Особенности ольфакторного восприятия информации об иммуногенетическом статусе лиц раннего репродуктивного возраста

Могилина, Анна Александровна

Темы диссертаций по психологии » Психофизиология

автореферат и диссертация по психологии 19.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Особенности ольфакторного восприятия информации об иммуногенетическом статусе лиц раннего репродуктивного возраста

Автореферат

Автор научной работы: Могилина, Анна Александровна
Ученая степень: кандидата биологических наук
Место защиты: Кемерово
Год защиты: 2013
Специальность ВАК РФ: 19.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Особенности ольфакторного восприятия информации об иммуногенетическом статусе лиц раннего репродуктивного возраста"

На правах рукописи

Могилина Анна Александровна

ОСОБЕННОСТИ ОЛЬФАКТОРНОГО ВОСПРИЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ ОБ ИММУНОГЕНЕТИЧЕСКОМ СТАТУСЕ ЛИЦ РАННЕГО РЕПРОДУКТИВНОГО ВОЗРАСТА

Специальность 19.00.02 - психофизиология (биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

4 АПР 2013

005051483

Кемерово 2013

005051483

Работа выполнена на кафедре физиологии человека и животных и валеологии ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

Научные руководители:

доктор биологических наук профессор Литвинова Надежда Алексеевна

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор медицинских наук Шабалдин Андрей Владимирович

Айзман Роман Иделевич доктор биологических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет», заслуженный деятель науки РФ, зав. кафедрой анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности

Прохорова Анна Махмутовна кандидат биологических наук, доцент, м.н.с. Западно-Сибирского филиала федерального казенного учреждения «Научно-

исследовательский центр проблем безопасности дорожного движения» Министерства внутренних дел РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет»

Защита состоится 25 апреля 2013 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.088.09 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет» по адресу: 650043, г. Кемерово, ул. Красная, 6, ауд. 8402.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет» по адресу: 650043, ул. Красная, 6.

Автореферат размещен на сайте http: // www.kemsu.ru

Автореферат разослан «22-» марта 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат психологических наук,

доцент , Н. Р. Хакимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Человека традиционно относят к биологическим видам с низкой эффективностью ощущения и дифференцировки запахов, т.е. к микросматикам. Анализ современной литературы подтверждает позицию ряда авторов, указывающих на неоправданное пренебрежение ролью хемосиг-налов в социальном поведении людей (К. Grammer et al., 2005; M. F. Bhutta, 2007). В настоящее время запахи начинают рассматривать в качестве дополнительного сигнального фактора, формирующего сексуальные мотивации и репродуктивное поведение. Существует достаточно работ по запаховому распознаванию психофизиологического состояния, здоровья людей, а также имеются работы, указывающие на способность человека различать запах доноров с набором HLA генов, отличного от их собственного. Еще в 70-х годах прошлого столетия Льюис Томас предположил, что источником индивидуального запаха служат те же самые молекулы, которые связаны с иммунологическими особенностями индивида, а именно молекулы кодируемые генами главного комплекса гистосовместимости (МНС) (L. Thomas, 1975).

Первоначально теория Томаса была подтверждена работами Ямазаки на чистых линиях мышей, где было показано, что животные не только различали по запаху МНС-гаплотип особи, но и предпочитали спариваться с носителями иного гаплотипа (К. Yamazaki et al., 1976). Однако в конце прошлого столетия появились работы, указывающие на МНС-ассоциированный выбор партнера у людей (С. Ober, 1997). Суть этого отбора сводится к исключению инцеста и увеличению гетерозиготности популяции, что эволюционно целесообразно. В работах Claus Wedekind была показана способность людей различать запахи доноров с различным набором HLA аллелей (1997).

Научные данные, накопленные к настоящему времени, неопровержимо доказали связь определенных аллельйых вариантов HLA с репродуктивными потерями и с формированием постнатальной патологии (M. Н. Болдырева и др., 2006). Поэтому, по аналогии с полученными результатами в модельных экспериментах на линейных породах мышей, роль МНС в эффективном выборе партнера, предполагается ведущей и у человека. В тоже время особенности полового предпочтения по МНС в отдельных популяциях человека требуют дальнейшего изучения.

Ключевую роль в оценке аллелыюго состояния МНС партнера играют пептидные лиганды МНС, содержащиеся наряду с самими белками МНС в моче, слюне, поте и других выделениях тела (S. Montag et al., 2001). Однако механизмы ольфакторного распознавания аллельного состояния генов МНС до конца не изучены.

феромональным запахам повышается в середине цикла, то есть в овуляцию (К. вгаттег, 2005; А. А. Могилина, 2009). Данный эффект указывает на то, что репродуктивная значимость запахов возрастает в момент, благоприятный для зачатия потомства.

Любые изменения в организме сказываются на запаховом профиле, будь то изменение гормонального фона, стресс, заболевание или прикрытие парфюмерными одорантами. В связи с возрастающими объемами парфюмерной продукции, представленной на мировом рынке, хеммокоммуникация людей столкнулась с проблемой искажения естественных запахов. Применение искусственных отдушек может провоцировать ошибочное прочтение ольфакторной информации и выбор "неподходящего" партнера для реализации репродуктивных функций.

Цель исследования: изучение роли иммуногенетического фактора в формировании субъективных ольфакторных оценок в контексте репродуктивного поведения.

Задачи исследования:

1. Выявить факторы, влияющие на особенности ольфакторного восприятия одоранта неферомональной природы на примере бутанола юношами и девушками раннего репродуктивного периода.

2. Оценить вклад гена НЬА-ОЫВ1 в особенности ольфакторного восприятия мужского феромона девушками в зависимости от фаз менструального цикла.

3. Определить роль НЬА-01Ш1 во взаимном ольфакторном выборе девушек и юношей в раннем репродуктивном периоде.

4. Изучить роль дополнительных парфюмерных исскуственных одорантов феромональной и неферомональной природм в дисассортативности по НЬА-ОЯВ1 и ассоциированным репродуктивным потенциалом.

Научная новизна исследования. В рамках исследований хемокоммуника-ции у молодых людей получены новые данные, которые позволяют оценить реальный вклад 1ГЬА-ПЯВ1 в формировании взаимного влечения посредством за-паховых сигналов и координацию репродуктивного потенциала возможных половых партнеров.

Впервые проанализирована взаимосвязь отдельных аллельных вариантов гена НЬА-ВЯВ1 и восприятия запаховых сигналов.

В работе было установлено, что применение дополнительных отдушек приводит к увеличению числа аллель специфических ольфакторных комбинаций, при этом возрастает число сочетаний аллелей, ассоциированных с развитием репродуктивной патологии.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследования дополняют теоретические знания об особенностях хемокоммуникации людей.

Полученные данные подтверждают роль запахов в качестве дополнительного сигнального фактора, который в интеграции с сигналами иной модальности формирует сексуальные мотивации. Это позволяет получить новый неинвазив-ный метод оценки репродуктивного потенциала пары. Методические подходы, полученные в результате проведенных исследований, могут использоваться при

консультации супружеских пар и в качестве рекомендаций при поиске потенциальных партнеров.

