Клітинні реакції вогнища хронічного запалення при дії низько інтенсивного випромінювання - Автореферат

Це, в першу чергу, стосується хронічного запалення, яке характеризується інтенсивною клітинною проліферацією і вважається передпухлинним станом, що продемонстровано й в експериментах на тваринах (Dyer R.D., 2002; Murthy S., Winkler J.D., 2002). Особливе значення має вивчення закономірностей впливу опромінювання в малих дозах, оскільки саме малі дози іонізуючої радіації є основним фактором ризику в розвитку онкологічних захворювань. Імовірно, пошкодження іонізуючим випромінюванням ДНК в поєднанні з недосконалістю системи регуляції стабільності геному p53 при хронічному запаленні, як згадувалося вище, модифікують клітинну проліферацію. Завдання дослідження: 1.Дослідити інтенсивність перекисного окислення і стан антиоксидантної системи при хронічному запаленні в поєднанні з опромінюванням в різних дозах. 2.Встановити за допомогою мікроядерної реакції ушкоджувальну дію г-випромінювання в різних дозах на ДНК лімфоцитів при хронічному запаленні.Доза в 0.1 Гр лежить в області т.зв. малих доз (менш 0.2 Гр або 1 трек на ядро), доза в 1.0 Гр є класичною радіобіологічною дозою, доза в 0.5 Гр знаходиться в проміжній області. У тварин, яких опромінювали до 3-ї доби запалення і виводили з експерименту відразу після опромінювання, зменшується інтенсивність максимального спалаху і залишкової інтенсивності хемілюмінесценції тканини запальної гранульоми при дозах 0.5 Гр і 1.0 Гр. У тварин, яких опромінювали до 3-ї доби запалення і виведення з експерименту проводили на 7-у добу запалення, знижується залишкова інтенсивность хемілюмінесценції тканини запальної гранульоми при дозі 1.0 Гр, а також підвищується інтенсивність максимального спалаху хемілюмінесценції сироватки крові при дозах 0.5 Гр і 1.0 Гр і залишкова інтенсивність хемілюмінесценції сироватки крові при дозі 1.0 Гр. При аналізі дозової залежності інтенсивності хемілюмінесценції тканини запальної гранульоми у тварин, виведення яких з експерименту здійснювали через 4 доби після опромінювання (відстрочений ефект), можна відзначити, що, на відміну від негайної радіаційної відповіді, інтенсивність хемілюмінесценції в цьому випадку зовсім не залежить від дози опромінювання, тобто антиоксидантна система повністю нівелює дію випромінювання у вогнищі. Це можна пояснити тим, що інтенсивність хемілюмінесценції визначається за вмістом різних хімічних сполук в сироватці крові, який встигає значно зменшитися за 7 діб, у той час як значні пошкодження ДНК в лімфоцитах накопичуються і при проведенні мікроядерного тесту на 14-у добу запалення (через 7 діб після опромінювання) кількість клітин з мікроядрами буде, принаймні, не меншою, ніж у тварин, яких виводили з експерименту негайно після опромінювання.Низькоінтенсивне г-випромінювання, згідно з отриманими параметрами хемілюмінесценції, призводить до посилення процесів вільнорадикального перекисного окислення при хронічному запаленні, причому при опромінюванні до піку макрофагальної реакції (3-я доба запалення) має місце лінійний характер дозової залежності хемілюмінесценції, а при опромінюванні до піку фібробластичної реакції (7-а доба запалення) найбільш ефективною виявляється доза 0.1 Гр, що належить до діапазону малих доз. Антиоксидантний резерв організму, за даними залишкової інтенсивності хемілюмінесценції, зростає на 3-ю добу запалення при всіх дозах, тоді як на 7-у добу він незначний і зменшується з ростом дози опромінювання. Активність системи регуляції стабільності геному білка р53, за даними експресії цього білка в клітинах запальної гранульоми, зростає з дозою при опромінюванні як до 3-ї, так і до 7-ї доби запалення; при цьому збільшення експресії білка р53 у всіх типах клітин вогнища при опромінюванні в дозі 0.1 Гр є незначним, що свідчить про відсутність геномрегулювальної і онкосупресорної активності білка р53 при дії низькоінтенсивного г-випромінювання в малих дозах.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення й нове вирішення актуальної наукової проблеми, що полягає в зясуванні клітинних реакцій вогнища хронічного запалення під впливом низькоінтенсивного г-випромінювання. Отримано дані про клітинні реакції й дози опромінення, при яких має місце найбільший ризик карциногенезу при хронічному запаленні.

Низькоінтенсивне г-випромінювання, згідно з отриманими параметрами хемілюмінесценції, призводить до посилення процесів вільнорадикального перекисного окислення при хронічному запаленні, причому при опромінюванні до піку макрофагальної реакції (3-я доба запалення) має місце лінійний характер дозової залежності хемілюмінесценції, а при опромінюванні до піку фібробластичної реакції (7-а доба запалення) найбільш ефективною виявляється доза 0.1 Гр, що належить до діапазону малих доз.

