CC BY
56
© И. А. Федорова \ Н. В. Полуконова ', к. Н. Дворецкий 2, С. И. Богословская 3
Саратовский государственный медицинский университет,
1 — кафедра общей биологии, фармакогнозии и ботаники,
2 — кафедра медбиофизики,
3 — кафедра фармакологии и клинической фармакологии
Ш Проведен морфометрический анализ изменения активности ядрышкового организатора (ЯО), колец Бальбиани (КБ) — КБВ, КБ)С, и КБ2С, пуфа плеча В хромосомы I, компактности хромосом под действием холинотропных препаратов. Наиболее чувствительный критерий — компактность, устойчивый к стрессовому воздействию — ЯО. Выявлены противоположные цитогенетические эффекты атропина и пилокарпина — в период с 24 до 72 ч. при действии холиноблокатора(атропина) функциональная активность политенных хромосом (ПХ) в целом снижалась, при действии холиномиметика (пилокарпина) — повышалась.
Ш Ключевые слова: функциональная активность; политенные хромосомы; компактность; ядрышковый организатор; кольца Бальбиани; СЫюпот^ plumosus; холинотропные препараты;атропин; пилокарпин.
Поступила в редакцию 05.05.2009 Принята к публикации 02.07.2009
УДК 575:[612.014.24:615.322:547.94]:611.08 (045)
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЛИТЕННЫХ ХРОМОСОМ CHIRONOMUS (DIPTERA) ПОД ВЛИЯНИЕМ ХОЛИНОТРОПНЫХ ПРЕПАРАТОВ АТРОПИНА И ПИЛОКАРПИНА
ВВЕДЕНИЕ
Холинотропные препараты пилокарпин и атропин оказывают противоположное влияние на вегетативную нервную систему и секреторную активность желез человека и животных: м-холиномиметик пилокарпин стимулирует секреторную деятельность, а м-холиноблокатор атропин ее угнетает (Levin, 1992; Busch, Borda, 2007). В связи с широким применением в медицине нейро-тропных лекарственных препаратов, воздействующих на мускариновые холи-нореактивные системы, остается актуальным изучение их влияния на клеточном и субклеточном уровнях. Так, исследования рецепторной избирательности действия холинопозитивных и холинонегативных соединений на гидробионтах Daphnia magna, сопоставленные с результатами исследований, выполненных на крысах, позволили рекомендовать дафний в качестве альтернативного тест-объекта (Тонкопий и др., 1999; Подосиновикова и др., 2002). Анализировали молекулярные механизмы действия ненейронального ацетилхолина на клетку и иммунотропные эффекты антагонистов мускариновых рецепторов в профилактике водоиммерсионного стресса у мышей (Нежинская и др., 2006, 2008 б); выявлена ведущая роль холинергических механизмов в фармакологических эффектах подавления шоковой реакции (Нежинская и др., 2008 а).
Индикатором воздействия на молекулярно-генетическом уровне являются изменения функциональной активности интерфазных хромосом эукариотиче-ских организмов (Тимошевский, Назаренко, 2005). Удобным модельным объектом служат политенные хромосомы (ПХ) клеток слюнных желез личинок двукрылых насекомых — хирономид (Жимулёв, 1992, 1994; Кикнадзе и др., 1996; Петрова, Клишко, 2001). Так, в рамках сравнительно недавно возникшего научного направления «экологической» кариологии, изучающей реакцию генома эукариот на воздействие экологических факторов, проводятся исследования изменений структуры и функциональной активности ПХ, как в природных популяциях, так и в лабораторных условиях (обзор по: Полуконова, Фёдорова, 2006). Существующие данные о пуфинге, как достаточном условии для синтеза РНК, позволяют проводить оценку функциональной активности по размерам активных районов при обычной этилорсеиновой окраске. Так, даже при проведении мечения 3Н-уридином свечение может и не наблюдаться, в то время как транскрипция активно идет (Beermann, 1966), что связано с отсутствием превращения экзогенного 3Н-уридина в нуклеозид трифосфаты из-за их большого пула, уже накопленного клеткой (Beermann, 1966; Жимулёв, 1994).