Полученные результаты могут положительно повлиять на развитие и внедрение прогрессивных методов неинвазивной диагностики репродуктивного иммунного потенциала супружеских пар в рамках психофизиологии и репродуктивной иммунологии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Субъективные оценки привлекательности запаховых образцов неферома-нальной природы зависят от концентрации вещества, гомо/гетерозиготности по HLA-DRB1 и физиологического состояния реципиента. Субъективные оценки запаховой привлекательности феромона определяются физиологическим состоянием аллельным состоянием гена HLA-DRB1, за исключением концентраций, близких к содержанию феромона в мужском поте.

2. Субъективная оценка хемосигналов в сочетании с иммуногенетическими и физиологическими факторами формирует половое поведение девушек и юношей. Привлекательность противоположного пола зависит от генотипа HLA-DRB1 донора и реципиента запаха, наличия совпадений по аллелям, фазы менструального цикла девушек. Обнаружено что девушки с HLA-DRB1*04 и юноши с HLA-DRB1*15 аллелями в генотипе взаимно не привлекательны друг для друга, не зависимо от фазы менструального цикла девушек.

3. Изменение ольфакторных предпочтений зависит от применения парфюмерных одорантов. В общем, происходит увеличение числа аллель-специфических ольфакторных комбинаций, в частности увеличение комбинаций с патологическими аллелями.

Внедрение результатов исследования в практику. Основные результаты исследования включены в учебный процесс кафедры физиологии человека и животных и валеологии, в программы дисциплин биологического факультета «Биология поведения», «Физиология человека и животных» и «Психофизиология». Материалы диссертационной работы, по HLA-DRB1 типированию используются при консультировании супружеских пар с репродуктивными потерями для выбора прегравидарной профилактики репродуктивных неудач.

Достоверность и научная обоснованность результатов исследования, подтверждается работами отечественных и зарубежных этологов, иммуногене-тиков, психофизиологов; применением современных психофизиологических и иммуногенетических методик исследования, адекватных целям и задачам; репрезентативностью экспериментальных данных; статистическим анализом полученных результатов.

Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов». (Новосибирск 2009); 6) XXI съезде Физиологического общества им. И. П. Павлова (Калуга, 2010); 7) Первой всероссийской молодежной научной конференции с элементами школы-семинара «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биологии», посвященной 125-летию биологических исследований в Томском государственном университете (Томск, 2010); 8) Седьмом Международном Междисциплинарном Конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Украина, Судак, 2011);. 9) во Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Здоровьесберегающая деятельность в системе образования: теория и практика» (Кемерово, 2011) 10) IV (XXXV) Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Кемерово, 2012); 11) VII сибирском съезде физиологов с международным участием. (Красноярск, 2012).

Публикации. По результатам работы имеется 15 публикаций, 2 из которых в журналах, входящих в перечень, рекомендуемый для публикации ВАК.

Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, списка литературы и приложений (А, Б). Список литературы включает 186 источников, из них 27 отечественных и 159 зарубежных. Общий объем диссертации составляет 125 стра-. ниц. Работа иллюстрирована 23 рисунками и 12 таблицами.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Все исследования проводились на базе Кемеровского государственного университета в лаборатории этологии человека. В исследовании участвовали студенты КемГУ в количестве 244 человек, из них 155 юношей и 89 девушек. Исследование проводилось в рамках медицинских и этических норм. Все участники были ознакомлены с условиями эксперимента и дали добровольное согласие на участие в нем. Объектом исследования явились запахи. .

Всех участников просили не употребят, острую пищу за 2 дня до исследования и принимать душ перед забором образцов. Для определения физиологического состояния участниц эксперимента в момент исследования учитывали фазу менструального цикла. Рецептивной фазой считали середину менструального цикла плюс-минус 3 дня (M. S. Sheldon, 2006).

Для решения поставленных задач были проведены экспериментальные исследования в несколько этапов.

1 этап —- определение порога чувствительности и особенностей восприятия запаха бутанола (запах вещества, не относящийся к феромонам) в зависимости от генотипа HLA-DRB1 девушек и юношей. Участниками исследования были девушки (п=40) и юноши (п=26), в возрасте от 18 до 24 лет.

2 этап — определение порога чувствительности и особенностей восприятия, запаха осмоферона (запах вещества, являющегося аналогом мужских феромонов,

4,16-андростадиен-З-он) в зависимости от генотипа HLA-DRB1 девушек. Участниками исследования были девушки (п=40), в возрасте от 18 до 24 лет.

3 этап — определение влияния иммуногенегических факторов на чувствительность студентов к запахам противоположного пола. Донорами и реципиентами запаха являлись юноши (п=64) в возрасте 17-20 лет и девушки (п=34) в возрасте 1921 год.

4 этап — особенности ольфакторного восприятия запахов девушек молодыми людьми в присутствии парфюма, феромонов и в интактном состоянии. Донорами запаха явились девушки в возрасте 18-22 года (п=15), а реципиентами — юноши в возрасте 17—23 лет (п=65).

Используемые методы: определение порога чувствительности к запахам, ольфакгорное тестирование запахов бутанола и осмоферона в 10 разведениях (1 — соответствует наивысшей концентрации вещества в растворе (4%), а 10 — минимальной концентрации вещества (0,008%)), сбор запахов из подмышечных впадин, ольфакгорное тестирование запахов противоположного пола, генотипиро-вание участников по HLA-DRB1.

Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью пакета программ STATISTICA 6.0 for Windows'фирмы StatSoft,Inc. (США). Каждую оценку, выставленную участниками ольфакторного тестирования, рассматривали как отдельный случай. Статистическая обработка материала включала методы параметрической и непараметрической статистики. При сравнении средних в 2х нормально распределенных выборках применяли t-критерий Стьюдента. Для сравнения выборок с распределением признаков отличным от нормального использовали U-критерий Манна-Уитни. При сравнении трех групп использовали дисперсионный анализ с последующим LSD-сравнением. При изучении взаимозависимости показателей рассчитывали коэффициенты корреляции Пирсона и Спирмана. Результаты представлены в виде средних значений ± ошибка средней (SE).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Особенности субъективного восприятия запахов неферомональной и феромональной природы

В результате проведенного исследования нами было выявлено, что восприятие привлекательности неферомонального запаха (бутанола) зависело от его разведения, и данная зависимость имела прямо пропорциональный характер (т=0,18; р<0,01). Фаза менструального цикла влияла на субъективное восприятие привлекательности запаха бутанола. Девушки, находясь в рецептивной фазе менструального цикла (0,69±0,4; п=55), выставляли бутанолу более высокие баллы, по сравнению с нерецептивной фазой (-0,4±0,2; п=151) (Т=3,39; р<0,01). При этом оценка запаха бутанола менялась с отрицательной в нерецептивную фазу на положительную в рецептивную фазу.

HLA-DRB1 генотип реципиента так же оказывал влияние на балл восприятия привлекательности запаха. При суммарной оценке влияния гомозиготно-

сгги и гетерозиготности на балл привлекательности было обнаружено, что гомозиготные и гетерозиготные девушки и юноши считали запах бутанола более привлекательным, по сравнению с гетерозиготными (рисунок 1).

