Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Физико-химические свойства и структура гемоглобина в динамике острой лучевой патологии
ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология
Автореферат диссертации по теме "Физико-химические свойства и структура гемоглобина в динамике острой лучевой патологии"
российская академия медицинских НАУК
МЕДИЦИНСКИИ РАДИОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР
На правах рукописи
ЗДРАВко
Бронислав Иосифович
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА ГЕМОГЛОБИНА В ДИНАМИКЕ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ ПАТОЛОГИИ
03.00. 01 — радиобиология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
ОБНИНСК — НШ
Работа выполнена во 1ьвовскоы -университете та. Ив.Франко н Львовской'"медицинской институте.
4
Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор Е.Н.Ш.НАСЮЕ
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор В. К. МАЗУРИК доктор биологических наук, профессор Н.Я.РЯБЧЕНКО
Бедуцее учреждение -Центральна' научно-'лсследозательский рентгенорадиологический институт Российской академии медицинских наук
Защита состоится 9 " НОЯбрЯ . . 1393 г. в 11.. часов на заседании специализированного совета Д 001.11.01 при Медицинском радиологической научной центре РАМН (249020, г. Обниаск, ул. Королева, 4).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Медицинского радиологического научного центра ?А!«'Н.
Автореферат разослан " Юп ЗВПЗСТа . КЭБ г.
Ученый секретарь специализированного совета
доктор медицинских наук В.А.КУЛИКОВ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Проблема действия проникающей радиации на белки изучена недоотаточно, В наотоящеа враия имеются на-оопоришв данные о влиянии выооких доз проникающей радиации не структурную организации балков. Наряда о этим имаютия дзшша о той, что при воздействии малых доз облучения наблюдаются струк-турныа изменения иаибрен эритроцитов, аритроблвотов, ретикулоци-тол и многих других клеток.
Вакная информация о действии радиации на белки может быть получена при изучении гамопротаидов, в чаотнооти, при изучении гемоглобина. Большинство исследований лучевого поражения гемоглобина проведены на модельных опытах вяз иивого организма. Как показали результаты этих исследований, при радиационной воздействии затрагиваются вое уровни структурной организации гемоглобина соответственно доза проникающей радиации и уоловияы облучения /Коиов В.П., Манойлов C.S., 1965; Комов В П., 1966; Маной-лов С.Е., 1968; Манойлов С.Е., 1973; Манойлов Ю.С., 1968; Ииг-далВ.'А., Манойлов С.Е., 1967; Олпель В.В., 1959; Петрова Л.Д., Комов В.П., 1966; Alexander P., Hamilton X.D., 1966) Appleyard U.K., 1952-, îentcmi A., Bank A., liarke P.A., 1967) Rothschild K.-L., Taukaaoto W.T., 1962¡ Tanford C., 1962/.
Исследования, посещенные изучению влияния проникающей радиации на структурную организацию, физико-химические и биологические свойства макромолекул гемоглобина в условиях in vivo немногочисленны и противоречивы /Дудок К.П., Сухомлинов В.Ф.,1986; Здравко Б.Й., 1972; Здравко Б.Й., Панасюк E.H., 1986; Кузнецов Т.П., 1972; Мановецкий H.H., 1У69; Олонцева О.Н., 1971; Па-насюк'Е.Н., Здравко Б.Й., 1982; Сухомлинов Б.Ф., 1972; Сухомлинов Б.Ф., Здравко Б.й., 1972; Сухомлинов Б.Ф..Сибирчая H.A., То-, локонникова H.H.,1986; Suchomlinov в.?., Savicn A.V. и др.,1985/,
До сих пор не все ясно в вопросах нарушения механизма биосинтеза гемоглобина, мотгамоглобинообразования, не выяснена при-, рода конформациопных изменений макромолекул гемоглобина, выделенных из эритроцитов различных видов облученных яивотных в динамике. оотрой лучевой патологии.
Принимая к сведении данные о том, что гемоглобин обладает особой чувствительностью к действию свободных радикалов и паре-кионых соединений, которые образуются при воздействии проникающей радиации, помп основное внимание уделано воздействию малых
•доз проникающей радиации не структурные и физико-химические свойотва молекул гемоглобина.
Цель и задача работы. Целью работы является исследование причин появления и иочезновония метгеыоглобина при воздействии проникающей радиации в дозах, вызывающих развитие коотно-мозго-вого синдрома, исследование механизмов этих изменений, а также более углубленное изучение механизма действия проникающей радиации па структурную организацию и физико-химичеокие свойства макромолекул гемоглобина.