Наличие м-холинергической нейромедиации у Chironomidae (Beauvais et al., 1999; Turberg et al., 1999) делает ядерный аппарат клеток слюнных желез, высокочувствительных к воздействию холинотропных препаратов, уникальным объектом для изучения их влияния на активность специфических участков ПХ. Было показано, что под действием пилокарпина секрет из слюнных желез хирономид полностью выводился; во время восстановления секреции слюнных желез Chironomus thummi ( = Ch. riparias) и Camptochironomus tentans после снятия влияния пилокарпина увеличивалась активность пуфов и колец Бальбиани (КБ) хромосомы IV, что также подтверждалось увеличением включенного 3Н-уридина в 15 раз (Beermann, 1973; Clever et al., 1969; Валеева, 1975; Mähr et al., 1980; Stockert, 1990).
Фармакологической особенностью атропина, как холи-ноблокатора, служит способность, наоборот блокировать м-холинорецепторы, его введение в организм сопровождалось уменьшением секреции слюнных желез (Grossbach, 1977).
Динамику и сравнение активности ПХ под действием холинотропных препаратов-антагонистов ранее не изучали. Между тем, такие исследования необходимы для установления и прогнозирования ответной реакции генетического аппарата эукариотических организмов в целом на воздействие холинотропных препаратов в связи с их широким применением в современной практической медицине.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Сопоставление цитогенетических эффектов холинотроп-ных препаратов на основе сравнительного анализа изменения функциональной активности ПХ личинок Chironomus plumosus под действием атропина и пилокарпина in vivo.
МЕТОДИКА
В качестве испытуемого объекта использованы личинки IV возраста и 7 фазы зрелости Ch. plumosus, собранные из природного водоёма Саратовской области в 1 декаде марта 2007 г. Возраст и фазу личинок устанавливали по таблице Н. Б. Ильинской, М. С. Иордана (Ильинская, Иордан, 1975).
Личинки были адаптированы в течение суток к лабораторным условиям. Выбор такого периода адаптации личинок был обусловлен тем, что у зимующих, диапазирующих личинок Ch. plumosus уже через 60 мин. при повышении температуры до 5—10 ° С индуцируется ряд пуфов, что может свидетельствовать об определенном уровне активности хромосом (Ильинская, Мартынова, 1978; Ильинская, 1981). Эксперименты проводили в пластиковых ёмкостях объёмом 250 мл при комнатной температуре в статических условиях, без субстрата (для того, чтобы избежать
адсорбции препарата на частицах ила), в отстоянной водопроводной воде при рН = 7 (РД 52.24.635-2002). Экспозиция влияния холинотропных препаратов на личинок составляла от 12 до 72 ч, что соответствовало острому периоду воздействия, поэтому кормление животных не осуществляли.
Величины ЬС50 определены методом пробит-анализа (Коросов, Калинкина, 2003) и аналитическим экспресс-методом (Фрумин, 1991). В эксперименте для выявления цитогенетических эффектов при интоксикации атропином использовали концентрации, лежащие в диапазоне 0,1 — 1 мг/ мл, пилокарпином — 0,5—5 мг/мл. При каждой экспозиции и концентрации исследовали 10 личинок (по 10 клеток слюнных желёз от каждой личинки). Всего исследовано около 480 личинок хирономид, из которых 80 — составили контрольную группу, а 400 — были подвергнуты воздействию холи-нотропных препаратов. Препаративная форма анализируемых лекарственных веществ — атропина сульфат (ФГУП Московский эндокринный завод, Россия), и пилокарпина гидрохлорид (Ферейн, Россия).
Сразу после окончания эксперимента личинок фиксировали в спирт-уксусной смеси (96 % этанол, ледяная уксусная кислота, 3 : 1). Препараты ПХ готовили по этилоорсеиновой методике (Дёмин, 1989). Временные препараты ПХ анализировали с помощью светового микроскопа «Люмипам» при увеличении 7 * 60. Фотографии хромосом получали при помощи микрофотонасадки к микроскопу Axiostar. Составлена фототека, включающая фотографии цитогенетических эффектов из каждого проведенного эксперимента.
