Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков

Дюкина, Алсу Рашидовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков
ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков"

На правах рукописи

ДЮКИНА Алсу Рашидовна

ДЕЙСТВИЕ ИНФРАКРАСНОГО И РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЙ НА МЫШЕЙ И ИХ ПОТОМКОВ

03.01.01 - Радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

4858345

- 3 НОЯ 2011

МОСКВА, 2011

4858345

Работа выполнена в лаборатории клеточной инженерии Упреждения Российской академии наук Института теоретической и экспериментальной биофизики

РАН, г. Пущино

Научный руководитель: Кандидат биологических наук

Заичкина Светлана Игоревна Официальные оппоненты: Доктор медицинских наук, профессор

Засухина Галина Дмитриевна

Доктор биологических наук, профессор Гераськин Станислав Алексеевич

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт биофизики клетки РАН, г. Пущино

Зашита диссертации состоится ¿У ноября 2011 года в/' ч

в<

ч на заседании

диссертационного совета Д. 501.001.65 в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, биологический факультет. А&к?, ¿¿■О/О. //¿г ¿)с(/ СуЭ \

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Отзывы на автореферат просим присылать по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, биологический факультет, Т.В. Веселовой. Факс (495) 939-

11-15.

Автореферат диссертации разослан « октября 2011 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Доктор биологических наук

Т.В. Веселова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В последнее десятилетие особый интерес у исследователей вызывает феномен адаптивного ответа (АО). Этот феномен заключается в том, что предварительное облучение объекта в малых адаптирующих дозах ионизирующего излучения приводит к снижению чувствительности к последующему выявляющему воздействию больших доз радиации. Наличие радиационного адаптивного ответа (РАО) было установлено в лимфоцитах кролика (Liu et al., 1992), в растениях (Cortes et al., 1990), в клетках костного мозга мышей и крыс (Семенец и др., 1993; Farooqi and Kesavan, 1993; Бапакин и др., 1998), сперматозоидах мышей (Cai and Liu, 1990), в фибробластах китайского хомячка (Ibuki and Goto, 1994) и других объектах in vitro (Meyers et al., 1992). Было обнаружено, что РАО проявляется в нормальных клеточных линиях и не выявляется в злокачественных клетках (Ishii and Watanable, 1996;). Нами впервые был обнаружен эффект длительного, сравнимого со сроком жизни животного, сохранения РАО, индуцированного дозами 0,1 и 0,2 Гр острого у-облучения, в клетках костного мозга мышей по критерию хромосомных аберраций (Балакин и др., 1998; Заичкина и др., 1999). Многочисленные исследования РАО выявили, что этот феномен в значительной степени зависит от выбора оптимальных условий проведения эксперимента: величины и мощности адаптирующей дозы, временных параметров между адаптирующим и выявляющим воздействиями, качества излучения, объекта исследования (Заичкина и др., 2001; Заичкина и др., 2005; Засухина, 2008). Приведенные данные по действию малых доз у-радиации свидетельствуют о том, что они переводят организм в новое адаптированное

состояние, характеризующееся повышенной устойчивостью генома к повреждающим воздействиям в течение жизни животного. Явление, когда адаптирующее и выявляющее воздействия являются факторами разной природы, принято называть перекрестным АО, который рассматривается как одна из форм защиты организма от мутагенного действия, вызванного не только ионизирующей радиацией, но и химическими агентами и, вероятно, является важнейшим биологическим резервом повышения устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Поэтому проблема поиска адаптогенов физической или химической природы, способных, как и малые дозы уизлУчения! переводить организм в адаптированное состояние является актуальной. В настоящее время в медицинской практике появилось много различных приборов, действие которых основано на использовании электромагнитного излучения инфракрасной части спектра, рекомендованных для лечения воспалительных процессов, что дает основание предположить о возможных адаптивных свойствах данного вида излучения.

Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в изучении адаптирующего действия ионизирующего (рентгеновского) и неиопизирующего (инфракрасного) излучений на мышей и их потомков.

В соответствии с целью были поставлены основные задачи:

1) Выявить возможность и закономерности индукции АО в клетках костного мозга и тимуса мышей, предоблученных инфракрасным светом (ИКС) с длиной волны 850 нм, модулированной частотой 101 Гц, или рентгеновским излучением (РИ) в дозе 0.1 Гр.

2) Выявить влияние ИКС и РИ на уровень продукции активных форм кислорода (АФК) в цельной крови мышей.

3) Выявить влияние ИКС и РИ на скорость роста карциномы Эрлиха у мышей.

4) Установить возможность трансгенерационной передачи генетических повреждений трем поколениям мышей, облученных ИКС или РИ.

Научная новизна. 1) Впервые показано, что предварительное облучение мышей ИКС и малой дозой РИ уменьшает радиочувствительность клеток костного мозга и тимуса при дополнительном облучении их РИ в большой дозе, т.е. индуцирует равные по величине и временной динамике адаптивные ответы,

которые сохраняются до 2-х месяцев. Предоблучение ИКС и РИ индуцирует защитный эффект по торможению скорости роста опухоли; 2) Впервые выявлена связь между уровнем продукции АФК и индукцией АО у мышей при действии ИКС и РИ; 3) Впервые с помощью теста «адаптивный ответ» в клетках костного мозга и тимуса и скорости роста опухоли обнаружена возможность трансгенерационной передачи генетических повреждений потомству самцов, облученных ИКС и РИ в трех поколениях. Научно-практическая значимость. Обнаружено, что ИКС и РИ на ряду с такими изученными адаптогенами как алкилирующие соединения (Morse and Smith, 1987; Дубинина, 1995), тепловой шок (Rieger et al., 1985), перекись водорода (Cortes et al., 1990), ультрафиолетовое (Жестяников и Савельева, 1994) и лазерное (Karu et al., 1994) излучения, соли тяжелых металлов (Cai and Cherian, 1996), альдегиды (Nunoshíba et al., 1991) и флавоноиды (Oliveira et al., 1997; Oliveira et al., 2000, Кондакова, 2002) также могут индуцировать перекрестные АО, сравнимые по величине и динамике с у-индуцировапным АО (Wojewodzka et al., 1997). Полученные результаты позволяют рекомендовать применение ИКС в качестве адаптогена при работе в медицинской практике и лечении больных, сотрудников, занятых на производстве с повышенным радиационным фоном, а также для индукции гормсзиспых эффектов у сельскохозяйственных животных.

Апробация диссертации и публикации. По теме диссертации опубликовано 26 печатных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, 7 статей в сборниках научных конференций и 15 - в тезисах научных конференций.

Основные результаты доложены на международных и российских конференциях: III Международный симпозиум «Проблемы биохимии, радиационной и космической биологии» (24-28 января 2007 г., Москва-Дубна); II Международная конференция «Человек и электромагнитные поля» (28 мая - 1 июня 2007 г., Саров); 11-тая Международная Пущинская школа - конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» (29 октября - 2 ноября 2007г, Пущино); Российская научная конференция «Медико-биологические проблемы токсикологии и радиологии» (29-30 мая 2008, Санкт-Петербург, Россия); II Санкт-Петербургский Международный Экологический Форум «Окружающая среда и здоровье человека» (1-4 июля 2008, Санкт-Петербург, Россия); The 36th annual meeting of the European Radiation Research Society, Tours, France, 1-4

September, 2008; 12 -тая Международная Пущинская школа — конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» (10-14 ноября 2008г, Пущино); 7th International Meeting on the Effects of Low Doses of Radiation in Biological Systems: New Perspectives on Human Exposure (Lisbon, Portugal, 27-29 November 2008); The 37th annual meeting of the European Radiation Research Society, Prague, Czech Republic, 26-30 August, 2009; 13-тая Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» (28 сентября-2 октября 2009г, Пущино); 15th International Symposium on Microdosimetry. An Interdisciplinary Meeting on Ionizing Radiation Quality, Molecular Mechanisms, Cellular Effects, and Their Consequences for Low Level Risk Assessment and Radiation Therapy (Verona, Italy, October 25-30, 2009); The 2sd International Conference Medical Radiations: Research and Applications (7-9 April 2010, Marrakech - Morocco); 38th COSPAR Scientific Assembly, 18 - 25 July 2010, Bremen, Germany; The 38th annual meeting of the European Radiation Research Society, Stockholm, Sweden, 05-09 September, 2010. 14 Congress of the European Society for Photobiology. September 1-6, 2011, Geneva, Switzerland. 14 International Congress of radiation research. Incorporating 57 annual meeting of the Radiation Research Society. August 28 - September 1, 2011. Warsawa, Poland. Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть (объекты и методы исследований, результаты и обсуждения), выводы, список цитируемой литературы. Диссертация содержит {¿Iстраниц,^таблиц и (¿_ рисунка. Список литературы включает (¿^ссылок, из них на английском языке.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объект исследования. В экспериментах использовали 2-месячных самцов белых свободно скрещиваемых мышей линии SHK. Животных содержали в стандартных условиях вивария ИТЭБ РАН в пластиковых контейнерах по 10 штук. Эксперименты на животных проводили согласно рекомендациям Комиссии по биомедицинской этике в ИТЭБ РАН.

Условия облучения. Облучение мышей ИКС с длиной волны 850 нм, модулированной частотой 101 Гц, (22 мВт/см2), в течение 10 мин осуществляли при помощи прибора световой терапии. Облучение мышей РИ в дозе 1.5 Гр проводили на установке РУТ ИТЭБ РАН (200 кВ, 1 Гр/мин).

Схема экспериментов по исследованию адаптивного ответа. Для изучения индукции АО животных однократно в течение 10 мин облучали ИКС или РИ в дозе 0.1 Гр. Через 24 ч после адаптирующего воздействия все группы были облучены в выявляющей дозе 1.5 Гр РИ.

Приготовление цитологических препаратов костного мозга для оценки цитогенетических повреждений в полихроматофилъпых эритроцитах (ПХЭ) с помощью микроядерного теста осуществляли по стандартной методике (БсИгглсЗ, 1975) с некоторыми собственными модификациями. Оценку влияния облучения на тимус проводили с помощью анализа его относительной массы в зависимости от варианта воздействия. Продукцию АФК измеряли в цельной крови методом люминол-зависимой хемилюминесценции (ХЛ) с помощью 12 канального прибора СНЕМ1ШМ-12. Мышей декапитировали через 28 ч после воздействия в дозе 1.5 Гр. Образцы крови разводили в пропорции 1:1 (по объему) раствором Хенкса без добавления Са2+ и хранили при 4°С в течение 1 ч до проведения измерения ХЛ. Сигнал ХЛ регистрировали при 37°С последовательно в 12 мини-ячейках (У=200 ц1) в течение 4 мин, а период обновления данных на приборе составлял 2.5 с. Концентрация люмипола была 0.35 мМ [Мальцева и др., 2006; Беп/ага] й а1., 1982]. Готовили 2 пробы крови от каждого животного. Измерение ХЛ в крови контрольных и облученных клеток проводили параллельно. Получение солидной формы асцитной карциномы Эрлиха (АКЭ) по стандартной методике осуществляли путем внутримышечного введения в бедренную часть задней лапы 106 клеток АКЭ на мышь. Оценку скорости роста опухоли проводили путем измерения ее объема раз в неделю. В наших экспериментах, для получения поколений самцов, облученных ИКС и в дозе 0.1 Гр РИ, через 2 недели спаривали с необлученными самками. Этот срок был выбран с учетом времени, необходимого для постмейотического созревания гамет (от стадии сперматид до сперматозоидов), которые впоследствии участвуют в оплодотворении необлученных яйцеклеток. Т.к. клетки на постмейотической стадии сперматогенеза характеризуются низкой эффективностью функционирования систем репарации ДНК, можно полагать, что это способствует большему накоплению в созревающих сперматозоидах индуцированных радиацией нелетальных повреждений генома этих клеток (Фоменко и др., 2006).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием встроенного пакета статистического анализа MS Excel 2003 и SigmaPlot 10. В работе производили определение средних значений (М) измеряемых величин и стандартных отклонений среднего (ш). Данные в работе приведены при значениях *р<0.05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для исследования возможности индукции АО с помощью ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр мыши были облучены по схеме радиационного АО: адаптирующим воздействием ИКС или 0.1 Гр и через 24 ч выявляющей дозой 1.5 Гр РИ. Для более плотного контакта прибора с кожей при облучении ИКС одна группа животных была обработана депилятором для удаления волосяного покрова, а другая - не подвергалась такой обработке. Обе группы были облучены с помощью ИКС по 10 мин/сут в течение 14 сут, время воздействия которого было выбрано исходя из рекомендаций по эксплуатации прибора.

