Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0216U002689, 0112U004255 , Науково-дослідна робота Назва роботи Вплив неорганічних наночастинок аналогів місячного та марсіанського ґрунту на нервові закінчення головного мозку та клітини крові: оцінка біомодулюючих властивостей та токсичної дії. Назва етапу роботи Керівник роботи Борисова Тетяна Олександрівна, Дата реєстрації 22-06-2016 Організація виконавець Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАНУ Опис етапу Шкідливий вплив місячного та марсіанського ґрунту/пилу на тканини, що безпосередньо зазнають його дії, добре описані в літературі, в той час як його дія на тканини після перерозподілу його частинок в організмі тільки починає досліджуватись. При вдиханні, ультрадисперсні частинки затримуються в носовій порожнині та дихальних шляхах, і можуть переноситись в центральну нервову систему (ЦНС). Нейротоксичний потенціал місячного та марсіанського пилу досі не оцінений. Відомо, що глутамат є головним збуджуючим нейромедіатором в ЦНС ссавців, який бере участь у багатьох процесах нормального функціонування мозку. Порушення гомеостазу глутамату є одним з основних аспектів патогенезу багатьох нейрологічних захворювань. Дослідження було зосереджено на аналізі впливу симулянтів місячного та марсіанського ґрунту/пилу на ключові характеристики глутаматергічної нейротрансмісії. Оцінку розміру частинок симулянтів (зокрема і фракції частинок з малим діаметром) до і після обробки ультразвуком визначали методом фотонної кореляційної спектроскопії. З використанням міченого L-[14C]глутамату, було показано, що в присутності симулянта місячного пилу зростає зв'язування L-[14C]глутамату з ізольованими нервовими закінченнями головного мозку щурів (синаптосомами) в середовищі з низькою концентрацією Na+ та за низької температури (+4°С). В присутності симулянта марсіанського пилу та наночастинок магнетиту змін у зв'язуванні L-[14C]глутамату з синаптосомами не спостерігається. В експериментах з використанням потенціал - та рН-чутливого флуоресцентних зондів було показано, що в присутності симулянтів місячного та марсіанського пилу, а також наночастинок магнетиту, синаптосоми зберігають здатність підтримувати мембранний потенціал та протонний градієнт синаптичних везикул. Методом електронного парамагнітного резонансу показано, що фракції симулянтів місячного та марсіанського пилу з магнітними властивостями не зв'язуються з синаптосомами, тобто підвищення зв'язування глутамату з синаптосомами у присутності симулянтів не пов'язано з компонентами пилу, які мають магнітні властивості. При цьому методом лазерної кореляційної спектроскопії показано збільшення середнього діаметру нервових терміналей та тромбоцитів в присутності симулянту місячного пилу, що свідчить про зв'язування симулянтів з нервовими терміналями та тромбоцитами. Поєднання постійного подразнення від контакту з частинками ґрунту, особливо у довгострокових місіях, а також супутнє запалення, стрес, змінена гравітація, підвищена радіація, УФ і т.д. можуть посилити токсичність ґрунту. Тому проведено дослідження щодо сумісної дії симулянтів пилу та гіпергравітації. Показано, що в присутності симулянтів місячного та марсіанського пилу нервові терміналі, отримані з головного мозку щурів, що зазнали гравітаційного навантаження, зберігають здатність підтримувати мембранний потенціал. В присутності симулянта місячного пилу в середовищі з низькою концентрацією Na+ зростає зв'язування L-[14C]глутамату з нервовими закінченнями, ізольованими з головного мозку щурів, що зазнали гравітаційного навантаження. Отже, ефект симулянту місячного пилу є унікальним у порівнянні з симулянтом марсіанського пилу та наночастинками магнетиту. Викликаючи зміни позаклітинного рівня глутамату, який є вкрай важливим для правильної синаптичної передачі, місячний пил може мати шкідливий вплив на гомеостаз цього нейромедіатора в ЦНС. У довгострокових місіях поєднання умов зміненої гравітації з постійним контактом з частинками пилу можуть посилити його токсичну дію. За матеріалами проекту опубліковано 8 статей, з них 7 - у міжнародних фахових виданнях з сумарним "імпакт" фактором 19, а також 7 тез доповідей. Продовження досліджень у даному напрямку дозволить детально з'ясувати токсичний потенціал місячного та марсіанського пилу, оцінити механізм біомодулюючої та нейроактивної дії пилу, відокремити особливі ефекти магнітних наночастинок та карбонових структур у його складі, а також розробити стратегію його використання в космічної біотехнології, що буде значним внеском в позицію України як потужної космічної Держави з значним науковим потенціалом. Опис продукції Симулянти місячного та марсіанського пилу діють на нервові терміналі, отримані з головного мозку контрольних щурів, та тих, що зазнали гравітаційного навантаження. В присутності симулянта місячного пилу в середовищі з низькою концентрацією Na+ зростає зв'язування L-[14C]глутамату з нервовими закінченнями, ізольованими з головного мозку контрольних щурів, та тих, що зазнали гравітаційного навантаження. Нервові терміналі зберігають здатність підтримувати мембранний потенціал за присутності пилу у середовиші інкубації. Ефект симулянту місячного пилу є унікальним у порівнянні з симулянтом марсіанського пилу та наночастинками магнетиту. Викликаючи зміни позаклітинного рівня глутамату, який є вкрай важливим для правильної синаптичної передачі, місячний пил може мати шкідливий вплив на гомеостаз цього нейромедіатора в ЦНС. У довгострокових місіях поєднання умов зміненої гравітації з постійним контактом з частинками пилу можуть посилити його токсичну дію. Автори роботи І.О.Трикаш А.А.Борисов Н.В. Крисанова Н.Г. Позднякова Н.Г.Назарова Р.В. Сівко Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити