Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние ионизирующих излучений на физико-химические и функциональные свойства белков энтероцитов слизистой тонкого кишечника крыс

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние ионизирующих излучений на физико-химические и функциональные свойства белков энтероцитов слизистой тонкого кишечника крыс"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА

ЮЖНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

украинский научно-исследовательский институт физиологии и биохимии

сельскохозяйственных животных

На правах рукописи

МОНАСТЫРСКАЯ

Светлана Семеновна

УДК 577.391.547.963.

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВ ЭНТЕРОЦИТОВ СЛИЗИСТОЙ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА КРЫС

03.00.04 — Биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Л ЬЕ О В - 19 Й Я

Работа выполнена на кафедре оиохкши к в проолемной лаборатории р&дкашонной и ¡Ькзико-химическсй биологии Львовекогс ордена Ленина государственного университета ик.К.Франко

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор Сухомлинов Б.Ф.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Макар И.А.

доктор медицинских наук, профессор Литовченко И.Н.

Ведущая организация - Институт Физиологии АН БСС?

Зашита состоится " 1988 г. в час.

на заседании специализированного совета К 020.14,01 в Украинском научно-исследовательском институте физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных по адресу: 2S0034, г.Львов-34, ул.Островского, 38

С диссертапией можно ознакомиться в библиотеке Украинского научно-исследовательского института физиологии и биохимик сельскохозяйственных, животных

Автореферат разослан " &Q " -¿¿¿¿Л- 1988 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук

Н.Н.Вольский

- з -

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИС1МКА РлШШ

Актуальность проблемы. Широкое испольэоьшшв радиации в мирных целях, в решении многих теоретических вопросов выдвигает перед радиобиологией новые цели и задачи. Важной задачей соврем' ч-ной радиобиологии является выяснение молекулярных механизмов действия ионизирующих излучений на физико-химические и функциональные свойства макромолекул.

Среда многочисленных нарушений, вызванных действием ионизирующей радиации, происходят различные морфологические и функциональные изменения в клетках желудочно-кишечного тракта Фёдоровский,1973; Лебедева, 1966/. Особенно чувствительной к действию радиации оказалась слизистая тонкого кишечника, в которой происходит интенсивное деление клеток.

Несмотря на значительное количество работ, проведенных в этом направлении /Сухомлинов и др.,1982;Блохина и соавт.,1971; Савицкий И.В.,1981,1982/ до сегодняшнего дня отдельные аспекты, касавшиеся обмена веществ в биологической системе слизистой кишечника под воздействием облучения практически не изучены.

Вместе с тем показало, что при дейссши ионизирующей радиации наряду с морфологическими- изменениям.! наблюдаются нарушения физико-химических свойств белков и ферментных систем слизистой тонкого кишечника /Сухомлинов, Г^со,1969; Чайка, 1979; Стрелина,1966; Суршгав, 1973/.

Как известно, слизистая оболочка кишечника относится к постоянно функционирующей ткани с высокой пролиферативной и метаболической активностью, требующей значительного количества энергии. Однако проблеме энергетического обмена в кишечных эгагеелиоцитах уделено мало внимания. Поэтому несомненный интерес представляет раскрытие молекулярных механизмов действия проникающей радиации на биологические системы организма, что позволяет более глубока проникнуть в сущность патогенетических процессов при лучевом поражении и изыскания эффективных методов лучевой терапии.

Цель и задачи исследований. Поскольку литературные данные касаются в основном исследований гомогенатов слизистой тонкого кишечника /т.е. всех эпителиальных клеток его/, поэтоцу целью наших исследований было изучение физико-химических и функциональных свойств белков антероцитов, составляющих 80-90$ общего количества его клеток, при воздействии ионизирующих излучений, определении вклада энтероцитов в общую картину лучевого поражения тонко-

го кишечника.

