Роль активных форм кислорода в механизмах адаптации к факторам окружающей среды

1. Роль активных форм кислорода в механизмах адаптации к факторам окружающей среды Ю.В.Архипенко лаборатория адаптационной медицины, факультет фундаментальной медицины, МГУ имени М.В.Ломоносова «АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА НА СЕВЕРЕ: МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ», Архангельск, 3 - 4 декабря 2012 г.

2. Активные формы кислорода • Супероксидный анион-радикал • Гидроксильный радикал • Перекись водорода • Пероксинитрит • …

3. Свободнорадикальное окисление • Липидов • Белков • Нуклеиновых кислот • Углеводов • …

4. Значимость окислительного стресса для организма норма 0 некроз, разрушение структур патологические процессы онкология апоптоз адаптация

5. Участие активных форм кислорода в реализации клеточных ответов на внешний фактор Физиологические функции Внешний фактор Адаптация, резистентность АФК некроз Повреждение структур апоптоз

6. out in nucleus

7. Рецептор Рецептор Red-ox signaling Протеин-тирозин-киназа Cross-talk Киназныекаскады Каспазныекаскады Физиол.ответ и резистент-ность Факторытранскрипции NFkB, AP-1, HIF Экспрессиягенов ядро Синтезспециф. и стресс-белков HSP, HОx, антиоксидантные ферменты

8. Пути адаптации Специфические Прямые и перекрестные эффекты адаптации: Неспецифические Адаптация к гипоксии Адаптация к стрессу Устойчивость к гипоксии Устойчивость к стрессу

9. Адаптация на уровнях организма Адаптация дыхания Системные механизмы: Адаптация системы крови Тканевая адаптация Локальные механизмы: Клеточная адаптация

10. Сравнение адаптации к интервальной и постоянной гипоксии Терскол Москва %% 200 нормоксия 100 0 Постоянная гипоксия в горах Интервальная гипоксия “6000 m” Интервальная гипоксия “4000 m” - Активность каталазы * - P<0,05 **- P<0,02 - Продукты ПОЛ (ТБК-активные)

11. Многократное действие ограниченного по интенсивности адаптивного фактора отмена внешний фактор неспецифическая резистентность АФК АФК АФК АФК АФК

12. Адаптация к изменениям уровня O2 [O2], % 30 Hyperoxia-Normoxia 20 5 min. Hypoxia-Normoxia Hypoxia-Hyperoxia - ROS 10

13. Длительность плавания и доля активной фазы плавания (темно-серый) 1 2 3 4 1 - PhL – acute physical load (exhausting swimming with 5% from weight, at 21оC) 2 - PhT + PhL- acute physical load after physical training 3 – HN + PhT + PhL – PhL after PhT combined with adaptation to hypoxia-normoxia. 4 – HH + PhT + PhL – PhL after PhT combined with adaptation to hypoxia-hyperoxia. * - significance of differences, active phase(Р ≤ 0.05) from group PhT (Mann-Whitney U-Test).

14. Individual duration of rat swimming/benzene 2 3 1 SinglePhL (1), benzene and PhL (B+PhL)(2), adaptation to hypoxia/hyperoxia andbenzene and PhL (HH+B+PhL)(3). Ordinate - individual number of animal; abscissa- time, min.

15. Уровень HO-1 (A)и HSP-70 (B)при адаптации к гипоксии и/или гипероксии liver A positive ctrl HP+HO Ctrl HO+N HP+N TBST Thymus, to H35, to B Ctrl HP+HO H35, to HP+HO HO+N HP+N HO+N HP+N liver brain

16. Защитные эффекты гипоксической тренировки в клинике Заболевания системы дыхания Сердечно-сосудистая система Язвы желудка и12-перстной кишки Диабет Атеросклероз Шизофрения Кожные заболевания (нейродермит) Ревматоидный артрит Предоперационная подготовка

17. Выводы Активные формы кислорода (АФК) являются участниками неспецифической компоненты процесса адаптации организма к факторам среды Периодичность умеренной активации АФК обеспечивает устойчивое накопление клеточных компонентов, способствующих повышению устойчивости к внешним факторам