О роли тиолдисульфидной системы в защите организма человека от действия аэрозольного загрязнения воздуха

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе представлены результаты исследования количественного распределения и качественных характеристик мелкодисперсных частиц атмосферного воздуха Владивостока. Хроническое воздействие аэрозолей этого ряда на жителей урбанизированной территории привело к развитию состояния окислительного стресса, следствием которого стало повышение уровня окислительных повреждений клеточных макромолекул и увеличение количества клеток со сниженным энергетическим статусом по сравнению с жителями благоприятного района. Интенсификация оксидативных процессов привела к увеличению содержания ключевых антиоксидантных ферментов (тиреодоксина, глутатиона, супероксиддисмутазы) и повышению антиоксидантной активности в целом. Основная роль в репарации белков и ДНК при воздействии мелкодисперсных частиц принадлежит тиоредоксиновой системе за счёт восстановления репарационных ферментов и тиол-дисульфидных связей. Тиол-дисульфид-зависимые антиоксидантные процессы вносят существенный вклад в защиту организма, препятствуя формированию окислительного стресса и апоптозу клеток. Длительное стресс-индуцирующее воздействие мелкодисперсных частиц может привести к истощению адаптационных и репарационных возможностей организма и способствовать развитию патологии.

Об авторах

Татьяна Исааковна Виткина

Владивостокский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» — НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения

Автор, ответственный за переписку.
Email: tash30@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1009-9011

Д-р биол. наук, проф. РАН, зав. лаб. медицинской экологии и рекреационных ресурсов Владивостокского филиала ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» — НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения.

e-mail: tash30@mail.ru

Россия

Т. А. Гвозденко

Владивостокский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» — НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-6413-9840
Россия

В. Н. Ракитский

Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана

Email: noemail@neicon.ru
Россия

В. П. Колосов

ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-8854-4752
Россия

В. И. Янькова

Владивостокский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» — НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-7310-2599
Россия

А. Ю. Горькавая

Владивостокский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» — НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения

Email: noemail@neicon.ru
Россия

А. В. Назаренко

Владивостокский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» — НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения

Email: noemail@neicon.ru
Россия

В. В. Чайка

ФГАОУ «Дальневосточный федеральный университет» Минобрнауки РФ

Email: noemail@neicon.ru
Россия

В. В. Кодинцев

ФГАОУ «Дальневосточный федеральный университет» Минобрнауки РФ

Email: noemail@neicon.ru
Россия

П. Ф. Кику

ФГАОУ «Дальневосточный федеральный университет» Минобрнауки РФ

Email: noemail@neicon.ru
Россия

К. С. Голохваст

Владивостокский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» — НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения; ФГАОУ «Дальневосточный федеральный университет» Минобрнауки РФ