Таблица 1. Количество ПХЭ с МЯ в клетках костного мозга мышей с удаленным и неудаленным волосяным покровом при сочетанном воздействии ИКС и рентгеновского излучения в дозе 1.5 Гр в условиях in vivo

Воздействие Кол-во мышей Число анализи-ных ПХЭ Число ПХЭ сМЯ ПХЭ с МЯ, %

мыши с удаленным волосяным покровом

0 5 7 200 20 0.31+0.08

10 мин имитация ИКС (14 сут) 5 19 000 99 0.53+0.05

10 мин ИКС (14 сут) 5 7 000 30 0.39+0.07

10 мин ИКС (14 сут)+1.5 Гр через 1 сут 5 14 000 486 3.50+0.28'

10 мин (имитация ИКС) (14 сут) +1.5 Гр 5 20 ООО 1266 6.34+0.04

1.5 Гр 5 14 000 978 6.98+0.07

мыши с волосяным покровом

0 14 18 300 85 0.46+0.05

10 мин имитация ИКС (14 сут) 10 15 500 73 0.45+0.05

10 мин ИКС (14 сут) 11 27 700 82 0.36+0.08

10 мин ИКС(14 сут) +1.5 Гр через 1 сут 20 62 000 2782 4.42+0.31'

10 мин (имитация ИКС) (14 сут) +1.5 Гр через 1 сут 19 52 000 3373 6.63+0.28

1.5 Гр 30 54 000 4299 7.81+0.36

0.1 Гр+1.5 Гр И 26 000 1401 5.25+0.34-

Примечание. Здесь и далее в таблицах: *Р<0.05 по сравнению с группой мышей, облученной только в дозе 1.5 Гр.

Из результатов, представленных в табл. 1, видно, что у мышей, как с удаленным, так и неудаленным волосяным покровом уровень цитогенетических повреждений при облучении их ИКС и при имитации (выключенный прибор) его действия не отличался от спонтанного уровня. В работе японских исследователей (Nagasawa et al., 2000) на мышах ICR также было показано отсутствие эффекта ИКС на спонтанные уровни репродуктивности и компонентов плазмы крови. Отсутствие цитотоксического и генотоксического эффектов облучения низкоинтенсивным красным лазером (660 нм) на эритролейкемических клетках было показано и в работе (Logan et al., 1995). В то же время длительное воздействие длинноволнового ИКС как в светлое, так и в темное время суток повышало спонтанную двигательную активность мышей, а его фракционированное воздействие увеличивало эту активность только в светлую часть суток (Nagasawa et al., 2000). В работе (Лебедева и др., 1990) на роговице мышей показано, что различные дозы УФ лазерного действия (193, 223 и 248 нм) индуцируют очевидный мутагенный эффект.

Воздействие РИ на мышей, предварительно облученных ИКС, приводило к значительному уменьшению уровня цитогенетических повреждений как у животных с волосяным покровом, так и без него, по сравнению с группой мышей, облученных только одной дозой 1.5 Гр. Это может свидетельствовать об индукции перекрестного АО, причем его величина равна величине РАО при облучении мышей РИ. Защитный эффект был также обнаружен на нормальных фибробластах человека при действии на них ИКС (700-2000 нм) и последующего ультрафиолетового излучения, токсичного для этих клеток (Menezes et al., 1998). При имитации облучения ИКС и последующем облучении в дозе 1,5 Гр как у мышей с волосяным покровом, так и без него уровень цитогенетических повреждений не отличался от уровня повреждений после облучения этих животных только в дозе 1.5 Гр. Величина АО у мышей с волосяным покровом и без него сравнима по величине с РАО, полученным при облучении мышей по стандартной схеме АО, поэтому все дальнейшие эксперименты проводили на мышах с волосяным покровом.

Для определения минимального времени действия ИКС, необходимого для индукции АО, проводили эксперименты с многократным облучением ИКС по 10 мин в течение 1, 3, 7 и 14 сут и последующим рентгеновским облучением в дозе 1.5 Гр (табл. 2). Было выявлено значительное уменьшение выхода

цитогенетического повреждения во все исследуемые сроки действия ИКС, то есть наблюдался АО. Исходя из этих данных, в последующих опытах для индукции АО мышей облучали ИКС однократно в течение 10 мин.

Таблица 2. Количество ПХЭ с МЯ в клетках костного мозга мышей при сочетанном действии ИКС по 10 мин/сут в течение 1, 3, 7 и 14 сут и РИ в дозе 1.5 Гр

Воздействие Кол-во мышей Число анализи-ных ПХЭ Число ПХЭ сМЯ ПХЭ с МЯ, %

0 14 18 300 85 0.46+0.05

10 мин имитация ИКС (14 сут)+1.5 Гр 8 14 000 1027 7.05+0.65

10 мин ИКС (14 сут) + 1.5 Гр 15 40 000 1857 4.67+0.24*

10 мин ИКС (7 сут) + 1.5 Гр 15 40 000 1780 4.40+0,62*

10 мин ИКС (3 сут) + 1.5 Ц) 5 10 000 449 4,50+0,31*

10 мин ИКС(1 сут)+1.5 Гр 5 14 000 486 3.50+0.28*

1.5 Гр 15 27 000 2426 8.22+0.51

Для исследования динамики формирования АО нами были взяты интервалы между адаптирующими и выявляющей дозами, равные 30 мин, 1, 3, 5, 24 ч и 2 месяца. Эти сроки были определены ранее при изучении динамики РАО, индуцированного у-лучами у мышей (Заичкина и др., 1998). На рис. 1. представлены данные по изучению зависимости количества ПХЭ с МЯ в костном мозге мышей от времени между адаптирующими и выявляющим РИ в дозе 1.5 Гр воздействиями. Из рисунка видно, что уменьшение

Г) п

Дн

д,

с; 26 о О

С 4

б)

пД

Д, т Л

д.

д,

д.

Фон ИКС 1.5Гр <У_1_

_5_24 2 мес

Фон0.1Гр1.5Гр 0,5_1_3_5_24 2 мес

Время, ч Время, ч

Рис. 1. Зависимость количества ПХЭ с МЯ в костном мозге мышей от времени между адаптирующими ИКС (а) и РИ в дозе 0.1 Гр (б) воздействиями и выявляющей дозой 1.5 Гр рентгеновского излучения

цитогенетического повреждения как после адаптирующего воздействия ИКС, так и после адаптирующего воздействия РИ в дозе 0.1 Гр, наблюдается не ранее, чем через 5 ч и остается на этом уровне до 2-х месяцев, т.е наблюдается АО. Подобная динамика индукции АО наблюдалась на различных объектах при использовании малых доз у-излучения в качестве адаптирующего воздействия (Балакин и др., 1998; Заичкина и др., 1998, 1999, 2003). Облучение животных ИКС и рентгеновским излучением за 0.5 ч до рентгеновского облучения в дозе 1.5 Гр по схеме изучения действия радиопротекторов не выявило уменьшения количества ПХЭ с МЯ. В отличие от наших данных, в работе (Karu et al., 2005) показано, что предобработка HeNe лазером монослоя HeLa клеток увеличивает их выживаемость после гамма-излучения в дозе 5 Гр при интервале между воздействиями 60 и 180 мин, а в случае пятиминутного интервала кривые выживаемости совпадали. Авторы предполагают, что облучение HeNe лазером активизирует процессы репарации, и что этот феномен может являться АО.

Из таблицы 3 видно, что при использовании в качестве адаптирующего действия последовательного облучения ИКС и рентгеновского излучения в дозе 0.1 Гр и последующего через 24 ч дополнительного облучения выявляющей дозой 1.5 Гр не наблюдали дополнительного уменьшения повреждения, по сравнению с уровнем цитогенетического повреждения, которое наблюдается при адаптирующем действии только 0.1 Гр или только ИКС. Эти данные

Таблица 3. Количество ПХЭ с МЯ в клетках костного мозга мышей при сочетанном воздействии ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр и последующим облучении в дозе 1.5 Гр

Воздействие Кол-во Число Число ПХЭ

мышей анализир ованных ПХЭ ПХЭ сМЯ с МЯ, %

0 14 18 300 85 0.46+0.05

10 мин воздействия ИКС 11 27 700 82 0.36+0.08

10 мин (имитация ИКС) +0.1 Гр+1.5 Гр 5 18 000 810 4.47+0.67*

10 мин ИКС+0.1 Гр+1.5 Гр 15 48 200 2527 5.22+0.27*

1.5 Гр 30 54 000 4299 7.81+0.36

0.1 Гр+1.5 Гр 11 26 000 1401 5.25+0.34*

0.1 Гр+0.1 Гр+1.5 Гр 5 22 000 1143 5.20+0.33*

совпадают с результатами, полученными при фракционированном

адаптирующем рентгеновском облучении (0.1 Гр + 0.1 Гр) и последующим

выявляющем облучением в дозе 1.5 Гр. Полученные данные могут

свидетельствовать о едином механизме индукции адаптивного ответа этими видами излучений у мышей in vivo.

Для обнаружения эффектов действия ИКС необходимым условием является длина волны. Так, в работе (Bradford et al., 2005) на лимфоцитах человека показано, что действие ИКС 1072 и сочетанного действия ИКС 1072 и ИКС 1268 не влияло на жизнеспособность клеток, а облучение ИКС 880 вызывало уменьшение клеточной выживаемости, по сравнению с необлученным контролем. Таким образом, показано, что эффекты ИКС на живые организмы выявляются в очень узком диапазоне длин волн. Многие авторы соглашаются с концепцией, что только определенные длины волн имеют терапевтический эффект (Kreisler et al., 2002, 2003; Baxter, 1994; Castro et al., 1983).

На рис. 2 представлены данные по измерению массы тимусов после облучения мышей адаптирующими дозами ИКС и 0.1 Гр и через 24 ч выявляющей дозой 1.5 Гр РИ. Видно, что при обоих адаптирующих воздействиях на мышей масса тимуса после облучения в дозе 1.5 Гр восстанавливалась до контрольного значения (1.33 ± 0.09) по сравнению со значением массы тимуса при облучении только одной дозой 1.5 Гр (0.83 ± 0.04), Адаптирующее воздействие ИКС

щ 10

с 1,4

ч а.

ц 1.2

* сз

2 s

h э 1,0

Cj 3 5 0.8

о •л 5 о о CÛ 0.6

I S 0.4

ч о I < и а о Û.2

а О

Адаптирующее воздействие 0.1 Гр

Контроль ИКС ИК01.5Гр 1.5Гр

Контроль 0.1 Гр 0.1Гр+1.5Гр 1.5Гр

*р<0.05 по сравнению с группой мышей, облученной только дозой 1.5 Гр

Рис. 2. Зависимость массы тимусов мышей, предоблученных ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр

по схеме адаптивного ответа

которая приводила к резкому снижению массы органа. Таким образом, в тимусе, как и в клетках костного мозга, также наблюдается индукция равных по величине АО при обоих видах излучений. Масса тимуса при облучении

животных только адаптирующими воздействиями практически не отличается от ее значения в контрольной группе. Таким образом, можно предположить, что ИКС, так же как и РИ в дозе 0.1 Гр, стимулирует процессы кроветворения. Было показано, что низкие дозы радиации (0.05 - 0.1 Гр) также оказывают стимулирующий эффект на пролиферацию тимоцитов крыс (Shapochnikova et al., 1995), иммунную систему и способствуют адаптации клеток (Liu, 1995).

