Воздействие магнитных полей различной интенсивности и синтетических олигопептидов на клеточную регенерацию тканей
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2022-3-2-254-264Ключевые слова:
магнитное поле, ткани различного генеза, пролиферация, клеточная дифференцировка, олигопептидыАннотация
Непрерывно меняющееся магнитное поле Земли и его постоянное воздействие на жизнедеятельность всех живых организмов обусловливает важность и востребованность исследования магнитобиологических эффектов. Однако с биологической точки зрения слабые магнитные поля, в особенности слабые статические магнитные поля, являются одними из самых плохо изученных, хотя они способны оказывать заметное воздействие на живые организмы, в том числе и на человека. Сфера применения таких полей в настоящее время неуклонно расширяется, что делает необходимым детальное осмысление механизмов их действия на живые объекты. В работе рассмотрено воздействие слабых статических магнитных полей, усиленных и ослабленных относительно магнитного поля Земли, на клеточную регенерацию тканей. Показано, что один из основных клеточных процессов — пролиферация — усиливается при воздействии как усиленных, так и ослабленных статических магнитных полей. Наибольший эффект воздействия наблюдается в тканях мезодермального генеза — миокарда, сосудов и мышц. Влияние тканеспецифических олигопептидов на клеточную пролиферацию сопоставимо с действием на ткани статических магнитных полей: стимуляция клеточной регенерации происходила прежде всего в тканях миокарда, мышц и сосудов. Отдельное внимание уделено терапевтическому потенциалу слабых магнитных полей и вопросам их взаимодействия с лекарственными препаратами для клинического использования при различных патологиях.
Библиографические ссылки
ЛИТЕРАТУРА
Бучаченко, А. Л. (2014) Магнитно-зависимые молекулярные и химические процессы в биохимии, генетике и медицине. Успехи химии, т. 83, № 1, с. 1–12. https://doi.org/10.1070/RC2014v083n01ABEH004335
Иванова, П. Н., Заломаева, Е. С., Сурма, С. В. и др. (2021) Влияние ослабленного магнитного поля Земли на органотипическую культуру тканей различного генеза. Молекулярная медицина, т. 19, № 4, с. 47–51. https://doi.org/10.29296/24999490-2021-04-08
Мамон, Л. А., Бондаренко, Л. В., Третьякова, И. В. и др. (1999) Последствия клеточного стресса при нарушенном синтезе белков теплового шока у дрозофилы. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология, т. 4, № 24, с. 94–107.
Основина, И. П., Алексеева, Н. В., Иванов, А. В., Секирин, А.Б. (2019) Оценка эффективности применения магнитофореза трансдермальной формы диклофенака у пациентов с остеоартритом коленного сустава. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры, т. 96, № 5, с. 36–43. https://doi.org/10.17116/kurort20199605136
Хавинсон, В. Х. (2020) Лекарственные пептидные препараты: прошлое, настоящее, будущее. Клиническая медицина, т. 98, № 3, с. 165–177. https://doi.org/10.30629/0023-2149-2020-98-3-165-177
Чалисова, Н. И., Никитина, Е. А., Александрова, М. Л., Золотоверхая, Е. А. (2021) Влияние кодируемых L-аминокислот на органотипическую культуру тканей различного генеза. Интегративная физиология, т. 2, № 2, с. 196–204. https://doi.org/10.33910/2687-1270-2021-2-2-196-204
Bialy, D., Wawrzynska, M., Bil-Lula, I. et al. (2018) Low frequency electromagnetic field decreases ischemia-reperfusion injury of human cardiomyocytes and supports their metabolic function. Experimental Biology and Medicine, vol. 243, no. 10, pp. 809–816. https://doi.org/10.1177%2F1535370218779773
Binhi, V. N., Prato, F. S. (2017) Biological effects of the hypomagnetic field: An analytical review of experiments and theories. PLOS One, vol. 12, no. 6, article e0179340. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0179340
Binhi, V. N., Rubin, A. B. (2022) Theoretical concepts in magnetobiology after 40 years of research. Cells, vol. 11, no. 2, article 274. https://doi.org/10.3390/cells11020274
Burleson, K. O., Schwartz, G. E. (2005) Cardiac torsion and electromagnetic fields: The cardiac bioinformation hypothesis. Medical Hypotheses, vol. 64, no. 6, pp. 1109–1116. https://doi.org/10.1016/j.mehy.2004.12.023
Elmas, O. (2016) Effects of electromagnetic field exposure on the heart: A systematic review. Toxicology and Industrial Health, vol. 32, no. 1, pp. 76–82. https://doi.org/10.1177/0748233713498444
Feychting, M. (2005) Health effects of static magnetic fields—a review of the epidemiological evidence. Progress in Biophysics and Molecular Biology, vol. 87, no. 2–3, pp. 241–246. https://doi.org/10.1016/j.pbiomolbio.2004.08.007
Glassmeier, K.-H., Soffel, H., Negendank, J. F. W. (2009) Geomagnetic Field Variations. Berlin: Springer-Verlag, рр. 107–158.
