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, декабря 2012 г.

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

Свободнорадикальное окисление Липидов Белков Нуклеиновых кислот Углеводов …

0 норма онкология апоптоз патологическиепроцессы некроз,разрушениеструктур Значимость окислительного стресса для организма адаптация

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

out in nucleus

Протеин- тирозин- киназа Киназные каскады Факторы транскрипции NFkB, AP-1, HIF Экспрессия генов ядро Синтез специф. и стресс-белков HSP, HОx, антиоксидантные ферменты Физиол.ответ и резистент- ность Каспазные каскады Рецептор Cross-talk Red-ox signaling

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

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

Сравнение адаптации к интервальной и постоянной гипоксии % Постоянная гипоксия в горах - Продукты ПОЛ (ТБК-активные) - Активность каталазы Интервальная гипоксия 4000 m Интервальная гипоксия 6000 m МоскваТерскол * - P

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

5 min [O 2 ], % Адаптация к изменениям уровня O 2 Hypoxia- Normoxia Hyperoxia- Normoxia Hypoxia- Hyperoxia - ROS

PhL – acute physical load (exhausting swimming with 5% from weight, at 21 о C) 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). Длительность плавания и доля активной фазы плавания (темно-серый)

Individual duration of rat swimming/benzene Single PhL (1), benzene and PhL (B+PhL) (2), adaptation to hypoxia/hyperoxia and benzene and PhL (HH+B+PhL)(3). Ordinate - individual number of animal; abscissa- time, min. 1 23

Уровень HO-1 (A) и HSP-70 (B) при адаптации к гипоксии и/или гипероксии Ctrl HP+HO HO+NHP+NTBST positive ctrl H35, t o Thymus, t o HP+HOHO+NHP+N HP+HO HO+NHP+N H35, t o Ctrl brain liver A B

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

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