Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменения активности ферментов антиоксидантной системы у облученных крыс разного возраста и их коррекции питьевыми минеральнымии водами

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Изменения активности ферментов антиоксидантной системы у облученных крыс разного возраста и их коррекции питьевыми минеральнымии водами"

МИНИСТЕРСТВО (ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОСТОВСКИ^ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

ШУХОВА МАРИНА ВАЛЕНТИНОВНА

ИЗМЕНЕНИЯ АКТИВНОСТИ ОЕРМЕНТОВ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ У ОБЛУЧЕННЫХ КРЫС РАЗНОГО ВОЗРАСТА И ИХ КОРРЕКЦИЯ ПИТЬЕВЫМИ МИНЕРАЛЬНЫМИ ВОДАМИ

03.00.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

.'1

На правах рукописи

Ростов-на-Дону - 1994

Работа выполнена в Пятигорском фармацевтическом институте

Научный руководитель - доктор медицинских наук,

профессор Василенко Ю.К. Научный консультант - доктор медицинских наук,

профессор Кривобоков Н.Г.

Официальные оппоненты: Доктор биологических наук,

старший научный сотрудник Микашинович З.И. Доктор биологичкских наук,

старший научный сотрудник Квакина Е.Б.

Ведущая организация - Ростовский Государственный

на заседании специализированного совета Д 084.53.01 при Ростовском государственном медицинском институте (344700, г.Ростов- на-Дону,22, Нахичеванский переулок, 29).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного медицинского института.

университет

Защита состоится

Автореферат

199'г.

Ученый секретарь

специализированного совета,

доцент

К0РГАН0В Н.Я.

ВВЕДЕНИЕ

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 куклеотидов, под контролем которых находятся биологические процессы гомеос-таза и с помощью которых реализуется регуляторнак 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 анти-оксидантную 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 образованиях и клеточных фракциях, в меньшей степени

этой проблеме посвящено исследований in vivo.

Вое ато определяет важность изучения активности антиокси-дактных 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.

Не менее актуальной 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 гормономодулирухлцим и адаптивным влиянием (Кривобоков,1982; Кузнецов,1980; Шварц,1990).

Изучение в эксперименте изменений активности ферментов ан-тиоксвдантной 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 цели минеральных вод.

Цел?) и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение игменений биохимических показателей ПОЛ и антиокси-дактной 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 6 Гр в разные сроки после воздействия ионизирующего излучения.

2. Выявить уровень тироксина и трийодтиронина, как звена нейро-гуморальной регуляции, и установить его корреляционную связь с процессами свободно-радикального окисления при общем остром гамма-облучения животных.

3. Выявить особенности показателей ПОЛ, антиоксидантной ферментной системы и тиреоидного звена регуляции у неполовозрелых белье: крыс при общем остром гамма-облучении в дозе 2 Гр в разные сроки после воздействия ионизирующго излечения.

4. 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 ПОЯ и ферментов антиоксидантной системы печени в зависимости от до8ы 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 га»л<а-облучению. Существует зависимость корригирующего эффекта минеральных вод от их химического состава.

Практическая и теоретическая значимость работы. Результаты исследований свидетельствуют, что у половозрелых животных увеличение доги гамма-облучения до 6 Гр приводит к подавлению активности основных антиоксидантных 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.

1. На основании полученных данных опубликовано информационное письмо "Возрастные аспекты механизма действия питьевых минеральных вод различного состава при радиационной поражении".

2. Материалы 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".

3. Материалы диссертации используются в научной и лечебной практике Пятигорской, Железноводской, Ессеентуюской клиники Государственного НИИ курортологии, в лечебной практике санатория "Маяук".

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Активность ферментов антиоксидантной системы (СОД, катал аза , 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 увеличивается и полностью нарушаются корреляционные связи между интенсивностью ПОЛ и активностью ферментов антиоксидант-ной системы.