В связи с этим в нашей работе были поставлены следующие задачи :

- исследовать влияние рентгеновского облучения на электрофоре-тический спектр белков эптероцитов тонкого кишечника крыс;

- изучить действие рентгеновского излучения на активность отдельных ферментов гликолиза и цикла трикарбоновых кислот;

- определить характер изменений изоферментных спектров гексо-киназы Л'Л 2,7.1.1./, лактатдегидрогеназы /® 1ДД.27/, малат-дегидрогеназы /Ш 1.1 Д.37/:

- определить значения константы Михаэлиса для лактатдегидрогеназы в динамике лучевой болезни.

Научная новизна работы. Установлено, что после облучения в дозе 0,258 Кл/кг происходят количественные изменения в соот/юше-нии электрофоретических фракций белков эптероцитов тонкого кишечника крыс. Во все исследованные сроки /I час - 10-е сутки/ Наблюдается увеличение процентного содержания /- и Ь -глобулиновых фракций.

Показано, что а разгар лучевой болезни происходит значительное угнетение активности пируваткинады, ЛДГ, изоцитрат-, сукци-нат~, малатдегвдрогеназ/кроме гексокиназьг/, с последующим повышением активности только ферментов гликолиза на 5- и 10-е сутки после облучения, что свидетельствует о его компенсаторной роли в энергообеспечении эптероцитов в период репарационных процессов.

Впервые получены дшшые о нарушении иэоферментного спектра гексокинаэы и малатдегидрогенази под воздействием облучения.

Практическая ценность работы. Результаты исследований представляют теоретическое значение и практический интерес. Они являются информативными для биохимической оценки тяжести лучевого поражения в клинической практике и могут быть использованы для подбора эффективных радиопротекторов, а также при чтении курса лекций по радиационной биохимии.

^ПЁОбй^я^д^бо^^ Материалы диссертации доложены и обсуждены на 1У Всесоюзной межуниверситетской конференции по "Биологии клетки" /Тбилиси, 1985/, всесоюзном симпозиуме "Механизмы действия ионизирующего излучения на структуру и функции белков" /Львов, 198б/, У Украинском биохимическом съезде /йвано-Яранковск, 1967/, научдах конференциях Львовского университета, посвященных итогвм научно-исследовательской работы /1985,1906,1907/.

- б -

Публикация результатов цсслвйований. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Диссертационная работа изложена на 152 страницах мадшнописи и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, заключения и виводов. Список литературы состоит из 329 источников, из них 115 - иностранных авторов. Работа иллюстрирована 10 таблицами и 10 рисунками.

Материал и методы исследований. Опиты проводили lia бе лих беспородных крысах-самцах, массой 160-200 г, которых содержали па рационе вивария.„ В исследованиях использовали две группы eheothux: контрольную и опытную. Животных облучали на рентгеновском аппарате РУМ-П в дозе 0,268 Кл/кг при мощности доз и 0,172 ыА/кг, напряжении 180 кБ, силе тока 19 мА с фильтром Си 0,5 +■ AI 1,0, кожно-фокусное расстояние 40 см. Исследования проводили через I час, на 1,3,5 я 10-е сутки посла облучения.

Энтероцйти слизистой тонкого кишечника выделяли по методу Сухомлинова и соавт. /1983/. Фракционирование эпителиальных клеток из суспензии слизистой тонкого кишечника проводили в градиенте плотности сахарози по методу Сизовой в нашей модификации /1980/. Для биохимических исследований использовали две фракции клеток /4-5/ средних размеров, которые при микроскопических исследовапи-ях имеют зернистую структуру.

Экстрагирование белков проводили в трис-сахарозном буфере pli 7,4 в течение I ч. Митохондрии знтероцитов тонкого кишечника крыс выделяли методой дифференциального центрифугирования /Ахыеров, 1378/. Балок определяли по Лоури / ,1951/. Электрофора ¿и-

ческий анализ белков проводили в 7,5 ft полиакрилаыидном геле по Дэвису / Юагс'П ,1964/. Электрофореграиш обрабатывали денс.итоиет-рическк на микрофотометре Ш-2.

Активность ферментов определяли спектрофотометрическиш методами. Подбирали условия реакции, в которых определяемый фермент был бы в лимитирующем количества /Прохорова, I960/.

