БИОФИЗИКА, 2020, том 65, № 1, с. 97-103

БИОФИЗИКА КЛЕТКИ

УДК 577.3

СНИЖЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ РЕСПИРАТОРНОГО ВЗРЫВА

В НЕЙТРОФИЛАХ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОПРЕДЕЛЕННЫХ РЕЖИМОВ

СЛАБЫХ КОМБИНИРОВАННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Институт биофизики клетки РАН- обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических

исследований РАН», 142290, Пущино Московской области, ул. Институтская, 3

E-mail: docmag@mail.ru

Поступила в редакцию 14.11.2019 г.

После доработки 14.11.2019 г.

Принята к публикации 20.11.2019 г.

Показано, что слабые комбинированные магнитные поля - постоянное магнитное поле (60 мкТл)

и коллинеарное ему переменное низкочастотное магнитное поле на частоте 49.5 Гц - при

амплитудах в диапазоне 60-180 нТл вызывают при превентивном 40-минутном воздействии

значительное снижение интенсивности респираторного взрыва в суспензии нейтрофилов в ответ на

активатор

- пептид N-формил-Met-Leu-Phe, регистрируемое методом люминол-зависимой

хемилюминесценции. Эта частота (49.5 Гц) переменной компоненты комбинированных магнитных

полей формально соответствует циклотронной частоте для иона Fe³⁺. На близких частотах (46.0 и

48.5 Гц) степень выраженности этого эффекта комбинированных магнитных полей значительно (в

три раза) снижается. На частоте переменной компоненты комбинированного магнитного поля

33 Гц эффект отсутствует. Воздействие магнитным сигналом, представляющим собой сумму всех

исследованных частот (33.0, 46.0, 48.5 и 49.5 Гц), приводит к эффекту, в два раза менее

выраженному, чем при воздействии на частоте 49.5 Гц.

Ключевые слова: слабое магнитное поле, нейтрофилы, респираторный взрыв, свободные радикалы,

активные формы кислорода, ион трехвалентного железа, хемилюминесценция.

DOI: 10.31857/S0006302920010123

постоянного (42 мкТл) и коллинеарного ему низ-

Для выяснения механизмов биологического

кочастотного переменного (сумма частот 1.0; 4.4

действия слабых комбинированных (коллинеар-

и 16.5 Гц, с общей амплитудой 0.86 мкТл) магнит-

ных постоянного и переменного) магнитных по-

ных полей, который проявлялся как более выра-

лей (КМП) является важным экспериментальное

женное усиление хемилюминесценции суспен-

исследование действия различных режимов

зии нейтрофилов, после их предварительной об-

КМП на хорошо изученных экспериментальных

работки КМП в течение часа, в ответ на введение

объектах. Один из них - респираторный взрыв в

бактериального пептида N-формил-Met-Leu-Phe

нейтрофилах - оказался чувствителен к вариаци-

или форболового эфира форбол-12-меристат-13-

ям параметров магнитных условий, предшеству-

ацетата в присутствии люминола [1]. Было пока-

ющих этому процессу [1]. Множество потенци-

зано лишь небольшое усиление перекисного

альных мишеней для действия КМП (свободные

окисления липидов в нейтрофилах после дей-

радикалы, протоны, молекулярный кислород,

ствия этого режима КМП [2]. Не было выявлено

ионы железа, ионы кальция и др.) участвуют в ре-

взаимосвязи увеличения интенсивности пере-

спираторном взрыве в нейтрофилах, что позволя-

кисного окисления липидов с процессом функ-

ет спланировать и провести дифференциальные

циональной предактивации нейтрофилов в ре-

эксперименты при различной настройке пара-

зультате действия этого КМП, так как ионол, ин-

метров поля.