О.

2 -

ИКС (3 дн) + опухоль 0.1 Гр + опухоль опухоль + ИКС (3 дн) опухоль

5 10 15 20 25 30 35 40

Время после перевивки опухоли, сут

*р<0.05 по сравнению с контрольной группой мышей

Рис. 3. Динамика роста солидной формы карциномы Эрлиха у мышей после адаптирующих воздействий инфракрасным светом и рентгеновским излучением в дозе 0.1 Гр.

1 - ИКС (3 дн) + опухоль; 2-0.1 Гр + опухоль; 3 — опухоль + ИКС (3 дн); 4 -опухоль.

На рис. 3 представлены результаты по динамике роста солидной формы асцитной карциномы Эрлиха у мышей, облученных ИКС и рентгеновским излучением. Видно, что объем опухоли в зависимости от времени после адаптирующих воздействий уменьшался начиная с 24 дня по сравнению с контрольной группой, т.е. наблюдалось торможение скорости роста опухоли. В работе (Hong et al., 2001) также было показано подавление пролиферации опухолевых клеток, предоблученных электромагнитными полями с разными длинами волн. Аналогичные результаты были получены другими авторами при облучении мышей ИКС (Nagasawa et al., 1999 a, b; Toyokawa et al., 2003). Как видно из рис. 3. воздействие ИКС в течение 3 дней после перевивки опухоли не влияло на ее объем. В отличие от наших данных на мышах SHR с опухолью

Эрлиха было показано, что модулированное в диапазоне 5-8 Гц резонансное акустическое воздействие (ежедневно по 10 мин в течение 20 дней) оказывает противоопухолевое действие после перевивки опухоли (Громов и др., 2006). Аналогичное действие на уже имплантированную под кожу саркому М-1 оказывал лазерный аппарат (661 нм, 0.48 Вт/см2) (Романко и др., 2005).

У 0,025

~ 0,020 ©

0.015

-3

^ 0,010 О

^ 0,005

а)

щ 0,030

~ 0,020 -

- л п

(U 0,010

СО

Р- 0.005

б)

Фон 0 0,5 1 3 5 24 Время,ч

Фон 0 0,5 1 3

Время, ч

* р<0.05 по сравнению с контрольной группой (фон)

Рис. 4. Зависимость уровня продукции АФК в клетках крови мышей от времени после

воздействия инфракрасным (а) и рентгеновским в дозе 0.1 Гр (б) излучениями

На рис. 4 представлены зависимости уровня продукции АФК в клетках крови мышей от времени после облучения ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр. Видно, что уровень продукции АФК растет сразу после адаптирующих воздействии и достигает максимального значения через 0.5 ч, затем постепенно снижается до фонового значения к 5 ч и остается на том же уровне до 24 ч.

В работах многих авторов на различных объектах показано увеличение продукции АФК при воздействии различными повреждающими агентами. Так, на нормальных фибробластах легких человека через 30 мин после воздействия а-частицами в дозах 3.6-19.0 сГр наблюдали возрастание продукции АФК и интерлейкина-8, обладающего промитогенным действием (Narayanan et al., 1999). На 2 месячных самцах мышей линии C57BL/6 с удаленным волосяным покровом при облучении в течение 30 мин УФ-лампой зоны «В» («ЛЭ-30», 5.1 Вт/м2) было показано, что излучение не подавляло индуцированное иммобилизованным стрессом увеличение активности супероксиддисмутазы (СОД), однако снижало уровень церулоплазмина в плазме крови и содержание кортикостероидов в надпочечниках мышей (Ахалая и др., 2006).

В опытах на клетках пяти линий карциномы установлено, что уже спустя несколько минут после воздействия у-излучением в дозах 1-10 Гр продукция АФК усиливается и не зависит от дозы. Наблюдавшийся эффект активации продукции АФК авторы объясняют увеличением числа клеток, в которых оно происходило (Leach et al., 2001). При облучении крови пациентов с хронической ишемической болезнью сердца УФ-облучателем и низкоинтенсивным He-Ne лазером было показано методом индуцированной хемилюминесценции усиление продукции АФК в плазме крови (Гавришева и др., 1999). В отличие от наших данных при исследовании как фибробластов легких человека, подвергнутых воздействию а-частицами в дозах 0.4-19 сГр, так и при инкубации необлученных клеток в супернатанте суспензии облученных клеток наблюдается увеличение продукции АФК в течение 24 ч (Narayanan et al., 1997). Поглощение красного и ИК излучения компонентами дыхательной цепи митохондрий способствует повышению продукции АФК, аденозинтрифосфата или циклического аденозинмонофосфата, а также инициирует работу внутриклеточных сигнальных каскадов, промотирующих клеточную пролиферацию и цитопротекцию (Grossman et al., 1998; Karu et al., 1999; Duan et al., 2001; Lavi et al., 2003). Современные данные свидетельствуют о том, что низкоинтенсивное лазерное излучение в красном и ИК-диапазонах действует на клетки через фотоакцепторные молекулы цитохром С оксидазы -терминального фермента электрон-транспортной цепи митохондрий (Karu et al., 1999; Pastore et al., 2000; Elles et al., 2004; Liang et al., 2006). На клетках человека и крыс показаны роль митохондрий в восстановлении внутриклеточных органоидов, их мембран, а также связь энергетических процессов с репарацией ядра. Предложена новая гипотеза единого механизма действия радиозащитных и лечебных препаратов, заключающаяся в активации окислительного фосфорилирования и биогенеза митохондрий, что обеспечивает увеличение скорости репарации клетки. Обнаружено ранее неизвестное свойство митохондрий определять гомеостаз клетки. Авторы предполагают, что активация окислительного фосфорилирования митохондрий - путь защиты клетки от экстремальных состояний, а именно, от лучевого воздействия и опухолевого перерождения (Козырев и др., 2002). В работе американских исследователей на культуре стромальных клеток костного мозга показано, что радиация вызывала дозо- (0, 1, 2, 5 Гр) и времязависимое (6, 12, 24, 48 ч)

возрастание увеличения АФК (Копс1о е! а1., 2007). Таким образом, полученные результаты указывают на то, что как ионизирующее, так и неионизирующее излучения могут усиливать продукцию АФК, которая зависит от времени после

воздействия.

0,06

<L>

0,05

0,04

О 0,01

а)

ч ©

О 0.01

о.

б)

Фон 1.5Гр 0¿_3_

24 Змее

Фон 1.5Гр 0д5_3_

24 2мес

Время между воздействиями, ч

* р<0.05 по сравнению с группой мышей, облученных в дозе 1.5 Гр Рис. 5. Зависимость уровня продукции АФК в клетках крови мышей от времени между адаптирующими дозами инфракрасного (а) и рентгеновского в дозе 0.1 Гр (б) излучений и выявляющей дозой 1.5 Гр

При изучении индукции радиационного АО в костном мозге мышей in vivo через 0.5, 3, 5, 24 ч и 2 мес между адаптирующим в дозе 0.1 Гр и выявляющим в дозе 1.5 Гр воздействиями у-лучами было показано, что АО индуцируется не ранее 5 ч [Балакин и др., 1998; Заичкина и др., 1998], поэтому в данной работе мы определяли количество цитогенетических повреждений в костном мозге и продукцию АФК в цельной крови мышей в эти же временные интервалы. Из рис. 5 видно, что при облучении мышей обоими адаптирующими излучениями уровень продукции АФК после выявляющего воздействия снижается до контрольного значения так же к 5 ч, как и в случае облучения только адаптирующими дозами (рис. 4), и остается на этом уровне в течение 2-х месяцев, т.е., как и в случае 7-излучения, индуцируется АО. При облучении мышей только выявляющей дозой 1.5 Гр наблюдается максимальный уровень продукции АФК до 28 ч.

Некоторые авторы считают, что одним из возможных механизмов адаптационных процессов, индуцируемых воздействием радиации в малых дозах, является включение антиоксидантной защиты (Cramers et al., 2005). Так при сочетанном воздействии СОД и 7-излучения в дозе 0.1 Гр и последующим выявляющем воздействием в дозе 1.5 Гр не наблюдается уменьшение

цитогенетического повреждения в клетках костного мозга мышей, т.е. АО исчезает, в отличие от животных, предоблученных только в дозе 0.1 Гр у-излучения (Заичкина и др., 2004). Однако, в работе Засухиной Г.Д. было показано, что выключение активности СОД не отражается на формировании АО как в здоровых, так и в репаративно-дефектных клетках человека (Засухина и др., 2004).

При исследовании хронического воздействия у-излучения на мышей в течение 1 года в дозе 63.7 сГр (0.1745 сГр/сут) были показаны повышение активности репликативного и репаративного синтезов ДНК по отношению к контролю и некоторая тенденция к повышению содержания супероксидного анион-радикала. Обнаружена достоверная корреляционная связь между поврежденностью ДНК и содержанием супероксидного анион-радикала в клетках костного мозга, указывающая на большую повреждаемость ДНК оксирадикалами (Мазурик и др., 2002).

Далее нами была изучена возможность передачи генетических повреждений трем поколениям мышей, облученных ИКС или РИ в дозе 0.1 Гр. Результаты рис. 6 демонстрируют, что у поколений мышей от адаптированных ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр была снижена радиочувствительность и отсутствовала способность к индукции АО. При этом величина спонтанного фона была одинаковой как у потомков от облученных, так и не облученных самцов.

■ адаптирующая доза Я 0.1 Гр +1.5 Гр □ 1.5 Гр

Г±-|

рЬ-

1 шш

Р1 от Р1 от самцов, Р1 от самцов, Р2 от самцов, РЗ от самцов, необлученных облученных 0.1 облученных облученных облученных самцов Гр ИКС ИКС ИКС

Рис. 6. Количество ПХЭ с МЯ в клетках костного мозга у поколений от адаптированных мышей, облученных по схеме АО

II адаптирующая доза ■ 0.1 Гр + 1.5 Гр □ 1.5 Гр

Р2 от самцов, РЗ от самцов, облученных облученных ИКС ИКС

Р1 от Р1отсамцов, Потсамцов,

необлученных облученных 0.1 облученных самцов Гр ИКС

Рис.7. Масса тимусов у поколений от адаптированных мышей, облученных по схеме АО

При облучении по схеме АО масса тимусов у потомков от адаптированных мышей не восстанавливалась до контрольного значения (рис. 7) и примерно была равна значению массы тимусов при облучении только одной дозой 1.5 Гр. Таким образом, и по этому критерию не наблюдается индукция АО у поколений от облученных мышей в отличие от поколения необлученных животных.

ю о >х

о.

12 -] 10 -8 6 -4 -2 О

П от необлученных самцов П от самцов, облученных 0.1 Гр И от самцов, облученных ИКС Р2 от самцов, облученных ИКС ИЗ от самцов, облученных ИКС

5 10 15 20 25 30 35 40 Время после перевивки опухоли, сут

Рис. 8. Динамика роста солидной формы АКЭ у поколений самцов, облученных ИКС или РИ в дозе 0.1 Гр

Результаты, представленные на рис. 8, демонстрируют, что у трех поколений мышей, от облученных ИКС или РИ в дозе 0.1 Гр, средний размер опухоли не отличается от такового у контрольных мышей.