Изоферментный состав гекеокиназы, лактат- и малатдегидрогеназ исследовали методом диск-электрофореза в 7,5 % полиакриламидном геле, как указано вше. Зоны, облада;вдив активностью гекеокиназы, выявляли по £<~> h»* /1966/, лактатдегидрогеназы - по J/<t /1959/, малятдегидрогеназы - по л«'71964/. Расчет соотношения

шо'1о{« лактатдегцдрогеназы проводили по /{оляэляку /1979/. Значения Км для ВДГопределяли По методу двойных обратных величин Дайнуивера и Бэрка /Диксон, Уэбб, 1982/.

Полученные данные обрабатывали статистически /Ойвин, 1960/.

РЕЗУЛЬТАТ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСЩЕНИЕ

I. Влтше^Еентгшювмото на олектрофорети_чес_кую_

характеристику растворимых белков энтероцитов тонкого кишечника

Щ)ЫС.

Электрофоретический анализ растворимых белков энтероцитов тонкого кишечника контрольных и облученных крыс показал, что эти белки разделяются на 10 четко отграниченных фракций. Фракции.которые содержат основную массу белков, по подвижности в электрическом поле соответствуют преальбуминам и альбуминам сыворотки крови.

Рентгеновское облучение в дозе 0,£58 Кл/кг вызывает значительные количественные изменения в электрофоретнчоском спектре белков энтероцитов тонкого кишечника /табл.1/.

Таблица I

Процентное соотношение злектрофоретических фракций растворимых белков энтероцитов тонкого кишечника контрольных и облученных крыс / »г. = 6-8/

Время после облучения

Идентичность по подвижности белков сыворотки крови

преальбумины и. - и, / >-^лобули*/- и ьосл-у -альбумины /1-3/ : ны /4-7/ :глобулины /б-10/

М + -т

М +

!Л + -»г.

Контроль X час I сутки

а -и-

5 10

43,7+2,9 41,6+3,4х 42,0+2,3* 44,7+3,Xх 30,9+1,9 36,5+3,3

26,3+1,5

30,9+1,3

32,5+1,7

28,6+2,4х

51,3+1,9

35,1+3,1

30,0+1,6 27,3+1,1х 25,4+1,Iх 26,7+1,3х 17,0^1,8 28,4+3,4х

X - обозначены недостоверные различия между контролем и опитой при Р > 0,05.

Исследования показали, что рентгеновское облучение по-разному действует на изменение качественной и количественной характеристики электрофоретических компонентов. Наиболее чувствительными к действию радиации оказались фракции, соответствующие по подвижности и р> -глобулинам сыворотки крови. У облученных животных

процентное содержание фракций со средней подвижностью и Jt -глобулины/ значительно возрастает во все исследовашше сроки с одновременным снижением медленно- и быстродвижущихся фракций.

Отмеченные наш! изменения процентного содержания электрофоре-тических фракций растворимых белков онтероцитов тонкого кишашш-на свидетельствуют о том, что ионизирующая радиация значительно нарушает белковый гомеостаз исследованных клеток. Это может быть следствием структурно-метаболических изменений в клетках тонкого кишечника.

Установленные закономерности количественных изменений белкового спектра связаны с глубокими нарушениями биохимических механизмов, принимающих участие в метаболических процессах.

Изменение физико-химических свойств белков приводит к значительным функциональным нарушениям белков-ферментов в энтероцитах тонкого кишечника крыс под воздействием радиации.

2. Влияние ионизирующей радиации на ключевые ферменты гликолиза знтероцитов тонкого кишечника крыс.

Результаты наших исследований показали, что в облученном организме происходят довольно отчетливые изменения в активности ключевых ферментов гликолиза - гексокиназы, пируваткиназы и лак-татдегвдрогеншзы. В знтероцитах тонкого кишечника наблвдается достоверное увеличение уровня гексокиназной реакции во всё исследуемые сроки после облучения. Активность ПС на 1-е и 6-е сутки после облучения возрастает на 140 и 15СЙ соответственно по сравнению с контрольным уровнем.