2. Общее острое гамма-облучение вызывает 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 невысокая доза облучения (1 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. Пргаенение питьевых минеральных вод (слабо углекислой, среднеминерализованной сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридной кальциева-натриевой) приводит к изменению активность ферментов антиоксйдантной защиты, восстанавливает нарушенные облучением корреляционные взаимосвязи между активностью ферментного звена антиоксидантной защиты, интенсивностью ПОЛ и гиреоидным звеном гормональной регуляции.

Апробациг работы. Материалы диссертации докладывались на итоговых конференциях молодых ученых Пятигорского НИИ курортологии и физиотерапии ( 1990 г., 1993 г. ), ПФИ ( 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 пищеварение 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 состоит из вде1-дения, двух глав обзора литературы, трех глав раздела "Результаты и их обсуждение", заключения, выводов, списка литературы,

включающего 170 наименований. Работа изложена на 156 стр., включает 17 рисунков и 25 таблиц.

Основное содержание работы.

Материалы и методы исследования. В работе были использованы 214 крыс-самцов линии Зистар 3-месячного возраста, массой 180-200 г. и 98 крыс-самцов линии Вистар 1-месячного возраста, массой 35-40 г.

Общее острое гамма-облучение хивотных проводили кобальтовой пушкой "Агат-60" в дозах 1 Гр, 2 Гр и 6 Гр с мощностью дозы 0,6 Гр/мин при открытом коллиматоре в плексиглазовых контейнерах на тканеэквив&лентной рисовой подстилке.

После облучения декалитацию проводили через 3 часа, 3, 10 и 30 суток.

Питьевые минеральные воды - слабо углекислая, слабо сульфидная ,среднеминерализовакная сульфатно-гидрокарбонатно-хлорид-ная кальциево-натриевая (источник N 2),и слабо углекислая,сред-неминерализованная сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридная кальцие-во-натриевая(источник N 7) вводили одйн раз в сутки интрагаст-рально V. дозе 1,5 ил на 100 г массы тела крыс в течение 21 дня. Введение минеральных вод начинали через 3 часа после однократного облучения в дозе 2 Гр. Декалитацию крыс проводили через сутки после окончания курса. Животных лишали корма за 16-18 часов до декапитации.

Степень радиационного поражения организма крыс оценивали по общепринятым ?. радиобиологии методам: динамике изменения общей массы тела животного и массы селезенки, а также их процент-

- 1С -

ного соотношения (Бесядовский и соавт., 1978) и уровню лейкоцитов в периферической крови (с помощью камеры Горяева). Кроме того определяли уровень пэрекисного окисления липидов (ПОЛ) по содержанию ТБК-активных продуктов, в сыворотке крови (Гавригов с соавт., 1987).

Интенсивность неиндуцированного и аскорбат-зависимого пе-рекисного окисления липидсв (ПОЛ) в печени определяли как описано (Владимиров, Арчаков, 1972) в постъядерной фракции гомоге-натов печени в среде с экзогенным Fez+ и без экзогенного Fez+. Посгьядерную фракцию гомогенатов печени (IHfi) получали,. как описано (Лемешко, 1981). Об интенсивности ПОЛ судили по скорости накопления малонового диальдегида (ЦЦА).

НАДФ+-редуктааную активность при окислении глюкозо-6-фос-фата определяли спектрофотометрически по скорости восстановления НАДФ+(Лемешко, 1983). Для определения Zn-Си-содержащей СОД испольвовали количественный метод (Чумаков и соавт.,1977), по которому активность фермента соответствует степени цианидчувс-твительного снижения концентрации супероксида в фотохромной системе. Активность каталазы определяли по убыли субстрата в единицу времени , как описано (Holms и соавт.,1970). Содержание белка определяли методом Лоури в модификации (Miller, 1959).