девушки

X 5 3,0 -

5 2,0 -

1,0 -

£ 0> 0,0 -

ч а -1,0 -

а. с -2,0

ч § *о -3,0

Р0.001

юноши

Р<0,001

□ гомозиготы Ш гетерозиготи Рисунок 1 — Восприятие привлекательности запаха бутанола реципиентами с различным генотипом 0>тест Стьюдента)

Детальное исследование аллельных ассоциаций показало, что в 7 разведении бутанола имела место дискретность в оценках привлекательности запаха (рисунок 2). Достоверность была достигнута для аллеля НЬА-ОЯВ1*01. Девушки с этим аллелем достоверно чаще, чем обследуемые с другими аллелями, воспринимали запах бутанола как особо неприятный. Этот факт указывает на то, что и молекулы НЬА могут принимать участие в восприятии одорантов не-феромональной. природы. Возможно, это свойство характерно только для молекулы НЬА-БКІ и только в определенном разведении. Различий в оценках привлекательности запаха бутанола в разных разведениях, выставленных девушками в рецептивную фазу и юношами с различными аллелями в генотипе не обнаружили.

Р=0,0005

ННЬА-ШЇВІ'ОІ а НЬА-ОІШІЧМ

□ НЬА-01Ш1»07

□ НЬА-ОІШ 1*08 ИНЬА-ОКШ'П II НЬА-ОКВ1*12 В НЬА-ОШЇИІЗ ■ Ш-А-ОІІВ1*15

Рисунок 2 — Субъективная оценка привлекательности запаховых образцов бугганола в П разведении девушками в нерецептивной фазе с различными аллелями в генотипе

Запах феромональной природы (осмоферон) вызывал у девушек неоднозначные ощущения. Различным разведениям осмоферона девушки давали раз-

личные оценки привлекательности (г=0,012; р=0,81). Было также показано, что на привлекательность осмоферона влияли: физиологическое состояние и имму-ногенетический статус реципиенток запаха. Девушки в фазу более благоприятную для зачатия оценивали запах осмоферона более привлекательным (1,01±0,21; п=135) (Т=2,42; р=0,02) в сравнении с нерецептивной фазой (0,34±0,016; п=236). Те же результаты получил Т. Hummel с коллегами, когда женщины в период овуляции оценивали запаховые образцы андростенона как особо привлекательные (1991).

Для 9 разведения наблюдали феномен совпадения оценок привлекательности запаха осмоферона для женщин, находившихся в разные фазы менструального цикла (рисунок 3). Концентрация осмоферона в этом разведении была равна 0,lnM/|iL. Gower D.B. и его коллеги (1994) сообщают в одной из своих работ, что средний уровень 4,16-андростадиен-З-она в поте у 8 обследованных мужчин был равен 0,38 пМ/цЬ (1994), что примерно равно концентрации осмоферона в 8-9 разведении нашего исследования.

а 2,0 т

0 1 5 ■а

ч S 1,0 ч н я а .

ö g 0,5 "

1 0,0 а.

и -0,5 J

7 8 9 10

2 3 4 5 6 разведение

Рисунок 3 — Восприятие привлекательности запаха осмоферона (в рецептивную фазу менструального цикла — сплошная линия, в нерецептивную — прерывистая) в зависимости от их концентрации.

Гомозиготные девушки по НЬА-БІШІ воспринимали запах осмоферона более привлекательным (1,23±0,27; п=93), по сравнению с гетерозиготными девушками (0,19±0,15; п=268) (Т=3,31; р=0,001). Характеры распределения баллов привлекательности осмоферона гетерозиготных и гомозиготных девушек в зависимости от концентрации были противоположны (рисунок 4).

4,0

5 S

3,0 2,0 1,0 0,0 -1,0 --2,0 -

^■-■Ч-гЧ

4 5 б 7 разведение

Рисунок 4 — Восприятие привлекательности запаха осмоферона гомо- и гетерозиготными по НЬА-011В1 девушками в зависимости от концентрации. Сплошной линией показаны средние баллы привлекательности для осмоферона гетерозиготных девушек, пунктирной — гомозиготных

Балл привлекательности, выставленный гетерозиготными девушками, повышался с падением концентрации (г=0,19, р=0,002, п=268). Балл привлекательности, выставленный гомозиготными девушками, снижался по мере уменьшения концентрации (г=-0,35, р=0,001, п=93). Однако в пределах 8-9 разведений девушки опять же давали сходные оценки запаху осмоферона.

Дисперсионный анализ показал наличие значимых различий оценок, выставленных запаховым образцам осмоферона девушками с различными аллелями в генотипе. При учете аллель специфических характеристик ольфакторного выбора было выявлено, что в нерецептивную фазу при 10 разведении осмоферона имело место дискретное по аллелям НЬА-011В1 распределение средних оценок привлекательности тестируемого феромона. Отрицательные оценки давали девушки с аллелями НЬА-ПКВ1*07, НЬА-01Ш1*08, НЬА-БЯШПЗ; а положительные - с аллелями НЪА-В11В1*01, НЬА-01Ш1*04, НЬА-ГЖВ1*15. Между этими аллелями получена достоверно значимая разница. Для других разведений достоверных различий между средними оценками, выставляемыми девушками с различными аллелями НЬА-ВБ1В1, не обнаружено. Это указывает на то, что в нерецептивную фазу осмоферон лишь в минимальных концентрациях по-разному различается носителями тех или иных аллелей НЬА-БКВ1*.

Принципиально другая ситуация наблюдалась у девушек в рецептивную фазу. В этот период менструального цикла носители аллелей НЬА-ОЯВ I по-разному воспринимали запах осмоферона со 2 по 6 разведение. Оказалось, что в 8 и 9 разведениях не было аллелей, носители которых имели бы различия в своих субъективных оценках привлекательности осмоферона (рисунок 5).

X л

1 а

5 С.

ч ч

0 НЬА-ОКВ1*01 0НЬА-ОЯВ1*О4 □ Н1А-ОНВ1*07 Ш НЬА-ОКВ1*08 шж-А-оявті ИНЬА-ОЇШ1*13 ■ НЬА-ОЛВ 1*15

Рисунок 5 _ Субъективная оценка привлекательности запаховых образцов

осмоферона различной концентрации девушками с различными аллелями в генотипе в рецептивной фазе. * — р=0,02; ** — р<0,046; *** — р=0,047; **** — р=0,045

Результаты исследования индивидуальной чувствительности к запахам лиц раннего репродуктивного возраста показали, что субъективное восприятие привлекательности запахов бутанола девушками и юношами зависело от его концентрации, аллельного состояния гена НЬА-ГЖВ1 и фазы менструального цикла девушек. Восприятие осмоферона девушками зависело от фазы менстру-

ального цикла и аллельного состояния гена НЬА-ОЛВІ, концентрация осмофе-рона не оказывала значимое влияние на субъективное ольфакторное восприятие осмоферона. К тому же только для осмоферона было характерно совпадение оценок привлекательности у рецептивных и нерецептивных девушек в 8-9 разведениях феромона, а так же при сравнении субъективных оценок гомо- и гетерозиготных девушек.

