Когерентное излучение как модулятор программированной гибели клеток

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На лейкоцитах и культуре фибробластов человека, модели биологической ткани и коже экспери­ментальных животных (крысы) изучены эффекты постоянного и импульсного воздействий излучения­ми лазеров на гелий-неоне, красителе и александрите. Исследованы изменения морфологии кожи, ди­намика интерстициальной температуры модели биологической ткани, концентрация активных форм кислорода и выраженность деструкции ДНК в культурах клеток, а также соотношение клеток с призна­ками некроза и апоптоза после лазерных воздействий.

Установлено, что при многократном импульсном среднеэнергетическом локальном лазерном воз­действии в дерме и ее производных происходит активация пролиферативных процессов. При увели­чении энергии в импульсе и переходе ее величины за границу этого диапазона в коже крыс наблюда­лись признаки дистрофии и некробиоза. Показано, что термические эффекты среднеэнергетических импульсных воздействий в тканях не способны вызвать повреждения, приводящие к некрозу клеток. Лазерное излучение в этом диапазоне в отличие от высокоэнергетических доз вызывает гибель клеток путем апоптоза, а не некроза. Инициация программированной гибели клеток может быть вызвана пря­мым воздействием излучения на структуры митохондрий, а также опосредованно - через активацию внутриклеточных процессов продукции активных форм кислорода.

Об авторах

А. И. Тюкавин

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия МЗСР РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Венков