Таблица 2

Активность гексокиназы энетроцитов тонкого кишечника крыс в норме и после рентгеновского облучения, мкМ НАД5Н за мин на ыг белка

1гг. = 6-8/

Время после ; Активность ГК

облучения и + rrt : Р

Контроль 0,0100+0,0007

Í час 0,0X80+0,0009 <0,001

• J сутки 0,0240+0,0008 <¿0,001

3 сутки 0,0165+0,0002 ¿0,001

5 0,0250+0,0017 ¿0,001

10 . 0,0160+0,0010 ¿0,001

Обнаруженный нами эффект повышенной активности фермента после облучения тавотных, по-видимому, обусловлен изменением интенсивности биосинтетических процессов, конформационными изменениями фермента, а также способностью гексокинаэы связываться с митохондриями.

Известно, что ГС находится в функциональной связи с биокатали-затор&ми пентозофосфатного цикла. Как считают некоторые авторы /Черкасова, 1976; Савицкий,.1981/, повышение активности ферментов пентозного цикла является регуляторным актом для осуществления быстрого переключения процессов обмена углеводов с анаэробного гликолиза на фосфоглюконатный путь и наоборот.

Таким образом, в энтеро'цитах тонкого кишечника происходит усиление начальных этапов превращения углеводов.

Логическим продолжением наших исследователей явилось изучение активности конечных реакций гликолиза - пируваткиназы и лактатде-гидрогенаоы. В изменении активности ПК и ЛДГ можно выделить два периода: первый - ранние реакции / I - 3-й сутки/, второй - 5 -10-е сутки после облучения /табл. З/.

Таблица 3

Активность лактатд" гидрогеназы и пируваткиназы энтероцитов тонкого кишечника крыс в норме и после рентгеновского облучения, мкМ НДДН за мин на мг белка / п «= 6 - б/

Бремя после

Активность ПК

Активность ЛДГ

облучения ; М + 'пг : Р ; М + 1 Р

Контроль 0,141+0,011 0,0170+0,0023

I час 0,150+0,005 >0,5 0,0178+0,0015 >0,5

I сутки 0,134+0,014 >0,5 0,0105*0,0010 <0,05

3 -"- 0,147+0,004 >0,1 0,0130+0,0010 >0,1

5 0,170+0,007 <0,01 0,0220+0,0020 ¿0,05

10 0,176+0,010 <0,01 0,0204+0,0016 >0,2

Установлено, что в начальный период лучевой болезни активность исследованных ферментов понижается, причем угнетение лактатдегид-рогеназной реакции выражено более значительно, чем гшруваткиназ-ной. В дальнейшем активность ПК и ЛДГ несколько повышается, превосходя контрольный уроьень.

Быстрая приспособляемость организма к различного рода воздей-

ствиям путем изменения обмена веществ обеспечивается наличием изоферментов. Как известно, изучение изоферментов дает возможность глубже понять процессы клеточного метаболизма, его регуляцию. Особое значение приобретает исследование иэозимного спектра ферментов в связи с их тонкой реакцией на воздействие различных экстремальных факторов, в том числе и рентгеновского облучения.

Исследование изозимных спектров гексояиназы тесно связано с регуляцией активности этого фермента. Как известно, гехсокиназа в тканях млекопитающих представлена несколькими формами /Алексахина, I9'72; ÓVi-W« ni, 1966/.

Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что в энте-рпцитад тонкого кишечника контрольных и облученных крыс содержатся 4 изофермента ГК. Ионизирующее облучение вызывает изменения в соотношении изоферментов ГК /табл. 4/. Эти изменения происходят в основном за счет повышения активности минорных изоформ фермента. Во все исследованные сроки процентное содержание Ш и 1У компонентов ГК увеличивается. Наиболее существенное увеличение активности отмечено для VJ изозима ГК.

Перераспределение изоферментного спектра ГК связано, по-видимому, с нарушением функционирования генома при радиационном поражении клетки.

Наряду с изменением удельной активности ДДГ ш исследовали изменения ее изозимного спектра при действии радиации. Как показали результаты наших исследований /табл. 5/, наиболее отчетливо изменяется активность ЛДГ-4. Активность этого изофермента снижается и составляет 74,01, 70,8 и £3,02Й от контроля соответственно через 1,24 и 72 часа после облучения. Наряду с уменьшением активности ДДГ-4 отмечается достоверное повышение активности ЛДГ-Г и ЛДГ-2 на 1-е и 3-й сутки после облучения. Снижение общей активности ДДГ за счет уменьшения основных изозимов ЛДГ-4 и ДДГ-5 в ранний период лучевой патологии может свидетельствовать о нарушении синтеза специфических белков в тонком кишечнике при поражении его ионизирующей радиацией.

