Влияние малых доз электромагнитного излучения видимого и миллиметрового диапазона на клетки с разной морфогенетической потенцией тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.05, кандидат наук Великанов, Александр Николаевич

• Великанов, Александр Николаевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Великанов, Александр Николаевич

3.1. Биологические объекты

3.1.1. Эмбриональное развитие вьюна (Misgurnus fossiШs)

3.1.2. Клеточные культуры теплокровных

3.2. Источники электромагнитного излучения

3.2.1. Генераторы ЭМИ видимого диапазона

3.2.2. Ультракороткие лазерные импульсы

3.2.3. Электромагнитное излучение миллиметрового диапазона

3.3. Постановка экспериментов по изучению действия ЭМИ на раннее развитие вьюна

3.3.1. Подготовка биологического материала к эксперименту

3.3.2. Облучение икры вьюна диодным лазером (длина волны 660 нм, плотность мощности 0,02 мВт/см2)

3.3.3. Воздействие ЭМИ видимого и миллиметрового диапазона на эмбриональное развитие вьюна

3.4. Постановка экспериментов по изучению действия ЭМИ на клеточные культуры млекопитающих

3.4.1. Стерильные работы с клеточными культурами

3.4.2. Подготовка клеточных культур к эксперименту

3.4.3. Воздействие ЭМИ миллиметрового диапазона на клеточные культуры млекопитающих

3.4.4. Воздействие фемтосекундных лазерных импульсов на клеточные культуры млекопитающих

3.5. Методы исследования воздействия ЭМИ на раннее развитие вьюна (М^ИГШБ А^ИШ)

3.5.1. Подсчёт числа живых эмбрионов

3.5.2. Определение темпов развития эмбрионов

3.5.3. Определение длины тела личинок

3.6. Методы исследования воздействия ЭМИ на клеточные культуры млекопитающих

3.6.1. Подсчёт числа клеток после облучения (цитометрия)

3.6.2. Цитохимическое и иммуноцитохимическое окрашивание

3.6.4. Определение митотического и апоптотического индексов

3.7. Регистрация физических и химических параметров ростовой среды, облучённой ультракороткими лазерными импульсами

3.7.1. Оценка концентрации активных форм кислорода в культуральной среде

3.7.2. Гидроакустическое исследование среды

3.8. Статистическая обработка

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

4.1. Воздействие лазерного излучения 660 нм на раннее развитие вьюна

4.1.1. Определение числа живых эмбрионов

4.1.2. Определение темпов развития

4.1.3. Измерение длины тела личинок

4.1.4. Анализ и обсуждение влияния излучения с длиной волны 660 нм на эмбриональное развития вьюна

4.2. Воздействие излучений видимого и миллиметрового диапазона на раннее развитие вьюна

4.3. Воздействие непрерывного и импульсного ЭМИ миллиметрового диапазона на клеточные культуры млекопитающих

4.3.1. Подсчёт числа клеток после облучения в клеточных культурах МСК, HaCaT и HeLa

4.3.2. Определение митотического и апоптотического индексов в культуре HeLa после облучения в миллиметровом диапазоне

4.3.3. Обсуждение воздействия ЭМИ миллиметрового диапазона на клеточные культуры МСК, HaCaT и HeLa

4.4. Действие фемтосекундных лазерных импульсов на клеточные культуры млекопитающих

4.4.1. Подсчёт числа клеток НаСаТ и МСК после облучения фемтосекундными лазерными импульсами

4.4.2. Определение митотического индекса в клеточной культуре НаСаТ после облучения фемтосекундными лазерными импульсами

4.4.3. Физико-химические исследования среды после облучения фемтосекундными лазерными импульсами

4.4.4. Обсуждение результатов воздействия фемтосекундных лазерных импульсов на клеточные культуры НаСаТ и МСК

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6. ВЫВОДЫ

7. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние малых доз электромагнитного излучения видимого и миллиметрового диапазона на клетки с разной морфогенетической потенцией»

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Актуальность и степень разработанности темы исследования

К настоящему времени накоплен большой теоретический и практический опыт в вопросе воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) на различные биологические объекты. Особый интерес представляет область малых доз энергии или изотермических воздействий. Поскольку в результате облучения не происходит нагрева объекта, механизмы действия, лежащие в основе наблюдаемых биологических эффектов до сих пор являются предметом дискуссий. Тем не менее источники малых доз электромагнитного излучения активно применяются в медицине и биотехнологии, а также окружают нас в повседневной жизни, поэтому требуют обстоятельного всестороннего изучения. Руководствуясь изложенным выше, мы решили изучить ряд практически значимых типов электромагнитного воздействия на объекты биологии развития in vivo и in vitro. Выбор биологических объектов, описанных ниже, обусловлен также возможностью сравнивать степень реализации их морфогенетических потенций, т.е. способность к формообразованию и дифференцировке.

Первым объектом исследования нашей работы служил вьюн (Misgurnis fossilis). Сам по себе процесс эмбрионального развития костистых рыб достаточно хорошо изучен и часто служит для изучения каких-либо экспериментальных воздействий (Слепцова и др., 1999; Слепцова и др., 2000). Представляет интерес возможность наблюдения всего процесса развития данного организма от зиготы до личинки. Уже более полувека назад начались работы по изучению воздействия радиации на процесс эмбрионального развития вьюна. Известен факт, что даже большие дозы ионизирующей радиации, полученные эмбрионом, не проявляются до стадии средней бластулы (Нейфах, 1959). При облучении эмбрионов на более поздних этапах развития повреждающий эффект облучения проявлялся только через 6 часов

после воздействия. Позже были получены данные о стимуляции жизнеспособности и скорости развития при облучении икры лазерным излучением видимого диапазона (Аверьянова и др., 1991; Бурлаков и др., 1997; Бурлаков и др., 1998). Развитие организма начинается с одной клетки, обладающей максимально возможными для данного организма формообразовательными потенциями. Соответственно, чем дальше продвинулся организм в процессе развития, тем меньше морфогенетических потенций у него осталось.

Второй группой объектов изучения нашей работы являлись клеточные культуры теплокровных. В отличии от эмбрионального развития вьюна рост клеточных культур происходит in vitro и в значительной степени контролируется условиями эксперимента. Для выполнения настоящей работы мы выбрали три клеточные культуры: мезенхимальные стволовые клетки (МСК) из жировой ткани крысы, кератиноциты HaCaT и клетки HeLa. Мезенхимальные стромальные клетки (МСК) согласно классификации (Smith, 2006) являются мультипотентными. Кератиноциты линии HaCaT (кератиноциты человека, минимально трансформированные клетки) и клетки линии HeLa (карцинома шейки матки человека) можно рассматривать как модели унипотентных клетки, поскольку они способны только к самовоспроизводству.

В настоящей работе мы рассматриваем влияние узкополосного электромагнитного излучения видимого и миллиметрового диапазона.

