Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p109.htm

 

 

 

О НЕКОТОРЫХ ФАКТОРАХ, ВЛИЯЮЩИХ НА АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК

 

Шалимов В.В., Чечулин И.В.

 

Canadian Research Centre, Vancouver, Canada, V5H1M2

e-mail: vladimir057@yandex.ru, iticom@hotmail.com

 

1. Микромеханические разрушения. Для оценки воздействия выбрана тест-система, в которой использовалась меристема лука Allium cepa или Allium atroviolaceum. Луковицы проращивались в отстоянной водопроводной воде; фиксировалась длина молодых корешков и их число. Часть клеток луковицы разрушалась внедрением иглы из нержавеющей стали в трех точках по середине луковицы, расположенных под углом 120 градусов по отношению друг к другу. Диаметр иглы- индентора 0,3 мм, длина – 8 мм. Действие механической деструкции оценивалось по изменению скорости роста клеток корневой меристемы и по интенсивности прорастания новых корешков. Были получены следующие результаты. Средняя скорость роста корней на начальном этапе составляла - 20 нм/с, а их среднее число - 4. После проведения механодеструкции клеток луковицы скорость роста корешков увеличилась до 70 нм/с, а их число возросло до 32. Проведено исследование действие на растения инсулина Хумалог. Раствор инсулина Хумалог вводился в среднюю часть луковицы микрошприцом по рассмотренной выше схеме; доза каждой инъекции - 5 ед. инсулина. При совместном действии препарата Хумалог и механодеструкции клеток луковицы, средняя скорость роста клеток корневой меристемы увеличилась до 85 нм/с, заметно возросло (до 47) число появившихся молодых корешков. Следовательно, раствор инсулина оказывает влияние на формирование корневой системы лука. Клетки луковицы содержат большое количество активных компонентов, в том числе, эфирных масел, цетокинов, белка, ферментов, гормонов и т.п. Эти вещества стимулируют деятельность клеточных органов, синтез новых клеток. При разрушении клеточной мембраны они высвобождаются и, попадая в межклеточное пространство,перемещаются в объеме растения. С другой стороны, в тканях луковиц существуют клетки в недифференцированном состоянии. Дифференцировку могут запускать как внутренние причины, так и внешние. Клетки реагируют на внешние раздражители, в том числе, на цетокины – небольшие пептидные информационные молекулы. Молекулы, взаимодействуя со специфическими рецепторами, локализованными на клеточных мембранах, стимулируют функциональную активность клеток и их дифференциацию. Под действием цетокинов инициальные клетки меристемы дают начало клонам специализированных клеток молодых корней. Структура инсулина – аминокислоты в виде двух пептидных цепей, соединенных сульфидными мостиками, близка к строению цетокинов и имеет характерные сульфидные связи. Поэтому, инициальные клетки меристемы могут воспринимать их как собственные биоактивные химические соединения, которые дополнительно направляют развитие и дифференцирование стволовых клеток.

2. Воздействие барьерных миниразрядов.В зоне действия разряда обрабатывались: a) Суспензия, содержащая споры нитчатого гриба плесени Penicillium notatum. Обработка спор вызывала изменение морфологических признаков нитчатого гриба. Cкорость роста гриба увеличивалась примерно в 5 раз; плесень начинала выделять очень сильный антибактериальный препарат. b) Питательная среда с вирусом гриппа А. В разряд помещался бульон, содержащий вирусы гриппа А. Вирусологические исследования проводились с использованием общепринятых методик. Облученными вирусами гриппа А заражали куриные эмбрионы. Фиксировались начало, причина и скорость гибели эмбрионов. Опыты показали: вирусы гриппа А после облучения трансформировались в чрезвычайно агрессивную форму. Куриные эмбрионы, инфицированные такими вирусами, быстро погибали - все 100%; причина – массовая гибель эритроцитов. Известны мутагены влияющие на микроорганизмы. Барьерный разряд [1] не имеет аналогов в природе и является новым фактором воздействия на живые системы к которому нет адаптации. Микроорганизмы на газоразрядную обработку реагируют появлением целого спектра новых качеств, ранее потенциально скрытых. Результатом таких биологических эффектов является более полная реализация генетического потенциала микроорганизмов, выражающаяся повышением устойчивости к экстремальным воздействиям и появлением высокотоксичных форм с полифункциональной биологической активностью.

3. Действие активных форм кислорода. Скорость роста всходов гороха, огурца на электродах из нержавеющей стали, алюминия в 3,5 - 4 раза выше, чем на подложке из стекла. Если же на игольчатые электроды, введённые в луковицу, подать переменное напряжение порядка 1В, то скорость роста корешков луковицы достигнет 106 нм/с. Используемые металлы, имеют тонкую окисную плёнку. Адсорбция воды на этой пленке происходит как в виде молекул , так и в виде молекул  в диссоциированном на протоны и гидроксид-анионы состояниях. Последние отдают электроны в металл и превращаются в молекулы перекиси водорода, которые оказывают стимулирующие воздействия на биологические объекты. Протоны, забирая электроны, превращаются в атомы и молекулы водорода. Так, окисные плёнки поверхности металлов фактически являются генераторами активных форм кислорода. Биологические исследования предполагают использование живых организмов в качестве тестовых систем. По ответной реакции клеток биосистемы можно судить о потенциальной опасности воздействия тех или иных факторов. Например, микромеханическое разрушение клеток может стать причиной быстрого и неконтролируемого развития опухолей, различных форм новообразований после проведения биопсии или малотравматичных операций, а микроразряды - приводить к появлению новых вирусных заболеваний.

Shalimov V.V., Chechulin I.V. Canadian Research Centre, Vancouver, Canada, e-mail: vladimir057@yandex.ru, iticom@hotmail.com. Discovered the effect of the mini electrical discharge on viruses and spores of penicillin, micro-mechanical destruction of cells. The results are high efficiency of processing in biological systems.

 

 

Литература

1.      Шалимов В.В. Атмосферный барьерный разряд в неоднородном электрическом поле // ЖТФ, 1993г. Том 63. № 9. стр.185-190