Відгук поверхневого потенціалу клітин крові на ліганди деяких компонентів мембранних сигнальних систем під впливом b-випромінювання - Автореферат

Вивчення впливу малих доз іонізуючої радіації на функціональний стан клітин має важливе значення у звязку з техногенним підвищенням радіаційного фону та забрудненням навколишнього середовища радіонуклідами. Клітинні функції, реалізація яких потребує сполучення різноманітних молекулярних процесів, що знаходяться під контролем сигнальних систем, є високо чутливими до іонізуючої радіації [Bhattacharya R., 2001], яка може змінювати їх відгук до ендогенних нейрогуморальних регуляторів та фармпрепаратів, що реалізують свою дію через мембранні сигнальні каскади. Вплив підвищеного радіаційного навантаження (малих доз) на специфічну активність ендогенних нейрогуморальних регуляторів та фармпрепаратів сигнального типу дії мало вивчений, хоча і проводяться інтенсивні дослідження, що стосуються взаємодії іонізуючого випромінювання з препаратами, які використовуються при онкотерапії [Hallahan D., 1999; Nutting C., 2002; Dent P. et al., 2003]. Це, з одного боку, дозволяє припустити, що радіаційнозалежна патологія, яка розвивається під дією малих доз (потужностей доз), може бути результатом напруження сигнальних систем внаслідок хронічного впливу іонізуючого випромінювання на сигнальну трансдукцію, а, з іншого, вказує на необхідність вивчення особливостей регуляції клітинних функцій у визначеному діапазоні доз радіації. Мета дисертаційної роботи полягала у встановленні особливостей відгуку поверхневого потенціалу (ПП) клітин крові на дію модуляторів аденілатциклазної (АЦ) сигнальної системи та ейкозаноїдного метаболізму на фоні малих доз іонізуючого випромінювання.Виявлено, що ефективними дозами ?-випромінювання (14С і 90Sr), що знижують поверхневий потенціал еритроцитів та лейкоцитів є дози і 1 МКГР для 14С та і 0,5 МКГР для <90Sr.>Наведені дані вказують на високу чутливість функції зрілих клітин крові до b-випромінювання, що може бути використано для вивчення епігеномних механізмів біологічної дії малих доз іонізуючої радіації, які на сьогодні повязують в основному з геномними процесами. Дослідження впливу ендогенного агоніста адренорецепторів - адреналіну, на ПП еритроцитів показали, що в діапазоні концентрацій 1·10-8 - 1·10-11 М препарат не змінює значення ЕФР еритроцитів відносно контрольної величини. Дослідження впливу антагоніста А1-аденозинових рецепторів - теофіліну, на відгук поверхневого потенціалу еритроцитів крові людини виявили, що препарат у концентраціях 1·10-6-1·10-4 М діє аналогічно випромінюванню, тобто знижує ЕФР еритроцитів у середньому на 20 %. Таким чином, приймаючи до уваги, що іонізуюча радіація нівелює дію пропранололу - типового антагоніста b-адренорецепторів, та не впливає на відгук поверхневого потенціалу клітин крові на ізопреналін - агоніст b-адренорецепторів та не відміняє дії теофіліну - антагоніста А1-аденозинових рецепторів, та їх повна кореляція з направленістю аденілатциклазної активності, яка реалізує ефекти цих рецепторів, свідчить про вклад аденілатциклазної системи у формуванні відгуку клітин крові на малі дози іонізуючої радіації. Дослідження по спільній дії коклюшного токсину та іонізуючого випромінювання на поверхневий потенціал еритроцитів клітин крові виявили, що КТ діє синергічно з випромінюванням.В дисертації представлено нове вирішення наукової задачі та ряд теоретичних узагальнень відносно зясування особливостей відгуку поверхневого потенціалу (ПП) еритроцитів та лейкоцитів на модифікатори аденілатциклазної сигнальної системи та ейкозаноїдного метаболізму за дії радіації в малих дозах. Встановлено, що ефективними дозами ?-випромінювання (14С та 90Sr), що знижують ПП еритроцитів і лейкоцитів, є дози і 1 МКГР та і 0,5 МКГР відповідно. Виявлено, що відгук ПП еритроцитів та лейкоцитів на модифікатори сенсорної ланки АЦ системи (а2-адрено і А1-аденозинових рецепторів) змінюється ефективною дозою ?-випромінювання залежно від типу клітин. Відгук ПП клітин до ефективної концентрації коклюшного токсину, який виключає проведення сигналу через Gi-білки, не дає синергічного відгуку при його дії разом з іонізуючим випромінюванням у лейкоцитів і дія КТ синергічна з дією іонізуючої радіації у еритроцитів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. В дисертації представлено нове вирішення наукової задачі та ряд теоретичних узагальнень відносно зясування особливостей відгуку поверхневого потенціалу (ПП) еритроцитів та лейкоцитів на модифікатори аденілатциклазної сигнальної системи та ейкозаноїдного метаболізму за дії радіації в малих дозах.

2. Встановлено, що ефективними дозами ?-випромінювання (14С та 90Sr), що знижують ПП еритроцитів і лейкоцитів, є дози і 1 МКГР та і 0,5 МКГР відповідно.

3. Виявлено, що відгук ПП еритроцитів та лейкоцитів на модифікатори сенсорної ланки АЦ системи (а2-адрено і А1-аденозинових рецепторів) змінюється ефективною дозою ?-випромінювання залежно від типу клітин. Реакція ПП на радіацію співпадає за спрямованістю з дією стимуляторів АЦ каскаду, що знижують ПП клітин крові. Відгук ПП клітин до ефективної концентрації коклюшного токсину, який виключає проведення сигналу через Gi-білки, не дає синергічного відгуку при його дії разом з іонізуючим випромінюванням у лейкоцитів і дія КТ синергічна з дією іонізуючої радіації у еритроцитів.

4. Показано, що стимуляція перетворюючої ланки АЦ системи ефективними концентраціями форсколіну зменшує ПП обох типів клітин. Іонізуюче випромінювання не впливає на ефект дії модифікатора.

5. Встановлено, що дибутирил-ЦАМФ, проникаючий аналог вторинного месенджера АЦ каскаду ЦАМФ, знижує ПП клітин, тобто діє аналогічно іншим стимуляторам аденілатциклазної системи. Крім того, ?-випромінювання не змінює відгук ПП лейкоцитів та еритроцитів на препарат.

6. Інгібування фосфоліпази А2 ефективними дозами хінакрину знижує ПП клітин та цей ефект не модифікується ?-випромінюванням. Стимуляція активності Са2 -незалежної ізоформи цього ферменту перекисом водню викликає підвищення ПП клітин у широкому діапазоні концентрацій 1·10-10-1·10-4 М, а іонізуюче випромінювання знімає ефект дії цього модифікатора. У всьому діапазоні поглинених доз іонізуюче випромінювання не впливає на рівень вторинних продуктів переокиснення ліпідів, відновленого глутатіону, активність глутатіонредуктази та глутатіонтрансферази, але змінює дію сигнальних модифікаторів на ферменти.

7. Зґясовано, що в реалізації дії малих доз ?-випромінювання в мікрогреєвому діапазоні на ПП еритроцитів та лейкоцитів можуть приймати участь аденілатциклазна сигнальна системи клітини та ейкозаноїдний метаболізм. Ефект таких доз не опосередковується через оксидативний стрес, на що вказують результати, одержані з перекисом водню, і відсутність змін у процесах переокиснення ліпідів безпосередньо після опромінення клітин.

1.Жирнов В.В., Калашникова Л.Е., Гавий В.Н. Влияние ионизирующего излучения в сверхмалой дозе на поверхностный потенциал эритроцитов // Укр. біохім. журн.-2002.- Т. 74, № 5.- С. 35-37.

2.Жирнов В.В., Гавий В.Н., Калашникова Л.Е. Действие малых доз ионизирующего излучения на поверхностный потенциал клеток крови на фоне модификаторов аденилатциклазного каскада. Возможные токсикологические аспекты // Современные проблемы токсикологии. - 2002. - № 4.- С. 50-54.

3.Жирнов В.В, Метелиця Л.О., Чарочкіна Л.Л., Могилевич С.Є., Гавій В.М. Вплив форсколіну та хінакрину на функції лейкоцитів за дії радіації в низьких дозах // Укр. біохім. журн. - 2003.- Т. 75, №.1- С. 54-58.

4. Жирнов В.В., Гавий В.Н., Казимиров А.С. Влияние b-излучения низкой мощности на поверхностный потенциал клеток крови человека in vitro // Доповіді Національної академії наук України. - 2003. - № 11. - С. 157-161.

5. Жирнов В.В., Гавий В.Н., Казимиров А.С. Радиационные эффекты малых доз ?-излучения на поверхностный потенциал клеток крови человека in vitro // Екологічний вісник, спец. вип. - 2003. - С. 146-153.

6. Жирнов В.В., Калашнікова Л.Є., Гавій В.М. Вплив малих доз іонізуючого випромінювання на електрофоретичну рухливість еритроцитів на фоні дії обзидану // Міжнародна науково-практична конференція “Сучасні екологічні проблеми Українського Полісся та суміжних територій (до 15-річчя аварії на ЧАЕС)”. Тези доповідей. - Ніжин, 2001. - С. 38-39.

7. Жирнов В.В., Калашнікова Л.Є., Гавій В.М. Вплив іонізуючого випромінювання у низьких дозах на поверхневий потенціал і антиоксидантну систему еритроцитів на фоні дії модифікаторів адренорецепторів / Мат. VIII Українського біохімічного зїзду, 1-3 жовтня 2002 р., м. Чернівці // Укр. біохім. журн. - 2002. - T. 74, № 4б (додаток 2).- С. 222.

8. Жирнов В.В., Калашнікова Л.Є., Гавій В.М. Вплив малих доз іонізуючого випромінювання на електрофоретичну рухливість еритроцитів на фоні дії адреналіну // ІІІ Українська конференція молодих вчених, присвячена памяті академіка В.В. Фролькіса. Тези доповідей. - Київ, 2002. - С. 64-65

9. Жирнов В.В., Гавий В.Н., Калашникова Л.Е. Влияния ?-излучения на ответ поверхностного потенциала нейтрофилов человека к ингибиторам эйкозаноидного метаболизма //ІІІ Зґїзд з радіаційних досліджень (радіобіологія і радіоекологія). - Київ, 2003. - С.34.

10. Жирнов В.В., Калашнікова Л.Є., Гавій В.М. Модифікація адреналіном поверхневого потенціалу еритроцитів та нейтрофілів крові людини in vitro // ІІ Національний зїзд фармакологів України “Фармакологія 2001 - крок у майбутнє”. Тези доповідей. - Дніпропетровськ, 2001. - С.87.

11. Жирнов В.В., Гавий В.Н., Казимиров А.С. Влияние b-излучения на ответ поверхностного потенциала эритроцитов человека к ингибиторам эйкозаноидного метаболизма // XXVI International Workshop on Modeling of Developing systems: Analysis and management of ecological, technogenic & telecommunication risks.- Kiev.- 2003. - С. 53-57.

Размещено на .ru