Электромагнитное излучение видимого диапазона (ЭМИ ВД) окружает нас в повседневной жизни. Чуть менее половины излучаемой Солнцем энергии приходится на видимую область (400-700 нм), плотность мощности излучения на поверхности Земли составляет порядка 10-100 мВт/см2. Изучение воздействия света на биологические объекты началось ещё в конце 19 века (цит. по Крюк, 1986), отмечалось, что более выраженным действием на биологические объекты обладает свет красной и синей областей. С появлением лазеров в 50-х годах началось активное изучение действия

низкоинтенсивного лазерного излучения на живые объекты (Крюк, 1986), а затем и внедрение подобных техник в медицинскую практику для лечения ряда кожных и воспалительных заболеваний под общим названием низкоинтенсивная лазерная терапия или фотобиомодуляция (Karu and Pyatibrat, 2011). Имеются данные о стимулирующем действии ЭМИ видимого диапазона на развивающиеся организмы различных таксономических групп (Бурлаков и др., 1997). Накоплен большой объём данных о действии ЭМИ видимого диапазона на клеточные культуры млекопитающих: МСК (Fekrazad et al., 2016), HeLa (Кару и др., 1982; Кару и др., 1983) HaCaT (Sperandio et al., 2015) и другие (Karu, 1990; Крюк и др., 1986). Изучаемые биологические эффекты можно условно разделить на макроэффекты (пролиферация, адгезия клеток) и микроэффекты (изменение концентрации ионов, активность ферментов, изменение уровня экспрессии генов). К настоящему времени создано достаточно подробное представление о механизмах действия некоторых длин волн монохроматического излучения видимого диапазона на биологические объекты (Кару, 2014, Владимиров и др., 2004).

Ультракороткие лазерные импульсы, хотя формально могут быть отнесены к видимому диапазону, физические характеристики импульсного воздействия на биологические объекты значительно отличаются от низкоинтенсивного непрерывного излучения. При определённых параметрах излучения и фокусировке в узкое пятно плотность мощности при подобном воздействии может достигать чрезвычайно больших величин (более 1012 Вт/см2). Однако из-за чрезвычайно малой длительности импульса (порядка 1012 с), получаемая объектом доза энергии оказывается относительно небольшой, соответственно, нагрева облучаемого образца удаётся избежать. Оптический пробой, образующийся при определённых параметрах излучения в точке фокусировки, может служить источником акустических волн в среде (Schaffer et al., 2002), соответственно, облучаемый биологический объект подвергается механическому воздействию. Ультракороткие лазерные импульсы используются для прецизионной фотопорации мембран, разработаны

методики трансфекции основанные на этом принципе (Brown et al., 2008). Эффект тепловой ловушки позволяет осуществлять манипуляции с биологическими объектами на клеточном и субклеточном уровне (Karmenyan et al., 2009), в том числе с эмбрионами в процессе развития (Осыченко и др., 2015). Имеются данные об изменении скорости роста клеточных культур после воздействия фемтосекундных лазерных импульсов (Kuo et al., 2010).

В отличие от видимого диапазона, электромагнитное излучение миллиметрового диапазона (ЭМИ МД) является новым экологическим фактором в биосфере на поверхности Земли. В результате сильного поглощения парами воды, космическое излучение миллиметрового диапазона практически полностью задерживается атмосферой Земли. Источники ЭМИ миллиметрового диапазона или крайне высокой частоты (КВЧ, 30-300 ГГц) были разработаны в СССР в конце 60-х годов (Голант и др., 1965), в то же время были произведены первые исследования по их воздействию на живые объекты. К настоящему времени накоплен большой объём сведений о воздействии ЭМИ миллиметрового диапазона на биологические объекты (Бецкий и др., 1991, Тамбиев и др., 2003, Ziskin, 2013). Интерес представляет резонансная природа биологических эффектов излучения, наблюдаемая в узких полосах определённых длин волн (частот): 4,9 мм (61,22 ГГц), 5,6 мм (53,57 ГГц), 7,1 мм (42,25 ГГц) и др (Гапеев, 2014). Предполагается, что ЭМИ МД может действовать на мембраны, вызывая электроакустические колебания, изменяя липидный состав и проницаемость мембран для ионов (Тамбиеев и др., 2003, Гапеев, 2014). В настоящее время ведётся анализ эффектов на молекулярном уровне, разрабатываются методики использования ЭМИ МД в биотехнологических целях (Chailakhyan et al., 2015). Представляет интерес разница в действии непрерывного и модулированного излучения на биологические объекты (Гапеев и Чемерис, 2000).

Таким образом, представляет интерес проверка, сравнение и обобщение эффектов действия ЭМИ видимого и миллиметрового диапазона

на объекты in vivo и in vitro, используемые в биологии развития и клеточной биологии, в зависимости от их потенций к дифференцировкам.

1.2. Цель и задачи работы

Цель исследования: изучить чувствительность объектов биологии развития in vivo и in vitro к воздействию малых доз электромагнитного излучения.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить действие малых доз ЭМИ видимого и миллиметрового диапазона на развитие костистых рыб.

2. Изучить действие малых доз ЭМИ видимого и миллиметрового диапазона на клеточные культуры млекопитающих.

3. Изучить чувствительность выбранных биологических объектов к ЭМИ в зависимости от их морфогенетических потенций.

1.3. Научная новизна работы

1. Впервые показана разница в действии непрерывного и импульсного режимов электромагнитного излучения миллиметрового диапазона 7,1 мм на жизнеспособность эмбрионов вьюна в процессе раннего развития и скорость роста клеточных культур млекопитающих;

2. Впервые проведено сравнение и показана разница в действии малых доз узкополосного электромагнитного излучения видимого (470, 630, 660 нм) и миллиметрового (7,1 мм) диапазонов на жизнеспособность эмбрионов вьюна в процессе раннего развития.

3. Обнаружено стимулирующее действие фемтосекундных лазерных импульсов на рост клеточных культур млекопитающих (МСК, HaCaT), получена дозовая зависимость для наблюдаемого эффекта.

4. Полученные результаты позволили выдвинуть предположение о большей чувствительности клеточных структур с меньшей морфогенетической потенцией (на примере эмбрионов вьюна на стадии бластулы, клеточных линий HaCaT и HeLa) по сравнению со структурами с большей потенцией (на примере эмбрионов вьюна на стадии бластулы и МСК).

1.4. Практическая и теоретическая значимость

Результаты работы содержат новые сведения о воздействии исследованных типов электромагнитного излучения на клеточные культуры и могут быть использованы в биотехнологии и медицине. Выдвинуто фундаментальное положение о чувствительности клеточных структур с различными морфогенетическими потенциями к электромагнитному излучению, которое может служить отправной точкой для ряда исследований в области биологии развития.

1.5. Положения, выносимые на защиту

1. Показана стимуляция жизнеспособности и изменение темпов развития эмбрионов вьюна при облучении узкополосным видимым светом с длиной волны 660 нм. Проведено сравнение и показана разница в действии узкополосного ЭМИ видимого (660, 630 и 470 нм) и миллиметрового диапазона (7,1 мм) на жизнеспособность эмбрионов вьюна. Обнаружена большая чувствительность эмбрионов на стадии средней бластулы по сравнению с эмбрионами на стадии зиготы и во время дробления.

2. Показаны различия биологического действия ЭМИ миллиметрового диапазона с длиной волны 7,1 мм на клеточные культуры МСК, НаСаТ и НеЬа. Через 24 часа после облучения импульсным излучением (частота следования 8 Гц) наблюдалось увеличение числа клеток НаСаТ (на 53% при экспозиции

30 с), и уменьшение числа клеток ИеЬа (на 41% при экспозиции 300 с). Через 24 часа после облучения непрерывным ЭМИ МД показано увеличение числа клеток в культуре МСК на 20% (при экспозиции 30 с).

3. Показано стимулирующие действие фемтосекундых лазерных импульсов на клеточные культуры МСК и ИаСаТ. Через 24 часа после облучения обнаружено увеличение числа клеток ИаСаТ (на 54%) и МСК (на 18%) при дозе 6 Дж/см2. Получена дозовая зависимость для наблюдаемого биологического эффекта.

