Главная » 2014»Август»23 » Скачать Влияние ионизирующих излучений на кальцийаккумулирующую способность мембран лимфоцитов (экспериментальное исследование). бесплатно
11:12 PM
Скачать Влияние ионизирующих излучений на кальцийаккумулирующую способность мембран лимфоцитов (экспериментальное исследование). бесплатно
Влияние ионизирующих излучений на кальцийаккумулирующую способность мембран лимфоцитов (экспериментальное исследование)
Диссертация
Автор: Швыдюк, Олег Николаевич
Название: Влияние ионизирующих излучений на кальцийаккумулирующую способность мембран лимфоцитов (экспериментальное исследование)
Справка: Швыдюк, Олег Николаевич. Влияние ионизирующих излучений на кальцийаккумулирующую способность мембран лимфоцитов (экспериментальное исследование) : диссертация кандидата медицинских наук : 03.00.01 / Швыдюк Олег Николаевич; [Место защиты: ГОУВПО "Военно-медицинская академия"] - Санкт-Петербург, 2008 - Количество страниц: 108 с. Санкт-Петербург, 2008 108 c. :
Объем: 108 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 2008
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О НАРУШЕНИИ ОБМЕНА ИОНОВ КАЛЬЦИЯ В МЕХАНИЗМАХ ЛИМФОПЕНИИ ПРИ РАДИАЦИОННОМ ПОРАЖЕНИИ ОРГАНИЗМА (обзор литературы)
11 Ранние пострадиационные изменения функционального состояния лимфоцитов
12 Влияние ионизирующего излучения на структуру и функцию клеточных мембран
13 Значение оксидативного стресса в пострадиационной клеточной гибели
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
21 Общая характеристика экспериментального материала
22 Экспериментальные модели
221 Моделирование радиационных поражений от равномерного и неравномерного облучения
222 Моделирование радиационных поражений от сочетанного и комбинированного облучения
223 Моделирование воздействия факторов нерадиационной природы
23 Методы прижизненной люминесцентной микроскопии
231 Метод прижизненного анализа индуцированной флуоресценции лимфоцитов
232 Метод прижизненного анализа активности дыхательной цепи митохондрий лимфоцитов, определяемой по собственной люминесценции
24 Биохимические методы исследования
25 Фармакологические средства, использованные в работе-—
26 Статистические методы обработки и анализа данных
ГЛАВА 3 ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА
ВНУТРИКЛЕТОЧНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ МЕМБРАН ЛИМФОЦИТОВ (результаты собственных исследований) >>
31 Кальций - аккумулирующая способность мембран лимфоцитов при равномерном у - облучении
32 Кальций - аккумулирующая способность мембран лимфоцитов при неравномерном у - облучении,
33 Кальций - аккумулирующей способности мембран лимфоцитов при сочетанном радиационном поражении
34 Кальций - аккумулирующая способность мембран лимфоцитов крыс при комбинированном радиационном поражении
35 Изучение радиационной специфичности изменений кальций - аккумулирующей способности мембран лимфоцитов
36 Изменение кальций - аккумулирующей способности мембран лимфоцитов в облученной суспензии
37 Влияние радиозащитных средств на кальций - аккумулирующую способность мембран лимфоцитов периферической крови крыс, подвергнутых равномерному у - облучению
38 Влияние радиационного воздействия на митохондриальное дыхание лимфоцитов
39 Состояние процессов свободнорадикального окисления и системы антиоксидантной защиты плазмы крови при лучевом поражении от общего равномерного у - облучения
ГЛАВА 4 ИЗМЕНЕНИЕ КАЛЬЦИЙ АККУМУЛИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МЕМБРАН
ЛИМФОЦИТОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТАХ у
ОБЛУЧЕНИЯ (обсуждение полученных результатов)
ВЫВОДЫ
Введение:
Актуальность проблемы. Лимфопения - одно из наиболее ранних гематологических проявлений лучевого поражения. Хотя патогенетическая значимость ранней лимфопении в развитии лучевого поражения менее очевидна в сравнении с миелодепрессией, тем не менее даже само наличие линейной зависимости между степенью уменьшения количества лимфоцитов и величиной поглощенной дозы в определенном диапазоне позволяет предполагать, что указанный гематологический феномен играет важную роль в дальнейшем течении патологического процесса, индуцированного воздействием ионизирующей радиации.
