Россия
УДК 57.04 Факторы. Воздействия
УДК 57.017.3 Адаптивность. Приспособляемость. Способность к восстановлению, репарации
В экспериментах на Drosophila melanogaster проведена оценка радиомодифицирующего действия бутилгидрокситолуола (БГТ) путем исследования уровня повреждений ДНК и выживаемости у линии дикого типа Canton-S и мутантов по sod-генам. Установлено, что введение в диету дрозофил БГТ может вызвать снижение чувствительности к хроническому γ-излучению разной интенсивности (0,42 и 40,3 мГр/ч). У особей с нормальным функционированием генов (Canton-S), развивающихся в условиях хронического облучения, БГТ в концентрациях выше 1 мкМ благоприятно влияет на цитогенетический показатель (снижая его уровень при мощностях дозы 0,42 и 40,3 мГр/ч) и продолжительность жизни (увеличивая ее параметры при мощности дозы 0,42 мГр/ч). Обнаружено специфическое влияние БГТ на генотипы с низкой активностью цитоплазматической (sod[n1]/+) и митохондриальной (sod[delta02]/+) супероксиддисмутазы. По показателям “повреждения ДНК” и “выживаемость” наиболее выраженный радиопротекторный эффект БГТ был отмечен у животных линии sod[n1]/+. Этот эффект зафиксирован при концентрациях вещества, превышающих 10 мкМ, и всех мощностях облучения. У особей линии sod[delta02]/+ противолучевое действие БГТ выявлено в концентрациях 10-20 мкМ (на уровень повреждений ДНК) и 100 мкМ (на продолжительность жизни). Комбинация БГТ и хронического облучения имеет преимущественно антагонистический (у всех генотипов), реже синергический/аддитивный (у sod-мутантов) характер. Данный препарат в зависимости от концентрации способен уменьшать повреждения ДНК и увеличивать продолжительность жизни у особей определенного генотипа, что указывает на его способность замедлять процессы старения. Таким образом, экспериментальные данные указывают на то, что введение БГТ в диету дрозофил может оказывать радиопротекторное действие, адаптируя организм к хроническому γ-излучению, и влияние этого эффекта зависит от генетического фона животных, особенно уровня активности соответствующих sod-генов.
дрозофила, γ-излучение, бутилгидрокситолуол, ДНК-разрывы, продолжительность жизни, антиоксидантная система, мутации в sod-генах
1. Computational approach for determining the spectrum of DNA damage induced by ionizing radiation / H. Nikjoo, P. O’Neill, W. E. Wilson [et al.] // Radiation Research. – 2001. – Vol. 156, № 5. – P. 577–583.
2. Radiation-induced normal tissue damage: oxidative stress and epigenetic mechanisms / J. Wei, B. Wang, H. Wang [et al.] // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. – 2019. – Vol. 4. – P. 3010342.
3. Изучение антиоксидантных и радиопротекторных свойств изоборнилфенолов при рентгеновском облучении в малой дозе / Л. Н. Шишкина, А. Ю. Бабкин, М. А. Климович [и др.] // Биофизика. – 2019. – Т. 64, 6. – С. 1200–1207.
4. EFSA panel on food additives and nutrient sources added to food (ANS); Scientific opinion on the reevaluation of butylated hydroxytoluene BHT (E 321) as a food additive // EFSA Journal. – 2012. – Vol. 10, № 3. – P. 2588.
5. Thakore, K. N. Butylated hydroxytoluene / K. N. Thakore //Encyclopedia of Toxicology (Third Edition). – USA : Academic Press, 2014. – P. 583–584.
6. Understanding the chemistry behind the antioxidant activities of butylated hydroxytoluene (BHT): a review / W. A. Yehye, N. A. Rahman, A. Ariffin [et al.] // European Journal of Medicinal Chemistry. – 2015. – Vol. 101. – P. 295–312.
7. Chapter 1.3 – Food auto-oxidation: an overview / A. Garg, R. Sharma, P. Dey [et al.] // Antioxidants Effects in Health. The Bright and the Dark Side. – Elsevier, 2022. –P. 43–68.
8. Chapter 22 – Formulation additives used in pharmaceutical products: Emphasis on regulatory perspectives and GRAS / S. Manchanda, A. Chandra, S. Bandopadhyay [et al.] // Dosage Form Design Considerations. Advances in Pharmaceutical Product Development and Research. – Academic Press, 2018. – Vol. 1. – P. 773-831.