В качестве морфологических критериев функциональной активности ПХ выбраны три типа их активных районов: ЯО — локус хромосомы, локализован — в отделе 2 хромосомы IV; КБ — локусы, локализованные, согласно классификации Ф. Л. Максимовой (1976) в 16 районе плеча В хромосомы I, в 7 и 8 отделах хромосомы IV; и пуф в 21 районе хромосомы I. При количественной оценке функциональной активности ПХ использованы индексы (табл. 1),
Таблица 1
Показатели функциональной активности политенных хромосом двукрылых насекомых
Индекс Расчет индекса для С^ plumosus Авторы, предложившие индекс
Название Обозначение
Индекс компактности хромосомы III CR * Отношение абсолютной длины плеча Е к ширине центромеры Ильинская, 1989, 1990
Коэффициент активности (кА) ЯО хромосомы IV NOR * Отношение максимального диаметра ядрышка к ширине интактного района 6 хромосомы IV Stockert, 1990
КА КБ1 хромосомы IV BRmR * Отношение максимального диаметра КБ1 к ширине интактного района 6 хромосомы IV Лычёв, 1968
КА КБ2 хромосомы IV bR2GR * Отношение максимального диаметра КБ2 к ширине интактного района 6 хромосомы IV Лычёв, 1968
КА КБ плеча В хромосомы I BR„R * Отношение максимального диаметра КБ плеча В к ширине интактного района 17 того же плеча хромосомы I Лычёв, 1968
КА видоспецифичного пуфа плеча В хромосомы I PbR * Отношение максимального диаметра пуфа 21 района плеча В к ширине интактного диска 21 Лычёв, 1968
* — индексы, обозначения для которых предложены нами.
Таблица 2
Значения вероятности статистически достоверных различий контрольных и опытных результатов
Препарат Атропин, мг/мл Пилокарпин, мг/мл
Индекс Время,ч 0,10 0,13 0,20 0,40 1,00 0,50 0,67 1,00 2,00 5,00
К/Е 12 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,30 < 0,01
24 0,54 < 0,01 0,03 < 0,01 0,41 0,48 0,89 0,05 0,39 0,05
48 < 0,01 0,62 < 0,01 0,75 0,04 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,05 < 0,01
72 < 0,01 0,05 < 0,01 0,15 0,05 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 —
КП 12 0,05 0,81 0,51 0,08 0,18 0,03 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
24 0,10 0,01 0,30 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,02 0,41 < 0,01 < 0,01
48 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,19 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,19
72 0,55 < 0,01 0,05 0,05 0,98 0,54 0,76 0,14 0,18 —
BRRB 12 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,17 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
24 < 0,01 0,04 0,27 0,82 0,09 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
48 0,26 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
72 0,61 0,14 < 0,01 < 0,01 0,03 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,33 —
BRR1G 12 0,12 0,51 0,05 < 0,01 0,33 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
24 0,43 0,22 0,04 0,08 0,90 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
48 0,09 < 0,01 < 0,01 0,25 < 0,01 0,45 0,90 0,03 0,64 0,05
72 < 0,01 < 0,01 0,09 < 0,01 0,04 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 —
BRR2G 12 0,23 0,93 0,41 < 0,01 0,02 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,33
24 0,02 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,13
48 0,28 < 0,01 0,70 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
72 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,05 0,50 0,76 —
SSPB 12 0,30 0,53 0,04 < 0,01 0,32 0,05 0,23 0,01 0,40 0,93
24 < 0,01 0,96 0,20 0,48 0,01 0,10 0,71 0,52 0,18 < 0,01
48 0,01 0,58 0,35 0,56 0,21 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
72 0,59 0,77 0,41 0,78 0,14 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
надежность применения которых определяется их независимостью от абсолютных размеров хромосом. Активность ПХ Ch. plumosas оценивали по установленным пределам значений индекса компактности (CR) от 5,7 ± 0,1 до 10,3 ± 0,1: уменьшение значения CR — ниже 5,7 ± 0,1, а также его увеличение выше 10,3 ± 0,1, согласно Н. Б. Ильинской (Ильинская, 1989), свидетельствовали о снижении функциональной активности ПХ. При сравнении индексов экспериментальные данные были нормированы на контроль (значения в контрольной группе были приняты за единицу).
