Закономірності деградації хроматину тимоцитів за променевого ураження щурів - Автореферат

Дія численних екстремальних факторів, включаючи іонізуючу радіацію на організм, викликає ряд імунодефіцитних та аутоімунних станів. Дослідження впливу іонізуючої радіації на імунну систему, вивчення типових змін і особливостей структурних, метаболічних та функціональних порушень в лімфоцитах продовжує бути однією із основних проблем сучасної радіобіології. Дискусійними залишаються питання ініціації та регуляції пускових механізмів фрагментації хроматину лімфоцитів після дії на тварин низьких доз іонізуючої радіації, немає вичерпної картини стану компенсаторних, захисно-відновних і патологічних реакцій у відмираючих клітинах. Не викликає сумніву, що комплексні дослідження молекулярних механізмів розвитку загибелі клітин приведуть до поглибленого розуміння природи багатьох важливих захворювань людини, що повязані зі змінами показників імунної системи і відкриють нові перспективи ефективного впливу на імунодефіцитні стани в умовах дії іонізуючої радіації. Дослідити вплив різних доз іонізуючої радіації на деградацію хроматину тимоцитів щурів.Дослідження проводилися на білих нелінійних щурах-самцях масою 130-170 г. Одноразове тотальне опромінення тварин в різних дозах (1,29 х 10-2 Кл х кг-1, 2,58 х 10-2 Кл х кг-1, 5,16 х 10-2 Кл х кг-1, 10,32 х 10-2 Кл х кг-1, 15,48 х 10-2 Кл х кг-1, 20,64 х 10-2 Кл х кг-1) проводили на рентгенівській установці РУМ-17 за умов: фільтри 0,5 мм Cu та 1 мм Al; напруга 200 КВ, сила струму 5 МА; шкірно-фокусна відстань 50 см; потужність дози в повітрі-8,3 х 10-4 А х кг-1. 2. Хронічне комбіноване зовнішнє та внутрішнє опромінення щурів проводили при постійному, на протязі 6 місяців, перебуванні щурів на експериментальній базі м. В дослідах забезпечували стимуляцію біосинтезу нікотинамідаденін-динуклеотиду (НАД) одноразовим внутрішньочеревним введенням інтактним тваринам 20 мг нікотинаміду на 100 г маси тіла. Тимус контрольних та опромінених тварин перетирали через 4 шари нейлонової сітки у середовищі Хенкса, далі отримували суспензію тимоцитів (Уманский, 1986).Тому на першому етапі роботи ми досліджували характер та основні закономірності деградації хроматину тимоцитів опромінених щурів при дії різних доз радіації, а також порівнювали дію одноразового рентгенівського опромінення на щурів з наслідком дії хронічного іонізуючого опромінення низької інтенсивності. При використанні електрофорезу в агарозному гелі не вдається спостерігати чіткої картини фрагментації хроматину тимоцитів через 3 год після дії на тварин випромінювання в дозі 0.5 Гр, але відмічається його деградація. 1, поява набору ДНК-фрагментів відбувається через 3 год після дії на щурів іонізуючої радіації в дозі 1 Гр. При вивченні структурного стану хроматину тимоцитів хронічно опромінених щурів встановлено, що відбувається його фрагментація. В результаті проведених досліджень встановлено, що дія хронічного іонізуючого випромінювання в дозі 25 СГР, як і одноразового рентгенівського опромінення, приводить до активації процесів фрагментації ДНК в тимоцитах з подібним характером.Розпад хроматину з формуванням на електрофореграмах дискретних областей ДНК-фрагментів за типом “драбини” розпочинається через 3 год після дії одноразового рентгенівського випромінення в дозі 1 Гр. Збільшення дози опромінення та терміну після дії іонізуючого випромінення приводить до накопичення дискретних ДНК - фрагментів, що мають більшу молекулярну масу. Комбіноване хронічне опромінювання з загальним радіаційним навантаженням 25 СГР викликає подібну до дії одноразового рентгенівського випромінювання картину деградації хроматину. На цьому етапі достовірно зменшується індекс репарації і у 5 разів підвищується активність Са2 , Mg2 -залежної ендонуклеази, наслідки таких процесів приводять до збільшення однониткових та двониткових розривів ДНК відповідно на 112% і 70 % у порівнянні з контролем. Активність нейтральних протеїназ хроматину підвищується через 15 хв після дії випромінення, а в кінці першого етапу деградації хроматину спадає.

1. Установлена дозова залежність деградації хроматину тимоцитів опромінених щурів в інтервалі 0,5-8 Гр. Розпад хроматину з формуванням на електрофореграмах дискретних областей ДНК-фрагментів за типом “драбини” розпочинається через 3 год після дії одноразового рентгенівського випромінення в дозі 1 Гр. Збільшення дози опромінення та терміну після дії іонізуючого випромінення приводить до накопичення дискретних ДНК - фрагментів, що мають більшу молекулярну масу.

2. Комбіноване хронічне опромінювання з загальним радіаційним навантаженням 25 СГР викликає подібну до дії одноразового рентгенівського випромінювання картину деградації хроматину.

3. Цілісність полімерної ДНК після опромінення порушується внаслідок утворення однониткових та двониткових розривів. Деградація структури ДНК має фазовий характер. Так, в умовах нашого експерименту 120 хв є терміном закінчення першої фази. На цьому етапі достовірно зменшується індекс репарації і у 5 разів підвищується активність Са2 , Mg2 -залежної ендонуклеази, наслідки таких процесів приводять до збільшення однониткових та двониткових розривів ДНК відповідно на 112% і 70 % у порівнянні з контролем. Індекс репарації тимоцитів хронічно опромінених тварин перевищує норму і свідчить про те, що ці клітини знаходяться у стані адаптації.

4. Через 15, 120 та 180 хв після дії одноразового рентгенівського опромінення спостерігається зміна протеїназної активності тимоцитів щурів. Активність нейтральних протеїназ хроматину підвищується через 15 хв після дії випромінення, а в кінці першого етапу деградації хроматину спадає. На заключних стадіях апоптозу відбувається збільшення активності катепсин В-подібних протеїназ на 53 %.

5. Вплив іонізуючої радіації викликає активацію перекисного окислення ліпідів. Зміни неферментативної і ферментзалежних складових процесів носять фазовий характер із перерозподілом активності на НАДФН -залежну систему, що відповідає стадіям деградації хроматину тимоцитів щурів.

6. Використання нікотинаміду, як радіомодифікуючого препарату, приводить до активації розпаду хроматину. Цей процес відбувається за рахунок активації Са2 , Mg2 -залежної ендонуклеази в ранні терміни, а також за рахунок непрямого впливу нікотинаміду на систему репарації.

Кучеренко Н.Е., Пархомец Ю.П., Ряполова И.Ю., Цудзевич Б.А. Этапы развития интерфазной гибели тимоцитов при лучевом поражении //Доп. АН України. -1998. -№11. -С.158-161.

Цудзевич Б.О., Пархомець Ю.П., Андрійчук Т.Р., Юркіна В.В. Деградація ДНК імунокомпетентних клітин за променевого ураження// Укр. біохім. журн. -1998. -№4. -С.105-110.

Пархомець Ю.П., Андрійчук Т.Р., Харсун В.А., Цудзевич Б.О. Етапи деградації хроматину тимоцитів щурів, що підлягають загибелі шляхом апоптозу// Вісник КУ.-1998. -Т.27. -С. 9-11.

Цудзевич Б.О., Пархомець Ю.П., Андрійчук Т.Р., Юркіна В.В. Деградація ДНК імунокомпетентних клітин за променевого ураження. VII Укр. біохім. з”їзд (верес. 1997 р., Київ)// Тез. доп. (Ч. 3)-Київ, 1997. -С.134-135.

Цудзевич Б.О., Пархомець Ю.П., Андрійчук Т.Р., Юркіна В.В., Кучеренко М.Є. Радиационно индуцированный апоптоз клеток иммунокомпетентных органов. ІІІ съезд по радиационным исследованиям (14-17 октября, 1997. Москва) //Тез. докл. (Том 1)-Пущино, 1997. -С. 136-137.

Цудзевич Б.О., Пархомець Ю.П. Апоптоз імунокомпетентних клітин в умовах променевого ураження // ІІІ симпозіум: Діагностика та профілактика негативних наслідків радіації (16-17 грудня 1997 р., Київ) Київ, 1997. -С.265-266.

Пархомець Ю.П., Андрійчук Т.Р., Юркіна В.В., Цудзевич Б.О. Закономірності деградації структури ДНК за променевого ураження. ІІ з”їзд Укр. біофізичного товариства (29червня-3липня 1998. Харків) // Тези доп. -Харків, 1998.-С. 231.

Размещено на .ru