Статистический анализ данных проводили на персональном компьютере ЕС-1841 с использование пакета прикладных программ "Statgraf" фирмы IBM (США). Корреляционный анализ для многих признаков выполняли с помощью пакета статистических программ на ЭВМ PC АТ/186.

Результаты и их обсуждение.

Проведенные исследования степени поражения организма половозрелых животных при общем остром гамма-облучении в дозах 1 Гр, 2 Гр и 6 Гр по общепринятым в радиобиологии методикам показали характерные дозозависимые изменения в крови уровня лейкоцитов и ТБК-активных продуктов, а также относительной массы селезенки. Эти изменения соответствугт описанной в литературе картине радиационного поражения для мелких лабораторных животных и могут быть отнесены по существующим классификациях степени тяжести острой лучевой болезни (Бесядовский и соавт., 1978; Гончаренко и соавт.,1985; Даренская, 1970) к лучевой реакции (при дозо облучения 1-2 Гр) и средней тяжести лучевой болезни (6 Гр ).

Следует отметить более глубокие сдвиги в реакции организма на облучение у неполовозрелых животных. При облучении в дозе 2 Гр у них лейкопения наступает в первые же часы после облучения и сохраняется до 10 суток наблюдения , а к 30 суткам после облучения уровень лейкоцитов в периферической крови крыс резко возрастает по сравнению с интактными животными. Относительная масса селезенки снижается на 3 сутки после облучения и остается пониженной и на 10 сутки. Таким образом, анализ степени радиационного поражения половозрелых и неполовозрелых крыс по общепринятым в радиобиологии методикам показывает, что неполовозрелые животные более радиочувствительны, чем половозрелые.

В опытах на половозрелых крысах установлено, что после облучения в дозе 1 Гр аскорбат-зависимое ПОЛ печени существенно повышается на 3 сутки, причем интенсивность нарастает к концу месяца наблюдения (табл. 1). Неиндуцированное ПОЛ (спонтанное)

Таблица 1

Изменение интенсивности ПОЛ и активности антиоксидантных ферментов в гомогенате печени половозрелых крыс после острого общего гамма-облучения в дозе 1 и 6 Гр

Время после облучения Интенсивность ПОЛ, ниоль МДА/мг белка сод усл.ед. на мг белка Каталаза мкмоль Н2О2 на мг белка в мин Скорость восстановления КДЦФ+ , мкмоль НАДФН на мг белка в мин.

индуциров. неиндуциров.

Контроль 25.8i2.07 (7) 22.8i2.13 (8) 12,5*1,76 (6) 15,121,11 (8) 5,411.49 4,810,72 (14) (9) 3,310,18 (7) 2,810,25 (8) 2,6Ю,23 (7) 2,610,43 (7)

3 часа 23,1+1,11 (10) 29,1±0,96*(10) 13,6±1,82 (7) 17,3+1,42 (10) 5,511,82 0,910,19* (10) (Ю) 3,010,20 (10) 1,5Ю, 29* (7) 3,710,50 (10) 4,710,37*(10)

3 дня 40,011,12*(10) 26,510,87 (10) 20.910,93*(10) 18,7-0,67 (10) 3,9Ю,72 5,311,32 (9) (Ю) 4,710.26*(10) 3,910,45 (8) 4,6Ю,77*(10) 2,9-0,17 (10)

10 дней 35,1±1,69*(10) 24,9-2,14 (9) 8.510,58*(10) 20,1±1,15*(9) 12,7-12,88* 7,6-1,19* (10) (Ю) 6,210,62*(10) 2,7^0,43 (10) 9,611,60*(10) 4,510,40^(10)

30 дней 50,312,81*(10) 30,612,05*(10) 7,1±0,62*(9) 29,812,34*(10) 11,413,21 3,911,16 (9) (Ю) 1,210,20*(10) 3,810,55 (10) 4,5t0,29*(10) 2,610,79 (10)

Примечание: в каждой клетке таблицы верхние значения - облучение в дозе 1 Гр, нижние -в доге 6 Гр. В скобках указано число наблюдении. * - достоверность различия.