Таким образом, были выявлены концентрации осмоферона (8-9 разведение), для которых было характерно отсутствие влияния на субъективные оценки привлекательности запаха таких факторов, как фаза менструального цикла и аллельное состояние гена НЬА-ОІІВІ.

Восприятие запахов противоположного пола

Исследование особенностей восприятия юношами и девушками запахов друг друга показало, что на субъективную оценку привлекательности запахо-вых проб влияли такие факторы как фаза менструального цикла девушек, го-мо/гетерозиготность и набор аллелей гена НЪА-ОЯВ1 (таблица 1).

Таблица 1 — Влияние физиологических и иммуногенетических факторов на балл привлекательности запаха юношей и девушек _._

Факторы Запаховые образцы юношей (п=1176) Запаховые образцы девушек (п=691)

^1.7 Р ' Ри Р

Сила запаха 5,5 <0,001 8,3 <0,001

Генотип реципиента запаха 0,41 0,5 5,8 0,02

Генотип донора запаха 5 0,01 4,7 0,03

Фаза менструального цикла девушек 4,35 0,04 0,3 0,6

Совпадения по НЪА-ОКВ1 аллелям 0,38 0,5 0,4 0,5

Совпадения по аллелям * генотип реципиента 6,1 0,01 0,02 0,9

Совпадения по аллелям * генотип донора 4,54 0,03 0,2 0,7

Примечание: п — количество субъективных оценок

Девушки, находившиеся в рецептивной фазе менструального цикла, оценивали запахи молодых людей как более интенсивные и более привлекательные, по сравнению с нерецептивной фазой. Также было показано, что гетерозиготные юноши пахнут более приятно, чем гомозиготные (рисунок 6).

Направленный отбор можно объяснить преимуществом гетерозиготности. Например, в популяции свободноживущих макак резусов самцы, гетерозиготные по гену МНС-0<ЗВ1 класса И, имели значительно более многочисленное потомство, чем гомозиготные (и. Баиегшапп еі аі., 2001).

Балл привлекательности запаха, выставленный молодыми людьми мужского пола гетерозиготным девушкам (п=214), был как и в случае девушек, достоверно выше, чем гомозиготным (п=102) (Т=2,47; р=0,01). Существенный вклад в чувствительность к запахам, собранным у девушек, вносил генотип НЬА-ОЯВ1 юношей-реципиентов (Т=3,1; р=0,002). Так юноши-гомозиготы вы-

ставляли запаховым пробам доноров женского пола более высокие баллы привлекательности (п=43), чем юноши-гетерозиготы (п=270) (рисунок 6).

□ гомозиготы О гетерозиготы

Рисунок 6 — Субъективная оценка привлекательности запахов, собранных у противоположного пола, в зависимости от НЬА-ОЯШ генотипа (1-тест Стьюдента)

При проведении сравнительного анализа полученных данных с ожидаемыми, выявили некоторые статистически значимые различия. Для попарного сравнения наблюдаемых и ожидаемых долей частот использовали формулу для расчета (жритерия Стьюдента для долей.

' Сопоставление сочетаний женских и мужских аллелей НЬА-ОКВ1 при положительных и отрицательных ольфакторных оценках, полученных в рецептивную и нерецептивную фазы менструального цикла, выявило единственную стойкую ассоциацию, а именно выставление девушками с аллелем НЬА-ОЯВI *04 отрицательной ольфакторной оценки юношам с аллелем НЬА-ОЯВ1*15 (таблица 2).

Исследование особенностей аллель-специфических ольфакторных оценок, сделанных юношами, показало следующее. При обнюхивании девушек в нерецептивную фазу была выявлена всего одна достоверная комбинация мужского и женского аллелей с положительной оценкой запаха и одна с отрицательной. В то же время при обнюхивании девушек в рецептивную фазу было выявлено три достоверных комбинации мужского и женского аллелей с отрицательной оценкой. Эти данные еще раз доказывают, что в рецептивную фазу дополнительно к базовым феромонам добавляются продукты метаболизма женских половых гормонов, и это усиливает ольфакторные оценки.

Учитывая полученные данные, можно отметить, что при базовой хемо-коммуникации юноши с НЬА-ОЯВ1*15 аллелем в генотипе отвергают девушек с НЬА-ЭКВ1*04. Именно эта комбинация была стойкой для женского выбора. Поэтому можно достаточно обоснованно утверждать, что в популяции людей имеет место отрицательная ассортативность мужского НЬА-01Ш1 + 15 с женским НЕА-ОИВ 1*04. Неоднократно показано, что аллели НЬА-ОЯВ1*04 и 11ЬА-ОКВ 1*15 ассоциированы с рядом иммунопатологических состояний, в частности с репродуктивными потерями. Именно отрицательная ассортатив-

5 °>4

запах юноїшй доноры реципиенты

запах девуїшк доноры реципиенты р.-л по

носгь по этим аллелям, с одной стороны, предотвращает увеличение частоты репродуктивных потерь в последующих поколениях, а с другой,— частоты иммуногенетически обусловленных иммунопатологических заболеваний. Обращает на себя внимание ольфакгорный блок для сочетания мужского НЬА-Б11В1*13 с женским НЬА-ОКВ1*13, выявленный при анализе достоверно значимых отрицательных ольфакторных оценок, данных юношами запахам девушек. Гомозиготность по НЬА-ШШ1*13 является неблагоприятной, так как детерминирует иммунопатологические состояния. Рассматривая вопрос о гомози-готности по НЬА-ОЯВ1*13 с позиции репродуктивных потерь, надо отметить, что нарушенное иммунное распознавание отцовских аллоантигенов за счет низкой иммуногенности НЬА-ОЯб будет приводить к невынашиванию беременности. Со всех этих позиций ольфакгорный блок мужского НЬА-ОРШ1*13 с женским НЬА-ОЛВ1*13 биологически необходим. На основании полученных результатов можно утверждать, что индивидуальный запах не стимулирует влечение к подходящему партнеру, а скорее удерживает от ошибочного выбора. В целом наличие аллель специфических межполовых комбинаций НЬА-ОЯВ1, полученных на основе ольфакторных оценок, указывает на участие молекул НЬА в феромональной рецепции.

