Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение закономерностей формирования адаптационных и компенсаторных процессов при радиационной патологии, являющихся общебиологической проблемой в условиях участившихся экологических катастроф, представляется в настоящее время особенно актуальным.
В современной радиобиологии утвердилось представление о существовании двух критических структур-мишеней - ДНК и биомембран, ответственных за лучевую гибель клетки ( Кудряшов,1987; Кузин,1986; Чеботарев,1986).В процессе поглощения энергии ионизирующего излучения происходит резкая активация перекисного окисления липидов биомембран ( Кудряшов,1987; Рыскулова,1986; Alexander,1961), приводящая к изменению активности мембрансвя-занных ферментов ( Дворецкий,1989; Ойматов, 1989; Рыскулова, 1985), а также нарушению метаболизма циклических нуклеотидов, под контролем которых находятся биологические процессы гомеос-таза и с помощью которых реализуется регуляторная функция гормональной системы организма ( Владимиров, 1988; Репс, 1990).
Состояние^ антиоксидантной системы, присущее живому организму, зависит от его возраста (Лемешко,1981,1982; Никитчен-ко,1985). Лучевая болезнь возникает при облучении в дозах 1-10 Гр(Ярмоненко,1984), при этом различают три степени тяжести поражения: легкая степень (1-2 Гр), средняя (2-4 Гр), тяжелая (4-6 Гр) и крайне тяжелая (выше 6 Гр). В этой связи можно полагать, что и степень повреждающего воздействия радиации на антиоксидантную систему будет зависеть не только от дозы облучения, но и от возраста. Изучению уровня ПОЛ, индуцированного облучением, уделено достаточное внимание на модельных мембранных фос-фолипидных оОрагозаниях и клеточных фракциях, в меньшей степени
этой проблеме посвящено исследований in vivo.
Вое ато определяет важность изучения активности антиоксидантних ферментов и степени изменения интенсивности ПОЛ в печени облученных животных, как одного из важнейших молекулярных механизмов радиационного повреждения, в зависимости от возраста в условиях малых доз облучения.
Че менее акт>альной проблемой является поиск средств и способов коррекции патологических нарушений при малых дозах радиационного воздействия (2 Гр), когда есть основания надеяться на ускорение реабилитационных процессов. В этой связи несомненный интерес приобретает вопрос о целесообразности применения немедикаментозных средств неспецифической терапии, в частности питьевых минеральных вод, как обладающих гормономодулирующим и адаптивным влиянием (Кривобоков,1982; Кузнецов,1980; Шварц,1990)
Изучение в эксперименте изменений активности ферментов ан-тиоксидантной системы и основных пс."сазателей ПОЛ при различных дозах гамма-облучения ь возрастном аспекте может существенно расширить понимание особенностей радиационного поражения и служить экспериментальным обоснованием для разработки нови/ методов воздействия на ПОЛ и возможности использования для этой доли минеральных вод.
Цел?) и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение изменений биохимических показателей ПОЛ и антиоксидантний ферментной системы печени у животных при общем остром гамма-облучении в зависимости от возраста и возможности их коррекции минеральными водами.
Задачи исследования:
1. Определить интенсивность индуцированного и неиядуциро-
ванного ПОЛ в печени ( по уровню МДА ) и активность антиокси-дантной ферментной системы ( по уровню активности СОД, катала-зы, скорости восстановления НАДФ+) у белых крыс при общем остром гамма-облучении в дозах 1 Гр, 2 Гр и б Гр в разные сроки после воздействия ионизирующего излучения.
-
Выявить уровень тироксина и трийодтиронина, как звена нейро-гуморальной регуляции, и установить его корреляционную связь с пооцессами свободно-радикального окисления при общем остром гамма-облучении животных.
-
Выявить особенности показателей ПОЛ, антиоксидантной ферментной системы и тиреоидного звена регуляции у неполовозрелых белых крыс при общем остром гамма-облучении в дозе 2 Гр в разные сроки после воздействия ионизирующго И8ЛЄЧЄНИЯ.
-
Изучить эффективность применения питьевых минеральных вод различного состава : слабо углекислой, слабо сульфидной, среднеминерализованной сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридной каль-циево-натриевой (источник N 2) и слабо углекислой, среднеминерализованной сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридной кальциево-натри-евой (источник N 7) - для немедикаментозной коррекции нарушений биохимических показателей после общего острого гамма-облучения в дозе 2 Гр.
Научная новизна. Впервые показано, что при остром гамма-облучении степень индукции ПОЛ существенно увеличивается у неполовозрелых животных. Получены новые данные о взаимосвязи степени активации ПОЛ и ферментов антиоксидантной системы печени в зависимости от доэы облучения и возраста облучаемого организма.
