Experimental model of oxidative stress in chronic disruption of free radical balance in the biological system: polymyositis of the Wagner-Unverricht form


Cite item

Full Text

Abstract

Based on the analysis of simulation results of Wagner-Unverricht form polymyositis on mice of DBA/2 line, theoretical and experimental models of oxidative stress in the biological system were compared. It is shown that oxidative stress develops when the balance between the intake of free radicals and the effectiveness of the antioxidant system of the body is impaired. The main role for maintaining radical balance in the biosystem belongs to reversible electron transport through the plasma membrane during the interaction of the free radical flow with the active centres of the cell membrane. The electromagnetic nature of this interaction is underlined. The possible electrical structure of the active centre of the plasma membrane, based on the physicochemical laws of adsorption of electrically charged particles on the surface of liquid crystals, is presented and discussed in detail. The possibility of ion transport through the active centre in its interaction with the free radical is shown. It is noted that the electron transfer through the cell membrane provides the energy necessary for the non- spontaneous reverse transfer of ions in the energy-dependent component of the thermodynamic process that can form the action potential. The presence of irreversible interactions of the free radical flux with the bilipid layer of the plasma membrane in the places of defects of the liquid crystal structure is shown, which leads to the development of destructive changes. It is noted that the hypothesis of the electromagnetic nature of neurohumoral regulation presented in the paper can serve as a basis for further studies of discrete energy effects on the reflex and automatic activity of neurons, including the understanding of the mechanisms of the trigger of automatic processes in glia neurons, up to large neurons of the cerebral cortex, affecting the activity of the Central nervous system and the whole biosystem.

About the authors

M V Listov

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: m.vmeda-nio@mil.ru
Санкт-Петербург

A I Mamykin

Санкт-Петербургский электротехнический университет «ЛЭТИ»

Санкт-Петербург

References

  1. Геннис, Р. Биомембраны. Молекулярная структура и функции / Р. Геннис; пер. с англ. - М.: Мир. - 1997. - 624 с.
  2. Листов, М.В. Ферментзависимая модель полимиозита у мы- шей линии DBA/2 / М.В. Листов [и др.] // Доклады академии наук. - 1999. - Т. 366, № 2. - С. 269-270.
  3. Листов, М.В. Концентрация свободных радикалов в орга- низме млекопитающих в условиях изменения активности супероксид-генерирующей и антиоксидантной систем / М.В. Листов, А.И. Мамыкин // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. - 2014. - № 1 (45). - С. 121-126.
  4. Листов, М.В. Роль анион-радикала кислорода в механизмах возбуждения миокарда и его патогенетическое воздей- ствие в несбалансированных биологических системах / М.В. Листов, А.И. Мамыкин // Клин. патофизиол. - 2015. - № 2. - С. 48-52.
  5. Листов, М.В. Экспериментальное моделирование полими- озита формы Вагнера-Унферрихта: физиологические, физические и математические аспекты / М.В. Листов, А.И. Мамыкин, Л.П. Тихонова // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. - 2012. - № 4 (40). - С. 153-159.
  6. Листов, М.В. Экспериментальное обоснование свободнора- дикальной этиологии системных заболеваний соедини- тельной ткани на моделях полимиозита и гемозависимого экзофтальма / М.В. Листов, Д.К. Торопов, Г.Г. Родионов // Доклады академии наук. - 2007. - Т.414, № 5. - С. 715-717.
  7. Листов, М.В. ИК-спектроскопия биологических жидкостей при моделировании патологий со свободно радикальной этиологией / М.В. Листов [и др.] // Инновационная деятель- ность в Вооруженных силах РФ: тр. Всеарм. научн.-практ. конф. - СПб: МО РФ, ЛВО, Военная академия связи. - 2012. - С. 188-192.
  8. Листов, М.В. Формирование пористой структуры в жидко- кристаллической матрице клеточной оболочки в процессе одноэлектронного переноса свободными радикалами / М.В. Листов, А.И. Мамыкин // Клин. патофизиол. - 2014. - № 1. - С. 74-76.
  9. Листов, М.В. Организм, как биосистема, адаптированная к использованию квантованной энергии транспорта электро- на свободными радикалами / М.В. Листов, А.И. Мамыкин // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. - 2016. - № 4 (56). - С. 200-204.
  10. Мамыкин, А.И. Кинетика релаксации свободных радикалов и перенос электрона в жидких субстанциях организма /А.И. Мамыкин, М.В. Листов // Известия СПб ГЭТУ «ЛЭТИ». - 2010. - № 3. - С. 55-59.
  11. Мамыкин, А.И. Спектроскопия особенностей переноса электрона свободными радикалами в норме и патологии / А.И. Мамыкин, М.В. Листов, А.А. Рассадина // Вестн. новых медицинских технологий. Электронное издание. - 2017. - Т.11. - № 2. - С. 259-266.
  12. Соколов, В.С. Электрические потенциалы, возникающие при адсорбции фрагментов мембран с Na, K, ATP-азой на липидных бислоях / В.С. Соколов [и др.] // Биологические мембраны. - 2007. - № 24. - С. 333-347.
  13. Mamykin, A.I. Mathematical model of free radicals flux action on eukariotic cells lifetime and biomembranes sensitivity / A. Mamykin, M. Listov, A. Rassadina // IEEE WORKSHOP Industrial and Medical Measurement and Sensor Technology. - 2016. - P. 56-57.
  14. Mamykin, A.I. Sensor Properties of Cellular Membrane / A. Mamykin, M. Listov, A. Rassadina // IEEE WORKSHOP Industrial and Medical Measurement and Sensor Technology. - 2017. - P. 60-61.
  15. Markevich, N.I. Computational modeling analysis of acute and chronic ethanol-induced oxidative stress / N.I. Markevich, J.B. Hoek // Матембиологияибиоинформ. - 2014. - Vol. 9. - № 1. - Р. 63-88.
  16. Sokolov, V.S. Electrogenic transport of Na-ions in cytoplasmic and extracellular ion access channels of Na,K,ATP-ase probed by admittance measurement technique / V.S. Sokolov [at al.] // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. - 2008. - № 2 (2). - Р. 161-180.

Copyright (c) 2018 Listov M.V., Mamykin A.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies