Структурні особливості плазматичної та мітохондріальної мембран ентероцитів тонкої кишки щурів за дії іонізуючої радіації та кадмію - Автореферат

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТРобота виконана в лабораторії фізико-хімічної біології кафедри біохімії біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Науковий керівник: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Київський національний університет імені Тараса Шевченка, біологічний факультет, провідний науковий співробітник лабораторії фізико-хімічної біології Серкіз Ярослав Іванович Інститут ядерних досліджень НАН України, провідний науковий співробітник сектору радіаційних технологій доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Захист дисертації відбудеться "23" лютого 2004 року о 1600 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.24 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: м.Метою роботи було дослідити структурний стан плазматичної (апікальної) та мітохондріальної (внутрішньої) мембран ентероцитів тонкої кишки за умов гострого та хронічного впливу іонізуючої радіації та кадмію. Отримані результати з використанням флуоресцентних зондів різної локалізації в мембрані (АНС та пірен) свідчать про відмінності структурної модифікації клітинних мембран ентероцитів за одноразової чи хронічної дії іонізуючої радіації та кадмію. Вперше показано, що за хронічної дії досліджуваних чинників для мітохондріальної мембрани характерним є збільшення структурної жорсткості білкових молекул та просторова перебудова в мембранах білок-ліпідних комплексів, на що вказують зміни ефективності індуктивно-резонансного переносу енергії в парах флуорофорів різної мембранної локалізації. З використанням методу головних компонент математично доведено відмінності структурних перебудов апікальної та мітохондріальної мембран ентероцитів за одноразової чи хронічної дії іонізуючої радіації, окремо та сумісно з кадмієм, що дає можливість обґрунтувати висновки про особливості дії досліджуваних чинників на клітинні мембрани. Даний термін обрано по декількох причинах: по-перше, повне оновлення ентероцитів тонкої кишки відбувається через 3-6 діб [Морозов и др., 1988], по-друге, при одноразовій дії іонізуючої радіації в діапазоні доз 0,5-3,0 Гр більш виражений вплив на функціонування епітелію тонкої кишки проявляється саме через 1 добу [Хижняк, 1997], а через 3 доби після опромінення в дозах менших 10 Гр спостерігається відновлення структурних властивостей тонкої кишки [Бродский и др., 1987].Результати дослідження дії іонізуючої радіації, окремо чи сумісно з іонами кадмію, одноразово (1,0 Гр; 1,0 мг Cd2 /кг) та хронічно протягом 42, 84, 145 діб (0,72 СГР/добу; 0,25 мкг Cd2 /добу) свідчать про відмінності в шляхах реалізації впливу досліджуваних чинників на структурно-функціональні властивості плазматичної (апікальної) та мітохондріальної (внутрішньої) мембран ентероцитів тонкої кишки щурів. За умов хронічного досліду не виявлено монотонної залежності радіаційно-індукованого ефекту від величини дози іонізуючої радіації. Встановлено, що одноразове опромінення, окремо чи сумісно з кадмієм, призводить до структурної модифікації апікальної мембрани ентероцитів тонкої кишки щурів, яка полягає в зміні фізичних властивостей поверхневих ділянок мембрани, зменшенні структурної жорсткості білкових молекул та мікровязкості анулярних ліпідів. Структурні перебудови мітохондріальної мембрани ентероцитів за даних умов дослідження характеризуються, в основному, конформаційними змінами білкових молекул та порушенням білок-ліпідних взаємодій. Хронічна дія іонізуючого випромінювання, окремо чи сумісно з надходженням кадмію, викликає більш виражені різнобічні структурні зміни як ліпідного, так і білкового компонента апікальної та мітохондріальної мембран ентероцитів, в порівнянні з гострим дослідом.