4. Выдвинуто предположение, что более продвинутые стадии эмбрионального развития и более дифференцированные клеточные культуры (т.е. структуры с меньшими морфогенетическими потенциями) более чувствительны к действию электромагнитного излучения.

1.6. Апробация диссертации

Результаты диссертации были доложены на XX Международная научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов 2013» (Москва, 2013); конференции "Экологические и биологические системы" (Москва, 2015); VII Международном конгрессе "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине" (Санкт-Петербург, 2015).

1.7. Публикации по теме диссертации

По материалам диссертации было опубликовано 9 работ, из них 3 -статьи в российских и международных журналах, соответствующих перечню ВАК, 6 - труды и тезисы докладов всероссийских и международных конференций.

1.8. Структура и объём диссертации.

Диссертационная работа изложена на 90 страницах, содержит 7 таблиц, 33 рисунка и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов и обсуждения, заключения, выводов, списка литературы, включающего 125 источников (46 русскоязычных и 79 англоязычных).

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Морфогенетические потенции

В биологии развития (эмбриологии) к числу базовых представлений относится представление о формообразовательных потенциях - т.е. способностях к дифференцировкам. Это представление может быть отнесено в равной мере к организму в целом, его органам и тканям, и к отдельным клеткам. Определённо и чётко это представление иллюстрируется классификацией стволовых клеток по их потенциям к дифференцировке. Стволовые клетки делят на пять групп: тотипотентные, плюрипотентные, мультипотентные и олигопотентные (Smith, 2006). Тотипотентной стволовой клеткой является оплодотворённая яйцеклетка, а также бластомеры, образующиеся в результате первых делений дробления (Smith, 2006). Эти клетки являются наиболее недифференцированными и способны дифференцироваться в любые клетки организма (для амниот - включая эмбриональные и внезародышевые ткани). Плюрипотентные стволовые клетки способны давать производные всех зародышевых листков: энтодерму, мезодерму и эктодерму, но только в составе тканей эмбриона (для амниот). К ним относят эмбриональные стволовые клетки (Evans and Kaufman, 1981) из внутренней клеточной массы бластоцисты, а также полученные искусственным репрограмированием соматических клеток индуцированные стволовые клетки (Takahashi and Yamanaka, 2006). Мультипотентные стволовые клетки способны дифференцироваться только в пределах одного зародышего листка. Примером мультипотентных клеток могут служить мезенхимальные стволовые клетки (МСК), которые могут быть выделены из костного мозга или жировой ткани взрослого организма. МСК способны дифференцироваться в мышечную, жировую, костную ткань или хрящ (Augello et al., 2010; Bruder et al., 1997; Prockop, 1997; Friedenstein et al., 1970). Однако известны случаи трансдифференцировки, когда МСК дифференцировались в клетки нейрональной ткани, в норме являющиеся

производными эктодермального зародышевого листка (Barzilay et al., 2009). Олигопотентные стволовые клетки в пределах какой-либо ткани. Примером олигопотентных клеток являются гемопоэтические стволовые клетки способные дифференцироваться в миелоидную и лимфоидную линии клеток крови (Marone et al., 2002). Наконец,унипотентные стволовые клетки всё ещё способны к самовоспроизведению и дифференцировке, но только в один определённый клеточный тип (Overturf et al., 1997; de Rooij and Grootegoed, 1998; Beck and Blanpain, 2012).

Подобный подход можно применить и к более крупным структурным единицам, находящимся в процессе развития (Рисунок 1). Тогда сам онтогенез предстаёт как реализация потенций, где максимальными наделена зигота, а далее они убывают в процессе развития, реализуя его однонаправленную необратимость. Начало изучения морфогенетических функций в эмбриональном развитии можно отнести к работам, выполненным на вьюне (Neyfakh, 1959), когда с помощью жёсткого рентгеновского излучения было обнаружено время активации зародышевого генома на стадии средней бластулы. Вопрос активации генома и регуляции плюрипотентности клеток актуален для биологии развития в настоящее время (Korzh, 2009; Onichtchouk, 2016).

Рисунок 1. Шкала морфогенетических потенций для клеточных культур (in vitro) и эмбрионального развития (in vivo).

2.2. Электромагнитное излучение как действующий на живые объекты фактор

Одним из актуальных вопросов современной науки является изучение воздействия электромагнитного излучения на живые объекты. Главным природным источником электромагнитного излучения для Земли является Солнце. Большая часть энергии, излучаемой нашей звездой, приходится на инфракрасный и видимый диапазон (со спектральным максимумом в жёлто-зелёной области), и составляет 48 и 44%, соответственно (Рисунок 2). Ещё около 7% энергии Солнца приходится на коротковолновое излучение: ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-лучи. Оставшийся 1% энергии приходится на радиоволны.

Рисунок 2. Спектр излучения Солнца в диапазоне длин волн 250-2500 нм.

В настоящей диссертации мы выбрали для рассмотрения два диапазона электромагнитного излучения - видимый (400-700 нм) и миллиметровый (110 мм) - (Рисунок 3).

Частота излучения (Гц)

1024 Ю22 10™ Ю13 ю'6 Ю14 ¡О12 10ю Ю8 Ю6 Ю4 Ю2 10° v (Hz)

I I 1,1 I I I I I I I I

гамма рентген УФ ИК I 1 i 1 РАДИОВОЛНЫ 1 1 1 1

I I I I I I I I III I I

НГ16 10 14 КГ12 10 lfl Ю-8 ! ¡Ю-6 10 ' ; 10 п 10° Ю2 Ю4 !(/' 10s >, (m)

Длина волны (м) ..........................

Миллиметровый диапазон (1-10 мм) или

Крайне высокие частоты (30-300 ГГц)

400 500 600 700

Видимый диапазон (400-700 нм)

Рисунок 3. Спектр электромагнитного излучения.

2.3. Электромагнитное излучение видимого диапазона

2.3.1. История и актуальность изучения воздействия ЭМИ видимого диапазона на живые объекты

Электромагнитное излучение видимого диапазона как естественное, так и техногенное окружает нас повседневной жизни. Как уже было сказано выше, на видимый диапазон приходится значительная часть энергии, излучаемой Солнцем. Плотность мощности солнечного света на поверхности Земли составляет порядка 10-100 мВт/см2. Первые работы по изучению света относятся ещё к XIX веку. При изучении газообмена у лягушек было установлено, что выделение С02 на свету происходит интенсивнее, чем в темноте, причём подобное эффект наблюдался и при воздействии на изолированную мышечную ткань животного. При изучении действия монохроматического света оказалось, что наблюдаемые биологические эффекты зависят от длины волны излучения. Так в работе Кондратьева 1881 г. (цит. по Крюк, 1986) указывается, что наиболее благоприятным для развития животных является красный свет, наименее - синий и фиолетовый. Таким образом, уже в первой половине XX века были накоплены данные о действии

света на различные системы организма, способность тканей к регенерации, пролиферацию клеток, активность ферментов (Вермель, 1925). В то же время начинаются опыты по использованию света в медицинских целях (Гаусман и Фольк, 1929), однако в 30-х годах в связи с развитием фармакологии, а также технологическими сложностями интерес к фототерапии несколько угас. С появлением лазеров, совершенствованием дозиметрических приборов и методов исследования в 60-70-х годах работы по изучению действия света на биологические объекты продолжились на новом уровне. Появились данные, что физиологические эффекты низкоинтенсивного лазерного света более выражены по сравнению с действием излучения той же спектральной области от нелазерных источников (Крюк и др., 1986). К концу 80-х годов был накоплен большой массив экспериментальных исследований и разработок клинического применения монохроматического света, который в настоящее время дополняется новыми исследованиями в различных направлениях (Avci et al., 2014; Carroll et al., 2014).