Как видно из данных, представленных в табл. 5, начиная с 5-х суток после облучения Происходит достоверное возрастание активности ЛДГ-5 /на 23,5 и 47,4$ на 5- и 10-е сутки после облучения соответственно/ с одновременной нормализацией активности ЛДГ-I и ЛДГ-2. Изофермент ЛДГ-5 катализирует реакцию предпочтительно в сторону образования молочной кислоты. Это открывает больше воз-

Таблица 4

Активность изоферментов гексокик&зы в энтероцитах тонкого кишечника крыс в норме и после рентгеновского облучения в дозе 0,258 Кл/хг, усл. вд. = 6-8/

Боемя п'сле • Относительная активность изофермзнтов

облучения : ^ : ^ : ^ : ш_1у

: м + -т. | м + 'т : м + -п г : м + -гл.

Контроль 31,52+0,66 35,70+1,75 23,82+1,26 8,96*0,77

Облучение !

I час 26,31+2,61* 26,43+2,11 38,21+0,57 9,05+0,44« £

I сутки 25,78+1,66 27,78+2,48 30,69+1,74 15,75+1,00 '

3 26,75+1,80 23,26+1,56 33,45+0,85 16,54+0,99

5 25,46+1,85 21,82+1,34 30,90+1,71 21,82+0,39

10 23,73+1,15 24,45+1,51 30,93+1,47 20,69+1.56

х

- обозначены недостоверные различия между контролем и опытом при Р >0.05

Таблица 5

Активность изоферментсв лактатдегидрогеназы в энтероцитах тонкого кишечника крыс з норме и после рентгеновского облучения в дозе 0,258 Кл/кг, усл.ед.

/ «с. = 6-8 /

В^емя после облучения

Относительная активность изоферментов

ДДГ-1 и + -т

ЛДГ-2

М + ТУТ.

дцг-з

11 + п?

ЛДГ-4

ЛДГ-5 М +

Контроль 5,18+0,78 15,91+0,88 19,6+1,15 35,47+2,21 23,64+1,69

Облучение

I час 3.50*0,31* 13,40+0,69 20,01+1,31* 25,20+1,24 . 36,69+1,17

I сутки 9,32+0,49 21,67+1,18 21,£0+1,99й 25,06+2,77 22,13+1,82*

3. 12,25+1,08 21,12+0,61 22,12+1,42* 22.31+1,10 22,20+1,76й

5 6,-8+0,30« 13,91+0,62* 18,52+1,32* 31,52+0,88я 29,47+1,39

10 4,76+0,42* 13,56+р,ез* 21,28+0,37я 25,14+0,91 35.16+1,47

й - обозначены недостоверные различия мезду контролем и опытом при ? > 0,05

мощности дай активации гликолиза как компенсаторного механизма обеспечения ткани в условиях ингибироьания окислительных процессов. Не вызывает сомнения так же и тот факт, что в основе механизма повышения общей активности ДДГ на 5- и Ю-е сутки после облучения лежит усиление гликолитического пути обмена углеводов в онте-роцптах тонкого кишечника.

Анализ вызванных облучением сдвигов в содержании изоферментов свидетельствует о частичной утрате тканеслецифических признаков, что влечет за собой нарушения метаболических процессов.

С целью установления зависимости скорости лактатдегидрогеназ-ной рьакции от концентрации пирувата в области от 0,1 до 0,5 мМ методом двойных обратных величин по Лайнуиверу и Вэрку определено значение Кн дли ДЦГ равное 2,26' 10"^ Ь1.

Рентгеновское облучение в дозе 0,258 Кл/кг не вызывает достоверных различий в значениях Ку ЛДГ, однако отмечается тенденция к снижению этой величины. Некоторые авторы указывают /Яковлев, 1972/, что разные значения Кц могут быть связаны с наличием разных изоферментов или присутствием конкурентных ингибиторов.