выводы

1) облучеиие мышей ИКС с длиной волны 850 им, модулированной частотой 101 Гц, также, как и РИ в дозе 0.1 Гр, индуцирует равные по величине и временной динамике адаптивные ответы, которые сохраняются до 2-х месяцев;

2) облучение мышей ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр восстанавливает массу тимусов до контрольного значения после выявляющего облучения в дозе 1.5

Гр;

3) впервые выявлена связь между уровнем продукции АФК и индукцией АО у мышей при действии ИКС и РИ: уровень продукции АФК достигает максимального значения через 0.5 ч и снижается до контрольного уровня к 5 ч после облучения, времени необходимого для проявления АО;

4) предоблучение мышей ИКС или РИ в дозе 0.1 Гр вызывает торможение скорости роста асцитной карциномы Эрлиха в солидной форме, воздействие ИКС после перевивки опухоли не вызывает торможения ее скорости;

5) облучение мышей ИКС или РИ в дозе 0.1 Гр индуцирует генетическую нестабильность у потомства, которая выявляется с помощью теста «адаптивный ответ» в клетках костного мозга и тимуса и скорости роста опухоли, по крайней мере, в трех поколениях.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. С.И. Заичкина, О.М. Розанова, А.Р. Дюкина, А.Х. Ахмадиева, Г.Ф. Аптикаева, С.П. Романченко, X. Мюллер. Инфракрасный свет, модулированный частотой 101 Гц, индуцирует цитогенетический адаптивный ответ в костном мозге мышей in vivo. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2009, Том 147, № 4, с. 407-410.

2. S.I. Zaichkina, О.М. Rozanova, G.F. Aptikaeva, A.Kh. Akhmadieva, E.N. Smirnova, S.P. Romanchenko, O.A. Vakhrusheva, S.S. Sorokina, A.R. Dyukina. Adaptive response and genetic instability induced by a low-dose rate radiation simulating the highaltitude flight conditions on mice in vivo. Int. J. Low Radiation, V. 6, № 1,2009, P. 28-36.

3. S.S. Sorokina, S.I. Zaichkina, O.M. Rozanova, G.F. Aptikaeva, A.Kh. Akhmadieva, E.N. Smirnova, S.P. Romanchenko, O.A. Vakhrusheva, A.R. Dyukina and V.N. Peleshko. Delayed effects of chronic low-dose high linear energy transfer (LET) radiation on mice in vivo. J. Radiation Protection Dosimetry. 2010, P. 1-6.

4. A.P. Дюкина, С.И. Заичкина, О.М. Розанова, С.П. Романченко, В.Н. Мальцева, Г.Ф. Аптикаева. Влияние инфракрасного и рентгеновского

излучений на продукцию активных форм кислорода и индукцию

цитогенетических повреждений в костном мозге мышей in vivo.

Радиационная биология. Радиоэкология. 2011, Т. 51, № 5. С. 536-541.

Список материалов в сборниках научных конференций

1. Дюкина А.Р., Заичкина С.И.,Розанова О.М., Романченко С.П., Сорокина С.С., Мюллер X. Изучение защитных свойств инфракрасного света, модулированного частотой 101 Гц, на мышах IN VIVO //Человек и электромагнитные поля. Сборник докладов III Международной конференции 24-27 мая 2010 г. Саров. 2010.-С.271-280.

2. Заичкина С. И., Розанова О. М., Ахмадиева А. X., Аптикаева Г. Ф., Смирнова Е.Н., Романченко С.П., Дюкина А.Р. Исследование сочетанного действия кверцетина и ионизирующей радиации на индукцию цитогенетического повреждения в клетках костного мозга мышей in vivo. Материалы 5-й национальной научно-практической конференции с международным участием «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» Смоленск, Россия, 18-22 сентября 2007 г. С. 429-431.

3. Sorokina S., Zaichkina S., Rozanova О., Aptikaeva G., Smirnova H., Romanchenko S., Dyukina A., Peleshko V. "Induction of adaptive response and genomic instability in mice by bendazol and chronic high-LET radiation", P.79-82. Proceedings of 37th Annual Meeting of the European Radiation Research Society (26-29 august, Prague, 2009).

4. Zaichkina S. I., Rozanova О. M., Dyukina A.R., Maltseva V.N., Aptikaeva G. F., Sorokina S. S., Romanchenko S. P. and Mueller H. "Investigation of the combined action of infrared light modulated by 101 hz and X-rays on the cytogenetic damage and the production of reactive oxygen species in mice in vivo" - P. 174-176. Proceedings of VI national scientific-practical conference with international participation "Reactive oxygen species, nitric oxide, antioxidants and human health" (Smolensk, September 14-18, 2009.)- 183 p.

5. Sorokina S. S., Zaichkina S. I., Rozanova О. M., Aptikaeva G. F., Akhmadieva A. Kh., Smirnova E. N., Romanchenko S. P., Vakhrusheva O. A., Dyukina A. R., Peleshko V. N. Low-dose-rate high-let radiation induces adaptive response and genetic instability in mice in vivo. - P.101-105. Proceedings of The International Conference «Biological effects of low dose of ionizing radiation and radioactive contamination of the environment» (September 14-17, 2009, Syktyvkar, Komi Republic, Russia).

6. С.И. Заичкина, O.M. Розанова, А.Р. Дюкина, С.П. Романченко, В.Н. Мальцева. Инфракрасный свет (850 нм), модулированный частотой 101 Гц, индуцирует адаптивный ответ в костном мозге и крови мышей in vivo. Сборник материалов III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика-2010», Москва, МГУ, 21-25 июня 2010 г. С. 7-10.

7. A.R. Dyukina. Study of the infrared light (850 nm), modulated by 101 Hz, action on the cross adaptive response induction and the reactive oxygen species

production in mice in vivo. Third International Conference, Dedicated to N.W. Timofeeff-Ressovsky "Modern problems of genetics, radiobiology, radioecology and evolution", Third readings after V.I. Korogodin and V.A. Shevchenko, NATO Advanced Research Workshop "Radiobiological issues pertaining to environmental security and ecoterrorism" "Abstracts. Papers by young scientists", Alushta, 9-13 October 2010. P. 59, p. 185-187.

Список тезисов

1. Дюкина A.P., Заичкина С.И., Розанова О.М., Ахмадиева А.Х., Аптикаепа Г.Ф., Романченко С.П., Сорокина С.С., Мюллер X. Инфракрасный свет, модулированный частотой 101 Гц, индуцирует цитогенетический адаптивный ответ в костном мозге мышей in vivo. 12-тая Международная Путинская школа - конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» (10-14 ноября 2008г, Пущино). - С. 127.

2. С.И. Заичкина, О.М. Розанова, А.Р. Дюкина, А.Х. Ахмадиева, Г.Ф. Аптикаева, С.П. Романченко, С.С. Сорокина, X. Мюллер. «Влияние предоблучения мышей инфракрасным светом, модулированным частотой 101 Гц, на уровень цитогенетических повреждений в костном мозге, массу тимусов и скорость роста карциномы Эрлиха» (V Международный конгресс «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине», Санкт-Петербург, 29 июня - 3 июля, 2009).

3. А.Р. Дюкина, С.И. Заичкина, О.М. Розанова, В.Н. Мальцева, С.С. Сорокина, С.П. Романченко «Изучение горметического действия инфракрасного света на мышах in vivo» 13-тая Международная Пущинская школа - конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» (28 сентября-2 октября 2009г, Пущино). - С. 101-102.

4. S.I. Zaichkina, О.М. Rozanova, A.R. Dyukina, S.P. Romanchenko, S.S. Sorokina, A. E. Shemjakov, G. F. Aptikaeva, H.N, Smirnova, V.E. Balakin, H. Muller. "Influence of low doses of different physical and chemical agents on the induction of cytogenetic adaptive response and the growth of solid tumor in mice in vivo". The 2sd International Conference Medical Radiations: Research and Applications (7-9 April 2010, Marrakech - Morocco).

5. Sorokina S.S., Zaichkina S.I., Rozanova O.M., Dyukina A.R., Romanchenko S.P., Aptikaeva G.F., Smirnova H.N., O.A.Vakhrusheva. «Cross-adaptation as the way to the enhance of organism protective responses in vivo». The 38,h annual meeting of the European Radiation Research Society, Stockholm, Sweden, 05-09 September, 2010.

6. S.I Zaichkina, O.M. Rozanova, A.R. Dyukina, V.N. Maltseva, G.F. Aptikaeva, S.S. Sorokina, S.P. Romanchenko, H. Mueller. The effect of infrared light modulated by 101 Hz and X-rays pre-exposures on the cytogenetic damage and reactive oxygen species production in mice in vivo. 38th Annual Meeting of the European Radiation Research Society (ERR), Abstracts, Stockholm, 5-9 September 2010, p. 69.

7. Svetlana I Zaichkina, Olga M. Rozanova, AIsu R. Dyukina, Valentina N. Maltseva, Gella F. Aptikaeva, Svetlana S. Sorokina, Sergei P. Romanchenko,

Hartmut Mueller Investigation of the combined action of infrared light modulated by 101 Hz and X-rays on the cytogenetic damage and the production of reactive oxygen species in mice in vivo. European society for photobiology, 2010 photobiology school june 21-26, 2010, in brixen/bressanone, Italy. Programme Poster Abstracts, p. 10.

8. Дюкина A.P. Изучение герметического действия инфракрасно света и рентгеновского излучения на мышах in vivo. Сборник работ молодых ученых ИТЭБ РАН 20-21 октября 2009 г. Пущино 2009 г. С. 25-26.

9. С.И. Заичкина, О.М. Розанова, А.Р. Дюкина, С.П. Романченко, В.Н.Мальцева,С.С. Сорокина, X. Мюллер. Изучение герметического действия инфракрасного и рентгеновского излучений на мышах in vivo. VI Съезд по радиационным исследованиям 25-28 октября 2010 года (Москва). С. 188.

10. А.Р. Дюкина. Влияние инфракрасного света, модулированного частотой 101 Гц, и рентгеновского излучения на генетический аппарат и выживаемость Ю и fl поколения мышей in vivo. 14-тая Международная Пущинская школа -конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» (19 -23 апреля 20 Юг, Пущино). С. 127.

11. С.И. Заичкина, О.М. Розанова, А.Р. Дюкина, С.П. Романченко, С.С. Сорокина. Изучение биологического действия инфракрасного света на мышах и их потомках. Материалы IV Международной школы молодых ученых по молекулярной генетике «Геномика и биология клетки», Москва-Звенигород, 29 ноября - 3 декабря 2010. С. 77-79.

12. А.Р. Дюкина. Исследование биологического действия инфракрасного света, модулированного частотой 101 Гц, на мышах и их потомках. 15-тая Международная Пущинская школа - конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» (18 -22 апреля 2011 г, Пущино). С. 165-166.

13. А.Р. Дюкина, С.И. Заичкина, О.М. Розанова, С.П. Романченко, Г.Ф. Аптикаева, С.С. Сорокина, А.Е. Шемяков. Изучение биологического действия инфракрасного света на мышах и их потомках. Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии: Тезисы докладов Российской научной конференции с международным участием, Санкт-Петербург, 19-20 мая 2011 г. -Спб: ООО «Издательство Фолиант», 2011. С. 130.

14. A.R. Dyukina, S.I Zaichkina, О.М. Rozanova, S.P. Romanchenko. Infrared light induced protective effect and transgenerational genetic instability on mice and their offspring. Programe book of abstract. 14 Congress of the European Society for Photobiology. September 1-6, 2011, Geneva, Switzerland. P. 135.

15. A.R. Dyukina, S.I Zaichkina, O.M. Rozanova, S.P. Romanchenko, G.F. Aptikaeva, S.S. Sorokina. The study of biological action of infrared light on mice and their offspring. Programe guide and book of abstracts. 14 International Congress of radiation research. Incorporatihg 57 annual meeting of the Radiation Research Society. Agust 28 - September 1,2011. Warsawa, Poland. P. 288.

Подписано в печать:

11.10.2011

Заказ № 6037 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Дюкина, Алсу Рашидовна

ВВЕДЕНИЕ.

ЧАСТЬ 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Феномен радиационного адаптивного ответа.

1.2. Характеристики радиационного АО.

1.2.1. Зависимость АО от величины адаптирующей дозы.;.

Г.2.2. Зависимость АО от мощности адаптирующей дозы.

1.2.3. Зависимость АО от времени между адаптирующим и выявляющим излучениями.

1 .¿.^Возможность трансгенерационной передачи АО:.

1.3. Характеристика перекрестного АО.

1.4. Механизмы АО.

1.5. Инфракрасное излучение.

