• 1990 (Том 4)
  • 1989 (Том 3)
  • 1988 (Том 2)
  • 1987 (Том 1)

МЕХАНИЗМЫ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ СВЕТА НА ЛИПОФУСЦИНОВЫЕ ГРАНУЛЫ ИЗ КЛЕТОК РЕТИНАЛЬНОГО ПИГМЕНТНОГО ЭПИТЕЛИЯ ГЛАЗА ЧЕЛОВЕКА: РОЛЬ СУПЕРОКСИДНЫХ РАДИКАЛОВ

© 2017 г. М. А. Яковлева1, А. Е. Донцов1, Н. Л. Сакина1, П. М. Арбуханова2, Т. Б. Фельдман1,3, С. А. Борзенок2, М. А. Островский1,3

1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН, 119334 Москва, ул. Косыгина, 4
lina.invers@gmail.com
2ФГАУ МНТК “Микрохирургия глаза” имени С.Н. Федорова, 127486 Москва, Бескудниковский бульвар, 59а
3МГУ им. М.В. Ломоносова, Биологический факультет, 119234 Москва, Ленинские горы, 1

Поступила в редакцию 01.03.2017 г.

Методами флуоресцентной спектроскопии и высокоэффективной жидкостной хроматографии исследовано сравнительное действие видимого света и супероксидных радикалов на флуоресцентные характеристики липофусциновых гранул (ЛГ) из ретинального пигментного эпителия глаза человека (РПЭ) и их основного флуорофора А2Е. Было показано, что как при облучении видимым светом, так и при действии супероксидных радикалов происходит увеличение интенсивности флуоресценции ЛГ в коротковолновой области спектра (400–500 нм). В то же время свет, в отличие от супероксидных радикалов, вызывает уменьшение интенсивности флуоресценции ЛГ в длинноволновой области спектра (500–600 нм). Аналогичные эффекты видимый свет и супероксидные радикалы проявляют также и в отношении А2Е-содержащих кардиолипиновых липосом, и в отношении хлороформных экстрактов из ЛГ. Полученные результаты свидетельствуют о том, что видимый свет вызывает более широкий спектр изменений флуоресцентных свойств флуорофоров ЛГ из клеток РПЭ, чем это делают супероксидные радикалы в темновых условиях. Таким образом, окислительное действие света на ЛГ опосредуется не только супероксидными радикалами, но и другими активными формами кислорода, образующимися в ходе фотоокислительной деструкции флуорофоров ЛГ.

Ключевые слова: ретинальный пигментный эпителий, липофусциновые гранулы, флуорофоры, А2Е, супероксид, производные полностью-транс- ретиналя, флуоресценция

Цитирование для раздела "Список литературы": Яковлева М. А., Донцов А. Е., Сакина Н. Л., Арбуханова П. М., Фельдман Т. Б., Борзенок С. А., Островский М. А. Механизмы окислительного действия света на липофусциновые гранулы из клеток ретинального пигментного эпителия глаза человека: роль супероксидных радикалов. Сенсорные системы. 2017. Т. 31. № 3. С. 227-236.
Цитирование для раздела "References": Yakovleva M. A., Dontsov A. E., Sakina N. L., Arbukhanova P. M., Feldman T. B., Borzenok S. A., Ostrovsky M. A. Mekhanizmy okislitelnogo deistviya sveta na lipofustsinovye granuly iz kletok retinalnogo pigmentnogo epiteliya glaza cheloveka: rol superoksidnykh radikalov [Mechanism of oxidative action of light on lipofuscin granules from the retinal pigment epithelium cells of the human eye: the role of superoxide radicals]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2017. V. 31(3). P. 227-236 (in Russian).