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4873-2281
Россия

Список литературы

  1. Gehring U., Gruzieva O., Agius R.M., Beelen R., Custovic A., Cyrys J., et al. Air pollution exposure and lung function in children: the ESCAPE project. Environ. Health Perspect. 2013; 121 (11-12): 1357-64.
  2. Lim S.S., Vos T., Flaxman A.D., Danaei G., Shibuya K., Adair-Rohani H., et al. A comparative risk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clusters in 21 regions, 1990-2010: a systematic analysis for the global burden of disease study 2010. Lancet. 2012; 380 (9859): 2224-60.
  3. Lisitsyn A.P. Processes of Oceanic Sedimentation: Lithology and Geochemistry, Special Publications Series. Washington: American Geophysical Union; 1991.
  4. Brook R.D., Rajagopalan S., Pope C.A., Brook J.R., Bhatnagar A., Diez-Roux A.V., et al. Particulate matter air pollution and cardiovascular disease: an update to the scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 2010; 121 (21): 2331-78.
  5. Иванов В.П., Трухан С.Н., Кочубей Д.И., Куценогий К.П., Макаров В.И. Анализ природы адсорбированных слоев атмосферных аэрозолей. Химия в интересах устойчивого развития. 2006; (5): 449-52
  6. Mikkelsen R.B., Wardman P. Biological chemistry of reactive oxygen and nitrogen and radiation-induced signal transduction mechanisms. Oncogene. 2003; 22 (37): 5734-54
  7. Куликов В.Ю. Роль окислительного стресса в регуляции метаболической активности внеклеточного матрикса соединительной ткани (обзор). Медицина и образование в Сибири. 2009; (4). Available at: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=363
  8. Holmgren A., Lu J. Thioredoxin and thioredoxin reductase: current research with special reference to human disease. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010; 396 (1): 120-4.
  9. Mahmood D.F.D., Abderrazak A., El Hadri K., Simmet T., Rouis M. The thioredoxin system as a therapeutic target in human health and disease. Antioxid. Redox. Signal. 2013; 19 (11): 1266-303.
  10. Carilho Torrao R.B.D., Dias I.H.K., Bennett S.J., Dunston C.R., Griffiths H.R. Healthy ageing and depletion of intracellular glutathione influences T cell membrane thioredoxin-1 levels and cytokine secretion. Chem. Cent. J. 2013; 7 (1): 150.
  11. Lillig C.H., Holmgren A. Thioredoxin and related molecules-from biology to health and disease. Antioxid. Redox. Signal. 2007; 9 (1): 25-47.
  12. Zschauer T.C., Kunze K., Jakob S., Haendeler J., Altschmied J. Oxidative stress-induced degradation of thioredoxin-1 and apoptosis is inhibited by thioredoxin-1-actin interaction in endothelial cells. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2011; 31 (3): 650-6.
  13. Голохваст К.С. Атмосферные взвеси городов Дальнего Востока. Владивосток: ДВФУ; 2013.
  14. Голохваст К.С., Христофорова Н.К., Кику П.Ф., Гульков А.Н. Гранулометрический и минералогический анализ взвешенных в атмосферном воздухе частиц. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2011; (2): 94-100.
  15. Donaldson K. The biological effects of coarse and fine particulate matter. Occup. Environ. Med. 2003; 60 (5): 313-4.
  16. Lushchak V.I. Adaptive response to oxidative stress: Bacteria, fungi, plants and animals. Comp. Biochem. Physiol. C. Toxicol. Pharmacol. 2011; 153 (2): 175-90.
  17. Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б., Ткачёв В.О. Некоторые принципы и механизмы редокс-регуляции. Кислород и антиоксиданты. 2009; (1): 3-64
  18. Njuguna J., Pielichowski K., Zhu H. Health and Environmental Safety of Nanomaterials. Sawston: Woodhead Publishing; 2014.
  19. Mastrofrancesco A., Alfè M., Rosato E., Gargiulo V., Beatrice C., Di Blasio G., et al. Proinflammatory effects of diesel exhaust nanoparticles on scleroderma skin cells. J. Immunol. Res. 2014; 2014: 138751.
  20. Faurschou A., Menné T., Johansen J.D., Thyssen J.P. Metal allergen of the 21st century - a review on exposure, epidemiology and clinical manifestations of palladium allergy. Contact Dermatitis. 2011; 64 (4): 185-95.
  21. Ogino K., Wang D.H. Biomarkersofoxidative/nitrosative stress: an approach to disease prevention. Acta Medica Okayama. 2007; 61 (4): 181-9.
  22. HEI Review Panel on Ultrafine Particles: Understanding the Health Effects of Ambient Ultrafine Particles. Boston: Health Effects Institute; 2013.
  23. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток: жизнь и смерть, созидание и разрушение. Физиологические и клинико-биохимические процессы. СПб.: Мед. Пресса; 2006
  24. Shen Z.Y., Shen W.Y., Chen M.H., Shen J., Zeng Y. Reactive oxygen species and antioxidants in apoptosis of esophageal cancer cells induced by As2O3. Int. J. Mol. Med. 2003; 11 (4): 479-84.
  25. Wu Y.T., Wu S.B., Wei Y.H. Metabolic reprogramming of human cells in response to oxidative stress: implications in the pathophysiology and therapy of mitochondrial diseases. Curr. Pharm. Des. 2014; 20 (35): 5510-26.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Виткина Т.И., Гвозденко Т.А., Ракитский В.Н., Колосов В.П., Янькова В.И., Горькавая А.Ю., Назаренко А.В., Чайка В.В., Кодинцев В.В., Кику П.Ф., Голохваст К.С., 2024


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 - 37884 от 02.10.2009.