Статистический анализ проводили в среде специализированных пакетов Excel и Statisttea 6. Для оценки статистической значимости различий между значениями морфометрических показателей в контрольной выборке и при воздействии разных концентраций лекарственных
препаратов использовали однофакторный дисперсионный анализ при р < 0,05 (табл. 2).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Изменение функциональной активности хромосом по индексу компактности и индексу активности ЯО. Функциональная активность ПХ по индексу компактности (СН) под влиянием атропина была резко повышена к 12 ч (изменение значения индекса компактности обратно пропорционально изменению функциональной активности ПХ). Через 24 ч после начала воздействия разными концентрациями атропина активность понижалась — отмечалась или тенденция к ее восстановлению до состояния в контроле, или ее восстановление. К 48 ч. активность ПХ вновь возрастала при действии концентраций 0,1 мг/мл, 0,2 мг/мл
та
и ^
Ф Ч х
х
ф
^
та х
00
ф о
X X
та ш О СР
ср
О х
-Q
О
ер
I-
х
о ^
та х
1,4 1,3 1,2 1,1 1
0,9 0,8 0,7
0 12 24 36 48 60 72
Экспозиция, ч.
-0,10 мг/мл
0,13 мг/мл ~в— 0,20 мг/мл
0,40 мг/мл - 1 мг/мл
та
и ^
Ф Ч х
X
ф
^
та х
00
ф о
X X
та ш О
ср
ср
О X
1,4 1,3 £ 1,2
° 1 1 ^-l/l
| 1
та 0,9
0,8
0,7
0 12 24 36 48 60 72
Экспозиция, ч.
-0,50 мг/мл
0,67 мг/мл -3— 1 мг/мл
— 2 мг/мл -5 мг/мл
Рис. 1. Изменение функциональной активности ПХ по индексу компактности под влиянием: I — атропина, II — пилокарпина
и 1 мг/мл или не отличалась от контроля — при других концентрациях. К 72 ч. — при действии большинства концентраций атропина наблюдалось снижение активности не только до состояния контроля, но и ниже (рис. 1, I).
Функциональная активность ПХ по индексу компактности под влиянием большинства концентраций пилокарпина к 12 ч. резко снизилась. Через 24 ч. после начала воздействия большинства концентраций активность восстанавливалась до состояния контроля. С 24 до 72 ч. отмечалась устойчивая тенденция повышения активности по сравнению с контролем (рис. 1, II).
Активность ЯО под влиянием разных концентраций атропина к 12 ч. была снижена или не отличалась от состояния в контроле. К 24 и 48 ч. наблюдалось снижение активности ЯО при действии большинства концентраций. Тенденция к восстановлению наблюдалась к 72 ч. при большинстве концентраций, а восстановление — при действии концентраций 0,1 мг/мл и 1 мг/мл (рис. 2, I).
Активность ЯО под влиянием большинства концентраций пилокарпина к 12 ч. резко повышалась, оставаясь повышенной до 48 ч., после чего плавно снижалась и к 72 ч. — восстанавливалась до состояния в контроле (рис. 2, II).
Изменение активности колец Бальбиани хромосомных плеч В и G и пуфа плеча В. Активность КБВ при действии большинства концентраций атропина с 12 до 72 ч. экспозиции по сравнению с контролем снижалась, восстанавливаясь до состояния в контроле только при влиянии концентраций 0,2 мг/мл, 0,4 мг/ мл и 1 мг/мл к 24 ч., 0,1 мг/мл — к 48 ч. и 0,1 мг/ мл и 0,13 мг/мл — к 72 ч. после начала воздействия (рис. 3, I).
В то время как при действии пилокарпина активность участка с 12 до 72 ч. экспозиции по сравнению с контролем повышалась, восстанавливаясь до состояния в контроле только при влиянии 0,2 мг/мл к 72 ч. после начала воздействия (рис. 3, II).
Изменения активности КБ1С и КБ2С при действии большинства концентраций атропина с 12 до 72 ч. экспо-
о о.
С
о
1,4 1,3 1,2 1,1
1
0,9 0,8 0,7
0,10 мг/мл
А 0,13 мг/мл
—В— 0,20 мг/мл
—0- 0,40 мг/мл
1 мг/мл
0 12 24 36 48 60 72
Экспозиция,ч.