гибитор перекисного окисления липидов, не

снижал в этом случае индекс прайминга нейтро-

Ранее нами был зарегистрирован праймирую-

филов [2]. Также не снижала индекс прайминга

щий эффект (предактивация респираторного

предварительная добавка перехватчика синглет-

взрыва в нейтрофилах) слабых комбинированных

ного кислорода гистидина или перехватчика гид-

Сокращения: КМП - комбинированные магнитные поля,

роксильных радикалов диметилсульфоксида [3].

ПМП - постоянное магнитное поле.

Было показано, что низкие концентрации

НОВИКОВ и др.

проявляется ли эффект КМП в более высокоча-

стотном диапазоне переменной компоненты

(30-50 Гц) при настройке поля на циклотронные

частоты ионов с большей величиной соотноше-

ния q/m и при более сильном ПМП (60 мкТл).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Формирование комбинированных магнитных по-

лей. Эксперименты проводили с относительно

слабыми магнитными полями с величинами, со-

поставимыми с уровнем геомагнитного фона и

менее него, а также в диапазоне частот, близких к

присутствующей в лабораторных помещениях

промышленной частоте (50 Гц). Поэтому в опы-

Рис. 1. Блок магнитной обработки: 1 - магнитные

тах была использована специальная, необходи-

экраны; 2 - соленоид; 3 - термостастабилизирован-

мая для корректного выполнения таких работ,

ная кювета; 4 - экспериментальные образцы.

исследовательская аппаратура - установка для

формирования гипомагнитных условий, которая

позволяла получить высокую степень ослабления

(∼1 мкM) хелатора внутриклеточного кальция

геомагнитного поля - до 10000 раз (остаточное

BAPTA AM блокируют стимулирующий эффект

постоянное поле не превышало 10 нТл) и суще-

этого КМП [3]. Одним из ключевых моментов ме-

ственно ослабляла переменные техногенные по-

ханизма предактивации нейтрофилов в КМП яв-

мехи (до единиц нТл). Эта установка состояла из

ляется выраженная зависимость величины эф-

трех вставленных соосно один в другой цилин-

фекта от концентрации атмосферных газов [4].

дрических магнитных экранов из пермаллоя (тол-

Было показано, что предварительная мягкая ча-

щиной 1 мм), закрытых крышками с отверстиями

стичная дегазация суспензии нейтрофилов при

для подводки измерительной и термостабилизи-

давлении атмосферных газов 640 мм рт. ст. при-

рующей аппаратуры (рис. 1). Определение оста-

водит к существенному (четырехкратному) сни-

точных полей в установке проводили прямым

жению клеточного ответа на КМП и практически

измерением с помощью феррозондового магни-

не отражается на способности клеток генериро-

тометра Mag-03 MS 100 (Bartington, Великобрита-

вать респираторный взрыв в ответ на активатор

ния). Для формирования экспериментальных

(пептид N-формил-Met-Leu-Phe) в контроле (ча-

слабых однородных коллинеарных постоянного

стично дегазированная суспензия нейтрофилов)

и переменного КМП внутри этой системы был

[4]. Это позволяет предположить, что молекуляр-

установлен специальный индуктор (соленоид),

ный кислород может являться одним из вероят-

который был подключен к источнику постоянно-

ных акцепторов слабого КМП в исследуемой

го тока - для формирования постоянного поля -

тест-системе.

и к источнику переменных низкочастотных маг-

В случае этого режима КМП, стимулирующего

нитных сигналов - для формирования перемен-

респираторный взрыв, мы при выборе парамет-

ной компоненты поля различной интенсивности.

ров переменной низкочастотной компоненты

Размеры экспериментального участка внутри

опирались на ранее полученные результаты дей-

экранов (диаметр 20 см, длина 40 см) позволяли

ствия этих параметров поля на мышей с транс-

поместить одновременно в зону однородного

плантированной опухолью [5, 6]. В этом случае

слабого магнитного поля достаточное для опытов

для формирования переменного магнитного сиг-

число экспериментальных образцов (не менее

нала в качестве формального алгоритма был ис-

шести).

