Закон синергии и гигиена освещения (обзор литературы)
- Авторы: Капцов В.А.1, Дейнего В.Н.2
-
Учреждения:
- ФГУП «всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека»
- ЗАО «ЭЛТАН»
- Выпуск: Том 99, № 8 (2020)
- Страницы: 780-784
- Раздел: ГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
- Статья опубликована: 14.09.2020
- URL: https://vietnamjournal.ru/0016-9900/article/view/639611
- DOI: https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-8-780-784
- ID: 639611
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Сформулированные ранее законы гигиены света, которые позволяют проанализировать результаты комплексного воздействия стимулов различной природы на биообъект, должны быть дополнены Q-законом и законом синергии. Проведён анализ действия закона синергии в системе «мелатонин-глутамат» и рассмотрены общие соотношения, характеризующие эффект синергии воздействий. При нарушении цикла Кребса глутамат может накапливаться в межклеточном пространстве. Это и есть проявление эффекта Q-закона в системе синтеза глутамата в системе «нейрон-астроцит», который может не только синтезироваться при наличии глюкозы, но и поступать с пищей. Астроциты важны для работы всей системы, так как они обеспечивают питание нервной ткани, способствуют возникновению и формированию гематоэнцефалического барьера. Гематоэнцефалический барьер играет роль своего рода пылесоса, поглощающего избыток глутамата и выводящего его в системный кровоток, где тот не оказывает повреждающего воздействия. При избытке пищевого глутамата в крови происходит понижение эффективности работы гематоэнцефалического барьера по поддержанию оптимального уровня синтезированного глутамата. На эффективность работы глутамата влияет мелатонин, обеспечивающий защиту против нейротоксичности, вызванной глутаматом. Рассмотрена система подтипов рецепторов мелатонина в функциональных структурах глаза, нейромедиатором которых является глутамат и ГАМК (гамма-аминомасляная кислота). Действие Q-закона и закона синергии продемонстрировано на системе, в которой стимулами воздействия на нейроны являются доза света, доза мелатонина и доза глутамата. Круговорот глутамата в нейронах подчиняется Q-закону, а его общая доза формируется из пищевого и синтезированного из глюкозы в организме глутамата. Комплексное воздействие общей дозы глутамата и мелатонина на чувствительность ганглиозных клеток подчиняется закону синергии. Для поддержания эффекта синергии в системе «спектр света - мелатонин - глутамат» необходимо соблюдать ряд гигиенических требований по поддержанию оптимального круговорота глутамата (минимизация дозы пищевого глутамата и употребления сахара), спектрального состава света и уровня клеточного мелатонина в митохондриях.
Ключевые слова
Об авторах
Валерий Александрович Капцов
ФГУП «всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека»
Автор, ответственный за переписку.
Email: kaptsovva39@mail.ru
Доктор мед. наук, профессор, член-корр. РАН, руководитель отдела гигиены труда ФГУП Всероссийского НИИ железнодорожной гигиены Роспотребнадзора, 125438, Москва.
e-mail: kaptsovva39@mail.ru
В. Н. Дейнего
ЗАО «ЭЛТАН»
Email: noemail@neicon.ru
Россия
Список литературы
- Slominski A.T., Zmijewski M.A., Semak I., Kim T.K., Janjetovic Z., Slominski R.M. et al. Melatonin, mitochondria, and the skin. Cell. Mol. Life Sci. 2017; 74(21): 3913-25. https://doi.org/10.1007/s00018-017-2617-7
- Чеснокова Н.Б., Безнос О.В. Мелатонин: роль в регуляции физиологических процессов в глазу в норме и патологии, перспективы применения. Российский офтальмологический журнал. 2016; 9(4): 106-11. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2016-9-4-106-111
- Alaimo A., Liñares G.G., Bujjamer J.M., Gorojod R.M., Alcon S.P., Martínez J.H. et al. Toxicity of blue led light and A2E is associated to mitochondrial dynamics impairment in ARPE-19 cells: implications for age-related macular degeneration. Arch. Toxicol. 2019; 93(5): 1401-15. https://doi.org/10.1007/s00204-019-02409-6
- Héja L., Karacs K., Kardos J. Role for GABA and Glu plasma membrane transporters in the interplay of inhibitory and excitatory neurotransmission. Curr. Top. Med. Chem. 2006; 6(10): 989-95. https://doi.org/10.2174/156802606777323656
- Veruki M.L., Mørkve S.H., Hartveit E. Activation of a presynaptic glutamate transporter regulates synaptic transmission through electrical signaling. Nat. Neurosci. 2006; 9(11): 1388-96. https://doi.org/10.1038/nn1793
- Колесников А.В., Щулькин А.В., Якушева Е.Н., Баренина О.И., Узбеков М.Г., Кудрин В.С. и соавт. Глутаматная эксайтотоксичность и окислительный стресс при экспериментальном тромбозе сосудов сетчатки. Нейрохимия. 2016; 33(2): 1-5. https://doi.org/10.7868/S1027813316020059
- Moloney M.G. Excitatory amino acids. Natural Product Reports. 2002. P. 597–616.