о
.
.
о
о
.
-0,50 мг/мл
0,67 мг/мл _в— 1 мг/мл — 2 мг/мл -5 мг/мл
0 12 24 36 48 60 72
Экспозиция, ч.
Рис. 2. Изменение активности ЯО под влиянием: I — атропина, II — пилокарпина.
а.
о
1,4 1,3
.а
щ 1 2 о ',2
£1,1
О 1 Ü I
Ï 0,9
0,8
0,7
12 24 36 48 60 72
Экспозиция, ч.
0,1 мг/мл
▲ 0,13 мг/мл
—в— 0,20 мг/мл
—0- 0,40 мг/мл
1 мг/мл
о
.
.
о
1,4 1,3
.а
§ 1,2
£ 1,1 I 1
Ц 0,9 0,8 0,7
12 24 36 48 60 72 Экспозиция, ч.
0,50 мг/мл
А 0,67 мг/мл
—в— 1 мг/мл
—е- 2 мг/мл
5 мг/мл
Рис. 3. Изменение активности КБ под влиянием: I — атропина, II — пилокарпина.
та
и ^
Ф Ч х
х
ф
^
та х
00
ф о
X X
та m О О.
С О х
та
и ^
Ф Ч х
X
ф
^
та х
00
1,4 1,3 1,2 1,1 1
0,9 0,8 0,7
0 12 24 36 48 60 72
Экспозиция,ч.
ф о
X X
та m О
.
.
О х
-Û
о
.
IX
о ^
та х
1,4 1,3 1,2 1,1 1
0,9 0,8 0,7
~т I I I I г
0 12 24 36 48 60 72
Экспозиция, ч.
-0,10 мг/мл
0,13 мг/мл ~в~ 0,20 мг/мл
0,40 мг/мл - 1 мг/мл
-0,50 мг/мл
0,67 мг/мл -3— 1 мг/мл
2 мг/мл -5 мг/мл
Рис. 4. Изменение активности пуфа плеча В под влиянием I — атропина, II — пилокарпина
зиции были неоднозначны и разбалансированы, в целом отражая тенденцию подавления активности участков. В то время как при действии пилокарпина, активность КБ1С и КБ2С в целом повышалась, восстанавливаясь до состояния в контроле для КБШ к 48 ч., для КБ2С — к 72 ч. после начала воздействия.
Активность пуфа плеча В к 12 ч. при влиянии разных концентраций атропина повышалась или достоверно не различалась с контролем. К 24 ч. при действии разных концентраций атропина активность пуфа по сравнению с контролем снижалась, восстанавливаясь до состояния в контроле при действии концентраций 0,13 мг/мл, 0,2 мг/мл и 0,4 мг/мл. С 24 до 72 ч. экспозиции активность пуфа, в целом, достоверно не отличалась от контроля (рис. 4, I).
Активность пуфа к 12 ч. при влиянии разных концентраций пилокарпина снижалась или восстанавливалась до контроля, этот характер изменений активности участка сохранялся до 24 ч. экспозиции. С 24 до 72 ч. экспозиции при действии большинства концентраций пилокарпина отмечалась устойчивая тенденция к снижению активности (рис. 4, II).
ОБСУЖДЕНИЕ
Динамика функциональной активности ПХ во многом зависит от внутриклеточных репаративных процессов, связана с функциональной значимостью маркерного участка ПХ и продолжительностью времени восстановления его активности. В зависимости от функциональной роли участков ранее выделены две группы показателей активности ПХ: «общих» и «специфических функций» (Жимулёв, 1994). К показателям «общих функций» относится работа ЯО, участвующего в поддержании клеточного гомеостаза (Зацепина, 2007), и компактность хромосом (Ильинская, 1990), универсальность использования которых определяется возможностью их анализа в большинстве клеток эукариотических организмов. Активность ЯО в момент первичного отклика при действии атропина снижается, пилокарпина — возрастает. При увеличении продолжительности влияния как атропина, так и пилокарпина происходит восстановление активности ЯО до состояния в контроле, что в целом характеризует этот участок как устойчивый к стрессовому воздействию.