пользован принцип настройки поля на цикло-

Частоты переменной компоненты КМП соот-

тронные частоты ряда простых и комплексных

ветствовали циклотронным частотам ионов Fe²⁺,

ионов: (НАД)⁺, ионной формы глутаминовой

Са²⁺, Н₃О⁺ и Fe³⁺, рассчитанным по стандартно-

кислоты и ионов К⁺ (1,0; 4,4 и 16, 5 Гц соответ-

му выражению:

ственно этим ионам, при величине постоянного

магнитного поля (ПМП) 42 мкТл). Как показали

f_c = qB_DC/2πm,

эксперименты, такой трехчастотный суммарный

сигнал обладал наиболее выраженной противо-

где q и m - заряд и масса иона, B_DC - индукция по-

опухолевой активностью по сравнению с отдель-

стоянной компоненты КМП (ПМП = 60 мкТл).

ными, входящими в него, моночастотами [5, 6]. В

Рассчитанные таким образом частоты были равны

настоящей работе, используя тот же принцип

33.0, 46.0, 48.5 и 49.5 Гц. Параметры переменного

подбора частоты поля, мы решили проверить,

магнитного поля (частоты и амплитуды) были зада-

БИОФИЗИКА том 65

№ 1

2020

СНИЖЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ РЕСПИРАТОРНОГО ВЗРЫВА

ны цифровым методом с использованием цифро-

температурном режиме, как и опытные образцы,

аналогового преобразователя платы L 791 («L-Card

и одновременно с ними (контроль геомагнитного

Company», Москва, Россия). Это обеспечило высо-

поля). В качестве дополнительного контроля ис-

кую точность их настройки. Для генерации пере-

пользовали образцы, инкубируемые внутри вы-

менного магнитного поля через соленоид пропуска-

шеописанной экспериментальной установки для

ли переменный ток следующего типа:

формирования КМП, при постоянном поле

60 мкТл, но с отключенным источником пере-

I t)

cosω t,

где ω_i = 2πf_i, f_i - частота в Гц,

менного МП (контроль установки). Опытные об-

=∑

i=1

разцы экспонировали внутри эксперименталь-

который продуцировал изменяющееся во време-

ной установки при заданных значениях КМП.

ни переменное магнитное поле с максимальной

Опыты повторяли не менее трех раз.

амплитудой 480 нТл. В ряде опытов использовали

Регистрация хемилюминесценции. После инку-

эти частоты по отдельности при амплитуде

бации суспензии нейтрофилов измеряли интен-

120 нТл, а также на одной из частот (49.5 Гц) в

сивность хемилюминесценции образцов в кон-

диапазоне амплитуд 40-480 нТл при фиксиро-

троле и опыте после добавки в них раствора лю-

ванных значениях: 40; 60; 80; 120; 150; 180; 240 и

минола (Enzo Life Sciences, США) в конечной

480 нТл.

концентрации 0.35 мМ и активатора генерации

Получение суспензии нейтрофилов. Работа вы-

активнах форм кислорода - хемотаксического

полнена на перитонеальных нейтрофилах мы-

формилированного пептида N-формил-Met-

шей. Для получения перитонеальных нейтрофи-

Leu-Phe (Sigma, США) в концентрации 1 мкМ. В

лов использовали лабораторных мышей-самцов

работе был использован хемилюминометр Lum-

линии CD-1 массой 22-25 г, полученных из пи-

1200 (ООО «ДИСофт», Россия). Для анализа дан-

томника лабораторных животных «Пущино». В

ных хемилюминесценции применяли программу

перитонеальную полость мыши инъецировали

PowerGraph. Часть результатов представлена в

150 мкл суспензии опсонизированного зимозана

процентах по отношению к амплитудам хемилю-

с концентрацией 5 мг/ мл (Zymozan A из Saccha-

минесцентного ответа в основном контроле, при-

romyces carevisiae, Sigma, США). После этого через

нятом за 100%.