Антиоксидантний резерв організму, за даними залишкової інтенсивності хемілюмінесценції, зростає на 3-ю добу запалення при всіх дозах, тоді як на 7-у добу він незначний і зменшується з ростом дози опромінювання.

Інтенсивність пошкодження ДНК, за даними мікроядерного тесту, при дії низькоінтенсивного г-випромінювання найбільш виражена при опромінюванні до 7-ї доби запалення, причому в цьому випадку доза 0.1 Гр ефективніша, ніж дози 0.5 Гр і 1.0 Гр; при опромінюванні ж до 3-ї доби інтенсивність пошкодження ДНК пропорційна дозі опромінювання.

Активність системи регуляції стабільності геному білка р53, за даними експресії цього білка в клітинах запальної гранульоми, зростає з дозою при опромінюванні як до 3-ї, так і до 7-ї доби запалення; при цьому збільшення експресії білка р53 у всіх типах клітин вогнища при опромінюванні в дозі 0.1 Гр є незначним, що свідчить про відсутність геномрегулювальної і онкосупресорної активності білка р53 при дії низькоінтенсивного г-випромінювання в малих дозах.

Низькоінтенсивне г-випромінювання помітно впливає на клітинний склад вогнища хронічного запалення. Дози 0.5 Гр і 1.0 Гр спричинюють зниження вмісту макрофагів, лімфоцитів і фібробластів, тоді як доза 0.1 Гр викликає посилення макрофагальної і фібробластичної реакцій при опромінюванні в максимуми проліферації цих клітин.

Посилення процесів вільнорадикального окислення у вогнищі запалення на тлі зниженої активності антиоксидантної системи і системи регуляції стабільності геному білка р53 при дії низькоінтенсивного г-випромінювання в малих дозах (0.1 Гр) до 7-ї доби запалення, а також стимуляція проліферації фібробластів і макрофагів у вогнищі з можливим накопиченням помилок в структурі ДНК при ослабленому імунологічному нагляді з боку лімфоцитів можуть вказувати на значну вірогідність утворення мутацій в клітинах запальної гранульоми і посилення онкогенного потенціалу вогнища хронічного запалення.

При опромінюванні в пік макрофагальної реакції виявляються антиоксидантні властивості вогнища запалення, які нівелюють ефекти г-випромінювання завдяки наявності значних антиоксидантних резервів, що супроводжують “оксидантний вибух” макрофагів.

1. Клименко М.О., Онищенко М.І. Вплив низькоінтенсивного гамма-випромінення на хемілюмінесценцію сироватки крові щурів при хронічному запаленні // Укр. радіол. журн. - 2004. - T.12, №1. - C. 45-48. (Здобувачеві належать 80% роботи: отримані експериментальні результати, проведено їхній аналіз і узагальнення; інтерпретація отриманих даних здійснена спільно з науковим керівником).

2. Клименко М.О., Онищенко М.І. Вплив низькоінтенсивного г-випромінювання на клітинний склад вогнища хронічного запалення // Фізіол. журн. - 2004. - Т.50, №6. - C. 88-94. (Здобувачеві належать 80% роботи: отримані експериментальні результати, проведено їхній аналіз і узагальнення; інтерпретація отриманих даних здійснена спільно з науковим керівником).

3. Klimenko N.A., Onyshchenko M.I. p-53 Expression in Cells of Chronic Inflammatory Focus at Total Low Dose-rate г-irradiation // Укр. радіол. журн. - 2005. - Т.13, №2. - C. 184-187. (Здобувачеві належать 80% роботи: отримані експериментальні результати, проведено їхній аналіз і узагальнення; інтерпретація отриманих даних здійснена спільно з науковим керівником).

4. Онищенко М.І. Вплив гамма-випромінювання з малою потужністю дози на хемілюмінесценцію тканини запальної гранульоми // Експерим. і клін. медицина - 2005. - №3. - C. 118-121.

5. Клименко М.О., Онищенко М.І. Мікроядерна реакція лімфоцитів периферичної крові щурів під впливом низькоінтенсивного гамма-випромінення при хронічному запаленні // Доп. НАН України - 2006. - №1. - С. 185-188. (Здобувачеві належать 80% роботи: отримані експериментальні результати, проведено їхній аналіз і узагальнення; інтерпретація отриманих даних здійснена спільно з науковим керівником).

6. Клименко Н.А., Онищенко Н.И. Фибробластическая реакция очага хронического воспаления при воздействии низкоинтенсивного г-излучения // Сиб. онкол. журн. - 2005. - Т.13, №1. - C. 53-57. (Здобувачеві належать 80% роботи: отримані експериментальні результати, проведено їхній аналіз і узагальнення; інтерпретація отриманих даних здійснена спільно з науковим керівником).