1.5.1. Характеристика инфракрасного облучения.

ЧАСТЬ 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.!

2.1. Объект исследования.

2.2. Облучение.

2.3: Приготовление цитологических препаратов костного мозга для МЯ-теста.

2.4. Оценка влияния облучения на тимус:.

2.5. Перевивание асцитной карциномы Эрлиха.

2.6. Измерение уровня продукции активных форм кислорода.

2.7. Спаривание животных.

ЧАСТЬ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Влияние ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр на формирование АО у мышей.

3.2. Исследование динамики формирования АО, индуцированного ИКС или РИ в дозе 0.1 Гр, на мышах.

3.3. Исследование сочетанного адаптирующего воздействия ИКС и 0.1 Гр и последующего выявляющего действия РИ в дозе 1.5 Гр.

3.4. Влияние предоблучения мышей ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр на массу тимусов.

3.5. Влияние ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр на скорость роста перевиваемой опухоли у мышей.

3.6. Влияние ИКС и РИ в дозе 0.1 Гр на продукцию АФК в крови.

3.7. Изучение генетической нестабильности в трех поколениях мышей.

ВЫВОДЫ.

Список сокращений.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков"

Актуальность проблемы. Несмотря на то, что радиационная биология в настоящий момент обладает обширными знаниями о механизмах и закономерностях действия больших доз ионизирующих излучений на живые объекты, этого оказалось недостаточно для объяснения» таких специфических эффектов малых доз как гиперчувствительность, радиационный адаптивный ответ, генетическая нестабильность в поколениях, эффект свидетеля и гормезис. В последнее десятилетие особый интерес у исследователей вызывает феномен адаптивного ответа (АО). Этот феномен заключается в том, что предварительное облучение объекта в малых адаптирующих дозах ионизирующего излучения приводит к снижению чувствительности к последующему выявляющему воздействию больших доз радиации. Наличие радиационного адаптивного ответа (РАО) было установлено в лимфоцитах кролика (Liu et al., 1992), в растениях (Cortes et al., 1990); в клетках костного ' мозга мышей и крыс (Семенец и др., 1993; Farooqi and-Kesavan, 1993; Балакин и др., 1998), сперматозоидах мышей (Cai and Liu, 1990), в фибробластах китайского хомячка (Ibuki and Goto, 1994) и других объектах in vitro (Meyers et al., 1992). Было обнаружено, что РАО проявляется в нормальных клеточных линиях и не выявляется в злокачественных клетках (Ishii and Watanable, 1996). Нами впервые был обнаружен эффект длительного, сравнимого со сроком жизни животного, сохранения РАО, индуцированного дозами 0,1 и 0,2 Гр острого у-облучения, в клетках костного мозга мышей по критерию хромосомных аберраций (Балакин и др., 1998; Заичкина и др., 1999). Многочисленные исследования РАО выявили, что этот феномен в значительной степени зависит от выбора оптимальных условий проведения эксперимента: величины и мощности адаптирующей дозы, временных параметров между адаптирующим и выявляющим воздействиями, качества излучения, объекта исследования (Заичкина и др., 2001; Заичкина и др., 2005; Засухина, 2008). Приведенные данные по действию малых доз у-радиации свидетельствуют о том, что они переводят организм в новое адаптированное состояние, характеризующееся повышенной устойчивостью генома к повреждающим воздействиям в течение жизни животного. Явление, когда адаптирующее и выявляющее воздействия являются факторами разной природы, принято называть перекрестным: АО, который рассматривается! как одна из форм защиты организма; от мутагенного действия, вызванного не только ионизирующей радиацией; но и химическими- агентами, щ вероятно, является важнейшим биологическим резервом повышения устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Поэтому проблема? поиска адаптогенов физической или химической природы, способных, как и малые: дозы у-излучения,. переводить организм в адаптированное состояние является актуальной и? имеет не! только фундаментальное значение для выяснения?: механизмов действия малых: доз различных, излучений,, но и практическое значение,-, для оценки и прогнозирования: последствий облучения» человека- и для использования вг медицине и сельском хозяйстве.

Вшастоящее.время в медицинской практике появилось много различных приборов, действие которых основано на использовании: электромагнитногог излучения инфракрасной» части спектра, рекомендованных для- лечения' воспалительных процессов, что дает основание: предположить о возможных адаптивных свойствах данного вида излучения.

Задачи исследования

Цель работы заключалась в изучении адаптирующего действия ионизирующего (рентгеновского) и неионизирующего (инфракрасного) излучений на мышей и их потомков.

В соответствии с целью были поставлены основные задачи:

1. Выявить возможность и закономерности индукции АО в клетках костного мозга и тимуса' мышей, предоблученных инфракрасным светом

ИКС) с длиной волны 850 нм, модулированной частотой 101 Гц, и рентгеновским излучением (РИ) в дозе 0.1 Гр.

2. Выявить влияние ИКС и РИ на уровень, продукции активных форм кислорода (АФК) в цельной крови мышей.

3. Выявить влияние ИКС и РИ на скорость роста карциномы Эрлиха у мышей:

4. Установить возможность трансгенерационной передачи генетических повреждений трем поколениям мышей, облученных ИКС или РИ.

Научная новизна, полученных результатов. 1¡. Впервые показано, что предварительное облучение мышей ИКС и малой- дозой РИ уменьшает радиочувствительность клеток костного мозга и тимуса при дополнительном облучении их РИ в большой дозе, т.е. индуцирует равные по величине и временной динамике адаптивные ответы, которые сохраняются до 2-х месяцев. Предоблучение ИКС и РИ индуцирует защитный эффект по торможению скорости роста опухоли; 2. Впервые выявлена связь между уровнем продукции АФК и индукцией АО у мышеи при-действии* ИКС и РИ;: 3. Впервые с помощью теста «адаптивный ответ» в клетках костного мозга и тимуса и скорости роста опухоли^ обнаружена- возможность« трансгенерационной; передачи генетических повреждений потомству самцов, облученных ИКС и РИ в трех поколениях.

Научно-практическое значение работы.

Обнаружено, что ИКС и РИ на ряду с такими изученными адаптогенами как алкилирующие соединения (Morse and Smith, 1987; Дубинина, 1995), тепловой шок (Rieger. et al., 1985); перекись водорода (Cortes et al., 1990), ультрафиолетовое (Жестяников и Савельева; 1994) и лазерное (Karu et al., 1994) излучения, соли тяжелых металлов (Cai and Cherian, 1996), альдегиды (Nunoshiba et al., 1991) и флавоноиды (Oliveira et al., 1997; Oliveira et al., 2000, Кондакова, 2002) также могут индуцировать перекрестные АО, сравнимые по величине и динамике с у-индуцированным АО (Wojewodzka et al., 1997).

Полученные результаты позволяют рекомендовать применение ИКС в качестве адаптогена при работе в медицинской практике и для сотрудников, занятых на производстве с повышенным радиационным фоном, а также для индукции гормезисных эффектов у сельскохозяйственных животных.

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Дюкина, Алсу Рашидовна

выводы

1) облучение мышей ИКС с длиной волны 850 нм, модулированной частотой 101 Гц, также, как и РИ в дозе 0.1 Гр, индуцирует в клетках костного мозга равные по величине и временной динамике адаптивные ответы, которые сохраняются до 2-х месяцев;

Гр;

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дюкина, Алсу Рашидовна, Москва

1. Балакин В.Е., Заичкина С.И., Клоков Д.Ю., Аптикаева Г.Ф., Ахмадиева А.Х., Розанова О.М., Смирнова E.H.' (1998) Обнаружение эффекта длительного сохранения радиационного адаптивного ответа в костном мозге мышей. Доклад РАН: 363(6):843-845.

2. Боднарчук И.А. (2002) Гипотеза^ о механизме индукции* адаптивного ответа при облучении клеток млекопитающих в малых дозах. Радиац. Биол. Радиоэкол. 42(1):36-43.

3. ВОЗ 1982 .Периферические нейропатии: Доклад Исследовательской группы ВОЗ. Женева: 142 е.- (ВОЗ. Серия технических докладов. 654).

4. Гавришева И.А., Родионов Г.Г. // Тезисы докладов w сообщений Международной конференции «Свободнорадикальные процессы: экологические, фармакологические и клинические- аспекты», С-Пб., 8-9 сентября 1999. С. 766-767.

5. Гапеев А.Б. (2006) Физико-химические механизмы действия электромагнитного излучения крайне высоких частот на клеточном иорганизменном уровнях. Диссертация на соискание науч. степ. д. физ.-мат. наук. Инст-т Биофизики Клетки, г. Пущино, 288 с.

6. Ю.Гильяно Н.Я., Большакова О.И., Бикинеева5 Е.Г., Носкин Л.А. (1999) Клеточные реакции индуцированные хроническим облучением бета частицами испускаемыми при распаде 14С. Радиац.биология. Радиоэкология. 39(5):543-547.

7. П.Громов А.И., Филов В. А., Стуков А.Н., Рыбина Л. А. Изучение противоопухолевого эффекта резонансного акустического воздействия, модулированного тэта-ритмом. Вопросы онкологии, 2006, Т. 52, № 5. С. 550551-.

8. Даренская П.Г., Кознова Л.Б., Акоев И.Г., Невская Г.Ф. (1968) Относительная биологическая активность излучений. Фактор времени облучения. М.: Атомиздат, 1968. - 376 с.

9. Клоков Д.Ю. (2000) Закономерности формирования радиационного адаптивного ответа в костном мозге мышей ш vivo. Автореф.дис. на соискание степени канд. биол. наук., Пущинский Гос. Унив-т., Пущино. с. 103.

10. Козырев Е.В., Елисеенко H.H. // Радиац. биол. Радиоэкол. 2002. Т. 42. № 6. С. 632-635.

11. Котеров А.Н. Ингибирование металлотионеином Ее2+-индуцированного перекисного окисления липидов в липопротеинах яичного желтка // Биохимия. 1997. Т 62. № 2. С. 164-166.

12. Кропачова К., Мишурова Е. (1994) Влияние хронического предварительного облучения на скрытые повреждения; индуцированные однократным острым /-облучением крыс. Радиобиология. 34(2):251-256.

13. Кузин A.M. (1995) Идеи радиационного гормезиса в атомном веке. М::Наука, 1995, 158 с.

14. Литтл Д.Б. Немишенные эффекты ионизирующих излучений: выводы применительно^ к низкодозовым воздействиям // Радиац. биология. Радиоэкология. 2007. Т. 47. № 3; С. 262-272.

15. Лобко В.В., Кайру Т.Й.,, Летохов; B.C. Существенна- ли1 когерентность низкоинтенсивного лазерного света- при его воздействии^ на биологические объекты?// Биофизика.- 1985. -т.ЗО. вып. 2- с.366-371.

16. Лотарева О.В. (1990) Комбинированное действие N-MeTrni-N'-mrrpo-N-нитрозогуанидина и- УФ-света на bacillus subtilis. Известия? Акад Наук СССР (Биол) 928-93 Г

17. Малиновская С.Л: и-др. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения и широкополосного красного света на- миокард при экспериментальной ишемии// Бюллетень эксперим. биол. и мед. 2008. Т. 145, № 5. С.509-511.

18. Мальцева В Н , Авхачева Н В . Санталов Б Ф , Сафронова В Г Наблюдение в динамике модификации функциональной активности периферических нейтрофилов и ее регуляции при росте опухоли in vivo. Цитология. 2006. 48(12) 1000-1009.

19. Мальцева В. Н- Респираторный взрыв и особенности его регуляции в периферических нейтрофилах при росте опухоли in vivo: диссертация' . кандидата биологических наук : 03.00.02 Пущино, 2007. 138 с.

20. Медведев А.И., Черников A.B., Кублик JI.H., Ревина Г.И. (2000) Действие свинца на репарацию ДНК в тимоцитах у-облученных мышей. Радиац. биология. Радиоэкология. 40(1):81-85.