12 ч животных умерщвляли методом цервикаль-

Результаты статистически обработаны с при-

ной дислокации, их брюшную полость промыва-

менением t-критерия Стьюдента.

ли четырьмя миллилитрами охлажденного рас-

твора Хенкса без кальция. Экссудат собирали пи-

петкой и центрифугировали в течение 5 мин при

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

600 g. Супернатант декантировали, а осадок раз-

водили в 4 мл бескальциевого раствора Хенкса и

Сравнение данных из двух контрольных групп

(группа 1 - образцы в геомагнитном поле с вели-

оставляли на 60 мин при 4°C. Количество выде-

чиной постоянной компоненты 44 мкТл, в при-

ленных клеток подсчитывали в камере Горяева.

сутствии техногенного магнитного фона на 50 Гц

Жизнеспособность клеток определяли, исполь-

величиной 15-50 нТл; группа 2 - образцы, поме-

зуя витальный краситель трипановый синий. Со-

держание живых клеток при этом составляло не

щенные в установку для формирования КМП с

отключенным источником переменного магнит-

менее 96%. Для опытов образцы получали, разво-

ного поля (ПМП = 60 мкТл, переменное магнит-

дя суспензию нейтрофилов стандартной средой

ное поле < 10 нТл)) не выявило различий в интен-

Хенкса (138 мM NaCl, 6 мM KCl, 1 мМ MgSO₄,

сивности респираторного взрыва между этими

1 мM Na₂HPO₄, 5 мM NaHCO₃, 5.5 мM глюкозы,

группами образцов (контроль геомагнитного по-

1 мM CaCl₂, 10 мМ HEPES, pH 7.4; Sigma, США)

ля 100 ± 10.6%, 3.75 ± 0.40 В, n = 6; контроль уста-

до концентрации 1 млн кл/мл.

новки 94.4 ± 10.3%, 3.54 ± 0.37 В, n = 6,

Экспонирование суспензии нейтрофилов. Ней-

p = 0.405881). Поэтому, а также в связи с возмож-

трофилы инкубировали при 37.0 ± 0.2°С в кон-

ностью одновременной инкубации с опытными

центрации 1 млн/мл по 0.25 мл в круглодонных

образцами, в качестве основного контроля в

кюветах из полистирола (диаметром 1.2 см и

дальнейших экспериментах использовали образ-

длинной 5.5 см), применяемых затем для измере-

цы, экспонируемые в геомагнитном поле (кон-

ния хемилюминесценции. Типичное время инку-

троль геомагнитного поля).

бации составляло 40 мин. Заданную температуру

Предварительная инкубация суспензии ней-

поддерживали с помощью циркуляционного тер-

трофилов в комбинированном МП с переменной

мостата.

компонентой в виде суммы всех четырех исследу-

Образцы основных контрольных групп нахо-

емых частот (33.0 Гц; 46.0 Гц; 48.5 Гц; 49.5 Гц) при

дились в локальном геомагнитном поле с посто-

ее общей амплитуде 480 нТл вызывает существен-

янной составляющей ∼44 мкТл и уровнем маг-

ную деактивацию респираторного взрыва (рис. 2

нитного фона на 50 Гц 15-50 нТл при таком же

и 3, табл. 1). Интенсивность хемилюминесцен-

БИОФИЗИКА том 65

№ 1

2020

100

НОВИКОВ и др.

ный при воздействии поличастотным сигналом.

Частота 33.0 Гц при ПМП = 60 мкТл не оказывает

влияния на изучаемый параметр (рис. 2, табл. 1),

а частоты 46.0 и 48.5 Гц по отдельности вызывают

одинаковый и относительно слабый ингибирую-

щий эффект (∼20%).