9. Sankaranarayanan, K. The effects of butylated hydroxytoluene on radiation and chemically-induced genetic damage in Drosophila melanogaster / K. Sankaranarayanan // Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. – 1983. – Vol. 108, № 1–3. – P. 203–223.
10. Differential modifying effects of food additive butylated hydroxytoluene toward radiation and 4-nitro-quinoline 1-oxide-induced genotoxicity in yeast / K. B. Anjaria, N. N. Bhat, K. B. Shirsath [et al.] // Journal of Environmental Pathology, Toxicology and Oncology. – 2011. – Vol. 30, № 3. – P. 189–197.
11. Flybase. Revision 3. 2003. – URL: // http://flybase.bio.indiana.edu.
12. Ashburner, M. Drosophila: a laboratory handbook / M. Ashburner. – Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989. – 1331 p.
13. OASIS portable: user-friendly offline suite for secure survival analysis / S. K. Han, H. C. Kwon, J.-S. Yang [et al.] // Molecules and Cells. – 2024. – Vol. 47, № 2. – P. 100011. 14.
14. Influence of mus201 and mus308 mutations of Drosophila melanogaster on the genotoxicity of model chemicals in somatic cells in vivo measured with the Comet assay/ С. Bilbao, J. A. Ferreiro, M. A. Comendador [et al.] // Mutation Research. – 2002. – Vol. 503, № 1. – P. 11–19.
15. Yushkova, E. Interaction effect of mutations in the genes (piwi and aub) of the Argonaute family and hobo transposons on the integral survival parameters of Drosophila melanogaster / E. Yushkova // Biogerontolo-gy. – 2024. – Vol. 25. – P. 131–146.
16. Влияние комбинированного действия ионизирующего излучения и солей тяжелых металлов на частоту хромосомных аберраций в листовой меристеме ярового ячменя / С. А. Гераськин, В. Г. Дикарев, А. А. Удалова [и др.] // Genetika. – 1996. – Т. 32, № 2. – С. 279–288.
17. Kohn, R. R. Effect of antioxidants on lifespan of C57BL mice / R. R. Kohn // Journal of Gerontology. – 1971. – Vol. 26, № 3. – P. 378–380.
18. Effect of butylated hydroxytoluene on the mean lifespan of D. melanogaster / R. Félix, J. Ramirez, V. M. Salceda [et al.] // Drosophila Information Service. – 1970. – Vol. 45. – P. 121–123.
19. Cumming, R. B. Modification of the acute toxicity of mutagenic and carcinogenic chemicals in the mouse by prefeeding with antioxidants / R. B. Cumming, M. F. Walton // Food and Cosmetics Toxicology. – 1973. – Vol. 11. – P. 547–553.
20. Testa, B. Inhibitors of cytochrome P-450 and their mechanisms of action / B. Testa, P. Jenner // Drug Metabolism Reviews. – 1981. – Vol. 12, № 1. – P. 1–117.
21. Daniel, J. W. The metabolism of 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene in the rat and man / J. W. Daniel, J. C. Gage, D. I. Jones // Biochemical Journal. – 1968. – Vol. 106. – P. 783–390.
22. Wieber, L. I. Urinary metabolites of 3,5-di[1)3C]-methyl-l-methyl-ethyl-4-hydroxytoluene (BHT-t3C) in man / L. I. Wieber, J. R. Mercer, A. J. Ryan // Drug Metabolism and Disposi-tion. – 1978. – Vol. 6. – P. 296–302.
23. Петин, В. Г. Комбинированное воздействие факторов окружающей среды на биологические системы / В. Г. Петин, Б. И. Сынзыныс. – Обнинск : ИАТЭ, 1998. – 74 с.
24. Изучение гематопротекторной эффективности дикарбамина в условиях экспериментального пострадиационного костномозгового синдрома / И. Я. Моисеева, А. И. Зиновьев, С. А. Никишин [и др.] // Вопросы онкологии. – 2012. – Т. 58, № 1. – С. 81–84.
25. Радиомодифицирующий эффект гомогената галобактерий и его фракций в опытах in vitro / С. П. Ярмоненко, А. А. Вайнсон, Н. Кухинава [и др.] // Медицинская радиология и радиационная безопасность. – 2010. – Т. 55, № 6. – С. 5–7.