Таким образом, гликолитические ферменты - гексокиназа, пиру-ваткиназа и лактатдегидрогеназа - существенно реагируют на воздействие ионизирующего излучения как изменением удельной активности, тик и перераспределением изоферментного спектра, что свидетельствует о значительном вкладе этих ферментов в общую картину радиационного поражения организма.

3. Действие рентгеновского облучения на отдельные ферменты цикла трикарбоновых кислот в змтероцитах тонкого кишечника крыс,

При исследовании направленности и характера энергетического метаболизма возникает вопрос о взаимозависимости анаэробного и аэробного обменов, т.е. гликолиза и цикла трикарбоновых кислот.

Известно, что с нарушением гликолитического превращения углеводов тесно связаны изменения в реакциях цикла Кребса.

Изучение изоцитрат - /ИЦЦГ/ и сукцинатдегидрогенаэ /СДГ/.при действии ионизирующей радиации показало, что у облученных животных наблюдаются существенные изменения их каталитической активности.

Как видно из табл. 6, влияние рентгеновских лучей на указанные ферменты выражается в резком угнетении их активности. Наиболее глубокое угнетение активности СДГ отмечается через I час, на

I- и 3-й сутки после оо'лучения. Так, через I час активность СДГ составляет 56,1%, а на 3-й сутки - 46,7$ от исходного уровня активности фермента. Наибольшее угнетение активности ИВДГ выявлено на 5-е сутки посла облучения /45,97° от контроля/.

Таблица 6

Активность изоцитрат-ч сукцшат- и мал&тдегвдрогенаэ а онте-тероцитрх тонкого кишечника крыс в норме и после рентгеновского облучения в дозе 0,258 Кл/кг, /п = 6-8/

Время после облучения

Активность ЩЦГ

10~3мкМ ПАДИ/ мин на мг белка

Активность СДГ

:10"^мкМ сукцина-;та/мин на мг : белка

Активность МДГ

юЛисМ ИАДИ/мин на мг белка

М + 777: Р

М + т

М +

Контроль I час X сутки 3

5 . 10 -"-

9,64+0,69 6,88+0,28 -¿0,005 6,56+0,52 ¿0,01 6,52+1,23 ¿0,05 4,41+0,53 -'0,001 14,40+1,93 >0,1

36,21+3,5 20,47+1,2 <0,05 22,73+1,32<0,05 16,94+2,62¿0,05 25,63*2,60>0,1 24,35+2,11>0,1

21,0+1,7 23,4+1,8 20,1+1,6 19,3+1,8 18,1+1,5 22,2+1,9

>0,5 >0,5 >0,5 >0,2 >0,5

Изменение активности исследованных ферментов в разгар лучевой патологии связано, по-видимому, с нарушением их структурной организации /конформации/ и интенсивности синтеза, вызванного лучевым воздействием.

Установленное нами понижение активности ИЦЦГ и СДГ согласуется с литературными данными, свидетельствующими о снижении потребления кислорода в тонком кишечнике крыс при воздействии радиации. Эти изменения приводят к понижению уровня аэробных процессов в эн-тероцитах тонкого кишечника в период лучевой болезни.

Однако лучевое воздействие не вызывает достоверных изменений активности МДГ во все исследованные сроки. Понижение активности фермента на I- 5-е сутки после облучения практически находится в пределах физиологических колебаний /табл. б/.

Эти данные свидетельствуют об относительной устойчивости МДГ к воздействию ионизирующего облучения, на что указывают и другие авторы /Даввдоа, 1981; Кендыщ, 1974/.

Хотя при воздействии радиации не обнаружено достоверных иоме-

ншый общей актныюс'гн ЫДГ, вместе с тем нами отмечены нарушения ее нзоформентного спектра.