В этой связи задачей диссертационной работы явилось изучений физико-химических свойств и структуры гемоглобине, выделенного из крови, облученной вне' организма в дозах 100, 300 и 600 оантиграй (оГр), и гемоглобина, выделенного из крови облученных в дозах 300 и 600 оГр морских свинок. В условиях in vitro и в динамике острой лучевой патологии изучались: I) морфологический состав крови; 2) концентрация метгемоглобина; 3) форма кристал-л0в.гв"0гл0бииа; 4) абсорбционные спектры в ближней ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях длины волн; 5) элактро-форитические свойства в полиэкриламиднон геле; 6) акинокпел'от-ный состав; 7) дактилография пептидных фрагментов гемоглобина контрольных и облученных животных.
Научная новизна. Исследована'кинетика появления и исчезновения метгеиоглобина при действии доз проникающей радиации, которые вызывают острую форму лучевой болезни.
С помощью комплекса методов установлено, что действие проникающей радиации на организм сопровождается изменениями УФ- и УК-спектров, электрофоретической подвижности в полиакрилаииднои геле, что мояет трактоваться как изменение пространственной структуры болковой молекулы.
Не подтверждены имеющиеся литературные данные о наличии изменений первичной структуры молекул'гемоглобина, возникающих под действием проникающей радиации в живых организмах.
На основании хорошей корреляции полученных нами экспериментальных данных различными методами рассматривается механизм де-натурациошшх изменении облученных 1л vitro и in vivo макромолекул гемоглобина. Дзнатурациокныа изменения обусловлены необратимыми переходами определенной части a-спиральной структуры в р-структуру (вытянутые учаотки цепей). Необратимые изменения пространственной структуры обусловливают изменения физико-химических свойств макромолекул гемоглобина в динамике острой луче-
3.
,вой патологии, нарушение их функционально;! деятельности, преждвт временное старение и злииинацип из периферического русла крови. Установленный нами необратимые изменения пространотванной структуры, охватывающие уровень четвертичной, трагичной и вторичной структуры иакроиолекул гемоглобина, выделенного ив облученных животных в динамика развития острой лучевой патологии, имев« но-иаловазшоа значение для познания иеханизыов биологического действия проникающей радиации на молекулярном уровне и должны учитываться при разработке способов защиты живых организмов от поражающего действия проникающей радиации.
Практическая ценнооть работы.
1. Проведена модификация катода Ауотина-Дрзбкина для количественного определения концентрации натгеыоглобииа в крови человека и кивотных (удостоверение на рационализаторское предлоаение
Из 1416 от 10 октября 1984 года, зарегистрированное латаитнии отдалои Львовского ивдлноТигута). Данный модифицированный спо-ооб более точен л внедрен в практику.
2. Разработан и внедрен в практику опоооб определения проиа-водных гемоглобина золадствие воздействия гвиоглобмнпраобразователен (удостоверение на рационализаторское предложение й 1432
от 18 декабря 1984 года, зарегистрированное патентный отвалом Львовского мединститута).
3. Предложены форцут, для расчета коэффициента изменения пространственной структуры иакроиолекул гемоглобина. Данные фориу-ли иогут бить попользованы для ранней диагностики лучевого поранения, для определения производных гемоглобина вследствие воз-« действия гамоглобшшреобраэоваталай.
4. Предложен споооб расчета количаотвоннай оценки провратцания а-опиралп в р -форму о'елкомк аокроиолокул при иосладоааиии
их ИК-спектров. .
5. Об/тружешша особенности и закоцоизрности наиенвиия пространственной структуры вплоть до уровня вторичной структуры, ' а также обусловленный ими изиенапия физико-хшшчеоких свойств молекул гемоглобина, развивают теорию денатурации валковых молекул вследствие воздействия проникающей радиации« метаболитов и , радиотокоииов. Данные теоретические предпосылки позволяй! более определенно подойти к решению проблемы аащиты живых организмов-от поракающвх'О действия проникающей радиации.
ПОЛОЖЕНИЯ. ВЫНООИЦЫ9 на ЗВИИТУ.
1. Сведения об интенсивности и кгшэтике образования ыеггамо-глобинв при действии ионизирующего изучения на организм яивот-ного и кровь в экспериментах in vitro.
2. Результаты экспериментов с использованием УФ- а ИК-спэкт-рооконии и электрофоратичеокой подвижности, свидетельствующие о возникновении изменений пространственной структуры молекул гемоглобина в результате воздействия проникающей радиации.