в печени половозрелых крыс в этих условиях также повышается на 3 сутки в 1,7 р&аа, а начиная с 10 дня резко снижается, и на 30 сутки наблюдения достигает 57% от уровня контроля. Характерные сдвиги имеются и со стороны антиоксидантных ферментов: активность супероксиддисмутазы ( СОД ) увеличивается на 10 сутки наблюдения на 135% , НАДФ+-редуктазная активность возрастает с первых.часов после облучения половозрелых крыс, достигая максимума на 10 сутки после воздействия ионизирующего излучения (табл. 2). Изменения активности каталавы носят фазовый характер: увеличение почти в 2 раза в первые 10 суток сменяется снижением в 2,7 раза к 30 суткам. Таким образом, прослеживается общая закономерность: ответ на усиление свободно-радикальных процессов ПОЛ после облучения в дозе 1 Гр в печени половозрелых крыс повышается активность (особенно на 10 сутки) основных антиоксидантных ферментов (СОД, каталазы, НДДФ+-редуктазная активность). Некоторое истощение защитной ферментной системы отмечается к 30 суткам, что проявляется в усилении аскорбат-зависимого ПОЛ. Неиндуцированное ПОЛ оказывается пониженным что, по-видимому, следует объяснить сохранением на высоком уровне активности СОД печени.

При облучении половозрелых в дозе б Гр интенсивность аскорбат- зависимого ПОЛ достоверно повышается с первых часов после воздействия ионизирующего излучения и остается на таком уровне до 30 суток наблюдения, в то время как интенсивность спонтанного ПОЛ увеличивается только на 10 сутки в 1,3 раза, а на 30 сутки - в 2 раза, в отличии от облучения в дозе 1 Гр, где к атому сроку наблюдается снижение этого показателя (табл. 1). Высокая доза облучения вызывает.резкое (в 5,3 раза) подавление

Таблица 8

Изменение интенсивности ПОЯ и активности антиогесидантных ферментов в гомогенате печени крыс равного возраста после острого общего гамма-облучения в дозе 2 Гр

Время после облучения Интенсивность ПОЛ, нйоль МДА/мг белка СОД усл.ед. на мг белка Каталаза мкмоль Н2О2 на мг белка в мин Скорость восстановления НАДФ+ , мкмоль НАДФН на мг белка в мин.

индуциров. неиндуциров.

Контроль 26,8-2,03 (8) 21,8-2,14 (6) 15.lil.ll (8) 7,310,32 (6) 5.4П.18 (5) 24.6i5.33 (6) 3,2±0,32 (14) 1,810,13 (6) 2,8±0,28 (7) 1,410,27 (6)

3 часа 25,1-1,85 (6) 25,9-8,15 (8) 17,3^1,42 (10) 14,112,19*(6) 5,011,01 (6) 69,912,54*(8) 3,410,24 (6) 2,410,21*(8) 4,4+0,58*(6) 1,110,08 (6)

3 дня 27,912,12 (8) 15,6^2,30й(6) 18,7+0,67 (10) 16,812.50*(6) 18,1±3,72*(6) 50.417,17*(6) 3,310,71 (8) 2,310,20*(10) 2,810,32 (6) 2,810,33*(6)

10 дней 28,4±2,39 (6) 15,612,30* (8) 20,1±1,15*(9) 17,612,30*(8) 20,013,62*(8) 25.3t5.85 (8) 4,8«Э,42*(6) 2,6-0,15*(6) 8,11:0,27* (6) 3,410,45*(6)

30 дней 20,611,77*(6) 24,614,66 (6) 29.8-2,34*. (10) 16.9-2,74*(6) 19.1*4,03"(6) с7,7-5,22 (6) 2,8Ю,38 (6) 1,510,14 (6) 3,7-1,97 (12) 0,510,02*(6)

Примечание: в каждой клетке таблицы верхние значения - половозрелые животные, нижние -

неполовозрелые.В скобках указано число наблюдений. * - достоверность различия.