Более детальное исследование амплитудной

зависимости действия КМП на частоте 49.5 Гц

показало выраженную и практически одинако-

вую степень ингибирования респираторного

взрыва в диапазоне амплитуд переменной компо-

ненты 80-180 нТл (рис. 4, табл. 2). При уменьше-

нии амплитуды переменного поля до 40 нТл сте-

пень выраженности эффекта значительно снижа-

ется. При увеличении переменного поля на этой

частоте до 240 нТл эффект действия КМП суще-

ственно ослабевает, а при 480 нТл уже не прояв-

Рис. 2. Влияние комбинированных магнитных полей

ляется (рис. 4, табл. 2).

с ПМП = 60 мкТл на интенсивность хемилюминес-

ценции нейтрофилов. По оси ординат - интенсив-

Следует отметить, что частота 49.5 Гц при по-

ность хемилюминесценции (максимальные значе-

стоянном поле 60 мкТл, на которой отмечается

ния) в процентах по отношению к базовому контро-

максимальный ингибирующий эффект в наших

лю (средние значения и стандартные отклонения),

опытах, соответствует, по крайней мере формаль-

звездочкой отмечены достоверные отличия от пока-

зателей контрольных групп (P

< 0.05). По оси

но, циклотронной частоте для иона Fe³⁺. Пока

абсцисс - номер группы: 1 - контроль установки; 2 -

мы не можем однозначно утверждать, что дей-

сумма частот 33; 46; 48.5; 49.5 Гц, амплитуда 480 нТл;

ствие этого КМП связано с влиянием поля имен-

3 - 33 Гц, амплитуда 120 нТл; 4 - 46 Гц, амплитуда

но на этот ион трехвалентного железа. Для этого

120 нТл; 5 - 48.5 Гц, амплитуда 120 нТл; 6 - 49.5 Гц,

амплитуда 120 нТл.

нужны более веские экспериментальные доказа-

тельства. В этой связи следует отметить, что

принцип метода, используемого в нашей работе

ции нейтрофилов в связи с этим воздействием

для детекции эффекта КМП - люминол-зависи-

снижается приблизительно на 30%. Исследова-

мой хемилюминесценции - основывается на том,

ние вклада в эффект отдельных частот при их

что в процессе стимуляции нейтрофилы проду-

одинаковой амплитуде (по 120 нТл) показало, что

цируют большое количество различных проокси-

наибольшим ингибирующим действием (∼60%)

дантов, способных в процессе взаимодействия с

КМП обладает на частоте 49.5 Гц (рис. 2 и 3,

люминолом генерировать мощную хемилюми-

табл. 1). В этом случае величина эффекта прибли-

несценцию, интенсивность которой пропорцио-

зительно в два раза превышает эффект, получен-

нальна функциональному статусу клеток

[7].

Рис. 3. Влияние комбинированных магнитных полей с ПМП = 60 мкТл на кинетику и интенсивность хемилюминес-

ценции нейтрофилов при стимуляции 1 мкМ пептида N-формил-Met-Leu-Phe в присутствии люминола: 1 - кон-

троль; 2 - сумма частот 33.0, 46.0, 48.5 и 49.5 Гц, амплитуда 480 нТл; 3 - 49.5 Гц, амплитуда 120 нТл.

БИОФИЗИКА том 65

№ 1

2020

СНИЖЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ РЕСПИРАТОРНОГО ВЗРЫВА

101

Таблица 1. Интенсивность респираторного взрыва в суспензии нейтрофилов после действия КМП с постоянной

компонентой 60 мкТл при различных частотах переменного магнитного поля

Интенсивность хемилюминесценции

Параметры переменного

Контроль

Опыт

магнитного поля

Вольты

3.15 ± 0.29*;

4.41 ± 0.41

сумма 33, 46, 48.5, 49.5 Гц; 480 нТл

100 ± 9.3

71,4 ± 9.1

n = 6;

n = 6

p = 0.000304

3.21 ± 0.37

3.49 ± 0.23;

33 Гц, 120 нТл

100 ± 11.4

n = 6

108.7± 9.3

n = 6; p =

0.171964

3.71 ± 0.23

2.97 ± 0.20*;