Б знтероцитах тонкого кишечника крыс выявлено четыре изофор-ии МДГ. Результаты исследований свидетельствуют о том, что перераспределение в составе иооферментов ВДГ происходит в основном за счет изменения основных компонентов ВДГ-2 и МДГ-3 /табл.7/. Активность МДГ-2 достоверно увеличивается, а ЦЦГ-'З уменьшается во все исследованные сроки. Отмеченное перераспределение активности МДГ между различными ее формами может быть связано с трансмембранным перемещением вследствие изменения проницаемости митохондриальных мембрщ!, либо высвобождением структурно организованного фермента из комплексов с липопротеидами.

Таблица 7

Активность иаоферментов малатдегидрогеназы в знтероцитах тонкого кишечника крыс в норма и после рентгеновского облучения в дозе 0,258 Кл/кг, усл. ед. /л „ 6-8/

Бремя после

Относительная активность изоферментов ЫДГ

оолучения : мдг-1 : ыдг-Е 1 мдг-з { ыдг-4

: м + тп : Ы + -иг ; и + — ----- ! М £ •.х-.-.«.-

Контроль 25,55+2,08 34,37+1,45 27,39+1,52 12,69+1,56

Облучение

I час 26,73+1,58* 40,30+1,66 19,66+1,27 13„37+1,41к

X сутки 27,35+0,83н 42,23+1,80 16,84+1,66 13,61+0,89*

3 сутки 21,11+1,62х 48,07+2,09 13,48+2,56 17,34+1,24

5 -'«- 14,63+0,77 54,62+2,61 13,09+1,15 17,76+2,12 ■

10 14,39+2,55 49,96+3,95 15,79+1,29 19,86+1,64

х звездочкой обозначены недостоверные различия между контролем и опытои при Р > 0,05.

Следовательно, отмеченные нами изменения активности дегидрогеназ, отвественных за перенос электронов в цепи биологического окисления свидетельствует о глубоких изменениях в процессе тканевого дыхания.

Исходя из полученных в работа данных можно заключить, что рентгеновское облучение оказывает существенное влияние на уровень энергетического обмена в янтероцитах тонкого кишечника. Момно пред-

положить, что снижение уровня пентозофосфатнаго и гликолитииеоко-го метаболизма углеводов в меньшей степени, чем дыхания, следует рассматривать, как мобилизацию путей менее выгодных для нормальной ткани, но потенциальные возможности которых; оказыкавтсп достаточными для сохранения гомеостаяа и компенсации нарушенного энергетического обмена.

Таким образом, полученные данные по изучению впияния ионизирующего из учения на физико-химические и функциональные спойствч белков энтероцитов тонкого кишечника свидетельствуют о глубоких структурных изменениях белкоЕ, детерминирующих характер нарушения метаболических процессов в кишечнике, связанных с генерированием энергии, что находится в соответствии со структурно-метаболичо-ской теорией в радиобиологии /Кузин, 1980/.

выводи

1. Методом диск-электрофореза в Г1МГ впервые установлено, что растворимые белки энтероцитов тонкого кишечника интактных и o6iy~ ценных в дозе 0,250 Кл/кг белых крыс разделяются на 10 фракций. Основная масса белков сосредоточена в преальбумнновой и альбуминовой фракциях.

2. Рентгеновское облучение крыс вызывает количественное перераспределение электрофоретических компонентов белкового спектра энтероцитов тонкого кишечника. Отмечено значительное повышение процентного содержания Л - и -глобулииовых и уменьшении альбуминовой и f - глобулиновой фракций.

3. Установлено возрастание удельной активности гексокинаэы энтероцитов тонкого кишечника после воздействия рентгеновского облуче1шя.

4. Впервые выявлено перераспределение изоферментного спектра гексокинаэы под воздействием облучения, связанное с повышением активности минорных иэоформ фермента.

5. Отмочено угнетение активности пируваткиназы и лактатдегид-рогеназы в энтероцитах тонкого кишечника крыс в ранние сроки лучевой болезни /l-е - 3-й сутки/ и возрастание их активности в дальнейшие сроки исследований /5- и 10-е сутки/.

6. Впервые установлено радиоиндуцированное изменение иэофер-ментного спектра лактатдегидрогеназы в энтероцитах тонкого кишечника крыс,

7. В результате исследований в энтероцитах тонкого кишечника

jjOKtüjuiia. budMuitüiüCTb возрастания доли анаэробных процессов 11а Ь-н 10-е сутки после облучения.

