Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54223 БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ BIOORGANIC, BIOPHYSICAL AND MEDICINAL CHEMISTRY БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ Molecular mechanisms of aluminium ions neurotoxicity in brain cells of fish from different pelagic areas Молекулярные механизмы нейротоксичности ионов алюминия в головном мозге рыб различных пелагических зон Сухаренко Е В Sukharenko E V helenasuhar@gmail.com Недзвецкий В С Nedzvetsky V S nedzvetskyvictor@gmail.com Керченский государственный морской технологический университет ru Kerch state marine technological university ru Бингельский университет ru Bingol university ru 25 06 2017 25 06 2017 2 1 480 485 20 06 2017 20 06 2017 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54223/view

Исследовали нейротоксические эффекты (в течение 45 суток) повышенных концентраций хлорида алюминия (10 мг/л) на интенсивность оксидативного стресса и содержание астроцит-специфических белков (цитоскелетного ГФКБ и цитозольного кальций-связывающего протеина S100β) особей рыб различных пелагических зон (солнечного окуня, карася, плотвы обыкновенной, бычка-песочника). Определены отличия показателей оксидативного стресса в печени и головном мозге рыб в модельных условиях интоксикации ионами алюминия. Полученные результаты свидетельствуют о высокой чувствительности клеток нервной ткани к действию ионов алюминия. Установлено, что ионы алюминия индуцируют в головном мозге рыб достоверное повышение уровня конечных продуктов ПОЛ, рост активности ферментов антиоксидантной защиты, реактивацию глиальных клеток, повышение экспрессии ГФКБ и протеина S100β, увеличение содержания полипептидных фрагментов астроцит-специфических белков в результате их ограниченного протеолиза. Представленные результаты свидетельствуют о развитии характерной астроглиальной реакции в ответ на хроническое воздействие хлорида алюминия в головном мозге рыб различных пелагических зон.

Neurotoxic effects of aluminum chloride in heightened concentration (10 mg/L) were studied in a brain of fish from different pelagic areas, especially sun fish, carasius, roach, and bullhead. The intensity of oxidative stress and the content of both cytoskeleton protein GFAP and cytosol Ca-binding protein S100β were determined. The differences in oxidative stress data were observed in liver and brain of fish while 45 days treatment with aluminum chloride. Obtained data showed high sensitivity of neural tissue cells to exposure of aluminium ions. There was observed that aluminum ions induce integrated changes, especially more eminent of them - reliable increase of final LPO products, a rising of antioxidant enzime activity, a reactivation of glial cells in brain, and overexpression both GFAP and S100β protein. Moreover, aluminum ions induce growth of the content of polypeptide fragments from these astrocyte-specific proteins caused by limited proteolysis in fish brain cells. Presented results showed evident fact on the development of typical astroglial reaction against chronic effect aluminum chloride in a brain of fishes from distinct pelagic areas.

 гидробионты оксидативный стресс нейроспецифические белки глиальный фибриллярный кислый белок протеин S100β hydrobionts oxidative stress neurospesific proteins glial fibrillary acidic protein GFAP S100β

