Продолжительность жизни дрозофил

Так, увеличение концентрации О2 в атмосфере уменьшает продолжительность жизни дрозофил от 78 сут до менее 35 сут, и при этом в тканях опытных мушек обнаруживается накопление липофусцина — «пигмента старения». А значительное увеличение концентрации О2 в среде культивирования диплоидных фибробластов человека снижает их мито-тический потенциал, что, вероятно, определяется повреждением ДНК этих клеток.

О роли супероксидного и гидроксильного радикалов в радиационном поражении. Известно, что при радиолизе воды образуются следующие продукты: ОН, ейц Н2О2, Н30 + . В опытах с разведенными водными растворами биополимеров показано, что образование радикалов этих полимеров определяется их реакцией с и ОН В результате взаимодействия с молекулярным кислородом е~ образуется О2 . Особый интерес к радикалам ОН и О2 определяется4 не только тем, что они вносят существенный вклад в механизмы повреждения ионизирующим излучением молекул белка, мембран или ДНК, но и, возможно, частично определяют кислородный эффект в радиобиологии. Радикалы образуются и в результате метаболизма. Следовательно, облучение может усиливать образование таких «метаболических» кислородных радикалов.

Как известно, одним из наиболее радиорезистентных видов микроорганизмов являются M. radiodurans. Существует несколько гипотез о механизмах его радиорезистентности и одна из них следует из сравнения активности ферментов, участвующих в разрушении О2 и Н2О2, т. е. супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы в различных штаммах бактерий. В последние годы важные данные о роли рассматриваемых ферментов в радиорезистентности различных видов бактерий дрожжей получены в лабораториях Ю. Б. Кудряшова и И. Г. Самойленко.

Интересно также сравнить содержание СОД в тканях с различной радиорезистентностью. В частности, результаты наших исследований различных органов крыс, а также данные других авторов, исследовавших ткани людей через 3 ч после их гибели, позволяют заключить, что органы, относимые к числу радиорезистентных (мозг, печень, сердечная мышца, почка), содержат относительно большие количества СОД по сравнению с радиочувствительными органами (селезенка, костный мозг). Активность СОД в печени снижается в процессе старения животных. Возможно, это является одним из механизмов снижения радиоустойчивости организма в преклонном возрасте.

В связи с имеющимися в литературе данными о том, что небольшие дозы облучения могут индуцировать состояние повышенной радиорезистентности, возникает вопрос нельзя ли усилить синтез СОД путем индукции в клетках небольших количеств ее субстрата — О2 . Хотя пока нет фактов, подтверждающих это предположение, оно остается вероятным, в частности, с учетом гипотезы о сбалансированности в клетках процессов генерации свободных радикалов и систем защиты от них.

Повреждение генетического материала индуцированными излучением ]02, 02 и ОН механизмы их реакций с ДНК. Многие данные, обобщенные в, приводят к заключению, что повреждение ДНК (точнее, образование в ней двунитевых разрывов) является механизмом возникновения хромосомных аберраций. Поэтому данные о том, что СОД снижает частоту разрывов хромосом и других нарушений их структуры в облученных лимфоцитах человека, можно считать косвенным доказательством участия 02 в повреждении внутриклеточной ДНК.

Некоторые данные позволяют полагать, что радикалы имеют существенное значение при возникновении разрывов ДНК. Разрывы могут быть индуцированы вследствие того, что ОН" отрывает атом водорода от С-5 сахарного остатка ДНК с последующим присоединением 02, что и ведет к разрыву полинуклеотидной цепи. Кроме образования разрывов, реакция ОН с ДНК (при ее облучении в растворе) служит также механизмом повреждения оснований ДНК и других модификаций ДНК, которые приводят к инактивации инфекционной активности фаговой ДНК-Причем что касается последнего биологического эффекта, то, как свидетельствуют результаты исследований с использованием перехватчиков ОН, именно радикалы ОН в основном ответственны за такой эффект.