2.3.2. Действие ЭМИ ВД на процессы развития

Были проведены эксперименты и на животных in vivo. Представляют интерес работы, в которых с помощью лазерного излучения проводилась коррекция эмбрионального развития. В работе (Бурлаков и др, 1997) облучение гелий-неоновым лазером неоплодотворённой икры в дальнейшем приводило к увеличению жизнеспособности эмбрионов в процессе развития, причём эффект наблюдался преимущественно на икре плохого рыбоводного качества, на хорошей икре заметного действия не наблюдалось. Исследования действия непрерывного излучения He-Ne лазера (632,8 нм) на физиологическое состояние икры рыб различных видов показали, что оптимальная доза излучения лежит в интервале 1*10-2-3*10-2 Дж/см2 (Попова и Осташков, 1993). В экспериментах, проведённых на эмбрионах вьюна (Мелехова, 2010), было показано, что развитие нарушается начиная с плотности мощности излучения 6-10 Вт/см2 для He-Ne лазера (632,8 нм) и 1,3

Вт/см2 для азотного лазера (337 нм). Наиболее чувствительными к лазерному облучению являются стадии эмбрионального развития, связанные с детерминацией генной активности и морфогенезом, т.н. критические периоды развития (Мелехова, 2010).

2.3.3. Действие ЭМИ видимого диапазона на клеточные культуры млекопитающих

Имеется множество работ по изучению действия лазерного излучения на различные клеточные культуры. Лазерное излучение при определённых параметрах способно как стимулировать, так и угнетать пролиферативную активность различных клеточных культур (Байбеков и Мусаев, 1983; Ченских и др., 1975; Москвалик и Козлов, 1980; Попов, 1980). Например, при изучении действия гелий-неонового (632,8 нм) и гелий-кадмиевого (441,6 нм) лазеров на культуру клеток кожно-мышечной ткани эмбриона человека было показано (Крюк и др., 1986), что наблюдаемый эффект зависит от длины волны, плотности мощности, длительности облучения, а также функционального состояния объекта. Для гелий-неонового лазера наибольшее увеличение митотического индекса (до 123% по сравнению с контролем) наблюдалось при плотности мощности 30 мВт/см2 и длительности облучения 10 минут. При меньших значениях указанных параметров (5 мВт/см2, 2 минуты) эффект увеличения митотической активности становился менее выраженным, при увеличении плотности мощности до 2000 мВт/см2 или экспозиции до 30 минут наблюдалось уменьшение митотического индекса (70-90% от контрольной группы). Облучение клеток синим светом гелий-кадмиевого лазера в том же диапазоне плотности мощности и длительности приводило к ингибированию митотической активности до 78% от значения в контрольной группе. Указанные изменения наблюдались через 5 часов после облучения, через 24 часа значение митотического индекса в облучённых группах мало отличалось от значения в контроле.

К настоящему времени изучены некоторые молекулярные механизмы действия видимого света (Karu and Pyatibrat, 2011). Предполагается, что стимуляция пролиферативной активности происходит за счёт сокращения Gi фазы (Pardee, 1970). Кратковременное облучение He-Ne лазером (632,8 нм) увеличивает экспрессию белков регуляторов клеточного цикла: циклинов D1, E, A. (Gao and Xing, 2009), а также влияет на экспрессию интегринов (van Leeuwen et al., 1996). Таким образом, считается (Karu and Pyatibrat, 2011), что эффект фотобиомодуляции носит универсальный характер и наиболее выраженно проявляется на клетках, оксилительно-восстановительный потенциал которых сдвинут в восстановленную сторону.

2.3.4. Первичный акцептор, механизм действия излучения видимого диапазона

Разница в действии излучения разных длин волн наводила на мысль о первичном акцепторе, веществе, поглощающем излучение и запускающем каскад реакций, обуславливающих наблюдаемые биологические эффекты. Было логично предположить, что спектр действия излучения на тот или иной биологический процесс будет совпадать со спектром поглощения предполагаемого первичного акцептора. Так были получены спектры действия излучения видимого диапазона на процесс синтеза ДНК и РНК в клетках HeLa, а также на процесс пролиферации данной клеточной культуры (Karu et al., 1987) Спектрам действия соответствует спектр цитохром-с-оксидазы - фермента дыхательной цепи в митохондриях (Karu, 2014). Также в качестве акцептора рассматриваются эндогенные порфирины (Мачнева и др., 2010).

Полосы 820 и 620 нм предположительно принадлежат к хромофору CuA, полосы 680 и 760 нм к CuB в окисленном и восстановленном состояниях, соответственно. Кроме того, в спектрах действия существует полоса в синей области 400-450 нм, которую относят к спектру поглощения гемовых

соединений. В сине-фиолетовой области первичным акцептором может служить НАДН-дегидрогеназа (Karu, 2014).

Была высказана гипотеза, что облучение приводит к ускорению переноса электронов в дыхательной цепи за счёт изменения окислительно-восстановительных свойств её компонентов при фотовозбуждении их электронных состояний (Karu, 1989).

Увеличение концентрации NO. В связи с изменением состояния хромофора CuB, уменьшается количество связанного в каталитическом центре NO, который служит ингибитором цитохром-с-оксидазы (Brown, 1999; Hothersall et al., 1997). Также рассматривается возможность фотолиза соединений, содержащих NO (Владимиров и др., 2004).

Увеличение концентрации активных форм кислорода (АФК) в следствии воздействия на дыхательную цепь митохондрий (Karu et al., 1993). В процессе дыхания 1-2% кислорода восстанавливаются не до H2O, а до супероксид аниона O2- (Кару, 2005). Активация работы дыхательной цепи может приводить к увеличению образования O2-. Увеличение активности супероксиддисмутазы было экспериментально показано при изучении действия излучения на кожную рану у крыс (Мачнева и др., 2008). В результате дисмутации из двух супероксид анионов образуется O2 и H2O2 -увеличение концентрации активных форм кислорода приводит в свою очередь к увеличению концентрации внутриклеточного Ca2+, активации мембранных насосов Na-H, освобождению арахидоновой кислоты (Kaneko et al., 1990). Известно, что незначительное увеличение концентрации O2- и H2O2 может стимулировать пролиферацию и другие клеточные функции (Gamaley and Klybin, 1999). Было обнаружено увеличение генерации АФК вследствие облучения (Callaghan et al., 1996; Cohen et al., 1998).

Ещё одним предполагаемым механизмом действия на клетки является усиленная генерация синглетного кислорода JO2 в результате поглощения квантов света порфиринами и флавопротеинами (Владимиров и др., 2004), выступающими в роли эндогенных фотосенсибилизаторов. Тогда как в

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Великанов, Александр Николаевич, 2016 год

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аверьянова О.В.,Бурлаков А.Б.,Пащенко В.З.,Слепцова Л.А., Туровецкий В.Б., Тусов В.Б. / Исследование влияния лазерного излучения на раннее развитие вьюна. // Вестн.Моск. университета, Сер.16. Биология - 1991

- 1 - с. 34-39.

2. Байбеков, И.М., Мусаев, Э.Ш. / Влияние гелий-неонового лазера на ультраструктуру клеток и пролиферацию эпителия слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1983 - 3 - с. 9598.

3. Бецкий, О.В., Костровская, Т.И., Лебедева, Н.Н. / Миллиметровые волны в биологии и медицине. // III Всероссийская конференция "Радиолокация и радиосвязь", ИРЭ РАН - 2009 - с. 146-150.