Снижение функциональной активности ПХ по индексу компактности под действием атропина было выявлено к 72 ч. воздействия. В момент первичного отклика (к 12 ч.) наблюдался прямо противоположный эффект — резкое повышение активности, свидетельствующее о включении краткосрочных механизмов клеточной гиперкомпенсации, недостаточных для сохранения гомеостаза при продолжительном воздействии. При действии пилокарпина характер изменений активности ПХ был прямо противоположным: в момент первичного отклика происходило ее резкое снижение, повышение же функциональной активности отмечалось к 72 ч. Поэтому изменение компактности ПХ можно считать одним из наиболее чувствительных показателей отклика ядерного хромосомного материала на воздействие.
К участкам, отражающим специфические функции, а именно выработку секрета слюнными железами, относятся КБ, характерные для клеток ряда органов двукрылых насекомых (Кикнадзе, 1972; Жи-мулёв, 1992). Изменение активности КБВ при воздействии как атропина, так и пилокарпина и КБШ, КБ2С при воздействии пилокарпина, в целом, адекватно фармакологическим особенностям действия этих лекарственных препаратов. Так, при влиянии атропина, подавляющего секреторную активность слюнных желёз, отмечается угнетение работы КБ — как участков ПХ, участвующих в синтезе тканеспе-цифических гликозилированных белков секрета. При влиянии пилокарпина, стимулирующего процесс секреции, активность КБ, напротив, возрастает. Характер изменения активности КБ коррелирует с реакцией ЯО в ответ на воздействие холинотроп-ных препаратов.
Изменение активности пуфа плеча В в диапазоне исследованных концентраций атропина, не вызывающего летальный эффект у личинок СН. plumosus, незначительно нарушалось относительно контрольного состояния в момент первичного отклика, в отличие от действия пилокарпина. Под влиянием пилокарпина, вызывающего летальный эффект у подопытных личинок, при увеличении экспозиции равновесие смещалось в сторону снижения активности. Неадекватная реакция такого секреторного участка ПХ, как пуфа плеча В, может свидетельствовать о токсичности препарата на молекулярно-генетическом уровне.
Литература
1. Валеева Ф. С., 1975. Влияние пилокарпина на пуффинг политенных хромосом слюнных желез СЫюпот^ Шитт1 // Цитология. Т. 17. № 9. С. 1032-1036.
2. Дёмин С. Ю, 1989. Изменчивость степени конденси-рованности политенных хромосом в клетках разных
органов личинок СНиопоти^ plumosus из природы: Автореф канд. дис. Л., 25 с.
3. Жимулёв И. Ф, 1992. Политенные хромосомы: морфология и структура. Новосибирск: Наука, 480 с.
4. Жимулёв И. Ф., 1994. Хромомерная организация политенных хромосом. Новосибирск: Наука, 565 с.
5. Зацепина О. В., 2007. Современные представления о свойствах и функциях ядрышка: ядрышко как мишень стрессовых воздействий на клетки // Цитология. Т. 53. № 9. С. 748-749.
6. Ильинская Н. Б., 1981. Влияние температуры содержания зимующих личинок СЫюпотиз plumosus на морфологию политенных хромосом // Цитология. Т. 23. № 6. С. 264-269.
7. Ильинская Н. Б., 1984. Характеристика политенных хромосом различной степени компактности у личинок природной популяции хирономуса // Цитология. Т. 26. № 5. С. 543-551.
8. Ильинская Н. Б., 1989. Морфологическая изменчивость политенных хромосом личинок хирономид в естественных условиях обитания: Автореф. докт. дис. Л., 38 с.
9. Ильинская Н. Б., 1990. Согласованность изменений компактности политенных хромосом и их плеч в клетках слюнных желез при акклиматизации личинок мотыля к различным температурам // Цитология. Т. 32. № 10. С. 993-1001.
10. Ильинская Н. Б., Иордан М. С., 1975. Методика определения стадии физиологической зрелости личинок хирономид IV возраста по структуре и величине зародышевых дисков // Матер. 1 (IX) заседания рабочей группы по проекту № 18 «Вид и его продуктивность в ареале» Вильнюс. С. 17-22.