- Глутамат, разгон мозга! Available at: https://econet.ua/articles/180091-glutamat-razgon-mozga
- Ашмарин И.П., Ещенко Н.Д., Каразеева Е.П. Нейрохимия в таблицах и схемах. М.: Экзамен; 2007.
- Shigeri Y., Seal R.P., Shimamoto K. Molecular pharmacology of glutamate transporters, EAATs and VGLUTs. Brain Res. Brain Res. Rev. 2004; 45(3): 250-65. https://doi.org/10.1016/j.brainresrev.2004.04.004
- Капцов В.А., Дейнего В.Н. Q-закон как методическая основа гигиенических требований к световой среде. Гигиена и санитария. 2017; 96(8): 747-51. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-8-747-751
- Sapolsky R. Biology and Human Behavior: The Neurological Origins of Individuality. Chantilly: The Teaching Company; 2005.
- Hynd M.R., Scott H.L., Dodd P.R. Glutamate-mediated excitotoxicity and neurodegeneration in Alzheimer’s disease. Neurochem. Int. 2004; 45(5): 583-95. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2004.03.007
- Glushakov A.V., Glushakova O., Varshney M., Bajpai L.K., Sumners C., Laipis P.J., et al. Long-term changes in glutamatergic synaptic transmission in phenylketonuria. Brain. 2005; 128(Pt. 2): 300-7. https://doi.org/10.1093/brain/awh354
- Миронова Е.В. Механизмы токсического действия глутамата в нейронах коры головного мозга: Дисс. ... канд. биол. наук. СПб.; 2007.
- Шарипов Р.Р. Механизмы эксайтотоксичности при повторном действии глутамата: роль нарушения Ca2+ и Na+ гомеостаза и функционального состояния митохондрий: Дисс. ... канд. биол. наук. М.; 2018.
- Торшин И.Ю., Громова О.А., Калачева А.Г., Тетруашвили Н.К., Стельмашук Е.В., Хаспеков Л.Г. Нейропротективное действие миоинозитола: роль в профилактике гипоксических нарушений внутриутробного развития головного мозга. Эффективная фармакотерапия. 2019; 15(26): 8-15. https://doi.org/10.33978/2307-3586-2019-15-26-8-15
- Southgate G., Schubert M., Daya S. Melatonin offers protection against glutamate receptor agonists in neuronal cultures. Ann. Neurosci. 2010; 15(1): 1-5.
- Alarma-Estrany P., Pintor J. Melatonin receptors in the eye: Location, second messengers and role in ocular physiology. Pharmacol. Ther. 2007; 113(3): 507-22. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2006.11.003
- Wiechmann A.F., Summers J.A. Circadian rhythms in the eye: The physiological significance of melatonin receptors in ocular tissues. Prog. Retin. Eye Res. 2008; 27(2): 137-60. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2007.10.001
- Huang H., Lee S.C., Yang X.L. Modulation by melatonin of glutamatergic synaptic transmission in the carp retina. J. Physiol. 2005; 569(Pt. 3): 857-71. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2005.098798
- Helms H.C., Madelung R., Waagepetersen H.S., Nielsen C.U., Brodin B. In vitro evidence for the brain glutamate efflux hypothesis: Brain endothelial cells cocultured with astrocytes display a polarized brain-to-blood transport of glutamate. Glia. 2012; 60(6): 882-93. https://doi.org/10.1002/glia.22321
Дополнительные файлы