Сирина Н.В. Оценка воздействия на атмосферный воздух предприятий алюминиевой промышленности. Известия Иркутского государственного университета, 2008, № 1, c. 181-188. [Sirina N.V. Impact evaluation of enterprises of the aluminum industry on atmospheric air. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta, 2008, no. 1, pp. 181-188. (In Russ.)] Sirina N.V. Ocenka vozdeystviya na atmosfernyy vozduh predpriyatiy alyuminievoy promyshlennosti. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta, 2008, № 1, c. 181-188. [Sirina N.V. Impact evaluation of enterprises of the aluminum industry on atmospheric air. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta, 2008, no. 1, pp. 181-188. (In Russ.)] Новицкий Р.А., Сухаренко Е.В., Недзвецкий В.С. Молекулярные биомаркеры эффектов ионов Al3+ на генерацию оксидативного стресса и клеточную реактивацию в организме Lepomis gibbosus (Pisces: Centrarchidae). Гидробиол. Журнал, 2013, № 6 (49), c. 65-75. [Novitskiy R.A., Suharenko E.V., Nedzvetskiy V.S. Gidrobiol. Zhurnal, 2013, no. 6 (49), pp. 65-75. (In Russ.)] Novickiy R.A., Suharenko E.V., Nedzveckiy V.S. Molekulyarnye biomarkery effektov ionov Al3+ na generaciyu oksidativnogo stressa i kletochnuyu reaktivaciyu v organizme Lepomis gibbosus (Pisces: Centrarchidae). Gidrobiol. Zhurnal, 2013, № 6 (49), c. 65-75. [Novitskiy R.A., Suharenko E.V., Nedzvetskiy V.S. Gidrobiol. Zhurnal, 2013, no. 6 (49), pp. 65-75. (In Russ.)] Недзвецкий В.С., Сухаренко Е.В., Неруш О.П. Биологическая и социальная значимость использования молекулярных компонентов с целью определения метаболических нарушений, вызванных ионами алюминия. Ученые записки Российского государственного социального университета, 2011, № 4, c. 192-196. [Nedzvetskiy V.S., Suharenko E.V., Nerush O.P. Uchenyie zapiski Rossiyskogo gosudarstvennogo sotsialnogo universiteta, 2011, no. 4, c. 192-196. (In Russ.)] Nedzveckiy V.S., Suharenko E.V., Nerush O.P. Biologicheskaya i social'naya znachimost' ispol'zovaniya molekulyarnyh komponentov s cel'yu opredeleniya metabolicheskih narusheniy, vyzvannyh ionami alyuminiya. Uchenye zapiski Rossiyskogo gosudarstvennogo social'nogo universiteta, 2011, № 4, c. 192-196. [Nedzvetskiy V.S., Suharenko E.V., Nerush O.P. Uchenyie zapiski Rossiyskogo gosudarstvennogo sotsialnogo universiteta, 2011, no. 4, c. 192-196. (In Russ.)] Kaneko N., Yasui H., Takada J. Orally administrated aluminum-maltolate complex enhances oxidative stress in the organs of mice. J. Inorg. Biochem, 2004, vol. 12, no. 98, pp. 2022-2031. Kaneko N., Yasui H., Takada J. Orally administrated aluminum-maltolate complex enhances oxidative stress in the organs of mice. J. Inorg. Biochem, 2004, vol. 12, no. 98, pp. 2022-2031. Nday C.M., Drever B.D., Salifoglou T., Platt B. Aluminium interferes with hippocampal calcium signaling in a species-specific manner. Journal of Inorganic Biochemistry, 2010, vol. 104, pp. 919-927. Nday C.M., Drever B.D., Salifoglou T., Platt B. Aluminium interferes with hippocampal calcium signaling in a species-specific manner. Journal of Inorganic Biochemistry, 2010, vol. 104, pp. 919-927. Skilbrei O.T., Finstad B., Urdal K. Impact of early salmon louse, Lepeophtheirus salmonis, infestation and differences in survival and marine growth of sea-ranched Atlantic salmon, Salmo salar L., smolts 1997-2009. Journal of fish diseases, 2013, vol. 3, no. 36, pp. 249-260. Skilbrei O.T., Finstad B., Urdal K. Impact of early salmon louse, Lepeophtheirus salmonis, infestation and differences in survival and marine growth of sea-ranched Atlantic salmon, Salmo salar L., smolts 1997-2009. Journal of fish diseases, 2013, vol. 3, no. 36, pp. 249-260. Сухаренко Е.В., Недзвецкий В.С., Максимов В.И. Эффекты ионов алюминия на состояние нервной ткани солнечного окуня в различные сроки онтогенеза. Вестник АПК Ставрополья, 2015, № 1 (17), c. 119-125. [Suharenko E.V., Nedzvetskiy V.S., Maksimov V.I. Effect of aluminum ions on a state of nervous tissue of a sun fish at various ontogenetic ages. Vestnik APK Stavropolya, 2015, no. 1 (17), pp. 119-125. (In Russ.)] Suharenko E.V., Nedzveckiy V.S., Maksimov V.I. Effekty ionov alyuminiya na sostoyanie nervnoy tkani solnechnogo okunya v razlichnye sroki ontogeneza. Vestnik APK Stavropol'ya, 2015, № 1 (17), c. 119-125. [Suharenko E.V., Nedzvetskiy V.S., Maksimov V.I. Effect of aluminum ions on a state of nervous tissue of a sun fish at various ontogenetic ages. Vestnik APK Stavropolya, 2015, no. 1 (17), pp. 119-125. (In Russ.)]