3. Данные изучения аминокислотного состава и дактилографии, свидетельствующие об отсутствии изменений в первичной структуре молекул гемоглобина, выделенного из крови облученных животных.
Кошшеко приведенных результатов углубляет представление о ганеза лучевой Соловки и механизмах воздействия проникающей радиации на белки.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на Второй республиканской научной конференции "Механизмы бнологкчеокого действия ионизирующих излучений", Львов,196У; IX Всесоюзной биохимическом съезда, Ташкент, 1969; II Украинском биохииическои съезде, Львов, 1971; Всесоюзном симпозиуме "Действие ионизирующей радиации на белки, их структуру и функции", Днепропетровск , 1971; совещании ксфадр рентгенологии и радиологии и нормальной физиологии с курсом'биофизики Львовского мединститута, 1282. - ■ . '
Основное содержание работы изложено в 8 печатных работах. Получены удостоверения на 2 рационализаторских предложения.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 219 страницах машинописного текста (основной текст - на 166 страницах). Робота ооотоит из введения, обзора литературы, методов исследовании, обсуждения результатов исследований, выводов, практических рекомендаций, содеркит 9 таблиц и 13 рисунков. Спкоок использованной литературы включает 407 источников, из них 211 отечественных и 196 зарубежных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Объект и нотоды исследования.
Исследования проводилиоь на морских свинках-самцах массой 450-550 г. Подопытные аивотные били разделены на шесть групп. Первую группу ооотавляли интактные животные (34 шт.); вторую -животные, облученные дозой 300 сГр (119 шт.); третья - кивотние,
облученные дозой 600 сГр (50 от.); четвертую - ливотныа, иа ito-i торых взята кровь для облучения в дозе 100 сГр (6 шт.); пятую -кивотныв, из которых взята кровь для облучения в доза 300 оГр (6 шт.) vi шаотую - аивотныа, иа которых взята «ровъ для облучения в доэе 600 оГр (6 u>r.).
Общее однократное облучение морских свинок и кроии морских свинок проводили на кобальтовой установке "Луч-2" и на аппарате РУН-II соответственно рекомендациям ЦН1ТРРИ (1969).
Для того, чтобы иметь объективный критерий тяжести лучевой болезни, нами учитывался процент гибели облученных морских «вино« и проводился анализ крови до облучения и в определенные опоки иооле облучения общепринятыми методами.
Препарата гемоглобина выделяли из эритроцитов облученной крови и иа эритроцитов каждого облученного и контрольного яиаот-ного, Гемоглобин последовали черев один чао после облучения крови; при облучении яивотних дозой 300 оГр - не О, I, 3, б, 9, 12, 15, 19, 26, 46, 66, 86 и 106-Й день; при облучении животных дозой 600 оГр - иа О, I, 3, 6, 9 и 12-й день.
Концентрацию иатгшоглобина в облученной in vitro крови а з крови, выделенной из облученных и контрольных морских овинок, определяли по методу Аустина-Драбкина (Auotin н., Drobkin в., 1935) в нашей модификации. В расчетах попользовали ииллаакпива-дантные коэффициенты экетиикции окси- и матгемоглобина морских овияок, предложенные Кушаковским М,С, (1963),
Форму кристаллов гемоглобина контрольных и облученных кивог-них исследовала и фотографировали с помощью микроскопа МБИ-6. Спектры поглощения водных раотворов (рН 5,87) гемогяобинов (0,000015 - 0,00002555-ной концентрации) исследовали на опоктро* фотометре СФ-^б в ближней ультрафиолетовой а видимой облаота длины волн (230-700 нм).
. Для регистрации инфракрасных спектров на спектрофотометра JKC-I4 готовили прессованные таблетки нсоледуеиых образцов глобинов в матрице бр'омиотого калия в соотношении 1:100. Таблетки ■ получали при давлении б^М3 кг Па/сн2 (Мальцев А.А., 1980). Для записей ШС-сшзктров использовали призму На01 о рабочей диапазоном 600-2000 en. - ■
Гомогенность и относительную электрофоратичаояув подвид-« ность гемоглобина интакпшх и облученных морских овинок исследовали методом дискового элактрс^вреза в поллакрилашдиои геле.
В основу иикроэлектрофоретического разделения гемоглобина в по-лиакрилэиидном гале положен метод Орнотейиа Л и Дэвиса В. (Огп-вtвm Ь., в.а., 1962).