21. Мишурова; Е., Кропачова, К., Рекса Р. (1992) Влияние хронического у-облучения при экспоненциально снижающейся мощности дозы на содержание нуклеиновых кислот в кроветворных органах и крови крыс. Радиобиология. 32(2):304-311.

22. Пелевина И.И., Готлиб В.Я., Кудряшова О.В. и др. Нестабильность генома после воздействия радиации в малых дозах (в 10 километровой зоне аварии на

23. ЧАЭС и в лабораторных условиях) // Радиац. биология. Радиоэкология. 1996. Т. 36. № 4. С. 546-560.

24. Пелевина И.И, Алещенко A.B., Антощина М.М. и др. Реакция популяции клеток на облучение в малых дозах.// Радиац. биол. Радиоэкол.2003. Т 43. № 2. С. 161-166.

25. Самохвалова Н.С., ПоповаМ.Ф., Домарева' О.П:, Суворова Е.А. (1978) Радиобиология 18(1): 139-142.

26. Севанькаев A.B. (1991) Текущее состояние проблемы количественной оценки- цитогенетических эффектов малых доз радиации. Радиобиология. 31(4):600-605.

27. Семенец Т.М., Семина О.В., Саенког A.C. (1993) Феномен адаптивной резистентности к у-облучению колониеобразующих единиц* (КОЕс): условия проявления в экзотесте. Радиац. биол. Радиоэкол. 33(4):525-528.

28. Серебряный A.M., Зоз H.H. (1997) Адаптивный ответ при радиационном мутагенезе у растений и его особенности. В кн.: Тез. докл. III Радиобиол. съезда, Москва, октябрь 1997. Пущино. Т.1. С. 164.

29. Синяков B.C. голографическая интерферометрия и когерентное световое излучение в физиологических исследованиях: Автореф. дис. докт. биол. наук -М., 1988.-32с.

30. Сорокина С.С. (2011) Изучение биологического действия низкоинтенсивного плотноионизирующего излучения на мышах и их потомках. Автореф.дис. на соискание степени канд. биол. наук., Московский Гос. Унив-т., Москва, с. 24.

31. Спитковский Д.М. Концепция действия низких доз ионизирующей радиации на клетки и ее возможное использование для интерпретации медико-биологических последствий аварии на ЧАЭС // Радиац. биол. Радиоэкол. 1992. Т. 32. № 3. С. 382-400.

32. Фархутдинов У.Р., Фархутдинов Ш.У. Влияние- лазерного излучения на продукцию АФК в крови больных хронической обструктивной болезнью легких// Бюллетень эксперим. биол. и мед. 2007. Т. 144, № 8. С. 205-207.

33. Филиппович И.В., Никольскии A.B., Котеров А.Н., и др. (1993) Адаптивный ответ лимфоцитов крыс при радиационном воздействии. В кн.: Тез. докл. II Радиобиол. съезда, Киев, сентябрь 1993. Пущино. С. 1047.

34. Фоменко Л.А., Кожановская Я.К., Газиев А.И. (1991) Исследование образования микроядер в клетках костного^ мозга хронически облученных мышей при их последующем остром ^-облучении. Радиобиология. 31(5):709-715.

35. Шевченко В.А., Печкуренков B.JI., Абрамов В.И. Радиационнная генетика природных популяций. — М.: Наука, 1992. — 219 с.

36. Шевченко В.А., Померанцева М.Д. Генетические последствия действия ионизирующих излучений. М.: Наука, 1985. — 279 с.

37. Эйдус JI.X. (1996) Единый механизм инициации эффектов малых доз ионизирующего излучения. Радиац. биол. Радиоэкол. 36(6):874-882.

38. Яворовски 3. Жертвы Чернобыля. // Медицинская радиобиология. Радиационная безопасность. 1999. - Т. 44, № 1. - С. 18-30.

39. Ярмоненко С.П. Проблемы радиобиологии человека в конце XX столетия // Медицинская радиобиология. Радиационная безопасность. — 1998. — № 1. — С. 30-36.

40. AghamohammadL S.Z1, Savage J.R.K. (1991) A BrdU pulse double-labelling methodfor studying adaptive response. Mutat. Res. 251:133-141.

41. Au. W.W., Heo M.Y., Chiewchanwit T. (1994) Toxicological interactions between nickel and» radiation on chromosome damage and repair. Environ. Health Perspect. 102 Suppl:9:73-77

42. Azzam E.I., Toledo S.M., Raaphorst G.P., Mitchel R.E. (1994) Radiation-induced' adaptive response- for protection1 against micronucleus formation and neoplastic transformation in СЗН 10T1/2 mouse embryo cells. Radiat. Res. 146:369-373.

43. Bac Y. S., Kang S.W., Seo M.S. Epidermal growth factor (EGF)-induced generation of hydrogen // J. Bid. Chem. 1997. - Vol. 272. - P. 217—221.

44. Barquinero J.F., Barrios L., Caballin M.R., Miro R., Ribas M*., Subias A., Egozcue J. (1995) Occupational exposure to radiation induces an adaptive response in human lymphocytes. Int. J. Radiat. Biol. 67:187-191.

45. Bauchinger M., Schmid E., Braselmann H., Nahrstedt U. (1989) Absence of adaptive response to low-level irradiation from tritiated thymidine and X-rays in lymphocytes of two individuals examined in serial experiments. Mutat. Res. 227:103-107.

46. Baxter G. (1994) Therapeutic Lasers: Theory and Practice, Churchili Livingstone, Edinburg.

47. BELLE newsletter (1999) Adaptive response induced by low levels of radiation. Vol.7, No.3.

48. Belyaev I.Y., Spivak I.M., Kolman A. and Harms-Ringdahl M. (1996) Relationship between radiation induced adaptive response in human fibroblasts and changes in chromatin conformation. Mutat. Res. 358:223-230.

49. Belyaev I.Y., Harms-Ringdahl M. (1996) Effects of gamma rays in the 0.5-50-cGy range on the conformation of chromatin- in mammalian cells. Radiat. Res. 145(6):687-693.

50. Bhattacharjee D. Role of radioadaptation on radiation-induced thymic lymphoma in mice // Mutat. Res. 1996. V. 358. P. 231-235.

51. BhattacharjeeD. (1998) Role of radioadaptation on radiation-induced thymic lymphoma in mice. Mutat. Res. 358:231-235.

52. Birrell, G. W., Giaever, G., Chu, A. M., Davis, R. W. & Brown; Jf. M. (2001). A genome-wide screen in Saccharomyces cerevisiae for genes affecting UV radiation sensitivity. Proc Natl Acad Sci U S A 98, 12608-12613.

53. Boothman D.A., Bouvard I., Hughes E.N. (1991) Identification and characterization of X-ray-induced proteins in human cells. Cancer Res. 49:28712878.

54. Brar S.S., Kennedy T.P., Whorton A.R. Requirement for reactive oxigen species in serum-induced^ and platelet-derived growth factor-induced growth of airway smooth muscle // J. Biol. Chem. 1999. - Vol. 274. - P.f 20017—20026.„

55. Bravard A., Rigaud O., Beaumatin J., Luccioni C. (1997) Modification« of antioxidant' and nucleotide metabolism in radioadapted cells, in: Proceedings of the 27th Annual Meeting of the ESRB. Radioprotection.32:Cl-420.

56. Brennan R.J., Schiestl R.H. Persistent genomic instability in the yeast Saccharomyces cerevisiae induced by ionizing radiation and DNA-damaging agents // Radiat. Res. 2001. V. 155. №6. P. 768-777.

57. Brown GE, Silver GM, Reiff J; Allen RC, and Fink MP. Polymorphonuclear neutrophil chemiluminescence in whole blood from blunt trauma patients with multiple injuries // J Trauma Injury Infect Crit Care. 1999. - Vol. 46. - P. 297305.

58. Cai L., Cherian M.G. (1996) Adaptive response to ionizing radiation-induced chromosome aberrations in rabbit lymphocytes: effect of pre-exposure to zinc, and copper salts. Mutat. Res. 369:233-241.

59. Cai L. and Liu S.Z. (1990) Induction of cytogenetic adaptive response of somatic and germ cells in vivo and in vitro by low-dose X-irradiation. Int. J. Radiat. Biol. 58:187-194.

60. Cai L., Wang P., Piao X.G. (1994) Cytogenetic adaptive response with multiple small X-ray doses in mouse germ cells and its biological influence on the offspring of adapted males. Mutat. Res. 324(1-2):13-17.

61. Cai L. 1999 Research on the adaptive response induced by lowdose radiation: Where have we been and where should we go?; BELLE Newsletter 7(3) 1-10

62. Carmody R.J., Cotter T.G. Signalling apoptosis a radical approach // Redox Rep. 2001. - Vol. 6. - P. 77—90.

63. Castro D., Abergel R., Johnston K., Adomian G., Dwayer R., Uitto J., Lesavoy M. (1983) Wound healing: biological effects of Nd:YAG laser on collagen metabolism in pig skin in comparison to thermal burn. Ann. Plast Surg. 11. P. 131140.

64. Cohen J., Duke R. (1991) Glucocorticoid activation of a calcium — dependent endonuclease in thymocyte nuclei leads.to cell death. // J. Immunol. 132, 38.

65. Cregan PB, Bhagwat AA, Akkaya MS, Jiang Rongwen (1994) Microsatellite fingerprinting and mapping of soybean. Methods Mol Cell Biol 5 : 49-61

66. Demakova O.V., Koryakov D.E., Balasov M.L., Demakov S.A., Zhimulev I.F. Variation in frequency of gamma-irradiation induced chromosome aberrations in Drosophila melanogaster in successive generations // Dros. Inform. Serv. 1994. V. 75. P. 81-82.

67. Descamps-Latscha B., Nguyen A.T., Golub R.M., Feuillet-Fieux M.N. // Ann. Immunol. (Paris), 1982. V. 133-C, P. 349-364.

68. Dubrova Yu.E., Nesterov V.N., Krouchinsky N.G. et al. Human minisatellite mutation rate after the Chernobil accident // Nature. 1996. - Vol. 380. - P. 683686.

69. Eichholtz-Wirth H., Hietel B. (1994) Cisplatin resistance in mouse fibrosarcoma cells after low-dose irradiation in vitro and in vivo. Br. J. Cancer. 70:579-584.

70. Eidus, L. Kh. (2000). Hypothesis regarding a membrane-associated mechanism of biological action due to low-dose ionizing radiation. Radiat. Environ Biophy s, 39, 189-195. Elles et al., 2004;.

71. Farooqi Z., Kesavan P.C. (1993) Low-dose radiation-induced adaptive response in bone marrow cells of mice. Mutat. Res. 302(2):83-89.

72. Feinendegen L.E. (1991) Radiation risk of tissue: late effects, a net of consequence of probabilities of various, cellular responses. Nuclear Medicine. 18:745-749.

73. Gamaley IcA., Klyubin I.V. Roles of reactive oxygen species: signaling and regulation of cellular function // Int. Rev. Cytol. 1999. - Vol: 188. - P. 203—255.

74. Geara F.B., Peters L.J, Ang K.K., Wike L.J., Brock W.A. (1992) Radiosensitivity measurement of keratinocytes and fibroblasts from radiotherapy patients. Int: J. Radiat. Oncol. Biol. 24:287-293.

75. Gourabi, H. Mozdarani H. (1998) A cytokinesis-blocked micronucleus study of the radioadaptive response of lymphocytes of individuals occupationally exposed to chronic doses of radiation. Mutagenesis 13:475-480.

76. Guntenberg H.-W., Wuttke K., Streffer C., Muller W.-U. (1991) Micronulei in human lymphocytes irradiated in vitro and in vivo. Radiat. Res. 128:276-281.

77. Hakova H., Misurova E. (1993) The effect of Silymarin and gamma radiation on nucleic acids in rat organs. J. Pharm. Pharmacol. 45(10):910-912.

78. Harish S.K., Guruprasad K.P., Mahmood R., Vasudev V., Manjunath K.R., Chethan G.K. (1998) Adaptive response to low dose of EMS or MMS in human peripheral blood lymphocytes. Indian J. Exp. Biol. 36:1147-1150.