4. Бецкий, О.В., Путвинский, А.В. / Биологические эффекты миллиметрового излучения низкой интенсивности. // Изв. Вузов МВ и ССО СССР. Радиоэлектроника - 1986 - 29 (10) - с. 4.

5. Буланов А.В., Нагорный И.Г., Соседко Е.В. / Особенности акустической эмиссии при оптическом пробое жидкости под действием Nd:YAG-лазера. // Журнал технической физики - 2013 - 83 (8) - с. 117-120.

6. Бурлаков А.Б., Аверьянова О.В., Пащенко В.З., Тусов В.Б., Голиченков В.А. / Лазерная коррекция эмбрионального развития вьюна. // Вестник МГУ. Сер. Биология. - 1997 - с. 19-24.

7. Бурлаков А.Б., Аверьянова О.В., Туровецкий В.Б., Слепцова Л.А., Пащенко В.З., Тусов В.Б. / Исследование влияния лазерного излучения на эмбриональное развитие вьюна. // Биологически активные вещества и факторы в аквакультуре. Сборник научных трудов под редакцией Глубокова А.И. - 1993

- с.147-162.

8. Вермель, С.Б. / Медицинское светоучение: Биологическое и лечебное действие света. - 1925 - 212 с.

9. Владимиров Ю.А., Клебанов Г.И., Борисенко Г.Г., Осипов А.Н. / Молекулярно-клеточные механизмы действия низкоинтенсивного лазерного излучения. // Биофизика - 2004 - 49 (2) - с. 339-350.

10. Гапеев А.Б., Якушина В.С., Чемерис Н.К., Фесенко Е.Е./ Модулированное электромагнитное излучение крайне высоких частот низкой интенсвности активирует или ингибирует респираторный взрыв нейтрофилов в зависимости от частоты модуляции. // Биофизика.- 1997.- Т. 42, Вып. 5.- С. 1125-1134

11. Гапеев, А.Б. / Исследование механизмов биологического действия низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высоких частот: успехи, проблемы, перспективы. // Биомедицинская радиоэлектроника - 2014 - 6 - с. 20-30.

12. Гапеев, А.Б. / Механизмы противовоспалительного и противоопухолевого действия низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высоких частот. // Миллиметровые волны в биологии и медицине. - 2012 - 67 (3) - с. 3-13.

13. Гапеев, А.Б., Сафронова, В.Г., Чемерис, Н.К., Фесенко, Е.Е. / Модификация активности перитонеальных нейтрофилов мыши при воздействии миллиметровых волн в ближней и дальней зонах излучателя. // Биофизика - 1996 - 41 (1) - с. 205-219.

14. Гапеев, А.Б., Чемерис, Н.К. / Действие непрерывного и модулированного ЭМИ КВЧ на клетки животных. Обзор. Часть IV. Биологические эффекты модулированных излучений. // Вестник новых медицинских технологий. - 2000 - 8 (3-4) - с. 61-64.

15. Гаусман, В., Фольк, Р. / Руководство по светолечению. // 1929 -

394 с.

16. Голант, М.Б. / Влияние монохроматических электромагнитных излучений миллиметрового диапазона малой мощности на биологические процессы. // Биофизика - 1986 - 31 (1) - с. 139.

17. Голант, М.Б., Виленская, Р.Л., Зюлина, Е.А., и др. Серия широкодиапазонных генераторов малой мощности миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн. // Приборы и техника эксперимента -1965а - 4 - с. 136-139.

18. Голант, М.Б., Савельев, В.С., Алексеенко, З.Т. и др. / Начало взаимного перекрытия диапазонов, осваиваемых лазерами и лампами обратной волны. // Радиотехника и радиоэлектроника - 1965б - 11(7) - с. 13211322.

19. Девятков, Н.Д., Голант, М.Б., Бецкий, О.В. / Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности. // М., Радио и связь - 1991 -169 с.

20. Захаров, С.Д., Иванов, А.В. / Светокислородный эффект в клетках и перспективы его применения в терапии опухолей. // Квантовая электроника - 1999 - 29 - с. 192.

21. Кару Т.Й, Календо Г.С., Летохов В.С., Лобко В.В. Действие низкоинтенсивного видимого излучения медного лазера на культуру клеток HeLa. // Квантовая электроника - 1982 - 1 - с. 141-144.

22. Кару Т.Й. / Клеточные механизмы низкоинтенсивной лазерной терапии. // Успехи современной биологии. - 2001 - 121 (1) - р. 110-120.

23. Кару Т.Й. / Универсальный клеточный механизм лазерной биостимуляции: фотоактивация фермента дыхательной цепи цитохромоксидазы. // Сборник трудов ИПЛИТ РАН - 2005 - с. 131-143.

24. Кару Т.Й., Календо Г.С., Летохов В.С., Лобко В.В. / Зависимость биологического действия низкоинтенсивного действия низкоинтенсивного видимого света на клетки HeLa от когерентности, дозы, длины волны и режима облучения. // Квантовая электроника - 1983 - 9 - с. 1771-1776.

25. Костомарова А.А. / Объекты биологии развития. Вьюн. // М. Наука. - 1975. - с. 308-323.

26. Крюк, А.С., Мостовников, В.А., Хохлов, И.В., Сердюченко, Н.С. / Терапевтическая эффективность низкоинтенсивного лазерного излучения. // "Наука и техника", Минска - 1986 - с.

27. Лушников, К.В., Гапеев, А.Б., Садовников, В.Б., Чемерис, Н.К. / Влияние крайне высокочастотного электромагнитного излучения низкой интенсивности на показатели гуморального иммунитета здоровых мышей. // Биофизика - 2001 - 46 (4) - с. 753-760.

28. Лушников, К.В., Гапеев, А.Б., Шумилина, Ю.В. и др / Снижение интенсивности клеточного иммунного ответа и неспецифического воспаления при действии электромагнитного излучения крайне высоких частот // Биофизика - 2003 - 48 (5) - с. 918-925.

29. Мачнева Т.В., Булгакова Н.Н., Владимиров Ю.А., Осипов А.Н. / Роль эндогенных порфиринов в лазерной терапии эксперементальных кожных ран. // Биофизика - 2010 - 55 (3) - с. 532-538.

30. Мачнева Т.В., Протопопов Д.М., Владимиров Ю.А., Осипов А.Н. / Изучение действия низкоинтенсивного лазерного излучения синего, зелёного и красного диапазонов на процесс заживления экспериментальных кожных ран у крыс. // Биофизика - 2008 - 53 (5) - с. 894-901.

31. Мелехова О.П. / Свободорадикальные процессы в эпигеномной регуляции развития. // Москва, "Наука". - 2010 - 324 с.

32. Москалик К.Г., Козлов А.П. / Изменение кинетики клеточной пролиферации асцитной опухоли Эрлиха под влиянием лазерного излучения малой мощности. // Цитология - 1980 - 12 - с. 1447-1450.

33. Нейфах А.А. / Использование метода радиационной инактивации ядер для исследования их функции в раннем развитии рыб. // Журн.общ.биол. - 1959 - 20 - с. 202-213.

34. Осыченко А.А., Залесский А.Д., Кривохарченко А.С., Шахбазян А.К., Рябова А.В., Надточенко В.А. / Слияние бластомеров эмбрионов мыши под действием фемтосекундного лазерного излучения. Эффективность

образования бластоцист и развития эмбрионов. // Квантовая электроника -2015 - 45 (5) - с. 498-502.