8. Определены значения константы Ыихаэлиса Al^/ для лактат-легидрсгшмзи знтероцитов тонкого кишечника в динамике лучевой болезни.

9. Показано сншоние уровня активности изоцитратдегидроге-uiwu и сукцинатдогидрогеназы в процессе лучевой патодогии.

10. Уделышя активность малатдегидрогеназы находится в пределах фиаиологичаских колебаний на протяжении всего периода исследований /I ч - 10 сут/.

11. Вперьие исследован изоферментный спектр малатдегидрогеназы знтероцитов тонкого кишечника крыс. Ионизирующее излучение вызывает изменение соотношения Изоферментов малатдегидрогеназы за счет повышения активности основной изоформы МДГ-2.

ПРАК'ШЧЕШШ: РЕКОМЕНДАЦИИ

Данные электрофоретического исследования, активности и изо-ферыннгного спектра белков знтероцитов тонкого кишечника крыс, облученных в дозе 0,£58 Кл/кг могут быть использованы в клинической практике для оценки биохимического прогнозирования тяжести лучевого поражения и подбора аффективных радиопротекторов.

СПИСОК 011УБШС0ВА1ШЫХ РАБОТ ПО МАТЕРИАЛАМ Д1ССЕРТАДЦИ

1. Сухомлинов Б.Й., Заярнюк E.H., Буская С.С. Л1онастырская/. Влияние рентгеновского облучения на активность лактат- и малатдегидрогеназы знтероцитов слизистой двенадцатиперстной кишки крыс // йизико-хнмические механизмы действия экстремальных факторов на животный организм. Всстн. Львов, ун-та. Сер. биол, -Львов, I9C4. Вын. 15. - СД6-19.

2. Буская С.С. /Монастырская/, Заярнюк E.H. (Ьиаико-хиниче-ская характеристика суммарных белков аитероцитов слизистой двенадцатиперстной кишки крыс // Биология клетки: Материалы 1У Все-союан. мелунивер, конф. Тбилиси, I&-20 декабря 1985 г.: ü 2 ч.

- Тбилиси, i960. - 4.1. - С. 108.

3. Монастырская С.С. Исследование активности лактатдегидро-геназы и ее изоферментного спектра в знтероцитах тонкого кишечника облученных животных // Механизмы действия ионизирующего излучения на структуру и функцию белков: Материалы Всесопзн. симп.,

Львов, 25-27 ноября 1936 г. - Пущина, 1986. - С.13

4. Исследование активности гсксокииазы и пируваткштзы гит» роцитов тон кого кшечшка крыс при воздействии иошшфумцей радиации / Демида E.H., Чайка Я.П., Монастнрокпя С.С., Хмиль И.В. // Механизмы действия ионизирующего излучения на структуру и

функцию белков: Материалы Всесоюзн. сими., Львов, 25-27 ноября 1986 г. - Цущино, I98G. - С.44.

5. !£.нвстирська С.С., Демида Q.M., Чайка Я.II. Налип 1он1-зуючо! рад1ац!1 на нктивн1сть деяких фермент1т< вуглеводного cö-м!ну еитероцит1в тонкого кишеч.чшш щур1в // У Укр. б1.ох1м. з'Мзд Тези допов1дей. Хвано-Франк1вськ, воресень, 19tf/ р. -Ки1п, HW.

- С,357.

6. Сухомлинов E.V., Монастырская С.С., Демидп H.H. ко-химический анализ и (¡функциональная характеристика белков эптероцитов тонкого кишечника облученных крис // Молекулярная генетика и биофизика. Межведом, pectr.cd. - ¡{пев. - 1907, -

- С.3-6.

ЬГ 03739.Подписано к почет» 12.(6 .Св.Формат (ЮхОЧ/Гб. Сбьви I пвч.лист.Зак.бЭЭ.ТарДОО.Бесплотно,

Отпечатано офсетным способом в учебно-яксперимектальной типографии Украинского полиграфического нотитута имени Ивана Федорова г. Львов-?, ,\л. Ленина, 3.