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия МЗСР РФ

Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. С. Кузнецов

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия МЗСР РФ

Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. Н. Петрищев

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия МЗСР РФ

Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. Ю. Двалишвили

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия МЗСР РФ

Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

Г. Ш. Мчедлидзе

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия МЗСР РФ

Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Бубнов

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия МЗСР РФ

Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Баллюзек Ф. В., Морозова С. И., Самойлова К. А. Медицинская лазерология. СПб.: Мир и семья, 2000.
  2. Борисова А. М., Хорошилова Н. В., Булгакова Г. И. Действие низкоинтенсивного лазерного излучения на иммунную систему // Тер. архив. 1992. Т. 64. № 5. С. 111-116.
  3. Брилль А. Г., Брилль Г Е., Киричук В. Ф. и др. Влияние излучения He-Ne лазера на активацию и агрегацию тромбоцитов // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1999. Т. 128. № 7. С. 48-49.
  4. Брилль Г. Е., Брилль А. Г. Гуанилатциклаза и NO-синтетаза - возможные первичные акцепторы энергии низкоинтенсивного лазерного излучения // Лазер, мед. 1997. Т. 1. № 2. С. 39-42.
  5. Горбатенкова Е. А., Азизова О. А., Парамо¬нов Н. В., Владимиров Ю. А. Механизм фото-реактивации гелий-неонового лазера // Доклады Академии Наук СССР. 1988. Т. 299. № 4.
  6. Григорьев М. Ю., Имянитов Е. Н., Хансон К. П. Апоптоз в норме и патологии // Мед. акад. журн. 2003. Т. 3. № 3. С. 3-11.
  7. Двалишвили М. Ю., Тюкавин А. И., Венков А. А., Мчедлидзе Г. Ш. Влияние низкоинтенсивного импульсного излучения лазера ВИБИМ на кожу // Тез. науч. конф. «Проблемы качества жизни в здравоохранении». М., 2003. С. 28.
  8. Девятков Н. Д., Беляев В. П., Гамалея Н. Ф. Лазеры в клинической медицине. М.: Медицина, 1981.
  9. Кару Т. И Первичные и вторичные клеточные механизмы лазерной терапии // Низкоинтенсивная лазерная терапия / Под ред. С. В. Москвина, В. А. Буйлина. М.: ТОО «Фирма Техника», 2000. С. 71-94.
  10. Клебанов Г. И. Молекулярно-клеточные механизмы лазеротерапии // Лазер и здоровье-99. Матер, междунар, контр. М., 1999. С. 451-452.
  11. Козлов В. И, Буйлин В. А. Лазеротерапия. М.: АСТР, 1993. 149 с.
  12. Лазеры в медицине: теоретические и практические основы / Под ред. И. А. Михайловой, Д. В. Соколова, Н. Е. Проценко, М. А. Рябовой, А. В. Соколова. СПб.: Изд-во СПб. Гос. мед. ун-та им. акад. И. П. Павлова, 1998.
  13. \У Л асу некая Е. Б., Краевое В. Д., Фрейдлин И. С. Взаимодействия макрофагов и стволовых кроветворных клеток мышей in vitro // Цитология. 1989. Т. 31. № 3. С. 359-363.
  14. Неворотин А. И. Введение в лазерную хирургию. СПб.: СпецЛит, 2000. 176 с.
  15. Плетнев С. Д. Лазеры в клинической медицине. М.: Медицина, 1996. 430 с.
  16. Скобелкин О. К Лазеры в хирургии. М.: Медицина, 1989.
  17. Федорова К И, Спитковский Д. М. Состояние ядерного хроматина лимфоцитов периферической крови у страдающих болезнью Дауна и у больных фенилкетонурией // Бюл. эксперт, биол. 1971. № 9. С. 103.
  18. Цыган В. Н. Эндогенная регуляция апоптоза. //Актульные проблемы иммунологии. СПб.: Гуманистика, 2004. С. 8-12.
  19. Чичук Т. В., Страшкевич И. А., Клебанов Г. И. Свободнорадикальные механизмы стимулирующего действия низкоинтенсивного лазерного излучения // Вестник РАМН. 1999. № 2. С. 27-32.
  20. Callaghan A., Riordan С., Gimore W, Mcintrye I., Allen J., Hannigan B. Reactive oxygen species inducible by low-intensity laser radiation after DNA synthesis in the haemapoetic cell line U937 // Lasers Surg. Med. 1996. Vol. 19. P. 201-206.
  21. Cuzzocrea S., McDonald M. C., Filipe H. M. et al. Effects of tempol, a membrane-permeable rad¬ical scavenger, in rodent model of carragenan-induced pleurisy // Eur. J. Pharm. 2000. Vol. 3 90. P. 209-222.
  22. Grossman N., SchneidN., Reuventi H, HalevyS., Lubart H R. 780 nm low power diode laser irradiation stimulates proliferation of keratinocyte cultures: involvement of reactive oxygen species // Lasers Surg. Med. 1998. Vol. 22. P. 212—218.
  23. Karu T. I., Lukpanova G., Parkhomenko L, Tiphlova O. Effect of irradiation with monochromatic visible light in cAMP content in Chines hamster fibroblast // Nuovo Cimento D. 1987. Vol. 9. P. 1245-1251.
  24. Lavi R., Sheinberg A., Friedmann H, Lubart R. Low-power visible light and hydrogen peroxide change ibtracellular calcium concentration in cardiac cells // Part of EUROTO Conference on Effects of Low-Power Light on Biological System. 1998. SPIE (3569). P. 36-43.
  25. Mecori Y. A. 11-3 dependent murine mast cells under go apoptosis on removal of il-3. Prevention of apoptosis by c-kin ligand // J. Immunol. 1993. Vol. 151. P. 3775-3784.
  26. OhsHiro T, Calderhead R. G. Low Level laser therapy: a practical introduction. New York: John Wiley and Sons, 1988. P. 212.
  27. Yoo Y-Ch., Watanabe R., Koike Y et al. Apoptosis in human leukemic cells induced by lactoferricin, a bovine milk protein-derived peptide: involvement of reactive oxygen species // Biochem. Biophys. Res. Communs. 1997. Vol. 237. P. 624-628.
  28. Curtin J. F, Donovan M., Cotter T. G. Regulation and measurement of oxidative stress in apoptosis // JIM. 2002. № 265. P. 49-72.
  29. Колмогоров A. H., Петровский И. Г, Пискунов Н. С. Исследование уравнения диффузии, соединенной с возрастанием количества вещества, и его применение к одной биофизической проблеме // Бюл. МГУ. Сек. А. 1937. Т. 1. Вып. 6. То же: Вопросы кибернетики. 1975. № 12. С. 1-25.
  30. Nicolis Е., Prigogin I. Exploring Complexity - Freeman, New York, 1989.
  31. Жаботинский A. M., Заикин A. H. Пространственные эффекты в автоколебательной химической системе // Колебательные процессы в биологических и химических системах. Т. II. Пущино-на-Оке: ИБФ АН СССР, 1971.
  32. Zaikin A. N., Zhabotinsky А. М. Concentration wave propagation in two-demensional liquid-phaseb self oscillating systeme // Nature. 1970. Vol. 225. P. 535-537.
  33. Ланда П. С. Нелинейные колебания и волны. М.:РАН. 1997. 720 с.
  34. Kindzelskii A. L., Petty Н. R. Apparent role of traveling metabolic waves in oxidant release by living neutrophils // PNAS. 2002. Vol. 99. № 14. P. 9207-9212.
  35. Petty HR, Kindzelskii A. L. // PNAS. 2001. Vol. 98. P. 3145-3149.
  36. Shvartsman S. Y Shooting from the hip: Spatial control of signal release by intracellular waves // PNAS. 2002. Vol. 99. № 14. P. 9087-9089.
  37. Кайзер Ф. Нелинейные колебания (предельные циклы) в физических и биологических системах // Нелинейные электромагнитные волны. М.: Мир, 1983. С. 230-275.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор, 2005



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.