35. Попов В.И. / Воздействие лазерного излучения на митотическую активность гепатоцитов регенерирующей печени. // Вопр. курортол. - 1980 -6 - с. 10-12.

36. Попова Э.К., Осташков О.А. / Влияние излучения гелий-неонового лазера на эмбриогенез рыб. // Биологически активные вещества и факторы в аквакультуре. // Сборник научных трудов под редакцией Глубокова А.И. -1993. - с. 140-147.

37. Слепцова Л.А., Неклюдова И.В., Корвин-Павловская Е.Г., Бурлакова О.В. / Вьюн - объект экспериментально-эмбриологических исследований на кафедре эмбриологии. // Онтогенез - 2000 - 31 (5) - с. 338342.

38. Слепцова Л.А., Сильченко Д.А., Неклюдова И.В., Корвин-Павловская Е.Г., Голиченков В.А. / Исследование регуляционных способностей бластулы вьюна и потенций клеток дорсальной области бластодермы. // Онтогенез - 1999 - 30 (2) - с. 97-102.

39. Смолянская, А.З., Виленская, Р.Л., Голант, М.Б. / Действие электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на функциональную активность активность некоторых генетических элементов бактериальных клеток. // Успехи физических наук. - 1973 - 110 (3) - с. 458460.

40. Смолянская, А.З., Гельевич Э.А., Голант, М.Б., Махов, А.М. / Резонансные явления при действии электромагнитных волн миллимтерового дмапазона на биологические объекты. // Успехи современной биологии - 1979 - 87 (3) - с. 381-392.

41. Стехин, А.А., Яковлева, Г.В. / Структурированная вода: Нелинейные эффекты. // Издательство ЛКИ - 2008 - 320 с.

42. Тамбиев А.Х., Великанов А.Н., Воробьёва Н.Н., Бурлакова О.В., Корвин-Павловская Е.Г., Голиченков В.А. / Изучение действия некоторых

частот видимого света и КВЧ-излучения на жизнеспособность икры вьюна (Misgurnis fossilis) в процессе эмбриогенеза. // Биомедицинская радиоэлектроника - 2015 - 8 - 56-59.

43. Тамбиев А.Х., Кирикова, Н.Н., Бецкий, О.В., Гуляев, Ю.В. / Миллиметровые волны и фотосинтезирующие организмы. // Издательский дом "Радиотехника" - 2003 - 175 с.

44. Тамбиев, А.Х., Баграташвили, В.Н., Герасимов, Ю.В., Свиридов, А.П., Антонов, Е.Н., Чайлахян, Р.К. / Действие электромагнитного излучения миллиметрового диапазона низкой интенсивности на стволовые стромальные клетки костного мозга. // Материалы XV Междунар. конф. "Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии" - 2007 - с. 56-57.

45. Чайлахян Р.К., Юсупов В.И., Свиридов А.П., Герасимов Ю.В., Тамбиев А.Х., Воробьёва Н.Н., Куралесова А.И., Москвина И.Л., Баграташвили В.Н. / Акустические и КВЧ воздействия на стволовые стромальные клетки костного мозга in vitro. // Биомедицинская радиоэлектроника - 2013 - 2 - с. 42-45.

46. Ченских П.Р., Ни З.И., Туркебаева К.А., Николенко Н.К. / Морфологические изменения в тканях животных под воздействием различных экспозиций монохроматического красного света. // Здравоохранение Казахстана - 1975 - 5 - с. 49-50.

47. Augello, A., Kurth, T.B., De, B.C. / Mesenchymal stem cells: a perspective from in vitro cultures to in vivo migration and niches. // Eur Cell Mater

- 2010 - 20 - p. 121-133.

48. Avci P., Gupta G., Clark J., Wikonkal N., Hamblin M. / Low-level laser (light) therapy (LLLT) for treatment of hair loss. // Lasers in Surgery and Medicine

- 2014 - 46 - p. 144-151.

49. Barzilay, R., Melamed, E., Offen, D. / Introducing transcription factors to multipotent mesenchymal stem cells: making transdifferentiation possible. // Stem Cells - 2009 - 27 - p. 2509-2515.

50. Beck, B., Blanpain, C. / Mechanisms regulating epidermal stem cells. // EMBO J - 2012 - 31 - p. 2067-2075.

51. Becker A., Klapczynski A., Kuch N., Arpino F., Simon-Keller K., De La Torre C., Sticht C., van Abeelen F.A., Oversluizen G., Gretz N. / Gene expression profiling reveals aryl hydrocarbon receptor as a possible target for photobiomodulation when using blue light. // Scientific reports - 2016 - 27 (6) - p. 33847.

52. Belyaev, I.Ya., Shcheglov, V.S., Alipov, Ye.D., Polunin, V.A. / Resonance effect of millimeter waves in the power range of 10-19-3x10-3 W/cm2 on E.coli cells at different concentrations. // Bioelectromagnetics - 1996 - 17 - p. 312-321.

53. Berridge, M.J. / Calcium oscillations. // J. Biol. Chem. - 1990 - 265 (17) - p. 9583-9586.

54. Brown C., Stevenson D., Tsampoula X., McDougall C., Lagatsky A., Sibbett W., Gunn-Moore F., Dholakia K. / Enhanced operation of femtosecond lasers and applications in cell transfection. // Journal of Biophotonics - 2008 - 1 (3) - p. 183-199.

55. Brown G.C. / Nitric oxide and mitochondrial respiration // Biochem. Biophys. Acta. - 1999 - 1411 - p. 351-369.

56. Bruder, S.P., Jaiswal, N., Haynesworth, S.E. / Growth kinetics, self-renewal, and the osteogenetic potential of purified human mesenchymal stem cells during extensive subcultivation and following cryopreservation. // J. Cell Biohem -1997 - 64 - p. 278-294.

57. Callaghan, A., Riordan, C., Gilmore, W.S., Meintrye, I.A., Allen, J.A., Hannigan, B.H. / Reactive oxygen species inducible by low-intensity laser irradiation alter DNA synthesis in the haemopoietic cell line U937 // Lasers Surg. Med. - 1996 - 19 - p. 201-206.

58. Carroll J.D., Milward M.R., Cooper P.R. / Developments in low level light therapy (LLLT) for dentistry. // Dental materials - 2014 - 30 - p. 465-475.

59. Chailakhyan, R.K., Yusupov, V.I., Gorskaya, Yu.F., Kuralesova, A.I., Gerasimov, Yu.V., Sviridov, A.P., Tambiev, A.Kh., Vorob'eva, N.N., Grosheva, A.G., Shishkova, V.V., Moskvina, I.L., Bagratashvili, V.N. / Effects of Acoustic and EHF Impulses on Multipotent Stromal Cells during Formation of Bone Marrow Containing Heterotopic Organs in Tissue Engineered Constructions. // Bull Exp Bio Med - 2015 - 158 (5) - p. 688-691.

60. Chopp, H., Chen, Q., Dereski, M.O., Hetzel, F.W. / Chronic metabolic measurements of normal brain tissue response to photodynamic therapy. // Photochem. Photobiol. - 1990 - 52 - p. 1033-1036.

61. Cohen, N., Lubart, R., Rubinstein, S., Breitbart, H. / Light irradiation of mouse spermatozoa: stimulation of in vitro fertilization and calcium signals // Photochem. Photobiol. - 1998 - 68 - p. 407-413.

62. Cone C.D. / Maintenance of mitotic homeostasis in somatic cell populations. // J. Theor. Biol. - 1971 - 30 - p. 183-194.

