Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p66.htm

 

 

 

ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ СЛАБОГО ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВЕ МОДЕЛИ МЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК IN VITRO

 

Щёголев Б.Ф.2,3, Коркош В.С.1, Белостоцкая Г.Б.2,4, Сурма С.В.3, Елдашев И.С.4, Голованова Т.А.2,4, Нерубацкая И.В.2,4

1Санкт-Петербургский государственный университет; 2ФГБУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А.Алмазова» Минздравсоцразвития РФ; 3ФГБУН Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН; 4ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, 194223, Россия, Санкт-Петербург, пр. Тореза, 44, E-mail: gbelost@mail.ru

 

В ряде физических теорий и гипотез, описывающих эффект влияния слабых магнитных полей (МП) на биологические объекты рассматривается возможное влияние МП на процессы, происходящие с участием заряженных частиц – ионов кальция, магния, калия и др., которые, в свою очередь, участвуют в различных биохимических и физиологических процессах как на уровне клеток, так и на уровне органов и тканей.

Поскольку ионы Ca2+ играют ключевую роль в выполнении основной функции мышц – сокращении, именно мышечные клетки являются адекватным объектом для изучения природы магнитобиологических эффектов, в особенности механизмов влияния МП на Ca2+ сигнализацию. В работе использовали две модели мышечных клеток новорожденной крысы, имитирующие процессы миогенеза в организме: культуру скелетных мышечных клеток и культуру клеток миокарда.  Обе модели позволяют исследовать формирование сокращающихся мышечных структур из резидентных миопредшественников: сателлитных клеток скелетных мышц и стволовых и прогениторных клеток миокарда, а также изучить воздействие слабого постоянного МП (ПМП) на их физиологию и Ca2+ метаболизм.

Показано, что воздействие слабого ПМП (160-400 мкТл) вызывает нарушения спонтанных флуктуаций внутриклеточного кальция и нарастание его концентрации как в скелетных миотрубках, так и в клетках формирующихся в культуре колоний, а также влияет на частоту их сокращений. ПМП прекращает спонтанные сокращения миотрубок, не успевших окончательно сформировать электромеханическое сопряжение (ЭМС), и оказывает слабое влияние на частоту сокращений полностью дифференцированных миотрубок (рис. 1 в, г) поздних сроков развития (13-15 дней). Частота сокращений колоний кардиомиоцитов сначала возрастает под влиянием слабого ПМП, а затем снижается или даже полностью прекращается (рис. 1 а, б). Полученные данные позволяют предположить, что биологический эффект ПМП может быть связан с его воздействием на ЭМС, осуществляющее сокращение мышечных клеток при непосредственном участии ионов кальция.

 

Рис. 1. а) Микрофотография колонии кардиомиоцитов; б) Изменение частоты сокращения колоний кардиомиоцитов под действием ПМП 160 мкТл, n=3; в) Микрофотография скелетных миотрубок; г) Изменение частоты сокращения миотрубок под действием ПМП: 1) 7-дневные миотрубки,200 мкТл, n=2; 2) 15-дневная миотрубка, 400 мкТл.

 

 

effects of weak STATIC magnetic field on two Muscle cell models in vitro

 

Korkosh V.S.1, Belostotskaya G.B.2,4, Surma S.V.3, Eldashev I.S.4, Golovanova T.A.2,4, Nerubatskaya I.V.2,4 Shchegolev B.F.2,3

 

1Saint Petersburg  State University; 2V.A. Almazov Federal Heart, Blood and Endocrinology Centre; 3I.P. Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences;  4I.M. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Russian Academy of Sciences, 194223, Russia, St. Petersburg, Thoreza  av., 44, : gbelost@mail.ru