79. Heindorff K., Michaelis A., Aurich O. (1985) Peroxide pretreatment of Vicia faba root-tip meristems results in "clastogenic adaptation" to maleic hydrazide but not to TEA. Mutat. Res. 142(l/2):23-27

80. Honda K, Inoue S. (1988) Sleep-enhancing effects of far-infrared radiation-in rats. Int J Biometeorol 32:92-94.

81. Hong L. J., Yan W., Jiin J. C. (2001) Apoptosis of tumor cells induced by weak electromagnetic fields in vivo. Infrared and Millimeter Waves. Conference Digest. 2000 25th International Conference on. P. 201-202.

82. Ibuki I., Goto R. (1994) Adaptive response to low doses of gamma-rays in Chinese hamster cells: determined by cell survival and DNA synthesis. Biological and Pharmatheutical Bulletin. 17(8):1111-1113.

83. Ikushima T. (1987) Chromosome responses to ionizing radiation reminiscent of an adaptive response in cultured Chinese hamster cells. Mutat. Res. 180:215-221.

84. Ikushima T. (1989) Radio-adaptive response: Characterization of a cytogenetic repair induced by low-level ionizing radiation in cultured Chinese hamster cells. Mutat. Res. 227:241-246.

85. Ikushima T. (1992) Radio-adaptive response: involving of induction of specific gene expression by low doses of ionizing radiation, in: T.Sugahara,

86. A.Sagan, I.Aoyama, (Eds.) Low Dose Irradiation and Biological Defence Mechanisms. Elsevier, Amsterdam, p.255-258.

87. Ikushima T., Aritomi H., Morisita J. (1996) Radioadaptive response: efficient repair of radiation-induced DNA damage in adapted cells. Mutat. Res. 358(2): 193198.

88. Inoue S, Kabaya M. (1989) Biological activities caused by far-infrared radiation. Int J Biometeorol 33:145-150.

89. Jacobson-Kram D., Williams J.R. (1988) Failure to observe adaptive response to ionizing radiation in mouse bone marrow cells in vivo. Environ. Mol. Mutagen. II (Suppl.II). Abstracts of the 19th Ann. Meeting of EMS. 49-50:

90. Jeggo P. (1979) Isolation and. characterization of Escherichia coli K-12 mutants unable to induce the adaptive response to simple adylating agents. J. Bacteriol. 139:783-791.

91. Joiner M.C., Lambin P., Malaise E.P., Robson T., Arrand J.E., Skov K.A., Marples B. (1996) Hypersensitivity to very-low single radiation doses: Its relationship to the adaptive response and induce radioresistance. Mutat. Res. 358:171-183.

92. Kaina B. (1983b) Studies on-adaptation of V79 Chinese hamster cells to low doses of methylating agents. Carcinogenesis. 4:1437-1443*

93. Karu T., Pyatibrat L., Kalendo G. (1994) Irradiation with He-Ne laser can influence the cytotoxic response of HeLa cells to ionizing radiation. Int. J. Radiat. Biol. 65:691-697.

94. Karu T.I. // J Photochem. Photobiol. 1999. V. 49. № 1. P. 1-17.

95. Karu TI, Pyatibrat LV, Kolyakov SF, Afanasyeva N1 (2005) Absorption measurements of a cell monolayer relevant to phototherapy: reduction, of cytochrome c oxidase under near IR radiation. J Photochem Photobiol B 81:98-106

96. Kelsey K.T., Memisoglu A., Frenkel D., Liber H.L. (1991) Human lymphocytes exposed to low doses of X-rays are less susceptible to radiation-induced mutagenesis. Mutat. Res. 263:97-201.

97. Khandogina E.K., Mutovin G.R., Zvereva S.V., Antipov A.V., Zverev D.O. and Akifyev A.P. (1991) Adaptive response in irradiated human lymphocytes: radiobiological andgenetical aspects. Mutat. Res. 251:181-186.

98. Kim B., Han M., Chung A.S. Effects of reactive oxygen species on proliferation of Chinese hamster lung fibroblast (V 79) cells // Free Radic. Biol. Med. 2001. - Vol. 30; - P. 686—698.

99. Kleczkowska H.E., Althaus F.R. (1996) The role of« poly(ADP-ribosyl)ation in the adaptive response. Mutat. Res. 358(2) : 215-221.

100. Korystov Yu.N., Eliseeva N.A., Kublik L.N., Narimanov A.A. (1996) The effect of low-dose irradiation on proliferation^ of mammalian cells in vitro. Radiat. Res. 146(3):329-332.

101. Kreisler M., Ghristoffers A.B., Al-Haj Hi, Willershausen Bl, d'Hoedt B. (2002) Low level 809-nm diode laser-induced in vitro stimulation of the proliferation of human gingival fibroblasts. Laser. Surg. Med1. 30. P. 365-369.

102. Kreisler M., Christoffers A.B., Willershausen B., d'Hoedt B. (2003) Effect of low-level GaAlAs laser irradiation on the proliferation rate of human periodontal ligament fibroblasts: an in vitro study, Clin. Periodontol. 30, 353-358.

103. Kurihara Y., Rienkjkarn M., Etoh H. (1992) Cytogenetic adaptive response of cultured fish cells to low doses of X-rays. J; Radiat. Res. 33:267-274.

104. Lebedeva L.I., Ahmametieva E.M., Rajcv A.M., Kochubei S.A., Ridannih O.V. (1990) Cytogenetic effects of UV Laser irradiation with wavelength 248; 223 and 193 nm on mammalian cells. Radiobiologia, V. 30(6):821-826.

105. Little J.B; Genomic instability and bystander effects: a historical perspective II Oncogene. 2003. V. 22. №45. P. 6978-6987.

106. Little J;B; Radiation-induced genomic;instability II Int; Ji Radiat; Biol: 1998; V. 74. № 6. P. 663-671.

107. Liu, S.Z., Cai L., Sun J.B. (1990) Effect of low-dose radiation on repair of DNA and chromosome damage. Acta Biol. Hung. 41:149-157.

108. Liu S.Z., Cai L., Sun S.Q. ( 1992) Induction of cytogenetic adaptive response by exposure of rabbits to very low dose-rate gamma-radiation. Int. Ji Radiat. Biol. 62(2):187-190.

109. Liu S. (1995) Current status of research on radiation hormesis in the immune system after low dose radiation. // J. Radiat. Res. Radiat. Proc., 13, 129-139.

110. Liu S.Z., Zhang Y.C., Mu Y., Su X., Liu J.X. (1996) Thymocyte apoptosis in response to low-dose radiation. Mutat. Res. 358(2): 185-191.

111. Lo Y.Y., Cruz T.F. Involvement of reactive oxygen species in cytokine and growth factor induction of C-fos expression of chondrocytes // J. Biol. Chem. -1995.-Vol. 2.-P. 270.

112. Logan I.D., Kenna P.G., Barnett X.A. (1995) Investigation of the cytotoxic and mutagenic potential of low intensity laser irradiation in Friend erythroleukeameia cells. Mutat. Res. 347(2):67-71.

113. Logani M., Bhanushali A., Anga A., Majmundar A., Szabo I., Ziskin M. (2004) Combined^ millimeter wave and cyclophosphamide therapy of an experimental murine melanoma. // Bioelectromagnetics. V. 25. - P. 516-523.

114. Malyapa R.S., Wright W.D., Roti Roti J.L. (1994) Radiation sensitivity correlates with changes in DNA supercoiling and nucleoid protein content in cells of three Chinese hamster cell lines. Radiat. Res. 140(3):312-20.*

115. Marples B., Joiner M.C. (1993) The response of Chinese hamster V79 cells to low radiation doses: evidence of enhanced sensitivity of the whole cell population // Radiat. Res. 133. P. 41-51.

116. Martindale J.L., Holbrook N.J. Cellular response to oxidative stress: signalling'for suicide and'survival // J. Cel. Physiol. 2002'. - Voll 192. - P. 1-15.

117. Melkonyan HS, Ushakova TE, Umansky SR. (1995) Hsp70 gene expression in mouse lung cells upon chronic gamma-irradiation. Int. J. Radiat. Biol: 68(3):277-80.

118. Mendez T.M., Pinheiro A.L,. Pacheco M.T, Nascimento P.M., Ramalho L.M:, (2004)f Dose and wavelength of laser light have influence on the repair of cutaneous wounds, J. Clin Laser Med. Surg. 22, 19-25.

119. Menezes S., Coulomb B., Lebreton C., Dubertret L., (1998) Noncoherent near infrared radiation protects normal human dermal fibroblasts from solar ultraviolet toxicity, J. Invest. Dermatol. Ill, 629-633.

120. Michaelis A., Takehisa S., Rieger R., Aurich O. (1986) Ammonium chloride and zinc sulfate pretreatment reduce the yield of chromatid aberrations induced by ТЕМ and maleic hydrazide in Vicia faba. Mutat. Res. 173(3):187-191.

121. Morse M.L., Smith D.S. (1987) N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine-induced resistance to ionizing radiation. Mol. Gen. Genet. 206:220-225.

122. Mothersill C. Mechanisms and Public Health Implications of Radiation-induced Genomic Instability. Symposiumin Dublin, April 1998, Foreword // Int. J. Radiat. Biol. 1998. V. 74. № 6. P. 661.

123. Mothersill C., Seymour C. Genomic instability, bystander effects and radiation risks: implications for development of protection » strategies for man and the environment // Радиац. биология. Радиоэкология: 2000b. T. 40. № 5. С. 615620:

124. Mozdarani H., Saberi A.H. (1994) Induction1 of cytogenetic adaptive response of mouse bone marrow cells to radiation by therapeutic doses of bleomycin sulfate and actinomycin D as assayed by the micronucleusitest. Cancer Lett. 78:141-150.

125. Mueller H. Global Scaling. 2004 Пространство^ и время. Special 1. Издательство Ehlers, Издание 5.

126. Mueller H. Мелодичный свет против, старения и повреждения клеток. Пространство и время 143/2006, Стр. 75-77.

127. Muller W.-U., Streffer С., Niederichholz F. (1992) Adaptive response of mouse embryos? Int. J. Radiat. Biol. 62(2): 169-175

128. Olivieri G. (1999) Adaptive response and its relationship to hormesis and low dose cancer risk estimation. Hum. Exp. Toxicol. 18:440-442.

129. Pan J., Yuan D., Zhang J., Xu P., Shao C. // Radiat/ Res. 2009. V. 171. P. 446.

130. Park S.H., Lee S J., Chung H.Y., Kim T.H., Cho C.K., et al. (2000) Inducible heat-shock protein is involved in the radioadaptive response. Radiation Research V. 153. №3. P. 318-326.

131. Pastore D, Fratianni A, Di Pede S, Passarella S. Effect of fatty acids, nucleotides and reactive oxygen species on durum wheat mitochondria. FEBS Letters 2000;470:88-92.

132. Pereira A.N., Eduardo Cde P., Matson E., Marques M.M., (2002) Effect of low-power laser irradiation on cell growth and procollagen synthesis of cultured fibroblasts, Laser. Surg. Med. 31, 263-267.

133. Potten, C. S., Merritt, A. J., Hickman, J. A., Hall, P. A. and Faranda, A. (1994). Characterisation of radiation-induced apoptosis in the small'intestine and its biological implications. Int. J. Rad. Biol. 65, 71-78.

134. Quintiliani M. (1986) The oxygen effect in radiation inactivation of DNA and enzymes. Int. J. Radiat. Biol. 50(4):573-94.

135. Redpath J.L. and Antoniono R.J. (1998) Induction of an adaptive response against spontaneous neoplastic transformation in vitro by low-dose gamma radiation. Radiat. Res. 149:517-520.

136. Rieger R., Michaelis A., Schubert I. (1985) Heat-shocks prior to treatment of Vicia faba root-tip meristems with maleic hydrazide or TEM reduce the yield of chromatid aberrations. Mutat. Res. 143:79-82.