Список литературы:

  • Донцов А.Е., Сакина Н.Л., Билиньска Б., Кржижановский Л., Фельдман Т.Б., Островский М.А. Сравнение фотосенсибилизирующего действия липофусциновых гранул из пигментного эпителия глаза человека и их флуорофора A2E // Доклады Академии наук. 2005. Т. 405. No 6. С. 458–460
  • Донцов А.Е., Сакина Н.Л., Голубков А.М., Островский М.А. Светоиндуцированное высвобождение из липофусциновых гранул ретинального погментного эпителия глаза человека токсичных продуктов фотоокисления флуорофора А2Е // Доклады Академии наук. 2009. Т. 425. С. 98–101
  • Островский М.А., Донцов А.Е., Сакина Н.Л., Боултон М., Джарвис-Эванс Дж. Способность липофусциновых гранул из ретинального пигментного эпителия глаза человека к фотосенсибилизированному перекисному окислению липидов при действии видимого света// Сенсорные cистемы. 1992. Т. 6. No 3. С. 51–54
  • Островский М.А., Федорович И.Б. Фотосенсибилизированное окисление как механизм повреждающего действия света на сетчатку глаза // Химическая физика. 1996. Т. 15. С. 73–80
  • Яковлева М.А., Сакина Н.Л., Кононихин А.С., Фельдман Т.Б., Николаев Е.Н., Донцов А.Е., Островский М.А. Обнаружение и исследование продуктов фотоокисления N-ретинилиден-N-ретиилэтаноламин (А2Е) – флуорофора липофусциновых гранул из клеток пигментного эпителия глаза человека // Доклады Академии наук. 2006. T. 409. No 3. С. 411– 414
  • Ben-Shabat S., Itagaki Y., Jockusch S., Sparrow J.R., Turro N.J., Nakanishi K. Formation of a nona-oxirane from A2E, a lipofuscin uorophore related to macular degeneration, and evidence of singlet oxygen involvement // Angewandte Chemie. 2002. V. 41. P. 814–817.
  • Boulton M., Dontsov A.E., Ostrovsky M.A., Jarvis-Evans J., Svistunenko D. Superoxide radical generation by human RPE lipofuscin: a photoinducible effect // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1992. V. 33 (4). P. 919–929.
  • Cruickshanks K.J., Klein R., Klein B.E. Sunlight and age-related macular degeneration: The Beaver Dam Eye Study // Arch. Ophthalmol. 1993. V. 111. P. 514–518.
  • Dillon J., Wang Z., Avalle L.B., Gaillard E.R. The photochemical oxidation of A2E results in the formation of a 5,8,5',8'-bis-furanoid oxide // Experimental Eye Research. 2004. V. 79. P. 537–542.
  • Eldred G.E., Lasky M.R. Retinal age pigments generated by self-assembling lysosomotrophic detergents // Nature. 1993. V. 361. P. 724–726.
  • Feldman T.B., Yakovleva M.A., Arbukhanova P.M., Borzenok S.A., Kononikhin A.S., Popov I.A., Nikolaev E.N., Ostrovsky M.A. Changes in spectral properties and composition of lipofuscin uorophores from human-retinal-pigment epithelium with age and pathology // Anal. Bio-anal. Chem. 2015. V. 407 (4). P. 1075–1088. DOI 10.1007/ s00216-014-8353-z.
  • Fujinami K., Lois N., Davidson A.E., Mackay D.S., Hogg C.R., Stone E.M., Tsunoda K., Tsubota K., Bunce C., Robson A.G., Moore A.T., Webster A.R., Holder G.E., Michaelides M. A longitudinal study of stargardt disease: clinical and electrophysiologic assessment, progression, and genotype correlations // Am. J. Ophthalmol. 2013. V. 155. P. 1075–1088.
  • Holz F.G., Pauleikho D., Klein R., Bird A.C. Pathogenesis of lesions in late age-related macular disease // Am.J. Ophthalmol. 2004. V. 137. P. 504–510.