активности СОД в первые часы после воздействия с последующей нормализацией этого показателя на 3 сутки и возрастанием на 10 сутки наблюдения в 1,6 раза. НАДО+-редуктазная активность, в отличие от этого, увеличивается уже в первые часы после облучения в 1,6 раза, на 10 сутки отмечается повторное более сильное повышение активности в. 2,6 раза. Активность каталазы снижается в первые часы в 2 раза. Можно полагать, что увеличение дозы облучения приводит к подавлению активности основных' ферментов ан-тиоксидантной системы (СОД и каталазы), что, в свою очередь, приводит к усилению интенсивности ПОЛ, но при этом индуцирована система, ответственная за поддержание функциональной активности глутатионперокисдавы (НАДФ+-редуктааная активность), что в некоторой мере позволяет сдерживать более резкое усиление ПОЛ.

При дозе облучения 2 Гр половозрелых животных (табл. 2) аскорбат-зависимое ПОЛ печени заметно не меняется в первые 20 суток после воздействия ионизирующего излучения, а на 30 сутки даже достоверно снижается в 1,3 раза. В отличие от этого,у неполовозрелых животных отмечается тенденция к повышению интенсивности индуцированного ПОЛ на 3 сутки, на 10 сутки - снижение в 1,4 раза и нормализация к 30 суткам наблюдения. Как и со стороны индуцированного ПОЛ, у половозрелых животных отмечается сравнительная инертность ПОЛ: при облучении в дозе 2 Гр достоверных изменений в первые дни не отмечается, а на 30 сутки наблюдается его снижение в 1.4 раза. У неполовозрелых животных, напротив, спонтанное ПОЛ после облучения резко повышается уже через 3 часа (в 2 раза) и продолжает расти до 30 суток наблюдения.

У половозрелых животных в первые часы после воздействия ио-

ни8ирующего иалучения в дозе 2 Гр активность СОД возрастает в 3,6 раза и держится практически на этом уровне до 10 суток включительно. У неполовозрелых животных активность СОД также возрастает в первые часы после облучения , но менее выражено и быстрее (к 10 суткам) истощается. НАДФ+-редуктазная активность возрастает как у половозрелых, так и у неполовозрелых животных, но в разные сроки после облучения: у половозрелых животных этот показатель растет с первых часов, а у неполовозрелых его активации имеет место лишь к 10 суткам (в 2,6 раза), а на 30 сутки наступает угнетение скорости изучаемой реакции.

Таким образом, изменения уровня ПОЛ и ферментов антиокси-дантной системы свидетельствует о том, что в ответ на облучение в дозе 2 Гр у половозрелых крыс возрастает активность основных антиоксидантных ферментов, что приводит к сдерживанию интенсивности ПОЛ. В отличие ст половозрелых, у неполовозрелых животных наблюдается усиление интенсивности ПОЛ. Зто объясняется, по-видимому, в первую очередь тем, что активность СОД активируется в меньшей степени и быстрее истощается. Следует также отметить меньшую степень индукции скорости восстановления НАДФ+. Все зто подтверждают вывод о том, что неполовозрелые животные более чувствительны к гамма-облучению, чем половозрелые.