46 Гц, 120 нТл

100 ± 6.3

n = 6

80.5 ± 6.7

n = 6;

p = 0.009675

4.24 ± 0.35

3.43 ± 0.30*;

48.5 Гц, 120 нТл

100 ± 8.2

n = 6

80,9 ± 8.8

n = 6;

p = 0.003463

3.03 ± 0.28

1.27 ± 0.15*;

49.5 Гц, 120 нТл

100 ± 9.1

n = 8

41.9 ± 11.5

n = 6;

p = 0.000000

Специальные опыты показали, что основным и

нанотесловых полей [12] не способна в принципе

наиболее сильным окислителем люминола в этой

предсказать таких изменений, так как не содер-

системе является гипохлорит [8], который появ-

жит элемента частотной селективности. В этом

ляется в результате действия железосодержащего

она не согласуется с результатами целого ряда бо-

фермента миелопероксидазы, принимающей не-

лее ранних и последующих экспериментов раз-

посредственное участие в формировании интен-

сивности люминол-зависимой хемилюминес-

ценции при респираторном взрыве [7]. Частич-

ное ингибирование этого фермента могло бы

объяснить снижение интенсивности респиратор-

ного взрыва в нашем случае (действие КМП на

резонансной частоте иона Fe³⁺). Эксперимен-

тальное исследование этого аспекта молекуляр-

ного механизма КМП, по-видимому, имеет

смысл провести в первую очередь.

В литературе присутствуют единичные сооб-

щения о биологическом действии КМП при на-

стpойке на циклотронную частоту иона Fe³⁺ [9].

Так, например, было показано, что такое КМП,

но значительно с более сильной, чем в нашем слу-

чае, переменной компонентой (в 1.8 раз больше

коллинеарного постоянного поля 46.8 мкТл),

увеличивает потребление у бактерий Rhodospiril-

lum rubrum, штамм VKM B-1621 растворенного

Рис. 4. Влияние комбинированных магнитных полей

железа [10]. В этой работе величину переменного

с ПМП = 60 мкТл на частоте 49.5 Гц при различной

поля задавали с учетом модели магнитного пара-

величине переменного магнитного поля на интен-

сивность хемилюминесценции нейтрофилов. По оси

метрического резонанса [11]. Однако эта модель

ординат - интенсивность хемилюминесценции (мак-

неприменима для анализа результатов в нашем

симальные значения) в процентах по отношению к

случае (нанотесловые поля), так как в наших экс-

базовому контролю (средние значения и стандартные

периментах показана четкая частотная зависи-

отклонения), звездочкой отмечены достоверные от-

мость эффекта: изменение его величины в три ра-

личия от показателей контрольных групп (P < 0.05).

По оси абсцисс - номер группы: 1 - контроль уста-

за при изменении действующей частоты на 1 Гц с

новки, 2 - амплитуда 40 нТл, 3 - 60 нТл, 4 - 80 нТл,

48.5 Гц до 49.5 Гц при одинаковой амплитуде

5 - 120 нТл, 6 - 150 нТл, 7 - 180 нТл, 8 - 240 нТл, 9 -

120 нТл. Параметрическая гипотеза в случае для

480 нТл.

БИОФИЗИКА том 65

№ 1

2020

102

НОВИКОВ и др.

Таблица 2. Интенсивность респираторного взрыва в суспензии нейтрофилов после действия КМП с постоянной

компонентой 60 мкТл при различных амплитудах переменного магнитного поля на частоте 49,5 Гц

Интенсивность хемилюминесценции

Амплитуда переменного

Контроль

Опыт

магнитного поля, нТл

Вольты

4.02 ± 0.20

2.93 ± 0.29*;

100 ± 5.0

72.9 ± 10.0

n = 6

n = 6; p = 0.000071

3.48 ± 0.19

2.27 ± 0.19*;

100 ± 6.21

66.2± 8.4

n = 6

n = 6; p = 0.000012

3.76 ± 0.29

1.89 ± 0.11*;