7. Klimenko N., Onyshchenko M., Dikij N., Medvedeva E. The effect of low dose-rate г-radiation on the chemiluminescence of blood serum at chronic inflammation in rats // Int. Congr. Series: Elsevier B.V. - 2005. - Vol. 1276 - P. 274-275. (Здобувачеві належать 50% роботи: отримані експериментальні результати, проведено їхній аналіз і узагальнення).

8. Клименко М.О., Ліпшиць Р.У., Татарко С.В., Шевченко О.М., Павлова О.О., Онищенко М.І., Козирєва Г.Ф., Шутова Н.А., Литвиненко О.Ю. Клітинні і гуморальні механізми запалення та його комбінації з опроміненням / IV Нац. конгр. патофізіологів України з міжнарод. участю (Чернівці, 26 - 28 травня, 2004 року) // Клін. та експерим. патологія. - 2004. - Т.3, №2 - Ч. 1. - C. 188-189. (Здобувачеві належать дані про вплив г-випромінювання на клітинні реакції при хронічному запаленні).

9. Клименко М.О., Ліпшиць Р.У., Татарко С.В., Шевченко О.М., Павлова О.О., Онищенко М.І., Козирєва Г.Ф., Шутова Н.А, Литвиненко О.Ю. Місцеві і загальні механізми запалення і його поєднання з опроміненням // ІІІ читання ім. В.В. Підвисоцького: Тез. доп. наук. конф. (Одеса, 27 - 29 травня 2004 року). - Одеса: ОДМУ, 2004. - C. 45-46. (Здобувачеві належать дані про вплив г-випромінювання на клітинні реакції при хронічному запаленні).

10. Клименко Н.А., Липшиц Р.У., Татарко С.В., Шевченко А.Н., Павлова Е.А., Онищенко Н.И., Козырева Г.Ф., Шутова Н.А., Литвиненко Е.Ю. Некоторые новые данные о механизмах воспаления и его комбинации с облучением // III Рос. конгр. по патофизиологии с международ. участием. Дизрегуляционная патология органов и систем (экспериментальная и клиническая патофизиология): Тез. докл. (Москва, 19 - 12 ноября 2004 г.). - М., 2004. - C. 187. (Здобувачеві належать дані про вплив г-випромінювання на клітинні реакції при хронічному запаленні).

11. Онищенко Н.И. Состояние перекисного окисления липидов при хроническом воспалении на фоне действия низкоинтенсивного г-излучения // Матер. міжвуз. конф. молодих вчених “Медицина третього тисячоліття” (Харків, 2004). - Харків: ХДМУ, 2004. - С. 31.

12. Клименко М.О., Ліпшиць Р.У., Єщенко В.Ю., Татарко С.В., Шевченко О.М., Павлова О.О., Кратінова М.А., Онищенко М.І., Козирєва Г.Ф., Шутова Н.А., Литвиненко О.Ю., Золотухін В.В., Бєда О.С. Досягнення і перспективи досліджень Харківської школи патофізіологів // Матер. наук.-практ. конф. з міжнарод. участю, присвяченої 200-річчю з дня заснування Харківського державного медичного університету (Харків, 17 - 18 січня 2005 року). - 2005. - С. 285-286. (Здобувачеві належать дані про вплив г-випромінювання на клітинні реакції при хронічному запаленні).

13. Клименко Н.А., Онищенко Н.И. Образование микроядер в лимфоцитах периферической крови крыс при действии г-излучения с малой мощностью дозы на фоне хронического воспаления // Тез. докл. ІІІ конф. по физике высоких энергий, ядерной физике и ускорителям. 28 февраля - 4 марта 2005г. - Харьков, 2005. - С. 39 (Здобувачеві належать 80% роботи: отримані експериментальні результати, проведено їхній аналіз і узагальнення; інтерпретація отриманих даних здійснена спільно з науковим керівником).

14. Klimenko N.A., Onyshchenko M.I. Micronucleus reaction of peripheral lymphocytes in rats under low dose-rate gamma-irradiation at chronic inflammation // Biomedicine within the limits of human existence. Biomedical technology and practice reconsidered: Int. Conf. (Doorn, Netherlands, 8 - 13 April 2005). - 2005. - P. 63. (Здобувачеві належать 80% роботи: отримані експериментальні результати, проведено їхній аналіз і узагальнення; інтерпретація отриманих даних здійснена спільно з науковим керівником).

15. Онищенко Н.И. Экспрессия белка р53 в клетках очага хронического воспаления при действии низкоинтенсивного г-излучения // Матер. міжвуз. конф. молодих вчених “Медицина третього тисячоліття” (Харьков, 2006). - Харків: ХДМУ, 2006. - С. 31.