  • Holz F.G., Schutt F., Kopotz J., Eldred G.E., Kruse F.E., Volker H.E., Gantz M. Inhibition of lysosomal degradative functions in RPE cells by a retinoid component of lipofuscin // Invest. Ophthalmol. Visual Sci. 1999. V. 40. P. 737–743.
  • Jang Y.P., Hiroko Matsuda H., Yasuhiro Itagaki Y., Koji Nakanishi K., Sparrow J.R. Characterization of peroxy- A2E and furan-A2E photooxidation products and detection in human and mouse retinal pigment epithelial cell lipofuscin // J. Biol. Chem. 2005. V. 280(48). P. 39732–39739.
  • Jung T., Bader N., Grune T. Lipofuscin. Formation, distribution, and metabolic consequences // Ann. NY Acad. Sci. 2007. V. 1119. P. 97–111.
  • Kanofsky J.R., Sima P.D., Richter C. Singletoxygen Generationfrom A2E // Photochem. Photobiol. 2003. V. 77. P. 235–242.
  • Kennedy C.J., Rakoczy P.E., Constable I.J. Lipofuscin of the retinal pigment epithelium: a review // Eye. 1995. V. 9. P. 763–771.
  • Klein R., Klein B.E., Jensen S.C., Cruickshanks K.J. The relationship of ocular factors to the incidence and progression of age-related maculopathy // Arch. Ophthalmol. 1998. V. 116. P. 506–513.
  • Lamb L.E., Simon J.D. A2E: a component of ocular lipofuscin // Photochem. Photobiol. 2004. V. 79 (2). P. 127–136.
  • Parish C.A., Hashimoto M., Nakanishi K., Dillon J., Sparrow J. Isolation and one-step preparation of A2E and iso-A2E, uorophores from human retinal pigment epithelium // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V. 95. P. 14609–14613.
  • Pawlak A., Wrona M., Rózanowska M., Zareba M., Lamb L.E., Roberts J.E., Simon J.D., Sarna T. Comparison of the aerobic photoreactivity of A2E with its precursor retinal // Photochem. Photobiol. 2003. V. 77 (3). P. 253–258.
  • Rozanowska M., Sarna T., Land E.J., Truscott T.G. Free radical scavenging properties of melanin interaction of eu- and pheo-melanin models with reducing and oxidising radicals // Free Radic. Biol. Med. 1999. V. 26 (5–6). P. 518–525.
  • Shaw P.X., Stiles T., Douglas C., Fan D.Ho. W., Xiao H. Du. Xu. Oxidative stress, innate immunity, and age-related macular degeneration // AIMS Mol. Sci. 2016. V. 3 (2). P. 196–221. DOI 10.3934/molsci.2016.2.196.
  • Sparrow J.R., Boulton M.E. RPE lipofuscin and its role in retinal pathobiology // Exp. Eye Res. 2005. V. 80. P. 595–606.
  • Sparrow J.R., Paris C.A., Hashimoto M., Nakanishi K. A2E, a lipofuscin uorophore, in human retinal pigmented epithelial cells in culture // Invest. Ophthalmol. Visual Sci. 1999. V. 40. P. 2988–2995.
  • Taylor H.R., West S., Muñoz B., Rosenthal F.S., Bressler S.B., Bressler N.M. The long-term effects of visible light on the eye // Arch. Ophthalmol. 1992. V. 110. P. 99–104.
  • Tomany S.C., Cruickshanks K.J., Klein R., Klein B.E., Knudtson M.D. Sunlight and the 10-year incidence of age-related maculopathy: the Beaver Dam Eye Study // Arch. Ophthalmol. 2004. V. 122 (5). P. 750–757.
  • von Rückmann A., Fitzke F.W., Bird A.C. In vivo fundus autofluorescence in macular dystrophies // Arch. Ophthalmol. 1997. V. 115 (5). P. 609–615.
  • Wang J.J., Klein R., Smith W. Klein B.E., Tomany S., Mitchell P. Cataract surgery and the 5-year incidence of late-stage age-related maculopathy: Pooled ndings from the Beaver Dam and Blue Mountains Eye Studies // Ophthalmol. 2003. V. 110. (10) P. 1960–1967.