Введение к работе
Актуальность теш. Выяснение механизма действия ионизирующего излучения на клетку является одной пз центральных проблем радиобиологии. Лимфоциты периферической крови и тимуса, играющие ведущую роль в клеточном иммунитете и ответственные за пострадиационную иымунодепресси», представляют в этом плана большой интерес.
В настоящее время показано, что реакция лимфоцитов на действие радазции выражается в активации клеток, их диффзренцкров-ке, усилений секреции гуморальных факторов, однако, доминируй-щзй является гибель клетоя (Ярили.ч,1989)«
Большккство исследователей считает, что оскозкой причиной; гибели лшлфоцитов, в частности тимоцитоіг при действии ионизирующего излучения, являются процессы, происходящие в лдре. Ряд данных свидетельствует о топ, что экдонуклеолиз хроматина, сопровождающийся межнуклесссмяой деградацией ДНК с образованием цолидезсксинуклеотвдов (ЦЕН) и накоплением их з клетке, игрыет основную роль среди"процессов, приводящих клетку к гибели. Образование ЦЦН связано с активацией СаМу -зависимой эвдонуклез-зн, ответственной за разрывы нитей ДНК.
Следует отметить, что существует, пэ-Ешцкдсму,, іеояая связь между событиями,ироксхедяяима в ядре к прсляцаемостьй плазматической мембраны для ионов. Так, одно из ранних проявлений действия ионизирующего излучения на тпмоцита - сто нарушение проницаемости плазматической мембраны для попов Кь и выход
ИХ ИЗ ГЛетОК ( Ch&ptnan ,1974) .
Кроме того, ионошщин, ионофор, обеспечивающий вход хтонов ісальция через плазматическую мембрану и последущее увеличение вяугрислеточкоГг KCFri?кграции Са." . вызывал мс.акуклеосомну»э де-
градацию ДНК и накопление ПДН в тнмоцитах ( Bmlth at ai. ,1989 Полагают, что одним из начальных втапов прохождения сигнала, приводящего к деградации ДНК и интерфазной гибели тимоцитов, является вход Са2+ в клетки через канал плазматической мембраны; Таким образом, можно думать, что на ранних этапах после ра диационного воздействия, задолго до существенных повреждений в структуре ДНК, происходят сдвиги баланса ионов в тимоцитахі* Поддержание ионных градиентов в клетке - зчергозависимый процесс, осуцествляемый различными АТФ-азамп, тесно связанный с функционированием митохондрий, одного из основных источников AT б клетке. Шэтоьу, представлялось вакныы изучить влияние . ионизирующего излучения иа энергетический обмен тимоцитов.
Цель и основное задачи работы. Целью настоящей работы бк ло изучение влияния ионизирующего излучения на энергетический обаен тимоцитов, включая функционировшше сопрягающих мембран: плазматической и внутренней мктохондрпальной ыембракы;
В задачи работы входило:'
1. Изучение влияния ионизирующего Е&яучения на:
а) потребление кислорода изолированнымЕ тшоцитами; й) функционирование штохондрий, связанное с обеспечением синтеза АТФ;
в) АТФ-зааисимые процессы в тикопятах;
г) системы защиты тимоцитов от свободнорадшеальных
состоявши кислорода.
2. Исследование влияния ионизирующего изяучзния на пере—
КИСПОЄ ОКЕСЛЄШІЄ ЛИПИДОВ В ИЗОЛИрОваПКЫХ 5й40Ц2ХаХ.
3. Исследование механизма действия гидроперекисей яа при
мере органической гидроперекиси на енергегаческяй обмен тшо-
цитов, включая:
а) функционирование митохондрий;
б) АТФ-зависимые процессы в клетках.
4. Изучение сочетаяного действия ионизирующего излучения и гидроперекисей.
Научная новизна. Впервые проведено исследование влияния ионизирующего излучения в дозах 6 Гр, 8 Гр, 10 Гр на дыхание изолированных тимоцитові Установлено, что облучение ускоряет процесс потребления кислорода клетками, что обусловлено изменениями в синтезе белка и балансе ионных градиентов Na+, К+ и Са+. Применение Иймуноспецкфического адаптагена ffflffi-Ka предотвращало эффект повреждающего действия ионизирующего излучения. .
Впервые исследовано влияние ионизирующего излучения в дозах 8 и Ю Гр на системы защиты от сзободнораднкальшх состоя-нийкислорода в клетке. Показано, что действие радиации приводит к снижению активности суперсксиддисиутазы. Профилактическое применение радиопротектора цистомина предотвращало пострадиационное снижение активности супероксиддисмутазы. Существенных изменений в глутатирнпероксвдазной системе не наблюдалось.
Впервые исследовано влияние гидроперекиси на изолированные темоциты на примере органической гидроперекиси кумс-ла (ШК). Показано, что ГПК в концекграциях до 100 мкм, не активируя процесс ПОЛ в ткмоцитах: I) торуозит окисление субстратов в дыхательной цепи митохондрий; 2) инициирует электрогенные утечки во внутренней митохондриальаой мембране, подавляя тем самым синтез АТФ; ингибирует АТФ-зависимые процессы, в частности Na+ К+ -АТФ-азу в клетке.
Впервые показано, что сочетанное действие ионизирующего излучения и гидроперекиси приводит к усилению- повреждающего действия облучения.
-4'- '
Теоретическое и практическое значение работы. Проведенные исследования расширяют представления о механизме действия ионизирующего излучения и гидроперекиси на тимоциты. Полученные данные иогут быть использованы для оптимизации целенаправленного поиска средств защиты организма от ионизирующего излучения.
Среди средств, повышающих устойчивость тимоцитов к действию ионизирующего излучения, наиболее перспективішми могут быть цммукоспецифический адаптоген АЖИ-К. а также соединения, активирующие Na+ К+-АТФ-азу и предотвращающие активацию неспецифической проницаемости внутренней мембраны митохондрий тимоцитов.
Апробация работы. Диссертационная работа апробирована в лаборатории радиационной биофизики кафедры биофизики Биологического факультета МІУ им,М.В.Ломоносова.
Публикации; По материалам исследования опубликовано 2 работы.
Структура диссертации; Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, изложения и обсуждения результатов в трех главах, выводов и списка цитируемой литературы. Диссертация содержит 10 рисунков и 6 таблиц;