Получены новые данные, характеризующие состояние тиреоид-
ного звена нейро-гуморальной регуляции у животных разного возраста. Характер сдвигов гормонов свидетельствует о значительном нарушении адаптивных возможностей тиреоидного звена гормональной регуляции у неполовозрелых животных.
Впервые установлено, что питьевые минеральные воды способны оказывать модифицирующее влияние на процессы свободно-радикального окисления в печени и гормональную регуляцию у животных разного возраста, подвергнутых общему острому гамма-облучению. Существует зависимость корригирующего эффекта минеральных вод от их химического состава.
Практическая и теоретическая значимость работы. Результаты исследований свидетельствуют, что у половозрелых животных увеличение дозы гамма-облучения до 6 Гр приводит к подавлению активности основных антиоксидантних ферментов, у неполовозрелых животных такая реакция найшодается при дозе 2 Гр.
Курсовое применение минеральной воды у неполовозрелых животных, в большей степени, чем у половозрелых, активируют НАДФ+-редуктазную активность и повышает уровень тироксина в крови.
Полученные данные позволяют рекомендовать минеральные воды (несодержащие сероводород) для немедикаментозной коррекции изменений показателей ПОЛ и антиоксидантной системы печени после воздействия малых доз облучения в качестве средства неспецифической терапии, влияющего на процессы ПОЛ через гормональные и ферментативные звенья регуляции.
Результаты исследования могут быть использованы в качестве экспериментального обоснования дифференцированного применения питьевых минеральных вод при лечении нарушений обмена веществ
на курорте.
Реализация результатов исследования.
-
На основании полученных данных опубликовано информационное письмо "Возрастные аспекты механизма действия питьевых минеральных вод различного состава при радиационной поражении".
-
Материал» диссертации включены в лекционный курс и практические занятия кафедр фармакологии и биохимии ПФИ но темам: "Биологическое окисление и факторы внешней среды", "Жизнедеятельность организма и экология", "Фармакологическое применение солевых растворов".
-
Материалы диссертации используются в научной и лечебной практике Пятигорской, Железноводской, Ессеентукской клиники Государственного НИИ курортологии, в лечебной практике санатория "Мааук".
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Активность ферментов антиоксидантной системы (СОД, ка-талаза , скорость восстановления НАДФ+) при облучении и их динамика в месячный пострадиационный период зависят от дозы общего острого гамма-облучения и возраста животных. У неполовозрелых животных степень индукции процессов ПОЛ в печени существенно увеличиваэтся и полностью нарушаются корреляционные связи между интенсивностью ПОЛ и активностью ферментов антиоксидантной системы.
-
Общее острое гамма-облучение вывывает у половозрелых и неполовозрелых животных разнонаправленные изменения в содержании тиреоидных гормонов в сыворотке крови и в корреляционных связях с процессами свободнорадикального окисления. У половое-
- в -
релых животных невисокая доза облучения (і и 2 Гр) повышает уровонь трийодтиронина и тироксина, а высокая. (6 Гр) - снижает. У неполовозрелых животных такое снижение отмечается уже при дозе облучения 2 Гр, что свидетельствует о нарушении у них адаптивных возможностей тиреоиднсго звена гормональной регуляции.
3. Прі<менение питьевых минеральных год (слабо углекислой, среднеминерализованнои сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридной кальциева-натриевой) приводит к изменению активность ферментов антиоксйдантной защиты, восстанавливает нарушенные облучением корреляционные взаимосвязи между активностью ферментного звена антиоксидантний защиты, интенсивностью ПОЛ и гиреоидным звеном гормональной регуляции.
Апробации работы. Материалы диссертации докладывались на итоговых конференциях молодых ученых Пятигорского НИИ курортологии и физиотерапии ( 1990 г., 1993 г. ), ПФИ С 1991 г.), на региональной научно-практической конференции "Экология человека. Механизмы интеграции биологических систем. Проблемы адаптации" ( Ростов-на-Дону, 1990 г.), на XV Всесоюзной конференции 'Физиология пищеварений и всасывания" ( Краснодар, 1990 ), Всесоюзной конференции "Методы.исследования и лечения, аппаратные системы и ЭВМ в гастроэнтерологии^ Механизмы действия минеральных вод и грязей на функциональное состояние органов пищеварения" ( Ессентуки, 1991 ).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертации сосїоит из вде1-дения, двух глав обзора литературы, трех глав раздела "Результаты и их обсуждение", заключения, выводов, списка литературы,