В последние годы убедительно показано, что некоторые цитокины, препятствующие гибели лимфоцитов после облучения, оказывают отчетливый противолучевой эффект [27].
В отличие от количественных закономерностей изменений числа лимфоцитов в зависимости от дозы радиационного воздействия, которые изучены довольно подробно, молекулярные механизмы, вызывающие гибель этих клеток, исследованы недостаточно. Между тем этот вопрос представляет не только теоретический интерес, но и имеет важное прикладное значение для целенаправленной разработки средств ранней патогенетической терапии острой лучевой болезни (ОЛБ).
Данные, раннее проведенных исследований, позволяют предполагать, что снижение количества лимфоцитов после облучения связано с нарушением структуры и функции клеточных мембран [26, 59, 63], причем важную роль в этих процессах играет оксидативный стресс, проявляющийся в резком усилении продукции активных кислородных метаболитов (АКМ) (супероксидный анион-радикал, гидроксильный радикал, синглетный кислород и др.), оксидов азота (монооксид азота, пероксинитрил), инициации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) [1, 4, 26, 37, 59, 63,]. Действие активных форм кислорода (АФК) оказывает модифицирующий эффект на клеточные мембраны с нарушением синтеза АТФ и транспорта ионов, в частности, ионов кальция. Роль ионов кальция в регуляции внутриклеточных процессов показана многими авторами [44, 70].
Известно, что повышение концентрации цитозольного кальция приводит к образованию комплекса: кальций-хлортетрациклин-клеточная мембрана (Са -ХТЦ-КМ) с цитозольной стороны мембраны и увеличению количества связанной с ней флуоресцирующей формы [19, 31, 95]. В качестве депо для ионов кальция, помимо эндоплазматического ретикулума, выступают и митохондрии. Захват митохондриями кальция из цитоплазмы -такая же важная функция, как и окислительное фосфорилирование. Если захват ионов кальция митохондриями увеличивается, то уменьшается выход АТФ, а при снижении захвата кальция увеличивается выход АДФ, что свою очередь может быть причиной снижения кальций-аккумулирующей способности (КАС) мембран лимфоцитов [33, 43, 48, 86]. В то же время, данных об изменении кальций-аккумулирующей способности и активности дыхательной цепи митохондрий лимфоцитов прижизненными методами люминесцентного анализа у животных, подвергнутых гамма-облучению, в литературе обнаружить не удалось.
Недостаточная изученность этих вопросов и обусловила актуальность настоящей работы, посвященной исследованию механизмов повреждающего действия ионизирующих излучений на клетки лимфоидной ткани, в частности оценке влияния у-облучения на кальций-аккумулирующую способность мембран и клеточное дыхание лимфоцитов, что имеет важное теоретическое и практическое значение для радиобиологии и военной медицины.
Целью работы явилось экспериментальное изучение ранних пострадиационных изменений кальций-аккумулирующей способности, нарушений митоходриального дыхания лимфоцитов и роли оксидативного стресса в механизмах их возникновения.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Изучить дозововременные закономерности пострадиационных изменений кальций-аккумулирующей способности мембран лимфоцитов при различных вариантах радиационного воздействия.
2. Оценить влияние радиозащитных средств на кальций-аккумулирующую способность мембран лимфоцитов.
3. Исследовать влияние радиационного воздействия на митохондриальное дыхание лимфоцитов.
4. Изучить состояние процессов свободнорадикального окисления в ранние сроки после гамма-облучения и их возможную роль в механизмах ранних постлучевых нарушений кальций-аккумулирующей способности мембран лимфоцитов.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования.
Установлено, что в первые минуты после облучения крыс в дозах, вызывающих костномозговую форму ОЛБ, отмечается увеличение кальций-аккумулирующей способности лимфоцитов, сменяющееся ее нормализацией, либо снижением, наиболее выраженным при облучении в дозе, соответствующей СД90/30.
