом клеточной дифференцировки и выполняет функции как позитивного, так и негативного контроля над перечисленными процессами. Возрастное уменьшение степени метилирования ДНК впервые выявлено нами у нерестующей горбуши, а затем у млекопитающих (грызуны, крупный рогатый скот). Оно особенно резко выражено в повторяющихся последовательностях ДНК, связано с ремодуляцией хроматина и затрагивает также промоторные области разных генов (р16, р53 и другие). Антиоксиданты (ионол) сильно индуцируют ДНК-метилтрансферазную активность в печени крысы. Ингибирование метилирования ДНК изменяет профиль экспрессии генов, а его блокирование останавливает развитие (эмбриогенез), включает апоптоз и является летальным. Искажение метилирования ДНК вызывает раковую трансформацию клеток, а характер метилирования генов служит одним из ранних диагностических признаков разных форм рака. Раковая клетка по сравнению с нормальной имеет иной набор ДНК-метилтрансферазных активностей.

Недостаток доноров метильных групп (фолиевая кислота и др.) приводит к преждевременному старению.

Открытие регуляторной роли метилирования ДНК в функционировании генов послужило материальным обоснованием эпигенетики. Метилирование ДНК сопряжено с другими эпигенетическими механизмами клетки (разные энзиматические модификации гистонов, инактивирующее гены действие (silencing) малых интерферирующих РНК и другие).

Работа поддержана грантом РФФИ № 08-04-00012-а.

СВЕТОВОЙ РЕЖИМ, СТАРЕНИЕ И РАК Анисимов В.Н.

НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова, Санкт-Петербург, Россия Явлением, наиболее существенным для живой природы на Земле, является смена дня и ночи, света и темноты. Вращение нашей планеты вокруг своей оси и одновременно вокруг Солнца отмеряет сутки, сезоны и годы нашей жизни. Все больше сведений накапливается о роли эпифиза (шишковидной железы) и его гормона мелатонина в регуляции биологических ритмов. Физиологический контроль эндокринной функции эпифиза осуществляется в значительной мере световым режимом. Световая информация, воспринимаемая глазами, передается в эпифиз по нейронам супрахиазматического ядра (СХЯ) гипоталамуса через ствол верхней грудной части спинного мозга и симпатические нейроны верхнего шейного ганглия. В темное время суток сигналы от СХЯ вызывают увеличение синтеза и высвобождения норадреналина из симпатических окончаний. Этот нейромедиатор возбуждает рецепторы, расположенные на мембране пинеалоцитов, стимулируя, таким образом, синтез мелатонина. Свет угнетает продукцию и секрецию мелатонина, и поэтому его максимальный уровень в эпифизе и крови человека и животных наблюдается в ночные часы, а минимальный – в утренние и дневные.

Молекулярный часовой механизм в СХЯ составлен из взаимодействующих положительной и отрицательной обратных связей регулирующих петель нескольких (по крайней мере, их девять) основных циркадианных «часовых» генов (Per1, Per2, Per3, Cry-1, Cry-2, Clock, Bmal1/Mop3, Tim и др.). Показано, что свет напрямую воздействует на экспрессию некоторых «часовых» генов, обеспечивающих циркадианный ритм. Эти гены регулируют функции клеток, контролирующих экспрессию генов ключевого клеточного цикла деления и генов апоптоза. Мутации в некоторых часовых генах драматически сказываются на многих функциях организма и приводят к развитию различных патологических процессов.

Если эпифиз уподобить биологическим часам организма, то мелатонин можно уподобить маятнику, который обеспечивает ход этих часов. Снижение амплитуды его колебаний приводит к их остановке. Пожалуй, более точно будет сравнить эпифиз с солнечными часами, в которых мелатонин играет роль тени от гномона – стержня, отбрасывающего тень от солнца. Днем солнце высоко и тень коротка (уровень мелатонина минимален), в середине ночи – пик синтеза мелатонина эпифизом и секреции его в кровь.