Таблица 2 — Сочетания женских и мужских 1 аллелей при _ольфакторном тестировании девушек и юношей _

Положительные ольфакторные оценки ¡Отрицательные ольфакгорные оценки

нерецептивные девушки выбирают юношей

сочетание р(0 сочетание Р(0

011В1*07 с ОЫЗИМ 0,02 01Ш1*04 с 01Ш1*04 0,0002

0&В1*15 с ОЯВ1*01 0,003 ОЯВ1*04сОЛВ1*15 0,005

рецептивные девушки выбирают юношей

01Ш1*16с01Ш1*04 0,01 ОЯВ1*04 с ОКВ1*15 0,01

ОКВ1*12с01Ш1*01 0,02

юноши выбирают нерецептивных девушек

сочетание Р(0 сочетание Р(0

ОЯВ1*12сОЬШ1*01 0,04 0аш*15с01ф1*04 0,01

юноши выбирают рецептивных девушек

р!Ф1*01сОКВ1*16 0,02

0,006

011В1*13с01Ш1*16 0,03

Примечание: в таблице представлены только статистически значимые результаты

Сравнительный анализ женского и мужского выбора с целью выявления взаимности молодых людей в ольфакторном выборе показал, что при расчете по всей выборке корреляция практически отсутствовала (г=0,12, п=255, Р=0,06), но она прогрессивно росла при исключении из расчетов тех субъективных .оценок, на которые косвенно или напрямую влияли факторы, снижающие репро-

дуктивный потенциал. Всего сделано 4 пошаговых сокращения, основанных на следующих градациях участников эксперимента: наличие/отсутствие общих НЬА-ОЯВ1 аллелей у донора и реципиента запаха, рецептивная/нерецептивная фазы менструального цикла; гомо/гетерозиготность юношей по НЬА-ОЯВ1 гену, наличие хронических заболеваний верхних дыхательных путей у девушек. На рисунке 7 сплошные стрелки и серые кружки показывают рост коэффициентов корреляции на каждом шаге сокращения выборки. Пунктирными стрелками и белыми кружками обозначены коэффициенты корреляции для альтернативных групп.

коэффициент корреляции

-0,2 -0,1

0,1

0,2

0,3 0,4

0,5

нерецептивная

іготь^^^

нет совпадений по НЬЛ, п=173, р 0,040

рецептивная фаза, п' 74,р"0,038 :

гетерозиготи, и=63, р=0,030

нетЗВДП, у-ч п=47, р- 0,025<^

Рисунок 7 — Коэффициенты корреляции взаимных оценок запаховой привлекательности при пошаговом исключении из анализа юношей и девушек менее успешных в поиске партнера

Таким образом, выбор партнера для продолжения рода определяется им-муногенетическим фактором, который экспонируется через его запах. Индивидуальный запах является сочетанием продуктов метаболизма, распада гормонов, жизнедеятельности микроорганизмов, в конечном итоге генетически детерминирован, поэтому естественный запах играет существенную роль при выборе партнера.

Влияние парфюмерных одорантов феромональной и йеферомональной природы на половое поведение

В современном мире правильность прочтения невербальной информации

искажается огромным количеством парфюмерных средств, в том числе и содержащих феромоны. Было показано, что юноши оценивали запаховые образцы, собранные у девушек в естественных условиях, собранные после нанесения парфюмерной композиции и после нанесения парфюмерной композиции с феромонами, по-разному.

Многофакторный дисперсионный анализ показал, что на изменения субъективного восприятия юношами запаха девушек в различных состояниях влияет ряд факторов (таблица 3).

Таблица 3 — Факторы, влияющие на субъективную оценку привлекательности запаховых образцов девушек_______—

Фактор Запаховые образцы

интактные (п=691) + духи (п=594) + духи с феромонами (п=608)

Р И 1,591 Р Р 1,605 Р

Сила запаха 8,3 <0,001 11 <0,001 4,27 0,002

Фаза менструального цикла донора запаха 0,3 0,6 9,88 0,002 14,66 0,0001

Генотип донора запаха 4,7 0,03 0,0004 0,985 2,67 0,10

Генотип реципиента запаха 5,8 0,02 2,15 0,14 4,04 0,045

Наличие/отсутствие общих аллелей 0,4 0,5 1,1 0,3 1,1 0,3

Примечание: п — количество субъективных оценок

Девушки, находившиеся в нерецептивной фазе менструального цикла, после нанесения парфюмерной композиции пахли более приятно, по сравнению с рецептивной фазой, однако при использовании духов с феромонами ситуация менялась на противоположную. Данная ситуация была схожа с увеличением аллель специфических ольфакторных оценок, данных юношами девушкам в рецептивную фазу. В случаях с применением девушками в рецептивную фазу парфюмерных изделий с феромонами также происходило дополнительное воздействие на ольфакторные рецепторы юношей, приводящее к положительной активации лимбической системы. В то же время юноши смогли различить генотип девушки только по интактным запахам.

По результатам анализа влияния аллельного состояния генов НЬА-ОЯВ1 самих юношей на субъективные оценки привлекательности запаха девушек, выявили, что данный фактор оказывал значимое влияние в случае интактных запахов и интактных запахов, прикрытых духами, содержащими женские феромоны. Гомозиготые юноши воспринимали запах девушек, прикрытый духами с феромонами более привлекательным (0,7±0,02), по сравнению с гетерозиготными (0,3±0,01).

При исследовании у юношей аллель специфических ольфакторных предпочтений и отторжений женского запаха с духами и с духами, содержавшими феромоны, получены достоверно значимые отличия от интактных взаимодействий. При применении девушками духов или духов с феромонами количество достоверных комбинаций НЬА-01Ш1, ассоциированных с положительным выбором, увеличилось до 1 и 2 соответственно. Причем в обоих случаях появилась комбинация, способствующая появлению гомозиготности в последующих

поколениях по НЬЛ-БИБ 1*15 (таблица 4). Ассоциации этого аллеля с иммунопатологией описаны выше. Из этого следует, что объединение в репродуктивные пары юношей НЪА-ОЯВ1*15 с девушками НЬА-01Ш1*15 биологически нецелесообразно.

Таблица 4 — Сочетания мужских и женских ОЯВ1 аллелей при положительных и отрицательных оценках привлекательности запаховых образцов девушек, собранных в различных состояниях_

Запаювые образцы

интакгные

+ ДУХИ

-ьферомоны

+ - + - + -

НЬА-ОІШІ НЬА-1ЖВ1 НЬА-ШШІ НЬА-ОКВІ НЬА-ОЯВ1 НЬЛ-ІЖВ1

м ж м ж м ж м ж м ж м ж

1 16 15 15 1 7 15 15 1 12

13 13 7 15 4 15 1 15

13 16 15 7 14 12

16 7 14 15

17 7

Нерецептивная '>аза

12 1 15 4 I 7 4 7 4 12 8 17

1 8 4 8 15 7 . 12 17

1 12 4 11 15 8 14 11

1 15 4 12 15 12 14 12

4 15 4 13 14 13

7 15 7 12

11 15 8 12

13 15 13 12

14 7 16 12

14 15

14 13

15 7

17 7

Вопрос о влиянии гомозиготносте, в том числе и по НЬА-01Ш1*15, на вынашивание беременности неоднократно обсуждался в литературе. Так, в работе Болдыревой М. В. (2006) у женщин с невынашиванием беременности неясного генеза количество гомозигот ОЯВ1 не отличалось от контрольной группы. В то же время у мужчин из пар, имеющих детей, общее количество гомозигот в данном исследовании было в три раза меньше, чем у мужчин из пар с невынашиванием беременности, что свидетельствует о том, что гомозиготность по гену НЬА-ОЇШ1 является неблагоприятным фактором для репродуктивного успеха. Представленные данные согласуются с мнением СОЬег(1999), которая делает заключение, что взаимоотношения мать-плод является важной составляющей в сильной селекции против гомозигот.