63. Curley P.F., Ferguson A.I., White J.G., Amos W.B. / Application of a femtosecond self-sustaining mode-locked Ti-saphphire laser to the field of laser scanning microscopy. // Optical and Quantum Electronics - 1992 - 24 (8) - p. 851859.

64. de Rooij, D.G., Grootegoed, J.A. / Spermatogonial stem cells. // Curr Opin Cell Biol - 1998 - 10 - p. 694-701.

65. Evans, M.J., Kaufman, M.H. / Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. // Nature - 1981 - 292 - p. 154-156.

66. Fekrazad R., Asefi S., Allahdadi M., Kalhori K.A. / Effect of Photobiomodulation on Mesenchymal Stem Cells // Photomedicine and laser surgery - 2016 - 34 (11) - p. 533-542.

67. Fernandez J., Nadtochenko V., Kiwi J. / Photobleaching of Orange II within seconds using the oxone/Co2+ reagent through Fenton-like chemistry. // Chemical Commun. - 2003 - 18 - p. 2382-2383.

68. Friedenstein, A.J., Chailakhjan, R.K., Lalykina, K.S. / The development of fibroblast colonies in monolayer cultures of guinea-pig bone marrow and spleen cells. // Cell Tissue Kinet - 1970 - 3 - p. 393-403.

69. Gamaley I.A., Klybin I.V. / Roles of reactive oxygen species: signaling and regulation of cellular functions. // International review of cytology - 1999 - 188 - p. 203-255.

70. Gao X., Xing D. / Molecular mechanisms of cell proliferation induced by low power laser irradiation. // J. Biomed. Sci. - 2009 - 16 - p. 1-6.

71. Goldbeter, A., Dupont, G., Berridge, M.J. / Minimal model for signal induced Ca2+ oscillations and for their frequency encoding though protein phosphorylation. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1990 - 87 - p. 1461-1465.

72. Hesketh, T.R., Moore, J.R., Morris, J.D.H., Taylor, M.V., Rogers, J., Smith, G.A., Metcalfe, J.C. / A common sequence of calcium and pH signals in the mitogenic stimulation of eukaryotic cells. // Nature - 1985 - 313 - p .481-484.

73. Hilf, R., Murant, R.S., Narayanan, U., Gibson, S.L. / Relationship of mitochondrial function and cellular adenosine triphosphate levels to hematoporphyrin derivative-induced photosensitization in R3230AC mammary tumors // Cancer Res. - 1986 - 46 - p. 211-217.

74. Hochanadel C.J. / Effects of cobalt y radiation on water and aqueous solutions. // J. Phys. Chem. - 1952 - 56 - p. 587-594.

75. Hothersall J.S., Cunda F.Q., Neild, G.H., Norohna-Dutra, A. / Induction of nitric oxide synthesis in J774 cells lowers intracellular glutathione: effect of modulated glutathione redox status on nitric oxide synthase induction. // A. Biochem. J. - 1997 - 322 - p. 477-481.

76. Iwanaga S., Kaneko T., Fujita K., Smith N., Nakamura O., Takamatsu T., Kawata S. / Location-Dependent Photogeneration of Calcium Waves in HeLa Cells. // Cell Biochemistry and Biophysics - 2006b - 45 - p. 167-176.

77. Iwanaga S., Smith N.I., Fujita K., Kawata S. / Slow Ca2+ wave stimulation using low repetition rate femtosecond pulsed irradiation. // Optics express - 2006a - 14 (2) - p. 717-725.

78. Kamata, H., Manabe, T., Katuta, J., Oka, S., Hirata, H. / Multiple redox regulation of the cellular signaling system linked to AP-1 and NFkappaB: effects of N-acetylcysteine and H2O2 on the receptor tyrosine kinases, the MAP kinase cascade, and IkappaB kinases. // Ann. N.Y. Acad. Sci. - 2002 - 973 - p. 419-422.

79. Kaneko, M., Singal, P.K., Dhalla, N.S. / Alterations in heart sarcolemmal Ca2(+)-ATPase and Ca2(+)-binding activities due to oxygen free radicals. // Basic Res. Cardiol - 1990 - 85 - p. 45-54.

80. Kaplan, J.G. / Membrane cation transport and the control of proliferation of mammalian cells. // Annual Rev. Physiol. - 1978 - 40 - p. 19-41.

81. Karmenyan A.V., Shakhbazyan A.K., Sviridova-Chailakhyan T.A., Krivokharchenko A.S., Chiou A.E., Chailakhyan L.M. / Use of picosecond infrared laser for micromanipulation of early mammalian embryos. // Mol. Reprod. Dev. -2009 - 76 (10) - p. 975-983.

82. Karu T., Andreichu, T., Ryabyakh T. / Changes in oxidative metabolism of murine spleen following laser and superluminous diode (660-950 nm) irradiation: effects of cellular composition and radiation parameters. // Lasers Surg Med - 1993 - 13 - p. 453-462.

83. Karu T., Passarella S. / Absorption of monochromatic and narrow band radiation in the visible and near IR by both mitochondrial and non-mitochondrial photoacceptors results in photobiomodulation. // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. - 2014 - 140 - p. 344-358.

84. Karu T., Passarella S. 2014. Absorption of monochromatic and narrow band radiation in the visible and near IR by both mitochondrial and non-mitochondrial photoacceptors results in photobiomodulation. J. Photochem. Photobiol. B: Biology. 140: 344-358.

85. Karu T., Pyatibrat L. / Gene expression under laser and light-emitting diodes radiation for modulation of cell adhesion: possible applications for biotechnology. // IUBMB Life - 2011 - 63 (9) - p. 747-753.

86. Karu T.I. / Cellular and molecular mechanisms of photobiomodulation (low-power laser therapy). // IEEE Journal on selected topics in quantum electronics

- 2014 - 20 (2) - p. 143-148.

87. Karu T.I. / Effects of visible radiation on cultured cells. // Photochemistry and Photobiology - 1990 - 52 (6) - p. 1089-1098.

88. Karu T.I. / Photobiology of low-power laser effects. // Health Physics -1989 - 56 - p. 691-704.

89. Karu T.I., Pyatibrat L.V., Kalendo G.S. / Biostimulation of HeLa cells by low-intensity visible light. V. Stimulation of cell proliferation in vitro by He-Ne laser radiation. // Il Nuovo Cimento D. - 1987 - 9 (12) - p. 1485-1494.

90. Korzh V. / Before maternal-zygotic transition... There was morphogenetic function of nuclei. // Zebrafish - 2009 - 6 - p. 295-302.

91. Kuetemeyer K., Baumgart J., Lubatschowski H., Heisterkamp A. / 2009. Repetition rate dependency of low-density plasma effects during femtosecond-laser-based surgery of biological tissue. // Appl. Phys. B. Lasers Optics. - 2009 - 97 - p. 695-699.

92. Kuo Y., Wu C., Hosokawa Y., Maezawa Y., Okano K., Masuhara H., Kao F. 2010. Local stimulation of cultured myocyte cells by femtosecond laser-induced stress wave. Appl. Phys A. 101: 597-600.

93. Li X., Du M., Liu X., Chen W., Wu M., Lin J., Wu G. / Millimeter wave treatment promotes chondrocyte proliferation by upregulating the expression of cyclin-dependent kinase 2 and cyclin A. // International journal of molecular medicine - 2010 - 26 - p. 77-84.

94. Li X., Ye H., Cai L., Yu F., Chen W., Lin R., Zheng C., Xu H., Ye J., Wu G., Liu X. / Millimeter wave radiation induces apoptosis via affecting the ratio of Bax/Bcl-2 in SW1353 human chondrosarcoma cells. // Oncology reports - 2012b

- 27 - p. 664-672.