11.Ильинская Н. Б., Мартынова М. Г., 1978. Включение 3Н-тимидина в политенные хромосомы слюнных желёз зимующих личинок хирономуса // Цитология. Т. 20. № 6. С. 522-526.
12. Кикнадзе И. И., 1972. Функциональная организация хромосом. Л.: Наука. 202 с.
13. Кикнадзе И. И., Истомина А. Г. Гундери-на Л. И. и др. 1996. Кариофонды хирономид крио-литозоны Якутии: Триба СЫюпотШ. Новосибирск: Наука, 166 с.
14. Коросов А. В., Калинкина Н. М., 2003. Количественные методы экологической токсикологии. Петрозаводск: ПетрГУ, КНЦ. 56 с.
15. Лычёв В. А., 1968. Изучение величины и распределения пуфов DrosopНila melanogaster в норме и при влиянии инбридинга и облучения: Дис. канд. биол. наук. Обнинск. 202 с.
16. Максимова Ф. Л., 1976. К вопросу о кариотипе СЫюпот^ plumosus Ь. Усть-Ижорской природной популяции Ленинградской области // Цитология. Т. 18. № 10. С. 1164-1169.
17. Нежинская Г. И., Владыкин А. Л., Сапронов Н. С., 2008 а. Эффекты модуляции холинерги-ческой системы при воспалении // Экспериментальная и клиническая фармакология. Т. 71. № 2. С. 46-48.
18. Нежинская Г. И., Владыкин А. Л., Сапронов Н. С. 2008 б. Ненейрональные эффекты мускаринового антагониста в профилактике стресса // Экспериментальная и клиническая фармакология. Т. 71. № 3. C. 65-69.
19. Нежинская Г. И., Лосев Н. А., Сапронов Н. С. 2006. Холинергическая система лимфоцитов // Экспериментальная и клиническая фармакология. Т. 69. № 6. С. 63-67.
20. Петрова Н. А., Клишко О. К., 2001. К вопросу об индивидуальной изменчивости кариотипа Chironomus plumosus: нетипичные пуфы у личинки из природной популяции Читинской обл. // Цитология. Т. 43. № 2. С. 172-177.
21.Подосиновикова Н. П., Космачев А. Б., Тонкопий
B. Д. и др., 2002. Daphnia magna Straus как объект при исследовании препаратов холинергического типа действия // Экспериментальная и клиническая фармакология. Т. 65. № 1. С. 73-74.
22. Полуконова Н. В., Фёдорова И. А., 2006. Эколого-кариологическая оценка последствий действия экологических факторов на хирономид (Chironomidae, Diptera) // Поволжский экологический журн. № 2/3.
C. 164-175.
23.РД 52.24.635-2002. Методические указания. Проверка наблюдений по оценке уровня токсического загрязнения донных отложений на основе биотестирования. Методы токсикологической оценки загрязнения пресноводных экосистем. М.: Росгидромет. 15 с.
24. Тимошевский В. А., Назаренко С. А. 2005. Интерфазная цитогенетика в оценке геномных мутаций в соматических клетках // Генетика. Т. 41. № 1. С. 5-16.
25. Тонкопий В. Д., Космачев А. Б., Загребин А. О., Филько О. А., 1999. Возможность использования Daphnia magna в качестве альтернативного тест-объекта для оценки рецепторной избирательности холинотропных веществ // Экспериментальная и клиническая фармакология. Т. 62. № 6. С. 23-25.
26. Фрумин Г. Т., 1991. Экспресс-метод определения эффективных и смертельных доз (концентраций) // Химико-фармацевтический журнал. № 6. С. 15-18.
27.Beauvais S. L., Atchison G. J., Stenback J. Z., Crumpton W. G., 1999. Use of Cholinesterase activity to monitor exposure of С^юnomus riparius (Diptera: Chironomidae) to a pesticide mixture in hypoxic wetland mesocosms // Hydrobiologia. Vol. 416. P. 163-170.
28. Beermann W., 1966. Differentiation at the level of the chromosomes // Cell Differentiation and Morphogenesis. Amsterdam: North Holland. P. 24-54.
29. Beermann W., 1973. Directed changes in the pattern of Balbiani Ring puffing in Chironomus: effects of a sugar treatment // Chromosoma. Vol. 41. P. 297-326.