При этом важно то, что мелатонин имеет суточный ритм, то есть единицей его измерения является хронологический метроном – суточное вращение Земли вокруг своей оси.

Изобретение более ста лет назад электричества и искусственного освещения кардинально изменило как световой режим, так и продолжительность воздействия света на человека. Воздействие света в ночное время, часто называемое световым загрязнением, увеличилось и стало существенной частью современного образа жизни, что сопровождается множеством серьезных расстройств поведения и состояния здоровья, включая сердечнососудистые заболевания и рак. Согласно гипотезе «циркадианной деструкции», воздействие света в ночные часы нарушает эндогенный суточный ритм, подавляет ночную секрецию мелатонина, что приводит к снижению его концентрации в крови.

Искусственное увеличение продолжительности светового периода в течение дня (на 2-часа) приводит у грызунов к увеличению продолжительности эстрального цикла и в некоторых случаях к его нарушению. Если воздействие света увеличить до 24 ч. в сутки, у большинства мышей и крыс в короткие сроки развивается синдром персистирующего эструса. В физиологических условиях этот синдром развивается в более позднем возрасте (у крыс – обычно между 15 и 18 мес. жизни) и затем переходит в анэструс, который является физиологическим эквивалентом климактерического синдрома у женщин. В яичниках у крыс с персистирующим эструсом обнаруживают фолликулярные кисты и гиперплазию текаткани яичника, в них отсутствуют желтые тела. Вместо циклической продукции гонадотропинов, пролактина, эстрогенов и прогестерона, характеризующей нормальный репродуктивный период, эти гормоны секретируются ациклически, что приводит к гиперпластическим процессам в молочных железах и матке.

Имеются данные, что воздействие света ночью укорачивает продолжительность менструального цикла у женщин с длинным (более 33 дней) циклом. 60 % медицинских сестер с регулярным менструальным циклом и частой работой в ночную смену имели менструальный цикл короче 25 дней. Около 70 % обследованных медицинских сестер жаловались на редкие или частые дисменореи.

У крыс с персистирующим эструсом обнаруживается снижение толерантности к глюкозе и чувствительности к инсулину. Установлено, что постоянное освещение приводит к увеличению порога чувствительности гипоталамуса к ингибирующему действию эстрогенов у самок крыс. Этот механизм является ключевым в старении репродуктивной системы, как у самок крыс, так и у женщин. Итак, влияние света ночью приводит к ановуляции и ускорению, связанного с возрастом, выключения репродуктивной функции у грызунов и к дисменорее у женщин. Воздействие постоянного света увеличивает перекисное окисление липидов (ПОЛ) в тканях животных и уменьшает общую антиокислительную и супероксиддисмутазную активности, тогда как применение мелатонина вызывает снижение активности ПОЛ, особенно в головном мозге.

Количество рабочих, имеющих ночную работу или работу по сменам, достигает 20 % в США и 15-20 % от общего количества работающих в большинстве стран Европейского Экономического Сообщества. Очевидные проблемы со здоровьем среди сменных рабочих включают нарушения сна, желудочно-кишечные заболевания, увеличение случаев сердечнососудистых заболеваний, нарушение метаболизма и толерантности к липидам и, возможно, увеличение случаев развития диабета. Показано, что ожирение, высокий уровень триглицеридов и холестерина, низкая концентрация липопротеинов высокой плотности (ЛВП) обнаруживаются в этой группе чаще, чем у рабочих дневных смен. С другой стороны, имеются доказательства, показывающие, что метаболический синдром, который представлен ожирением, высоким уровнем триглицеридов и холестерина, липопротеинов низкой плотности, гипертонией, сниженной фибринолитической активностью крови, сниженной толерантностью к глюкозе, является не только фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, но и фактором риска возникновения злокачественных опухолей.