100 ± 7.6

50.3 ± 5.9

n = 6

n = 6; p = 0.000000

3.76 ± 0.29

1.31 ± 0.10*;

120

100 ± 7.9

42.5 ± 7.4

n = 6

n = 6; p = 0.000000

3.07 ± 0.27

1.63 ± 0.17*;

150

100 ± 8.7

53.1 ± 10.6

n = 6

n = 6; p = 0.000004

3.21 ± 0.24

1.86 ± 0.23*;

180

100 ± 7.3

53.1 ± 12.4

n = 6

n = 6; p = 0.000008

3.79 ± 0.41

3.23 ± 0.35;

240

100 ± 10.8

85.2 ± 10.8

n = 6

n = 6; p = 0.055095

3.65 ± 0.21

3.37 ± 0.29;

480

100 ± 5.8

92.3 ± 8.7

n = 6

n = 6; p = 0.121968

личных авторов, выполненных с крайне слабыми

личием здесь является необходимость присут-

нанотесловыми полями [13-19]. Из всех извест-

ствие чуть более выраженной, чем в средних ши-

ных на данный момент гипотез первичного меха-

ротах (38-53 мкТл), коллинеарной постоянной

низма действия слабых КМП [20-27] эта гипоте-

компоненты 60 мкТл. Однако близость этих пара-

за, по крайней мере в современной редакции [12],

метров позволяет предметно поднять вопросы

наименее подходит для объяснения уже получен-

экологической значимости слабых магнитных

ных экспериментальных данных, возможно нуж-

полей, а также их потенциального влияния на

даясь вследствие этого в модификации.

здоровье. В этой связи также интересны послед-

ние данные о влиянии имитаций геомагнитных

С практической точки зрения полученный на-

бурь на биологические объекты [28, 29].

ми результат - возможность выраженного инги-

бирования интенсивности респираторного взры-

ва в нейтрофилах с помощью слабых КМП -

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

представляется важным, так как открывает пер-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

спективу использования таких полей для коррек-

интересов.

ции состояния при хронических воспалительных

заболеваниях, в частности при заболеваниях су-

ставов и других патологиях. Важно отметить, что

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ

эффективно действующая частота 49.5 Гц очень

близка к промышленной частоте (50 Гц), а также

Все применимые международные, националь-

по величине (60-180 нТл) практически попадает

ные и институциональные принципы ухода и ис-

в диапазон флуктуаций амплитуд промышленной

пользования животных при выполнении работы

частоты в жилых помещениях. Единственным от-

были соблюдены.

БИОФИЗИКА том 65

№ 1

2020

СНИЖЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ РЕСПИРАТОРНОГО ВЗРЫВА

103

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

15. M. N. Zhadin, V. V. Novikov, F. S. Barnes, and

N. F. Pergola, Bioelectromagnetics 19, 41 (1998).

1. В. В. Новиков, Е. В. Яблокова и Е. Е. Фесенко,

Биофизика 61 (3), 510 (2016).

16. E. D’Emilia, L. Giuliani, M. Ledda, et al., Electro-

magn. Biol. Med. 36 (1), 55 (2017).

2. В. В. Новиков, Е. В. Яблокова, Г. В. Новиков и

Е. Е. Фесенко, Биофизика 62 (5), 926 (2017).

17. A. Pazur, Electromagn. Biol. Med. 37 (2), 100 (2018).

3. В. В. Новиков, Е. В. Яблокова и Е. Е. Фесенко,

18. N. V. Bobkova, V. V. Novikov, N. I. Medvinskaya, et al.,

Биофизика 62 (3), 547 (2017).

Electromagn. Biol. Med. 37 (3), 127 (2018).

4. В. В. Новиков, Е. В. Яблокова и Е. Е. Фесенко,

19. E. G. Novoselova, V. V. Novikov, S. M. Lunin, et al.,

Биофизика 63 (2), 277 (2018).