30. Busch L., Borda E., 2007. Signaling pathways involved in pilocarpine-induced mucin secretion in rat submandiblar glands // Life sciences. Vol. 80. P. 842-851.
31.Clever U., Bultmann H, Darrow J. M., 1969. The immediacy of genomic control in polytene cells // Problems in biology: RNA in development / Eds. E. W. Hanly. Salt Lake City: Univ. of Utah Press. P. 403-423.
32. Grossbach U., 1977. The salivary gland of Chironomus (Diptera): a model system for the study of cell differentiation // Results and problems of cell differentiation. Biochemical differentiation in insect glands / Eds. W. Beerman. Berlin; Heidelberg; New York: Springer Verlag. Vol. 8. P. 147-196.
33. Levin S. L., 1992. Salivatory responces to classical and nontraditional parasympatolytic agents in human subjects: critical comments // Journal of clinical pharmacology. Vol. 32. P. 1013-1022.
34. Mahr R, Meyer B, Daneholt B, Eppenberger H. M, 1980. Activation of Balbiani Ring genes in Chironomus tentans after a pilocarpine — induced depletion of the secretory products from the salivary gland lumen // Develop. Biol. Vol. 80. P. 409-418.
35.Stockert J. C., 1990. The normalized Balbiani size as a quatitave parametr for transcription activity in polytene chromosomes // Biol. Zbe. Vol. 109. N 2. P. 139-146.
36. Turberg A., Schroder I., Wegener S., Londershausen M., 1999. Presence of muscarinic acetylcholine receptors in the cattle tick Boophilus microplus and in epithelial tissue culture cells of Chironomus tentans // Pesticide science. Vol. 48. P. 389-398.
Chironomus (diptera) polytene chromosomes functional activity under the influence of cholinotropic preparations
I. A. Fyodorova, N. V. Polukonova, K. N. Dvoretsky, S. I. Bogoslovskaya
SuMMARY: Morphometric analysis of nucleolar organizer (No), Balbiani rings (Br) — BRb, BR1g, BR2G, chromosome I arm puff B, chromosomes compactness activity change under the influence of cholinotropic preparations was carried out. most sensitive criterion — chromosomes compactness is, most stable under the influence of stress — No is. atropine and pilocarpine antagonistic effect on the polytene chromosomes (PC) sites activity pilocarpine manifested
itself in functional activity and restoration period duration change: on cholinoblocker effect activity decreased, while on cholinomimetic effect activity increased.
& KEY WORDS: functional activity; polytene chromosomes; compactness; nucleolar organizer; Balbiani rings; Chironomusplumosus; cholinotropic preparations; atropine; pilocarpine.
' Информация об авторах
Федорова Ирина Александровна — аспирант.
Саратовский государственный медицинский университет, кафедры ботаники и фармакогнозии.
410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, 112. E-mail: [email protected]
Полуконова Наталья Владимировна — доцент. Саратовский государственный медицинский университет Росздрава, кафедра ботаники и фармакогнозии. 410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, 112. E-mail: [email protected]
Дворецкий Константин Николаевич — доцент. Саратовский государственный медицинский университет Росздрава, кафедра медбиофизики.
410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, 112. E-mail: [email protected]
Богословская Светлана Ивановна — профессор. Саратовский государственный медицинский университет Росздрава, кафедра фармакологии и клинической фармакологии. 410012, г. Саратов, ул. Большая Казачья, 112. E-mail: [email protected]
Fyodorova Irina Aleksandrovna — postgraduate. Saratov State Medical University, Bolshaya Kazachia st. 112, Saratov, 410012, Russia. E-mail: [email protected]
Polukonova Natalia Vladimirovna — associate professor. Saratov State Medical University, Bolshaya Kazachia st. 112, Saratov, 410012, Russia. E-mail: [email protected]
Dvoretsky Konstantin Nikolaevich — associate professor. Saratov State Medical University, Bolshaya Kazachia st. 112, Saratov, 410012, Russia. E-mail: [email protected]
Bogoslovskaya Svetlana Ivanovna — professor. Saratov State Medical University, Bolshaya Kazachia st. 112, Saratov, 410012, Russia. E-mail: [email protected]
