Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника
Ранее было показано, что преэкспозиция организма малыми дозами гипербарической оксигенации (ГБО) повышает его устойчивость к более высоким давлениям, такие данные получены на дрозофиле (Klock, Winkle, 1979), крысах и мышах (Kravets e.a., 1980; Брень 1997). Снижение повреждений ДНК наблюдалась и в лейкоцитах человека после воздействия перекиси водорода in vitro, если предварительно кровь брали через 24 ч после сеанса ГБО in vivo (Rothfuss e.a. 1998). Снижение уровня аберраций хромосом после воздействия токсической дозы агента у организмов, предварительно обработанных низкими дозами мутагена, составляет суть явления кластогенной адаптации (Rieger e.a., 1990; 1992). Однако, в этих работах временной интервал между экспозициями малой и большой дозой составлял от нескольких часов до нескольких дней, мы в своей работе исследовали возможность проявления кластогенной адаптации при увеличении интервала между воздействиями от нескольких месяцев до года.
В наших экспериментах животные (крысы) на третий день постнатального развития были подвергнуты окислительному стрессу, индуцированному гипербарической оксигенацией в режиме 0,2 МПа 1 ч. Через 6 и 12 месяцев животные подверглись вторичной обработке ГБО в токсическом режиме 0,7 МПа или 0,5 МПа 1 ч соответственно. Результаты исследования уровня аберраций хромосом (АХр) в анафазах роговицы глаза крыс показал, что в контрольных группах животных уровень АХр варьировал в пределах от 0 до 3,2% что согласуется с данными литературы об уровне спонтанного мутационного процесса в соматических тканях животных.. Так раннее было показано, что соматический мутагенез является адаптивной нормой организма и в некоторых тканях животных может достигать до 6,0% (Гуськов, Шкурат, 1989; Бочков и др., 1999).
В группе животных, обработанных повышенным давлением кислорода – 0,2 МПа 1ч, через год после окончания воздействия агента наблюдается достоверное увеличение уровня АХр, однако эти значения находятся в пределах адаптивной нормы.
В группе животных, обработанных токсической дозой ГБО - 0,7 МПа до проявления первых судорог регистрируется повышенный уровень АХр, который более чем в 3 раза превышает контрольные значения. В этом варианте эксперимента были зарегистрированы трехполюсные митозы и полиплоидные клетки. Ранее было показано, что увеличение давления до 0,7 МПа приводит к появлению большого числа клеток с анеуплоидией и полиплоидией. Возможно, в возникновении нарушений митотического веретена и спирализации хромосом, ведущую роль играет не сам кислород, а параметр давления. В последние годы появились работы подтверждающие это предположение. Так японскими учеными было показано, что гидростатическое давление (4,000 psi в течение 20 мин) подавляет экспрессию гена, кодирующего гистон H1, который играет центральную роль в упаковке ДНК, и что подавление этого гена связано с уменьшением синтеза тубулина и актина в цитоплазме клеток HeLa (Willson e.a., 1997). Снижение синтеза этих белков приводит к уменьшению числа микротрубочек и микрофиламентов, которые поддерживают архетектонику клетки и участвуют в образовании веретена деления.
Преадаптация кислородом на раннем этапе постэмбрионального развития крыс одной избыточной атмосферой кислорода приводит к существенному снижению выхода аберраций хромосом как после воздействия 0,7 МПа, так и 0,5 МПа. Таким образом, кластогенная адаптация на вторичное воздействие ГБО не зависит от параметра давления и может сохраняться в течение длительного времени (до 1 года). Полученные результаты являются исходным пунктом для поиска возможности влиять на метаболизм пролиферирующих тканей. Возможно, что, используя различные условия обработки ГБО, можно изменять различные звенья обмена, позволяя ингибировать или активировать процессы синтеза и деструкции как в ядре, так и цитоплазме.