Cообщают о гораздо большем количестве смертей от злокачественных новообразований у сменных рабочих, которые работали на производстве не менее 10 лет, по сравнению с рабочими, занятыми только в дневные смены. По данным Евы Шернхаммер с соавт. (2001), основанных на исследовании состояния здоровья медицинских сестер, включавшем в себя вопросы о стаже, сменной работе, дневных, ночных и вечерних сменах, среди медсестер, имеющих стаж более 30 лет и сменную работу, относительный риск РМЖ составлял 1,36 по сравнению с медицинскими сестрами, которые не работали посменно. У медсестер, длительно работающих в ночные смены, был найден сниженный уровень мелатонина и повышенный уровень эстрогенов в крови. Проведенный мета-анализ, основанный на 13 исследованиях, включающих семь исследований работников авиалиний и шесть исследований представителей других профессий, работающих в ночные смены, показал, что общая оценка риска равнялась 1,48. Существенный риск развития РМЖ имели летный состав авиалиний и женщины, работающие в ночные смены. В исследовании, объектом которого были данные о здоровье почти 45 тысяч медицинских сестер в Норвегии, было установлено, что показатель дополнительного риска РМЖ у работавших по ночам в течение 30 и более лет составил 2,21. Увеличенный риск РМЖ и рака толстой кишки был обнаружен у длительно работавших по ночам жителей Сиэттла.

В 1966 г. И.О. Смирнова обнаружила развитие гиперпластических процессов в молочной железе и мастопатий у 78-88 % самок крыс через 7 месяцев после начала воздействия постоянного освещения. По данным И.А. Виноградовой (2007) при содержании в условиях постоянного освещения до 18-месячного возраста доживает чуть больше половины самок крыс, тогда как почти 90% крыс были живы к этому сроку в комнате, в которой поддерживался стандартный режим освещения. Спонтанные опухоли были обнаружены у 30% крыс, содержавшихся при постоянном освещении, против 16% – при стандартном режиме освещения. В опытах, проведенных в нашей лаборатории Д.А.Батуриным, воздействие постоянного освещения у самок мышей, несущих ген рака молочной железы HER-2/neu, сопровождалось увеличением множественности аденокарцином молочной железы по сравнению с группой стандартного освещения. Следует отметить, что эффект постоянного освещения был пропорционален интенсивности освещения. Воздействие постоянного освещения значительно ускоряло возрастные нарушения репродуктивной функции и существенно усиливало спонтанный канцерогенез у мышей линии СВА. Немецкий исследователь К. Бартш обнаружил, что постоянное освещение, начатое в возрасте 30 дней, приводило к ускорению развития спонтанных аденокарцином эндометрия у крыс линии BDII/Han.

В 1965 г. И.К. Хаецкий впервые сообщил о стимулирующем влиянии постоянного освещения на вызванный введением 7,12-диметилбенз(а)антраценом (ДМБА) канцерогенез молочных желез у крыс. При содержании животных с момента рождения при постоянном или стандартном режимах освещения количество аденокарцином молочных желез у крыс, получивших 20 мг ДМБА внутрь в возрасте 55 дней, составило, соответственно 95% и 60%.

Применение мелатонина существенно угнетало развитие индуцированных ДМБА опухолей в обеих изучаемых группах. Введение другого канцерогена, N-нитрозометилмочевины (НММ), крысам, содержащимся при стандартном режиме освещения, сопровождалось развитием аденокарцином молочных желез у 55 % животных. Воздействие постоянного освещения значительно увеличивало количество развившихся аденокарцином молочных желез и уменьшало их латентный период. У крыс, находящихся в условиях постоянного освещения, отмечался ночной подъем уровня пролактина и уменьшался уровень мелатонина в сыворотке крови по сравнению с аналогичными показателями, определяемыми у крыс, содержащихся в условиях стандартного освещения (Д.Ш. Бениашвили и др., 1993). Эти данные согласуются с другими наблюдениями относительно стимулирующего эффекта постоянного освещения на канцерогенез молочных желез, индуцированный ДМБА или НММ.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 18 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.