95. Li X., Ye H., Yu F., Cai L., Li H., Chen J., Wu M., Chen W., Lin R., Li Z., Zheng C., Xu H., Wu G., Liu X. / Millimeter wave treatment promotes

chondrocyte proliferation via G1/S cell cycle transition. // International journal of molecular medicine - 2012a - 29 - p. 823-831.

96. Logani M.K., Szabo I., Makar V., Bhanushali A., Alekseev S., Ziskin M.C. / Effect of millimeter wave irradiation on tumor metastasis. // Bioelectromagnetics - 2006 - 27 - p. 258-264.

97. Makar V.R., Logani M.K., Bhanushali A., Alekseev S.I., Ziskin M.C. / Effect of cyclophosphamide and 61.22 GHz millimeter waves on T-cell, B-cell, and macrophage functions. // Bioelectromagnetics - 2006 - 27 - p. 458-466.

98. Maldonado M.J., Nieto J.C., Pinero D.P. / Advances in technologies for laser-assisted in situ keratomileusis (LASIK) surgery. // Expert Rev. Med. Devices.

- 2008 - 5 - p. 209-229.

99. Marone, M., De, R.D., Bonanno, G., Mozzetti, S., Rutella, S., Scambia, G., Pierelli, L. / Cell cycle regulation in human hematopoietic stem cells: from isolation to activation. // Leuk Lymphoma - 2002 - 43 - p. 493-501.

100. Murell, A.C., Francis, M.J.O., Bromley L. / Modulation of fibroblast proliferation by oxygen free radicals. // Biohem. J. - 1990 - 265 - p. 659-665.

101. Neyfakh A.A. / X-ray inactivation of nuclei as method for studying their function in the early development of fishes. // J. Embryol. Exp. Morphol. - 1959 -7 - p. 173-192.

102. Nicolaz C.N., Zhadobov M., Desmots F., Sauleau R., Thouroude D., Michel D., Le Drean Y. / Absence of direct effect of low-power millimeter-wave radiation at 60.4 GHz on endoplasmic reticulum stress. // Cell Biol Toxicol - 2009

- 25 - p. 471-478.

103. Onichtchouk D. / Evolution and functions of Oct4 homologs in non-mammalian vertebrates. Biochim Biophys Acta. - 2016 - 1859 (6) - p. 770-779.

104. Overturf, K., al-Dhalimy, M., Ou, C.N., Finegold, M., Grompe, M. / Serial transplantation reveals the stem-cell-like regenerative potential of adult mouse hepatocytes. // Am J Pathol - 1997 - 151 - p. 1273-1280.

105. Pardee A. / A restriction point for control of normal animal cell proliferation. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA - 1970 - 71 - p. 1286-1290.

106. Polyakov V.Yu., Kir'yanov G.I., Gerasimenya V.P., Orlov A.E., Lazareva E.M., Murasheva M.I., Chentsov Yu.S. / Synergistic Effects of Mycelial Fungus (Pleurotes ostreatus) Extracts and Some Cytostatic Drugs on Proliferation and Apoptosis in Transformed Human Cells. // Biochemistry - 2007 - 24 (5) - p. 379-388.

107. Prockop, D.J. / Marrow stromal cells as stem cells for nonhematopoietic tissues. / Science - 1997 - 276 - p. 71-74.

108. Radzievsky A.A., Gordiienko O.V., Szabo I., Alekseev S.I., Ziskin M.C. / Millimeter wave-induced suppression of B16F10 melanoma growth in mice: involvement of endogenous opioids. // Bioelectromagnetics - 2004 - 25 - p. 466473.

109. Schaffer C., Nishimura N., Glezer E., Kim A., Mazur E. / Dynamics of femtosecond laser-induced breakdown in water from femtoseconds to microseconds. // Optics express. - 2002 - 10 - p. 196-203.

110. Smith, A. / A glossary for stem-cell biology. // Nature - 2006 - 441 -

p. 1060.

111. Sperandio F.F., Simoes A., Correa L., Aranha A.C., Giudice F.S., Hamblin M.R., Sousa S.C. / Low-level laser irradiation promotes the proliferation and maturation of keratinocytes during epithelial wound repair. // J Biophotonics -2015 - 8 (10) - p. 795-803.

112. Sun, Y., Oberley, L.W. / Redox regulation of transcriptional activators // Free Rad. Biol. Med. - 1996 - 21 - p. 335-348.

113. Szabo I., Manning M.R., Radzievsky A.A., Wetzel M.A., Rogers T.J., Ziskin M.C. / Low power millimeter wave irradiation exerts no harmful effect on human keratinocytes in vitro. // Bioelectromagnetics - 2003 - 24 - p. 165-173.

114. Szabo I., Rojavin M.A., Rogers T.J., Ziskin M.C. / Reactions of keratinocytes to in vitro millimeter wave exposure. // Bioelectromagnetics - 2001 -22 - p. 358-364.

115. Takahashi, K., Yamanaka, S. / Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. // Cell - 2006 -126 - p. 663-676.

116. Teppone M., Avakyan R. / Extremely high-frequency therapy in oncology. // The journal of alternative and complementary medicine - 2010 - 16 (11) - p. 1211-1216.

117. van Leeuwen R.L., Dekker S.K., Byers H.R., Vermeer B.J., Grevelink J.M. / Modulation of a4b1 and 25b1 integrin expression: heterogenous effect of Q-switched ruby Nd:YAG and Alexandrite lasers on melanoma cells in vitro. // Lasers Surg. Med. - 1996 - 18 - p. 63-71.

118. Voeikov L. / Reactive oxygen species, water, photons and life. // Riv. Biol. - 2010 - 103 - p. 321-342.

119. Vogel A., Noack J., Huttman G., Paltauf G. / Mechanisms of femtosecond laser nanosurgery of cells and tissues. // Appl. Phys. B Lasers Optics. - 2005 - 81 - p. 1015-1047.

120. Wang, T., Zhang, X., Li, J.J. / The role of NF-kappaB in the regulation of cell stress responses // Int. Immunopharmacol. - 2002 - 2 - p. 1509-1520.

121. Yusupov V.I., Chudnovskii V.M., Bagratashvili V.N. / Laser-induced hydrodynamics in water and biotissues nearby optical fiber tip.// In: Hydrodynamics. Harry Edmar Schulz (Ed.). - 2011 - p. 95-118.

122. Yusupov V.I., Chudnovskii V.M., Bagratashvili V.N. / Laser-induced hydrodynamics in water-saturated biotissues. 1. Generation of bubbles in liquid. // Laser Phys. - 2010 - 20 - p. 1641-1647.

123. Zakharchenko E.O., Zalessky A.D., Osychenko A.A., Krivokharchenko A.S., Shakhbazyan A.K., Ryabova A.V., Nadtochenko V.A. / Effect of laser optoperforation of zona pellucida on mouse embyi development in vitro. // Biochemistry (Mosc). - 2015 - 80 (6) - p. 769-775.

124. Zhadobov M., Sauleau R., Le Coq L., Debure L., Thouroude D., Michel D., Le Drean Y. / Low-power millimeter wave radiations do not alter stress-sensitive

gene expression of chaperone proteins. // Bioelectromagnetics - 2007 - 28 - p. 188196.

125. Ziskin M.C. / Millimeter waves: acoustic and electromagnetic. // Bioelectromagnetics - 2013 - 34 - p. 3-14.