Существенное место в формировании адаптационной реакции на облучение занимают тиреоидные гормоны, при этом характер гормональных сдвигов значительно различается у половозрелых и неполовозрелых животных (табл. 3, 4). Так, при облучении половозрелых животных в дозе 1 Гр и и 2 Гр уровень тироксина и трийодти-ронина в сыворотке крови возрастает в 2,5 раза с первых дней наблюдения, а высокая доаа облучения (6 Гр) угнетает гормональ-

Таблица 3

Динамика изменения секреции тиреоидных гормонов у половозрелых крыс после острого гамма-облучения в дозе 1 Гр и 6 Гр

Время после облучения 1 Гр 6 Гр

Трийодтиро-нин, нмоль/л Тироксин нмсль/л Трийодтиро-нин, нмоль/л Тироксин нмоль/л

Контр. 1,1*0,16 (27) 46,8*4,02 (29) 1,1*0,16 (27) 46,8-4,02 (29)

3 часа 0,62^091 * (8) 38,3*0,45 (8) 0,55*0,121* (8) 21,2*4,27* (8)

3 дня 1,0±0,14 (Ю) 92,1*6,02* (10) 1,6±0,19 (9) 57,1*4,07 (Ю)

10 дн. 1,3*0,12 (Ю) 80,6*3.55* (10) 0,77*0,133* (Ю) 43,5*2,28 (9)

30 дн. 2,7±0,28* (10) 120.1*8,54" (10) 0,9*0,14 (10) 28,7-4,00* (12)

Примечание: в скобках указано число наблюдении, звездочкой отмечены достоверные отклонения от соответствующего контроля

Таблица 4

Динамика изменения секреции тиреоидных гормонов у крыс разного возраста после острого гамма-облучения в дозе 2 Гр.

Время после облучения Половозрелые животные Неполовозрелые животные

Трийодтиро-нин, нмоль/л Тироксин нмоль/л Трийодтиро-нин, нмоль/л Тироксин нмоль/л

Контр. 1,110,10 (10) 46,813,68 (7) 6,ЗИ,6б (6) 247,1150,4 (6)

3 часа 1,9Ю,97 (8) 47,5±14,6 (8) 2,510,63* (8) 100,7126,90* (8)

3 дня 2,910,34* (Ю) 48,516,02 (8) 5,8-1,99 (6) 304,9*47,5 (6)

10 дн. 3,1±1,54* (9) 89,2^20,41* (8) 2,1*0,22* (8) 85.2i20.40* (8)

30 дн. 2,7±0,08* (10) 56,2114,00 (8) 1,610,38* (6) 46,9111,57* (8)

Примечание.- в скобках указано число наблюдений, звездочкой отмечены достоверные отклонения от соответствующего контроля

ную функцию щитовидной железы: происходит снижение уровня тиреоидных гормонов в сыворотке крови в 2 раза в первые часы после воздействия ионизирующего излучения. У неполовозрелых животных исходный уровень тиреоидных гормонов значительно Еыше, чем у половозрелых и при гамма-облучении в дозе 2 Гр* отмечается снижение этого уровня в первые часы после воздействия радиации подобно тому как это имеет место у половозрелых животных при облучении в дозе 8 Гр.

Полученные результаты опытов позволяют полагать, что у неполовозрелых животных как сам процесс пероксидации, так и гормональное звено его регуляции менее совершенны и поэтому менее устойчивы к повреждающему действию радиации даже в сравнительно малых дозах.

В современной медицинской практике, в связи с участившимися случаями лекарственных поражений печени и развитием аллергий, большое внимание уделяют немедикаментозным методам коррекции обменных процессов. Питьевые минеральные воды региона К№, будучи слабыми раздражителями, являются неспецифическими адап-тогенами и обладают гормономодулирующими свойствами (Кузнецов 1979; Осипов с соавт., 1983) что послужило весомым обоснованием для проверки их модулирующего влияния на процессы ПОЛ при поражении организма относительно невысокими дозами гамма-облучения.