На основании полученных результатов, можно заключить, что использование дополнительных одорантов ведет к неправильному прочтению сигналов противоположного пола.

В целом, проведенное исследование показало, что НЬА-ОЯ участвуют в рецепторном распознавании запахов преимущественно феромональнор природы. На данное распознавание в меньшей степени влияет концентрация феромона, а в большей — половые гормоны и их метаболиты.

ВЫВОДЫ

1. Восприятие запахов неферомональной и феромональной природы определяется различными факторами:

а) субъективные оценки привлекательности запаховых образцов неферо-манальной природы зависят от концентрации вещества, гомо/гетерозиготности по НЬА-ОЕ1В1 и физиологического состояния реципиента;

б) привлекательность запахов осмоферона разных концентраций определяется физиологическим состоянием и аллельным состоянием гена НЬА-ОЯВ1, за исключением концентраций соответствующих уровню андростендиенона в мужском поте.

2. При субъективной оценке запаховой привлекательности юноши и девушки отдают предпочтения запаховым образцам лиц противоположного пола с набором НЬА-ОЯВ1 аллелей не похожим на их собственный.

3. Возможным следствием ольфакторного распознавания и предпочтения является отрицательный ассортативный подбор брачных партнеров, уменьшающий риск появления репродуктивной и иммунной патологии в последующих поколениях. Обнаружена стойкая негативная комбинация женского НЬА-ВЯВ1*04 с мужским НЬА-ОШ}1*15, полученная при ольфакторном тестировании как юношей, так и девушек, и не зависящая от фазы менструального цикла девушек.

4. Применение парфюмерных одорантов девушками приводит к увеличению числа аллель специфических ольфакторных комбинаций:

а). применение девушками парфюмерных композиций, не содержащих феромоны, усиливает аллель специфический положительный ольфакторный выбор юношей девушек с патологическим аллелем в генотипе;

б) влияние феромонального одоранта, используемого в женской парфюмерии, направлено на инверсию мужского выбора, где преимущественно отбираются особи с НЬ АББШ 1*15 аллелем, что может существенно влиять на увеличение репродуктивной и иммунопатологии в последующих поколениях.

5. Установленная в работе роль генов НЬА-ОЯВ1 в формировании субъективного восприятия запахов феромональной природы позволяет использовать предложенные методы для неинвазивной диагностики репродуктивного потенциала супружеских пар.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

Статьи, опубликованные в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК:

1. Могилина, А. А. Особенности юношей с низкой и высокой чувствительностью к запахам противоположного пола [Текст] / А. В. Бедарева,

В. И. Иванов, Н. А. Литвинова, А. А. Могилина, К. Ю. Зубрикова // Вестник Томского государственного университета. Биология. - Томск, 2011. - № 2(14). — С. 65-72. (35% личного участия)

2. Могилина, A.A. Влияние HLA DRB1 на женские субъективные оценки привлекательности юношей [Текст] / А. А. Могилина, А. В. Шабалдин, Н. А. Литвинова, В. И. Иванов, Л. В. Акинчина // Вестник Кемеровского государственного университета. - Кемерово, 201-1. - № 4 (48). - С. 6 - 12. (75% личного участия)

Публикации в других научных изданиях:

3. Могилина, А. А. Взаимосвязь хемосигналов с психофизиологоческим состоянием студентов [Текст] / А. В. Рубанникова, М. С. Бедарев, А. А. Могилина, Г. В. Концевая // Материалы X Международной научной школы- конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий». - Абакан, 2006. — № 10. -Т. 2. -С. 127. (30% личного участия)

4. Могилина, А. А. Роль ассортативности по главному комплексу ги-стосовместимости при выборе партнера [Текст] / А. А. Могилина, Л. В. Акинчина // Материалы Щ (XXXV) Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование, наука, инновации. Вклад молодых исследователей». - Кемерово, 2008. -№ 9. - Т. 1. -43-44 с. (70% личного участия)

5. Могилина, А. А. HLA-совместимость и запаховое предпочтение при выборе партнера [Текст] / А. А. Могилина, Л. В. Акинчина // Материалы IV (XXXVI) Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование, наука, инновации. Вклад молодых исследователей». - Кемерово, 2009. - № ю. - Т. 2. -54 - 55 с. (70% личного участия)

6. Могилина, А. А. Роль главного комплекса гистосовместимости в ольфакгорном предпочтении [Текст] / А. А. Могилина // Материалы XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2009». - Москва, 2009. - 269-270 с.

7. Могилина, А. А. Особенности ольфакторного отбора по HLADRB1* среди неродственных доноров [Текст] / А. А. Могилина, А. В. Шабалдин, Л. В. Акинчина, Н. А. Литвинова, Л. А. Гордеева, О. В. Беленкова, М. П. Мошкин // Вестник Уральской медицинской академической науки. Тематический выпуск по аллергологии и иммунологии. - Екатеринбург, 2009. -№2/1(24). - С 62. (50% личного участия)

8. Могилина, А. А. Особенности ольфакторного отбора по МНС с позиции репродуктивного потенциала [Текст] / А. А. Могилина,

А. В. Шабалдин, Л. В. Акинчина, Н А. Литвинова, В И. Иванов //. Вестник Кемеровского государственного университета. - Кемерово, 2009. - № 4 (40). -С. 18 — 21. (50% личного участия)

9. Могилина, А. А. Роль хемокоммуникаций по HLA на предадаптив-ном этапе онтогенеза [Текст] / А. А. Могилина, А. В. Шабалдин, Л. В. Акинчина, Н. А. Литвинова, М. П. Мошкин // Материалы XIV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фунда-

ментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов». — Новосибирск, 2009. - 152-153 с. (50% личного участйя) " V -

10. Могилина, А. А. Особенности восприятия запахов молодыми людьми [Текст] / А. В. Бедарева, А. А. Могилина, К. Ю. Зубрикова // Труды Томского государственного университета. - Т. 275. - Сер. биологическая: Фундаментальные и прикладные аспекты современной биологии. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 2010. — С. 165-167. (30% личного участия)

11. Могилина, А. А. Роль репродуктивного состояния, сексуального опыта и HLA-генотипа во взаимной оценке запаха юношами и девушками [Текст] / А. В. Бедарева, А. А. Могилина, Н. А. Литвинова // Тезисы докладов XXI съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова. — М. — Калуга: БЕСТ-принт, 2010. - С. 55. (30% личного участия)

12. Могилина, А. А. Роль ольфакторных сигналов в селекции HLA DRB1 аллелей ассоциированных с репродуктивной патологией в когорте студентов [Текст] / А. А. Могилина, Н. А. Литвинова, А. В. Шабалдин, В. И. Иванов // Материалы XIV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Здоровьесберегающая деятельность в системе образования: теория и практика» — Кемерово, 2011. - Часть II. — 298-301. (75% личного участия)

13. . Могилина, А. А. Влияние индивидуальных факторов на восприятие запахов человеком [Текст] / Н. А. Литвинова, А. В. Бедарева, А. А. Могилина // Сборник трудов 7-го Конгресса «Нейронаука для медицины и психологии». -Судак, 2011. - С. 265-266. (30% личного участия)