Electromagn. Biol. Med. 38 (1), 74 (2019).

5. V. V. Novikov, G. V. Novikov, and E. E. Fesenko, Bio-

20. V. N. Binhi, Bioelectromagnetics 21, 34 (2000).

electromagnetics 30, 343 (2009).

21. V. N. Binhi and F. S. Prato, Sci. Reports 8, 13495

6. В. В. Новиков, В. О. Пономарев, Г. В. Новиков

(2018).

и др., Биофизика 55 (4), 631 (2010).

22. L. Makinistian, Sci. Reports 9, 7478 (2019).

7. Ю. А. Владимиров и Е. В. Проскурина, Успехи

23. V. V. Novikov and A. V. Karnaukhov, Bioelectromag-

биол. химии 49, 341 (2009).

netics 18, 25 (1997).

8. Д. И. Рощупкин, Н. С. Белакина и М. А. Мурина,

24. В. О. Пономарев, В. В. Новиков, А. В. Карнаухов и

Биофизика 51, 99 (2006).

О. А. Пономарев, Биофизика 53 (2), 197 (2008).

9. В. Н. Бинги, Принципы электромагнитной биофи-

зики (Изд-во «Физматлит», М., 2011).

25. А. В. Карнаухов, Биофизика 42 (4), 971 (1997).

10. G. Khokhlova, T. Abashina, N. Belova, et al., Bioelec-

26. E. Del Giudice, M. Fleischmann, G. Preparata, et al.,

tromagnetics 39 (6), 485 (2018).

Bioelectromagnetics 23, 522 (2002).

11. V. V. Lednev, Bioelectromagnetics 12 (2), 71 (1991).

27. A. R. Liboff, C. Poggi, and P. Pratesi, Electromagn. Bi-

12. Н. А. Белова и В. А. Панчелюга, Биофизика 55 (4),

ol. Med. 36, 265 (2017).

750 (2010).

28. И. Л. Голованова, А. А. Филиппов, Ю. В. Чебо-

13. В. В. Новиков и М. Н. Жадин, Биофизика 39 (1), 45

тарева и др., Вопр. ихтиологии 55 (4), 476 (2015).

(1994).

29. А. В. Pомановcкий, Д. C. Пеcня, Е. И. Извеков

14. В. В. Новиков, Биофизика 39 (5), 825 (1994).

и др., Биофизика 59 (6), 1151 (2014).

Decrease of Respiratory Burst in Neutrophils after Exposure to Weak Combined

Magnetic Fields of a Certain Duration

V.V. Novikov, E.V. Yablokova, and E.E. Fesenko

Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences, Institutskaya ul. 3, Pushchino, Moscow Region, 142290 Russia

It has been shown that after 40-min exposure to weak combined magnetic fields: a static magnetic field

(60 μT) and a collinear low-frequency magnetic field with frequency of 49.5 Hz within the 60-180 nT range,

a significant decrease in the respiratory burst activity of the neutrophil suspension was recorded in response

to peptide N-formyl-Met-Leu-Phe activation. This decreased response was shown by luminol-dependent

chemiluminescence. The frequency of 49.5 Hz of the alternating component of combined magnetic fields

nominally corresponds to Fe³⁺ ion cyclotron resonance frequency. At closely spaced frequencies (46 Hz and

48.5 Hz), the biological effect of combined magnetic fields tended to be three times less pronounced. There

is no biological effect at 33 Hz, the frequency of the alternating component of combined magnetic fields. Ex-

posure to magnetic signal, which is the sum of all investigated frequencies (33.0; 46.0; 48.5 and 49.5 Hz), led

to the effect which was two times less pronounced than that after exposure to combined magnetic fields at

49.5 Hz.

Keywords: weak magnetic field, neutrophils, respiratory burst, free radicals, reactive oxygen species, ion Fe³⁺,

chemiluminescence

БИОФИЗИКА том 65

№ 1

2020