Guerriero, F., Ricevuti, G. (2016) Extremely low frequency electromagnetic fields stimulation modulates autoimmunity and immune responses: A possible immuno-modulatory therapeutic effect in neurodegenerative diseases. Neural Regeneration Research, vol. 11, no. 12, pp. 1888–1895. https://doi.org/10.4103/1673-5374.195277
Ivanova, P. N., Surma, S. V., Shchegolev, B. F. et al. (2018) The effects of weak static magnetic field on the development of organotypic tissue culture in rats. Doklady Biological Sciences, vol. 481, no. 4, pp. 132–134. https://doi.org/10.1134/s0012496618040075
Jalilian, H., Najafi, K., Reza, M. et al. (2017) Assessment of static and extremely low-frequency magnetic fields in the electric-powered trains. International Journal of Occupational Hygiene, vol. 9, no. 2, pp. 105–112.
Karabetsos, E., Kalampaliki, E., Koutounidis, D. (2014) Testing hybrid technology cars: Static and extremely low-frequency magnetic field measurements. IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 9, no. 4, pp. 34–39. https://doi.org/10.1109/MVT.2014.2360651
Mattsson, M. O., Simko, M. (2019) Emerging medical applications based on non-ionizing electromagnetic fields from 0 Hz to 10 THz. Medical Devices: Evidence and Research, vol. 12, pp. 347–368. https://doi.org/10.2147/mder.s214152
Nikitina, Е. А., Мedvedeva, A. V., Gerasimenko, M. S. et al. (2018) Weakened geomagnetic field: Effects on genomic transcriptional activity, learning, and memory in Drosophila Melanogaster. Neuroscience and Behavioral Physiology, vol. 48, no. 7, pp. 796–803. https://www.doi.org/10.1007/s11055-018-0632-2
Sandyk, R. (1994) Alzheimer’s disease: Improvement of visual memory and visuoconstructive performance by treatment with picotesla range magnetic fields. International Journal of Neuroscience, vol. 76, no. 3–4, pp. 185–225. https://doi.org/10.3109/00207459408986003
Sandyk, R. (1995) Long term beneficial effects of weak electromagnetic fields in multiple sclerosis. International Journal of Neuroscience, vol. 83, no. 1–2, pp. 45–57. https://doi.org/10.3109/00207459508986324
Sandyk, R., Anninos, P. A., Tsagas, N., Derpapas, K. (1992) Magnetic fields in the treatment of Parkinson’s disease. International Journal of Neuroscience, vol. 63, no. 1–2, pp. 141–150. https://doi.org/10.3109/00207459208986664
Tenuzzo, B., Chionna, A., Panzarini, E. et al. (2006) Biological effects of 6 mT static magnetic fields: A comparative study in different cell types. Bioelectromagnetics, vol. 27, no. 7, pp. 560–577. https://doi.org/10.1002/bem.20252
Vadala, M., Vallelunga, A., Palmieri, L. et al. (2015) Mechanisms and therapeutic applications of electromagnetic therapy in Parkinson’s disease. Behavioral and Brain Functions, vol. 11, no. 1, article 26. https://doi.org/10.1186%2Fs12993-015-0070-z
Zalomaeva, E. S., Ivanova, P. N., Chalisova, N. I. et al. (2020) Effects of weak static magnetic field and oligopeptides on cell proliferation and cognitive functions in different animal species. Technical Physics, vol. 65, no. 10, pp. 1585–1590. https://doi.org/10.1134/S1063784220100254
Zhang, Z., Xue, Y., Yang, J. et al. (2021) Biological effects of hypomagnetic field: Ground-based data for space exploration. Bioelectromagnetics, vol. 42, no. 6, pp. 516–531. https://doi.org/10.1002/bem.22360
REFERENCES
Bialy, D., Wawrzynska, M., Bil-Lula, I. et al. (2018) Low frequency electromagnetic field decreases ischemia-reperfusion injury of human cardiomyocytes and supports their metabolic function. Experimental Biology and Medicine, vol. 243, no. 10, pp. 809–816. https://doi.org/10.1177%2F1535370218779773 (In English)
Binhi, V. N., Prato, F. S. (2017) Biological effects of the hypomagnetic field: An analytical review of experiments and theories. PLOS One, vol. 12, no. 6, article e0179340. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0179340 (In English)
Binhi, V. N., Rubin, A. B. (2022) Theoretical concepts in magnetobiology after 40 years of research. Cells, vol. 11, no. 2, article 274. https://doi.org/10.3390/cells11020274 (In English)
Buchachenko, A. L. (2014) Magnitno-zavisimye molekulyarnye i khimicheskie protsessy v biokhimii, genetike i meditsine [Magnetic field-dependent molecular and chemical processes in biochemistry, genetics and medicine]. Uspekhi khimii — Russian Chemical Reviews, vol. 83, no. 1, pp. 1–12. https://doi.org/10.1070/RC2014v083n01ABEH004335 (In Russian)
Burleson, K. O., Schwartz, G. E. (2005) Cardiac torsion and electromagnetic fields: The cardiac bioinformation hypothesis. Medical Hypotheses, vol. 64, no. 6, pp. 1109–1116. https://doi.org/10.1016/j.mehy.2004.12.023 (In English)
Chalisova, N. I., Nikitina, E. A., Alexandrova, M. L., Zolotoverkhaja, E. A. (2021) Vliyanie kodiruemykh L-aminokislot na organotipicheskuyu kul’turu tkanej razlichnogo geneza [The effect of coded L-amino acids on the organotypic culture of tissues of different genesis]. Integrativnaya fiziologiya — Integrative Physiology, vol. 2, no. 2, pp. 196–204. https://doi.org/10.33910/2687-1270-2021-2-2-196-204 (In Russian)
Elmas, O. (2016) Effects of electromagnetic field exposure on the heart: A systematic review. Toxicology and Industrial Health, vol. 32, no. 1, pp. 76–82. https://doi.org/10.1177/0748233713498444 (In English)
Feychting, M. (2005) Health effects of static magnetic fields—a review of the epidemiological evidence. Progress in Biophysics and Molecular Biology, vol. 87, no. 2–3, pp. 241–246. https://doi.org/10.1016/j.pbiomolbio.2004.08.007 (In English)
Glassmeier, K.-H., Soffel, H., Negendank, J. F. W. (2009) Geomagnetic Field Variations. Berlin: Springer-Verlag, рр. 107–158. (In English)
Guerriero, F., Ricevuti, G. (2016) Extremely low frequency electromagnetic fields stimulation modulates autoimmunity and immune responses: A possible immuno-modulatory therapeutic effect in neurodegenerative diseases. Neural Regeneration Research, vol. 11, no. 12, pp. 1888–1895. https://doi.org/10.4103/1673-5374.195277 (In English)
Ivanova, P. N., Surma, S. V., Shchegolev, B. F. et al. (2018) The effects of weak static magnetic field on the development of organotypic tissue culture in rats. Doklady Biological Sciences, vol. 481, no. 4, pp. 132–134. https://doi.org/10.1134/s0012496618040075 (In English)
Ivanova, P. N., Zalomaeva, E. S., Surma, S. V. et al. (2021) Vliyanie oslablennogo magnitnogo polya Zemli na organotiptcheskuyu kul’turu tkanej razlichnogo geneza [Impact of weakened geomagnetic field on the organotypic cell culture of various genesis]. Molekulyarnaya meditsina — Molecular Medicine, vol. 19, no. 4, pp. 47–51. https://doi.org/10.29296/24999490-2021-04-08 (In Russian)
Jalilian, H., Najafi, K., Reza, M. et al. (2017) Assessment of static and extremely low-frequency magnetic fields in the electric-powered trains. International Journal of Occupational Hygiene, vol. 9, no. 2, pp. 105–112. (In English)
Karabetsos, E., Kalampaliki, E., Koutounidis, D. (2014) Testing hybrid technology cars: Static and extremely low-frequency magnetic field measurements. IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 9, no. 4, pp. 34–39. https://doi.org/10.1109/MVT.2014.2360651 (In English)
Khavinson, V. K. (2020) Lekarstvennye peptidnye preperaty: proshloe, nastoyashchee, budushchee [Peptide medicines: Past, present, future]. Klinicheskaya meditsina — Clinical Medicine, vol. 98, no. 3, pp. 165–177. https://doi.org/10.30629/0023-2149-2020-98-3-165-177 (In Russian)