14. Могилина, А. А. Роль молекул МНС в восприятии различных запахов у девушек [Текст] / А. В. Цепокина, А. А. Могилина // Материалы VII (XXXIX) Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование, наука, инновации. Вклад молодых исследователей». - Кемерово, 2012—№ 13. - С. 153-154. (50% личного участия)

15. Могилина, А. А. Роль молекул МНС в субъективном восприятии запахов у человека [Текст] / А. А. Могилина, А. В. Шабаддин, А. В. Цепокина // Материалы VII сибирского съезда физиологов с международным участием. -Красноярск, 2012. — С. 365-366. (75% личного участия)

Список сокращений

HLA - главный комплекс гистосовместимости человека (human leucocyte antigens) МНС - главный комплекс гистосовместимости (major histocompatibility complex) ЗВДП - заболевания верхних дыхательных путей

Подписано в печать Формат 60x84/, 6. Бумага офсетная №1. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в типографии: ООО «Печатный двор Кузбасса»

650000 г. Кемерово пр. Советский, 67. тел. (3842)367334 E-mail: 89235111122@mail.ru

Текст диссертации автор научной работы: кандидата биологических наук, Могилина, Анна Александровна, Кемерово

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

На правах рукописи

04201356788 Могилина Анна Александровна

Специальность 19.00.02 - психофизиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители: д.б.н., профессор H.A. Литвинова д.м.н. A.B. Шабалдин

Кемерово - 2013

ъ-

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10

1.1. Морфофункциональные особенности обонятельной системы 10

1.2. Структурные и функциональные особенности Главного комплекса гистосовместимости 20

1.3. Главный комплекс гистосовместимости и хемокоммуникация 26

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 40

2.1. Условия проведения исследования 40

2.2. Методы исследования 42

2.2.1. Определение порога чувствительности к запахам 42

2.2.2. Сбор образцов пота 42

2.2.3. Субъективная оценка образцов запаха (ольфакторное тестирование) 43

2.2.4. НЬА-генотипирование 45

2.2.5. Статистическая обработка результатов 48 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 50

3.1. Особенности субъективного восприятия запахов неферомональной и феромональной природы 50

3.2. Восприятие запахов противоположного пола 65

3.3. Влияние парфюмерных одорантов феромональной и неферомональной природы на половое поведение 81

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 87

ВЫВОДЫ 100

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 102

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 103

ПРИЛОЖЕНИЕ А ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Актуальность исследования. Человека традиционно относят к биологическим видам с низкой эффективностью ощущения и дифференцировки запахов, т.е. к микросматикам. Анализ современной литературы подтверждает позицию ряда авторов, указывающих на неоправданное пренебрежение ролью хемосигналов в социальном поведении людей (К. Grammer et al., 2005; M. F. Bhutta, 2007). В настоящее время запахи начинают рассматривать в качестве дополнительного сигнального фактора, формирующего сексуальные мотивации и репродуктивное поведение. Существует достаточно работ по запаховому распознаванию психофизиологического состояния, здоровья людей, а также имеются работы, указывающие на способность человека различать запах доноров с набором HLA генов, отличного от их собственного. Еще в 70-х годах прошлого столетия Лыоис Томас предположил, что источником индивидуального запаха служат те же самые молекулы, которые связаны с иммунологическими особенностями индивида, а именно молекулы, кодируемые генами главного комплекса гистосовместимости (МНС) (L. Thomas, 1975).

Научные данные, накопленные к настоящему времени, неопровержимо доказали связь определенных аллельных вариантов HLA с репродуктивными

потерями и с формированием постнатальной патологии (М. Н. Болдырева и др., 2006). Поэтому, по аналогии с полученными результатами в модельных экспериментах на линейных породах мышей, роль МНС в эффективном выборе партнера, предполагается ведущей и у человека. В то же время особенности полового предпочтения по МНС в отдельных популяциях человека требуют дальнейшего изучения.

Ключевую роль в оценке аллельного состояния МНС партнера играют пептидные лиганды МНС, содержащиеся наряду с самими белками МНС в моче, слюне, поте и других выделениях тела (S. Montag et al., 2001). Однако механизмы ольфакторного распознавания аллельного состояния генов МНС до конца не изучены.

Восприятие запахов осуществляется с участием лимбической системы, этим и обуславливается выраженный эмоциональный компонент обонятельных ощущений (Р.Шмидт, 1996). Благодаря эмоциональной окраске восприятия одорантов, возникает адекватная реакция на раздражитель. Известно также, что восприятие запахов женщинами меняется со сменой фаз менструального цикла. Наши работы, а также работы К. Grammer показали, что чувствительность к феромональным запахам повышается в середине цикла, то есть в овуляцию (К. Grammer, 2005; А. А. Могилина, 2009). Данный эффект указывает на то, что репродуктивная значимость запахов возрастает в момент, благоприятный для зачатия потомства.

Цель исследования: изучение роли иммуногенетического фактора в

Задачи исследования:

2. Оценить вклад гена НЬА-ОКВ1 в особенности ольфакторного восприятия мужского феромона девушками в зависимости от фаз менструального цикла.

3. Определить роль НЬА-ОКВ1 во взаимном ольфакторном выборе девушек и юношей в раннем репродуктивном периоде.

4. Изучить роль дополнительных парфюмерных искусственных одорантов феромональной и неферомональной природы в дисассортативности по НЬА-Э11В1 и ассоциированным репродуктивным потенциалом.

Научная новизна исследования. В рамках исследований хемокоммуникации у молодых людей получены новые данные, которые позволяют оценить реальный вклад НЬА-Б1Ш1 в формирование взаимного влечения посредством запаховых сигналов и координацию репродуктивного потенциала возможных половых партнеров.

Впервые проанализирована взаимосвязь отдельных аллельных вариантов гена НЬА-011В1 и восприятия запаховых сигналов.

Полученные данные подтверждают роль запахов в качестве дополнительного сигнального фактора, который в интеграции с сигналами иной модальности формирует сексуальные мотивации. Это позволяет получить новый неинвазивный метод оценки репродуктивного потенциала пары. Методические подходы,

полученные в результате проведенных исследований, могут использоваться при консультации супружеских пар и в качестве рекомендаций при поиске потенциальных партнеров.

Положения, выносимые на защиту:

1. Субъективные оценки привлекательности запаховых образцов неферомональной природы зависят от концентрации вещества, гомо/гетерозиготности по НЬА-БКШ и физиологического состояния реципиента. Субъективные оценки запаховой привлекательности феромона определяются физиологическим состоянием, аллельным состоянием гена НЬА-011В1, за исключением концентраций, близких к содержанию феромона в мужском поте.

2. Субъективная оценка хемосигналов в сочетании с иммуногенетическими и физиологическими факторами формирует половое поведение девушек и юношей. Привлекательность противоположного пола зависит от генотипа НЬА-011В1 донора и реципиента запаха, наличия совпадений по аллелям, фазы менструального цикла девушек. Обнаружено, что девушки с НЬА-011В1*04 и юноши с НЬА-ОКВ1*15 аллелями в генотипе взаимно не привлекательны друг для друга, независимо от фазы менструального цикла девушек.