137. Rigaüd O., Papadopoulo D., Moustacchi E. (1993) Decreased deletion mutation in radioadapted human lymphoblasts. Radiat. Res. 133:94—101.

138. Rigaud O., Moustacchi F. (1996) Radioadaptation for gene mutation and the possible molecular mechanisms of the adaptive response. Mutat. Res. 358(2):127-134.

139. Samsons L., Cairns J. (1977) A new pathway for DNA repair in Escherichia coli. Nature. 267:281-2831202; Samson? E., Schwartz J.L. (1980) Evidence for an adaptive DNA repair pathway in CHO and human skin fibroblast cell lines. Nature. 287:861-863.

140. Sankaranarayanan K., von Duyn A., Loos M.J. and Natarajan A.T. (1989) Adaptive response of human; lymphocytes to low-level radiation from radioisotopes or X-rays. Mutat. Res. 211:7-12.

141. Sasaki M.S. (1995) On the reaction kinetics,of the;radioadaptive response in cultured mouse cells. Int. J. Radiat. Biol. V. 68. P. 281-291.

142. Schappi-Buchi C. (1994) On the genetic background of the adaptive response to X-rays in Drosophila melanogaster. Int. J; Radiat. Biol. 65:427—435.

143. Schmid W. (1975) The micronucleus test. Mutat. Res. 31(1):9-15.

144. Schmid E., Bauchinger M., Nahrstedt. (1989) Adaptive response after X-irradiation in human lymphocytes. Mutagenesis. 4(2):87-89.

145. Schwartz J. J.// Mutat. Res. 2007. Vol. 616, N 1-2. P. 196-200.

146. Sedgwick B., Lindahl T.A. (1982) A common mechanism for repair of 06-methylguanine in DNA. J. Mol. Biol. 154:169-175.

147. Selvaraj R.J., Sbarra A J., Thomas G.B., Cetrulo C.L. & Mitchell G.W. (1982) Chemiluminescence-Response Of Phagocytes Using Whole Blood And Its Application To The Evaluation Of Phagocytes In Pregnancy. J. Reticuloendothel. Soc. 31,3-16.

148. Seoane A., Guerci A., Dulout F.// int. J. Radiat. Biol. 2007. Vol. 83, N 2. P. 81-87

149. Seymour C., Mothersill'C. All colonies of CHO-K1 cells surviving gammairradiation contain non-viable cells // Mutat: Res. 1992. V. 267. № 1. P. 19-30.

150. Shadley J.D., Afzal V., Wolff S. (1987) Characterization-of the adaptive response to ionizing radiation induced by low doses of X-rays to human lymphocytes. Radiat. Res. 111:511-517.

151. Shadley J.D., Wiencke J.K. (1989) Induction of the adaptive response by X-rays is dependent on radiation intensity. Int. J. Radiat. Biol. 56:107-118.

152. Shadley J.D. (1994) Chromosomal adaptive response in human lymphocytes. Radiat. Res. 138:S9-S12.

153. Shadley J.D. (1995) Adaptive response in human cells, in: U.Hagen, D.Harder, H.Jung, C.Streffer (Eds.) Proceedings of the 10th International Congress of Radiation Research, 2:689-692.

154. Shapochnikova V., Korystov Y. (1995) Thymocyte proliferation and apoptosis induced by ionizing radiation. // Scanning Microsc. 9(4): 1203-6.

155. Shimizu T.; Kato T.; Tachibana A.; Sasaki M.S. (1999) Coordinated Regulation of Radioadaptive Response by Protein Kinase C and p38 Mitogen-Activated Protein Kinase. Exp. Cell Research. V. 251. P. 424-432.

156. Smith K.C., Martignoni K.D. (1976) Protection of Escherichia, coli against the lethal effects of ultraviolet and X-irradiation by prior X-irradiation: a genetic and physiology study. Photochem. Photobiol. 24:515-526.

157. Sorescu D., Somers M.J., Lassegne B. Electron spin reconance characterization of the NAD (P) H oxidase in vascular smooth muscle cells // Free Radic. Biol. Med. -2001.-Vol. 30.-P. 1603—1612.

158. Stecca C., Gerber G.B. (1998) Adaptive response to DNA-damaging agents. Biochem. Pharmacol. 55:941-951.

159. Svistunenko D.A., Ju G.Z., Wei J., Zhang J.S., Liu S.Z. (1992) EPR study of mouse tissues in search for adaptive response to low level whole-body X-irradiation. Int. J. Radiat. Biol. 62(2):327-336.

160. Takahashi A., Yamakava N., Mori E., Sugo N., Ohnishi T. // Cancer Sei. 2008. V. 99 P. 973.

161. Thannical V.J., Fanburg B.L. Activation of an H? © -generating NADH oxidase in human fibroblast by transforting growth factor —beta 1 // J. Biol. Chem. 1995.-Vol. 270.-P. 30334—30338.

162. Tiku AB, Kale RK. Radiomodification of glyoxalase I in the liver and spleen of mice: adaptive response and split-dose effect. Mol Cell Biochem. 2001 Jan;216(1 -2):79-83.

163. Tuschl H., Kavac R., Altmann H. (1983) UDS and SCE in lymphocytes of persons occupationally exposed to low levels of ionizing radiation. Health. Phys. 45(l):l-7.

164. Udagawa Y, Nagasawa H. (2000) Effects of far-infrared ray on reproduction, growth, behaviour and some physiological parameters in mice. In Vivo 14:321—326.

165. Venkat S., Chaubey R.C. and Chauhan P.S. (1996) Radio-adaptive response in human lymphocytes in vitro. Indian J. Exp. Biol. 34:909-912.

166. Vijayalaxmi, Burkart, W. (1989a) Effect of 3-aminobenzamide on chromosome damage in human blood lymphocytes adapted to bleomycin. Mutagenesis. 4:187-189

167. Vijayalaxmi, Burkart W. (1989b) Resistance and cross-resistance to chromosome damage in human blood lymphocytes adapted to bleomycin. Mutat. Res. 211:1-5.

168. Vijayalaxmi, Leal B.Z., Deahl T.S. and Meltz M.L. (1995) Variability in adaptive response to low dose radiation in human blood lymphocytes: consistent results from chromosome aberrations and micronuclei. Mutat. Res. 348:45-50.

169. Walker G.C. (1984) Mutagenesis and inducible responses to deoxyribonucleic acid damage in Escherichia coli. Microbiol. Rev. 48:60-93.

170. Wang Z.Q., Saigusa S., Sasaki M.S. (1991) Adaptive response to chromosome damage in cultured human lymphocytesprimed with low doses of X-rays. Mutat. Res. 246:179-186.

171. Ward JF. DNA damage produced by ionizing radiation in mammalian cells: identities, mechanisms of formation, and reparability. Prog Nucleic Acid Res Mol Biol. 1988;35:95-125.

172. Werner E. GTPases and reactive oxygen species: switches for killing and signaling // J. Cell Science. 2004. - Vol. 117.-P. 143-153.

173. Wiencke J.K., Afzal V., Oliviery G., Wolff S. (1986) Evidence that the H.thymidine-induced adaptive response of human lymphocytes to subsequent doses of X-rays involves the induction of chromosomal repair mechanisms. Mutagenesis. 1:375-380.

174. Wiese, A. G., Pacifici, R. E. and Davies, K. J. A. (1995). Transient adaptation to oxidative stress in mammalian cells. Arch: Biochem. Biophys. 318, 231-240.

175. Wojcik A., Tuschl H. (1990) Indication of an adaptive response in C57BL mice pre-exposed in vivo to low doses of ionizing radiation. Mutat. Res. 243(1):67-73.

176. Wojcik A., Sauer C., Zolzer F., Bauch T. and Muller W.U. (1996) Analysis of DNA damage recovery processes in the adaptive response to ionizing radiation in human lymphocytes. Mutagenesis V.l. № 3 P. 291-296.

177. Wojewodzka M., Walicka M.,„Sochanowicz B., Szumiel I. (1994) Calcium antagonist, TMB-8, prevents the induction of adaptive response by hydrogen peroxide or X-rays in human lymphocytes. Int. J. Radiat. Biol. 66(1):99-109.

178. Wojewodzka, M., Kruszewski M.*, Szumiel I. (1997) Effect of signal transduction inhibition in adapted lymphocytes: micronuclei frequency and'DNA repair. Int. J. Radiat. Biol. 71:245-252.

179. Wolff S. (1992) Low-dose exposure and the induction of adaptation, in: T.Sugahara, L.A.Sagan, and T.Aoyama (Eds.) Low Dose Irradiation and Biological Defense Mechanisms, Excerpta Medica, Amsterdam-London-New York-Tokyo, pp.21-28.

180. Wolff S., Afzal V., Jostes R.F., Wiencke J.K. (1993) Indications of repair of radon-induced chromosome damage in human lymphocytes: An adaptive response induced by low doses of X-rays. Environ. Health Perspect. 101(Suppl 3):73-77.

181. WolffS. (1996) Aspects of the adaptive response to very low doses of radiation and other agents. Mutat. Res. 358(2): 135-42.

182. Wolff S. (1998) The adaptive response in radiobiology: evolving'insights and implications. Environ. Health Perspect. 106(Suppl l):277-283.

183. Wright E.G. Radiation-induced' genomic instability: manifestations and mechanisms // Int. J. Low Radiation. 2004. V. 1. № 2. P. 231-241.

184. Yamaoka K., Edamatsu R., Mori A. (1991) Increased SOD activities and decreased lipid peroxide levels induced by low dose X irradiation in rat organs. Free Radial Biol. Med. ll(3):299-306.

185. Yanase S., Hartman P.S., Ito A. and Ishii N. (1999) Oxidative stress pretreatment increases the X-radiation resistance of the nematode Caenorhabditis elegans. Mutat. Res. 426:31-39.

186. Yonezawa M., Takeda A., Mosonoh J. (1990) Acquired radioresistance after low dose X-irradiation in mice. J. Radiat. Res. 31:256-262.

187. Yonezawa M., Misonoh J., Hosokawa Y. (1996) Two types of X-ray-induced radioresistance in mice: Presence of 4 dose ranges with distinct biological effects. Mutat. Res. 358:237-243.

188. Yoshida N., Imada H., Kunugita N., Norimura T. (1993) Low-dose radiation-induced adaptive survival response in mouse spleen T-lymphocytes in vivo. J. Radiat. Res. 34(4):269-277.

189. Youngblom J.H., Wiencke J.K., Wolff S. (1989) Inhibition of the adaptive response of human lymphocytes to very low doses of ionizing radiation by the protein synthesis inhibitor.cyclohexamide. Mutati Res. 227(4):257-261.

190. Yu C., Meng W. (1994) Confronting Data base complexities. IEEE Software. (Special issue on database sistem). V. 11, № 3, pp. 7-10.

191. Yu W., Wang M., Cai L., Jin Y. (1995) Pre-exposure of mice to low dose or low dose rate ionizing- radiation reduces chromosome aberrations induced by subsequent exposure to high dose of radiation or mitomycin C. Chin. Med. Sei. J. 10:50-53.

192. Zhang H., Garlichs C.D., Mugge A., Daniel W.G. Involvement of tyrosine kinases, Ca2+ and PKC in activation of mitogen-activated protein (MAP) kinase in human polymorphonuclear neutrophils // J. Physiol. 1998. - Vol. 513. - P. 359367.

193. Zhang L. (1995) Cytogenetic adaptive response induced by pre-exposure in human lymphocytes and marrow cells of mice. Mutat. Res. 334:33-37.Zhou et al., 1993

Информация о работе

Дюкина, Алсу Рашидовна
кандидата биологических наук
Москва, 2011
ВАК 03.01.01

Диссертация

Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков"

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Дюкина, Алсу Рашидовна

Введение Диссертация по биологии, на тему "Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков"

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Дюкина, Алсу Рашидовна

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дюкина, Алсу Рашидовна, Москва

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Действие инфракрасного и рентгеновского излучений на мышей и их потомков
ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология