Введение к работе
Актуальность проблема. В современном обществе все более іичивается использование источников ионизирующего излуче-
Это касается многих отраслей промышленности, сельского [йства, медицины,' космонавтики и т.д.
В связи с испытаниями ядерного оружия, авариями на атом-установках наблюдается глобальное радиационное загрязнение жающои среды. Учитывая беспороговость биологического воз-твия ионизирующего излучения, особую актуальность приоб-.ют исследования влияния на организм малых и сублетальных облучения, так как отдаленными последстппягли этого воздей-я могут являться раковые новообразования, наследственные еадения, радиационное сокращение жизни.
Изменение радиочувствительности клеток, тканей,организма лом. имеет большое практическое значение. Радиозащитный эф-
обнаруксн для целого ряда веществ, различной химической ктури, но все известные в настоящее время радиозащитные ства далеко не соответствуют требованиям, которые к ним ълвлявтся (П.Куна, 1989). Недостатками химических протек-в являются'побочные токсические эффекты и ограниченная олкителыюсть их защитного действия (1-2 часа) (В.И.Куз-в, I'JSG). Радиопротекторы биологического происхождения ываюгся неэффективными, если вводятся непосредственно пе-облучением. Для проявления защитного действия этих препа-в, как правило, требуется их. введение в течение одних и о суток до облучения (В.Г.Владимиров, Т.К.Джаракяя, 1982).
В последнее время внимание ученых привлекают антпокси-нне Ферменты, поскольку свободпорадикалыше реакции, раз-
- 4 - ' вивающиеся в облученном организме, являются существенными для формирования лучевого поракения (В.А.Гуоев с соавт., 1980). Следует ожидать, что антиоксидантные свойства биохимических компонентов клетки долкны играть вакную роль в обеспечении ее радиорезистентности.
Сведения о функциональном состоянии антиоксидантной системы в постлучевом периоде в доступной литературе немногочисленны и противоречивы.
В свете изложенного изучение активности антиоксидантних
ферментов при радиациоііном поражении является весьма актуаль
ным. Знание об особенностях функционирования системы антиокио
лительной защиты организма и причинах ее несостоятельности в
период развития свободнорадикального поракения могут поолукит
основой для разработки методов коррекции лучевых поврекдений
или предупреждения их препаратами на основе экзогенных анти
оксидантних ферментов. , ..',, '.";;'
Цель работы: выявить особенности изменения, активности ; ферментов антиоксидантной защиты системы крови в динамике поо радиационного периода и обооновать возможность коррекции луче еых поврекдений экзогенными .антиокислительными.ферментами.' ''
Для достижения указанной цели былипоставлены следующие
задачи: " . - ."' :.-'.- ".''. '.'..{ -'-';.--.
1. Изучить активность ферментов антиоксидантной системы
эритроцитов и клеток костного мозга в разные сроки после суб
летального гамма-облучения. :
-
Разработать технологию получения комплекса супероксид , дисмутазы и каталазы. , .
-
Разработать оптимальную схему введения препаратов су-
- 5 -перокоиддасмутазы и каталазы, а также их комплекса , обеспечивавшую радаопротекторный эффект при разных дозах гамма-облучения.
-
Исследовать радиомодифщирующее влияние экзогенных препаратов супероксидцисмутазы, каталазы и их комплекса на' антиоксидантний статус клеток крови и костного мозга при сублетальном гамма-облучении.
-
Определить функциональную активность нейтрофилов периферической крови и клеток-фагоцитов костного мозга при субле- . тальном гамма-облучении, и в условиях, модифицированной радиорезистентности.
,- Положения, выносимые на защиту: *- оублетальное гамма-облучение животных в ранние сроки вызывает снижение эффективности механизмов антиоксидантной защиты, следствием чего явилооь усиление перекисного окисления липидов. Возрасташе функциональной активности макрофагов костного мозга в ранние .сроки и последующая активация ферментов антиоксидантной.защиты,являются отражением восстановительных реакций организма после сублетального гамма-облучения;
введение антиоксидантних ферментов (супероксидцисмута-зы, каталазы и их комплекса) животным до облучения защищает клетки костного мозга, 'но не' предотвращает гибели полиморфно-ядерных лейкоцитов периферической крови, хотя и способствует более раннему восстановлению их уровня и функциональной активности;
корригирующее действие экзогенных антиоксидантних ферментов реализуется через увеличение уровня восстановленного глутатиона в ранние сроки постлучевого периода и вираяеннуга
активацию ферментов антиокислителыюй системы в более поздние сроки;
- новая технология получения комплексного препарата су-пероксиддисмутазы и каталазы.
Научная новизна. Впервые проведено систематическое изучение активности ферментов внутриклеточной антиоксидантной защиты в динамике пострадиационного периода.
Установлено, что ведущим фактором антиоксидантной защиты клеток костного мозга.является система глутатион-глутатионре-дуктаза.
Впервые установлено, что корригирующее действие экзогенных антиоксидантних ферментов реализуетоя, в основном, через активацию глутатион-зависимой ферментной системы.
Показано, что экзогенные антиоксидантные ферменты не за
щищают от гибели лейкоциты периферической крови, но способст
вуют защите клеток костного мозга. ' ' .
. Выявлено, что радиозащитное."действие антиокиолительных , '.' ферментов способствует более раннему восстановлению функцио-нальной активности нейтрофилов периферической крови. - '
Установлена динамика функциональной активности фагоцитирующих клеток костного мозга в.постлучевом периоде..
Разработана оригинальная технология получения бифункционального комплекса оуперокскддисмутазы и каталазы.
Теоретическая и практическая значимость работы:
доказана эффективность радиозащитного действия антиоксидантних ферментов: суперокоиддисмутаэы, каталазы и их кдаллекса при сублетальпсм гамма-облучении;
выяснены механизмы,модифицирующего влияния экзогенных анти-
оксидантных ферментов на резистентность организма я воздействию ионизирующего излучения;
установлено, что ведущим фактором защиты костного мозга яв-ляетоя система глутатион-глутатионредуктаза;
разработана новая технология получения комплекса супероксид-дисмутазы и каталазы. Получено разрешение на выдачу патента;
результаты проведенных исследований и разработанная технология получения комплексного препарата супероксиддисмутазы и каталазы могут быть использованы для создания нового поколе-, ния радиопротекторных препаратов, отличающихся безвредностью и эффективностью.
Апробация работы.Материалы диссертации доложены на 10-м научном семинаре "Кислородные радикалы в химии, биологии, медицине" (Минск, май 1992 г.); 4-й Всесоюзной конференции "Био-антиоксидант" (Москва, июнь 1992 г.). Апробация диссертации проведена на конференции лаборатории разработки и испытания новых лекарственных препаратов НПО, "Биопрепарат" 3 апреля 1994 г., а такке на заседании кафедры общей и клинической биохимии J5 I Ростовского медицинского университета 13 апреля 1994г.-
Публикация материалов исследования. По теме диссертации опубликовано 7 научных 'работ', из них' 5 - в центральной печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, cnzcKa литературы. Работа изложена на 167 страницах ташинош!сного текста, иллюстрирована 16 рисунками и 19 таблицами. Список литературы включает 102 отечественных и 91 зару-бекнш источник