3. Изменение ольфакторных предпочтений зависит от применения парфюмерных одорантов. В общем, происходит увеличение числа аллель-специфических ольфакторных комбинаций, в частности, увеличение комбинаций с патологическими аллелями.

Достоверность и научная обоснованность результатов исследования подтверждается работами отечественных и зарубежных этологов, иммуногенетиков, психофизиологов; применением современных психофизиологических и иммуногенетических методик исследования, адекватных целям и задачам; репрезентативностью экспериментальных данных; статистическим анализом полученных результатов.

Апробация работы. Результаты работы апробированы на научных конференциях и съездах: 1) X Международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2007); 2) III (XXXV) Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Кемерово, 2008); 3) IV (XXXV) Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Кемерово, 2009); 4) XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «ЛОМОНОСОВ» (Москва, 2009); 5) XIV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск 2009); 6) XXI съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга, 2010); 7) Первой всероссийской молодежной научной конференции с элементами школы-семинара «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биологии», посвященной 125-летию биологических исследований в Томском государственном университете (Томск, 2010); 8) Седьмом Международном Междисциплинарном Конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Украина, Судак, 2011); 9) во Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Здоровьесберегающая деятельность в системе образования: теория и практика» (Кемерово, 2011); 10) IV (XXXV) Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Кемерово, 2012); 11) VII

сибирском съезде физиологов с международным участием (Красноярск, 2012).

Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, списка литературы и приложений (А, Б). Список литературы включает 186 источников, из них 27 отечественных и 159 зарубежных. Общий объем диссертации составляет 125 страниц. Работа иллюстрирована 23 рисунками и 12 таблицами.

1.1 Морфофункциональные особенности обонятельной системы

Чувство обоняния — эволюционно самое древнее, но оно же и наименее изученное из пяти чувств человека (Б. Р1гез1ет, 2001). Обоняние дает человеку ценную информацию об окружающем мире и предупреждает его об опасности. Оно также играет важную роль в сексуальном влечении, хотя эта роль значительно уменьшилась в процессе эволюционного развития человека.

Обонятельная система обрабатывает два главных класса стимулов: а) общие одоранты, мелкие молекулы, исходящие от пищи или из окружающей среды, которые сигнализируют о наличие пищи, огня или хищников, и б) феромоны, молекулы, выделяемые индивидуумами того же вида, которые передают социальные или половые стимулы. Термин запах следует отличать от термина одорант. Одорант — это химическое вещество, как правило, представленное небольшими летучими молекулами. Запах может возникнуть из одного типа молекул или из смеси большого количества различных пахучих веществ. Запах — это объект восприятия, он является продуктом пластичной нервной системы, и таким образом восприятие запаха может изменяться в процессе предъявления и обучения (и. БигскИогеЛ & а1., 2004).

Основная обонятельная система. Периферическая детекция запаха происходит в обонятельном эпителии (ОЕ), расположенном в стенках верхнего отдела носовой полости (А. КпаарПа, 2008). Обонятельный эпителий представляет собой многорядный эпителий, состоящий из клеток трех типов: рецепторных, опорных и базальных. Как и в любой эпителиальной ткани, в обонятельном эпителии идет постоянный процесс клеточного деления и замещения старых клеток новыми (Р. Р. Огаг1ас1е1 е! а!., 1978). Продолжительность жизни

обонятельной клетки около 2 месяцев (В. М. Покровский и др., 2003).

Обонятельная рецепторная клетка — биполярная клетка, на апикальном полюсе которой находятся реснички, а от ее базальной части отходит немиелинизированный аксон, образующий обонятельное нервное волокно, которое связано с обонятельной луковицей (В. М. Покровский и др., 2003). Обонятельный эпителий покрыт слизистым слоем, который одорант должен пройти, чтобы достичь связывающего сайта обонятельного рецептора (ОР). Считается, что одорант-связывающие белки помогают гидрофобным одорантам пересечь водную среду слизистого слоя. Связывание молекулы одоранта с ОР запускает каскад передачи сигнала в ольфакторном сенсорном нейроне. Одорант связанные ОР активируют G-белок. После активации G-белок активирует аденилатциклазу 3 типа, которая катализирует превращение внутриклеточного аденозинтрифосфата (АТФ) в циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). Повышение в цитоплазме концентрации цАМФ вызывает открывание в плазматической мембране рецепторной клетки натриевых каналов и, как следствие, генерацию деполяризационного рецепторного потенциала. Это приводит к импульсному разряду в аксоне рецептора (волокне обонятельного нерва) (S. Firestein, 2001; В. W. Ache et al., 2005; М. Ма, 2007; В. М. Покровский и др., 2003).

Ольфакторная система использует некоторую разновидность комбинаторного кодирования для различения большого репертуара одорантов (Н. Вгеег, 2003). Некоторые ОР оказываются тонко настроенными, распознающими только очень ограниченный набор веществ, в то время как другие ОР широко настроены, распознавая широкий спектр молекул (М. Zarzo, 2007). Ольфакторный сигнал передается от сенсорных нейронов через пластинку решетчатой кости в обонятельную луковицу (OJ1), первую кортикальную ольфакторную структуру в головном мозге. Обонятельная луковица млекопитающих входит в состав конечного мозга и представляет собой образование эллипсоидной формы с хорошо выраженной слоистой структурой (С.Н.Новиков, 1988). Здесь сигнал передается на вторые нейроны через синаптические структуры, которые

формируют сферические единицы, называемые клубочками (A. Knaapila, 2008). Каждый клубочек соединяет сигналы от сенсорных нейронов, экспрессирующих обонятельные рецепторы одного типа (С. Zelano et al., 2005). Так как каждый одорант распознается несколькими типами ОР с различной аффинностью, детекция одоранта приводит к одорант-специфичной активации паттерна на клубочковом уровне. Это является основой ольфакторного кодирования, которое отвечает за выявление различий между одорантами (В. N. Landis et al., 2005). Считают, что на этих свойствах рецепторов, различающихся по своей настройке на разные группы веществ, может быть основано кодирование запахов и их опознание в центрах обонятельной сенсорной системы. Нервные волокна, отходящие от разных клубочков, встречаются в обонятельной луковице и в виде обонятельных трактов подходят к другим участкам головного мозга (С. II. Новиков, 1988).

От обонятельной луковицы отходит примерно в 1000 раз меньше нервных волокон, чем входит в нее, т.е. количество обонятельных трактов, поставляющих нейронную информацию мозгу, примерно в 1000 раз меньше, чем количество обонятельных клеток, воспринимающих стимуляцию, что делает обонятельную систему исключительно чувствительной. В результате объединения нейронной активности множество слабых нейронных сигналов, передаваемых большим количеством обонятельных нервных волокон, сливаются и превращаются в обонятельной луковице в единый сигнал, что делает возможным восприятие даже ничтожных концентраций пахучих веществ (С. Н. Новиков, 1988).

Далее сигнал передае