Mamon, L. A., Bondarenko, L. V., Tretyakova, I. V. et al. (1999) Posledstviya kletochnogo stressa pri narushennom sinteze belkov teplovogo shoka u drozofily [Consequences of cell stress in conditions of disturbed synthesis of heat shock proteins in Drosophila melanogaster]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Seriya 3. Biologiya — Vestnik of Saint Petersburg University. Series 3. Biology, vol. 4, no. 24, pp. 94–107. (In Russian)
Mattsson, M. O., Simko, M. (2019) Emerging medical applications based on non-ionizing electromagnetic fields from 0 Hz to 10 THz. Medical Devices: Evidence and Research, vol. 12, pp. 347–368. https://doi.org/10.2147/mder.s214152 (In English)
Nikitina, Е. А., Мedvedeva, A. V., Gerasimenko, M. S. et al. (2018) Weakened geomagnetic field: Effects on genomic transcriptional activity, learning, and memory in Drosophila Melanogaster. Neuroscience and Behavioral Physiology, vol. 48, no. 7, pp. 796–803. https://www.doi.org/10.1007/s11055-018-0632-2 (In English)
Osnovina, I. P., Alekseeva, N. V., Ivanov, A. V., Sekirin, A. B. (2019) Otsenka effektivnosti primeneniya magnitoforeza transdermal’noj formy diklofenaka u patsientov s osteoartritom kolennogo sustava [Evaluation of the efficiency of magnetophoresis transdermal diclofenac delivery in patients with knee osteoarthritis]. Voprosy kurortologii, fizioterapii i lechebnoj fizicheskoj kul’tury — Problems of Balneology, Physiotherapy, and Exercise Therapy, vol. 96, no. 5, pp. 36–43. https://doi.org/10.17116/kurort20199605136 (In Russian)
Sandyk, R. (1994) Alzheimer’s disease: Improvement of visual memory and visuoconstructive performance by treatment with picotesla range magnetic fields. International Journal of Neuroscience, vol. 76, no. 3–4, pp. 185–225. https://doi.org/10.3109/00207459408986003 (In English)
Sandyk, R. (1995) Long term beneficial effects of weak electromagnetic fields in multiple sclerosis. International Journal of Neuroscience, vol. 83, no. 1–2, pp. 45–57. https://doi.org/10.3109/00207459508986324 (In English)
Sandyk, R., Anninos, P. A., Tsagas, N., Derpapas, K. (1992) Magnetic fields in the treatment of Parkinson’s disease. International Journal of Neuroscience, vol. 63, no. 1–2, pp. 141–150. https://doi.org/10.3109/00207459208986664 (In English)
Tenuzzo, B., Chionna, A., Panzarini, E. et al. (2006) Biological effects of 6 mT static magnetic fields: A comparative study in different cell types. Bioelectromagnetics, vol. 27, no. 7, pp. 560–577. https://doi.org/10.1002/bem.20252 (In English)
Vadala, M., Vallelunga, A., Palmieri, L. et al. (2015) Mechanisms and therapeutic applications of electromagnetic therapy in Parkinson’s disease. Behavioral and Brain Functions, vol. 11, no. 1, article 26. https://doi.org/10.1186%2Fs12993-015-0070-z (In English)
Zalomaeva, E. S., Ivanova, P. N., Chalisova, N. I. et al. (2020) Effects of weak static magnetic field and oligopeptides on cell proliferation and cognitive functions in different animal species. Technical Physics, vol. 65, no. 10, pp. 1585–1590. https://doi.org/10.1134/S1063784220100254 (In English)
Zhang, Z., Xue, Y., Yang, J. et al. (2021) Biological effects of hypomagnetic field: Ground-based data for space exploration. Bioelectromagnetics, vol. 42, no. 6, pp. 516–531. https://doi.org/10.1002/bem.22360 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2022 Полина Николаевна Иванова, Екатерина Сергеевна Заломаева, Наталья Иосифовна Чалисова, Сергей Викторович Сурма, Борис Федорович Щеголев, Екатерина Александровна Никитина
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