Согласно полученным данным после курсового приема питьевых минеральных вод у половозрелых облученных животных достоверных отличии в уровне лейкоцитов от интактных животных и контрольных опытов не наблюдалось. В то же время, прирост массы тела у облученных животных, получавших курсовое поение минеральной водой источника N 2 был на 50% ниже, а у животных, поенных минераль-

ной водой источника N7 - на 36% ниже чем у контрольных животных (30 сутки после облучения). У неполовозрелых облученных животных при введении минеральной воды прослеживались характерные изменения со стороны количества лейкоцитов крови. У половозрелых облученных животных минеральная вода источника N 2 понижает уровень тироксина в крови по сравнению с контролем и интактными животными. У неполовозрелых облученных животных эта минеральная вода наоборот повышает уровень тироксина в крови. Курсовой прием минеральной воды источника N 2 снижает уровень трийодтирони-на в крови половозрелых облученных животных, тогда как минеральная вода источника N 7 - значительно его повышает.

Одновременно, у 'половозрелых облученных животных после курсового приема минеральной воды источника N 2 и источника N 7 индуцированной ПОЛ повышается почти в 2 раза (рис. 1) по отношению к курсу водопроводной воды (контроль). Изменения неинду-цированного ПОЛ носят аналогичный характер. При зтом активность СОД , каталазы и скорость восстановления НАДФ- существенно не изменяются. Следует подчеркнуть, что у неполовозрелых жиго^ных в случае курсового приема минеральной воды источника N 7, в отличие от курса минеральной воды источника N 2, наблюдается снижение интенсивности ПОЛ и индуцируется НАДФ+-редуктазная активность более чем в 2 раза (рис. 1).

Полученные результаты свидетельствуют, что питьевые минеральные воды (в большей степени источника N 7) способны модифицировать ПОЛ и тиреоидное звено его регуляции у облученных животных, причем более заметно у неполовозрелых, что дает основание рекомендовать дальнейшее изучение минеральных вод в качестве корректора клеточного метаболизма при легкой степени

300

200

100

п

ш

г

I

К

I

А Б Индуц. ПОЛ

А Б Неиндуц.ПОЛ

А Б СОД

А Б Каталаза

Ско!

Б

В0СС1

го

А Б Тироксин

А Б Трийодтиронин

Рис. 1. Влияние питьевых минеральных вод различного состава на регуляцию активности аитиоксидантных ферментов в печени крыс разного всзраста после гамма-облучения А - минеральная вода источника N2; Б - минеральная вода источника N 7. Светлые столбики - половозрелые животные, темные столбики - неполовозрелые крысы. Звездочкой отмечены достоверные отличия от соответствующих контрольных значений (у животных, получавших водопроводную воду на фоне облучения), взятых за 100X.

радиационного поражения. Многофакторный корреляционный аналив подтверждает данное заключение.

ВЫВОДЫ:

1. Реакция ферментов антиоксидантной системы (СОД, каталазы, скорость восстановления НАДФ+) на облучение зависит от дозы и возраста: у половозрелых животных увеличение дозы облучения до 6 Гр приводит к подавлению активности основных антиоксид антных ферментов (СОД и каталазы); у неполовозрелых животных такая реакция отмечается при облучении в дозе 2 Гр, что свидетельствует о снижении эффективности механизмов антирадикальной ващиты у более молодых крыс. В то же время у неполовозрелых крыс интенсивность ПОЛ печени характеризуется более ниаким исходным уровнем и резким усилением под влиянием гамма-облучения, по сравнению с половозрелыми животными, у которых интенсивность ПОЛ возрастает при облучении в дозе 6 Гр на фоне подавления активности антиоксидан^Ных ферментов.

2. Содержание тироксина и трийодтиронина в сыворотке крови у неполовозрелых интактных животных значительно выше, чем у половозрелых. При однократном общем гамма-облучении в дозе 2 Гр их уровень существенно понижается на протяжении месяца наблюдения; у половозрелых животных - возрастает при воздействии низких доз ( 1 Гр и 2 Гр ) и снижается при высокой дозе облучения ( б Гр ) в течении первого месяца после воздействия.