Впервые показано, что степень снижения кальций - аккумулирующей способности мембран лимфоцитов прямо пропорциональна тяжести лучевого поражения. В частности, при неравномерном облучении тяжесть лучевого поражения проявляется в меньшей степени, чем при равномерном облучении в той же дозе, а при комбинированном и сочетанном облучении - выше, чем при изолированном.
Показано, что снижение КАС мембран лимфоцитов происходит при воздействии на крыс стрессорных факторов нелучевой природы (депривация сна, истощающая физическая нагрузка, гипертермия, иммобилизационный стресс), однако эти изменения выражены значительно в меньшей степени, чем при воздействии летальных доз облучения.
Получены данные, свидетельствующие, что профилактическое введение крысам радиозащитных средств - цистамина и нафтизина способствует восстановлению КАС мембран лимфоцитов.
Новыми являются данные, указывающие, что облучение животных в дозах, вызывающих костномозговую форму острой лучевой болезни, сопровождается выходом ионов кальция из эндоплазматического ретикулума. Это свидетельствует о том, что причиной увеличения кальций-аккулирующей способности мембран лимфоцитов в первые минуты после облучения является повышение концентрации внутриклеточного кальция, связанное с нарушением функции Са - АТФазы эндоплазматического ретикулума.
Впервые получены данные, указывающие на то, что облучение животных в дозах, вызывающих костномозговую форму острой лучевой болезни, сопровождается ранней активацией клеточного дыхания лимфоцитов и проявляется снижением уровня собственной флуоресценции восстановленных пиридиннуклеотидов и окисленных флавопротеидов. Это обстоятельство позволяет полагать, что ионизирующее излучение изменяет окислительно-восстановительное состояние переносчиков электронов в дыхательной цепи митохондрий.
В работе показано, что уже в первые минуты после облучения в костномозговом диапазоне доз в плазме крови облученных крыс развиваются изменения процессов свободнорадикального окисления, характерные для окислительного стресса (возрастает содержание окисленного триптофана, уровень карбонильных производных, снижается количество а-токоферола и битирозина). Совпадение по времени этих изменений и нарушений КАС мембран лимфоцитов может указывать на один из возможных механизмов ранних пострадиационных изменений кальций-аккумулирующей способности мембран лимфоцитов.
Практическая значимость работы.
Разработаны экспериментальные модели для изучения ранних пострадиационных нарушений функции клеточных мембран на основе прижизненного флуоресцентного анализа их кальций-аккумулирующей способности. Уточнены количественные закономерности изменения этого показателя при различных вариантах радиационного воздействия у мелких лабораторных животных. Получены данные, свидетельствующие о целесообразности дальнейшего изучения указанного показателя для оценки эффективности средств профилактики и лечения лучевых поражений в эксперименте.
Положения, выносимые на защиту.
1. Облучение животных сопровождается ранним увеличением кальций-аккумулирующей способности мембран лимфоцитов. Этот эффект обусловлен выходом ионов кальция из эндоплазматического ретикулума.
2. Облучение животных в дозах, вызывающих костномозговую форму ОЛБ, сопровождается ранней активацией клеточного дыхания лимфоцитов.
3. Пострадиационное снижение кальций-аккумулирующей способности мембран лимфоцитов может быть связано с активацией процессов свободнорадикального окисления.
Апробация и внедрение результатов работы.
Исследования выполнены в соответствии с плановой тематикой научно-исследовательских работ НИИЦ (МБЗ) ГНИИИ ВМ МО РФ с января
2003 г. по декабрь 2005 г., их результаты реализованы в отчетах по теме НИР «Экспериментальное обоснование использования маркеров оксидативного стресса для ранней индикации радиационных поражений». Результаты исследований доложены на заседаниях секции № 1 НТС НИИЦ (МБЗ) ГНИИИ ВМ МО РФ (протокол № 2 от 16 февраля 2005 г.), на Российской научной конференции «Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты» (Санкт-Петербург, 2004 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 108 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы собственных результатов, обсуждения, выводов и списка литературы. В диссертации представлены 12 рисунков и 16 таблиц. Список литературы содержит 145 библиографических источников, из них 84 отечественных и 61 иностранных публикаций.