3. Курсовой прием минеральной поды источника N 2 и источника N 7 у облученных половозрелых животных активирует индуцированное и иеиндуцированное ПОЛ печени по сравнению с контролем. У неполовозрелых жиеотных минеральная вода источника N 7 способствует нормализации неиндуцированного ПОЛ печени и снижению индуцированного ПОТ. по сравнен:® с животными получавшими водопроводную воду на фоне облучения (контроль).

4. У неполовозрелых животных минеральная вода источника N f способствует возвращению скорости восстановления НАДФ+ к уровню интактных животных и снижает активность каталазы. У половозрелых крыс эти минеральные воды не оказывают существенного влияния на активность антиоксидантных ферментов.

5. Курсовой прием минеральной воды источника N 2 и источника N 7 модифицирует тиреоидную активность у облученных животных в разной степени и в разном направлении,при этом характер изменений зависит от возраста: у неполовозрелых животных отмечается повышение уровня тироксина, а у половозрелых - достоверное снижение ниже уровня контрольных значений.

6. Радиационное поражение нарушает корреляционные взаимосвязи между интенсивность ПОЛ, активностью ферментов антиоксидант-ной системы и меняют характер взаимосвязей с тиреоидным звеном гормональной регуляции.

7. Минеральные воды, не содержащие сероводород, модифицируют эти корреляционные взаимосвязи, приближая их к характеру интактных животных, что позволяет рекомендовать питьевые минеральные воды типа Пятигорского источника N 7 ( углекислые гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридные натриево-кальциевые ) для дальнейшего изучения механизмов корригирующего воздейс-

- Е4 -

твия при легкой степени радиационного поражения.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Временная организация регуляторных систем при остром гамма-облучении/ Фролков В.К., Репс В.Ф., Ротто В.В./.-// Экология человека. Механизмы интеграции биологических систем. Проблемы адаптации : Тез. докл. науч.-практич. конф., Ростов-на-Дону, 29-31 мая 1990. - С. 142-143.

2. Роль мембрансвязанных ферментов в развитии различных патологий желудочно-кишечного тракта крыс / Репс В.Ф.,Подушина Н.Д., Ротто В.В./.- // Физиология пищеварения и всасывания : Тез.докл. XY Всесоюз. конф., Краснодар, 27-29 сентября 1990. -С. 234.

3. Состояние перекисного окисления липидов у животных при остром гамма-облучении/ Василенко Ю.К./.- // Материалы 46-й регион. конф. по фармации и фармакологии. - Пятигорск, 1991. -С.116.

4. Влияние углекислых и углекисло-сероводородных питьевых минеральных вод на перекисное окисление липидов у облученных животных/ Кривобоков Н.Г., Щелкунов A.B./.- // Санаторно-курортное лечение заболеваний органов пищеварения и обмена веществ : Тев. докл. региональной науч.-практич. конф., Желевно-водск-Ессентуки 1991. - С.48-49.

5. Активность ферментов антиоксидантной системы печени крыс при курсовом поении углекислыми минеральными водами / Кривобоков Н.Г., Щелкунов A.B./.-// Санаторно-курортное лечение заболеваний органов пищеварения и обмена веществ : Тез. докл.

региональной науч.-практич. конф., Железноводск-Кисловодск 1991. - С. 47-48.

6. О коррекции минеральными водами нарушений перекисного окисления липидов и их гормональной регуляции у животных разного возраста при остром гамма-облучении/ Василенко Ю.К./.- // Материалы 48-й конф. по фармации и фармакологии. - Пятигорск, 1993. - С.351

7. Изменение уровня тиреоидных гормонов в крови животных разного возраста при остром гамма-облучении / Василенко Ю.К./.-// Материалы 48-й конф. по фармации и фармакологии. Пятигорск, 1993. - С.271

8. Возрастные аспекты механизма действия питьевых минеральных вод различного состава при радиационном поражении/ Василенко Ю.К., Кривобокое Н.Г./.-/Информационное письмо, Пятигорск, - 1993. - 8 с.