Для получения чистого глобина, не содержащего гена, прше-нялоя иеход изоляции порфиринового комплекса гемоглобина, разработанный Лиоонои а. И Цирскш Л. (Апаоп Ц., К1гвку А., 1930).
. Аминокислотный состав исследуемых глобинов изучали с помощью широко распространенного кетодз хроиатогрвфпи на бумаге но Зайцевой Г.Н. и Тюлзнекой Н.П. (1958), руководствуясь методическими указаниями Пасхиной Г.С. (I962).
Трпптический гидролиз глобина контрольных и облученных животных проводила трипешши фприы "ЫГоо" (ИЛ). Гидролиз вали в точение б ч с периодическим переыешиваниеи на кагнитной цешадка в аыаонпшю-корСонатпом буфера (рН 8,1) при фермент-субстратной соотношении 1:50.
Высоковольтный электрофорез триптичоекпх гидролизитов проводили по Иннешу 0. (КИсев о., 1957) в пиридин-ацототнои буфере (рН 5,6) на бумага "Р11ггок-1" в течение 165 ыин при напряжении 1500 В сило токп 28-34 мА, градиент напряжения 32 В/си. Пептидные карты триптичеслих гидролизатов получал«.методой восходящей • хроматографии перпендикулярно к высоковольтноиу злектрофореау.
результаты исследований статистически обработаны на ЭВМ "Проа1нь" по иетоду достоверкозти разницы между средними показателями двух групп экспериментальных данных для иалвго объема совокупности (Деркоч 1.1.П., 1963).
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ 0БСУШ1Ш
.. Для выяснения пряного воздействия проникающей радиации на отруктурнуи организации и обусловленные ею фнзико-хниическио овойстве гемоглобина морских свинок вне яивого организма, о так-ка о целью установления дозового эффекта, кровь морских свинок была облучена вне яивого организма дозами .100, 300 и 600 сГр.
Б результате изучения воздействия цроникавдей радиации в диапазоне доз 100-600 сГр на процесс иетгеиоглобинообразовшшя., нами выявлена дозовая зависимость образования иетгемоглобина. Если в контрольной крови морских свинок через 3 часа после дека-патации зивотных выявляется II,ОД иетгеиоглобина, то после облучения крови дозой 100 сГр концентрация мотгомоглобина возрастает до 14,855; после воьдайствия дозы 300 сГр - до 16,и
'после воздействия 600 оГр - до Т7,6$ от обцай концентрации гяио« глобина. Следует отметить, что шсокоа содэрнание метгемоглоби-Н8 in vitro б контрольной крови обусловлено длительным контактом образцов крови о кислородом воздуха и антикоагулпнтоц - ок-оалатоа натрия.
Коэффициант rau/глобин в незначительной степени отличается у контрольных и облученных вне организма гвиоглобииов. У контрольного гемоглобина он pasan 3,48, а у облученного дозами 100, 300 и 600 сГр он возрастает до величин 3,66 - 3,67. Уввлцчониа зтого коэффициента свидетельствует об оолаблании связи гааа а глобином и изменении пространственной структуры в белковой части гемоглобина.
Исследования формы кристаллов, абсорбционных слактров в инфракрасной облаоти длнпы волн, электрофоретнчооких свойств в лолиакриламидном геле, аминокислотного состава и дактилографии пептидных фрагментов гемоглобина морских свинок, выделенного из облученной вне организма крови, никскчх отличий кааду необлу-ченныи и облученным геиоглоонном на показали.
В опытах in vivo для того, чтобы иметь объективный критерий тяиеоти лучевой болоани, нами учитывался процент гибели облученных морских свинок. Посла облучения дозой 300 аГр била выявлена 76$-ная гибель животных в течение 30 дней, а после облучения дозой 600 оГр ЮО^-иая гибель до 13-го дня.
Данные анализа форменных элементов периферической крови . (табл.1) подтвердили развитие лучевой патологии у каждого облученного животного. По гематологическим одаигам наиболее ярко проявляется губительное воздействие проникающей радиации на кро-« эетворные органы а на сами клетки периферической крови. Вола теоретически допустить, что оразц поола облучения аивотнцх летальными дозами лракращаатоя митоз кронетворвых клеток эригро-поэтичеокого ряда, то в течение IH дней после облучения должно отмереть приблизительно 19 процентов эритроцитов, воли исходить из того, что срок жияяи зрилроцитов морской свинки равен 62 ДНЯМ (Bush J,A., Berlin H.J. and oth., 1955). В дзЙОТВИТЭЛЬ-кости посла облучения морских свинок дозами 300 и бОС-*оГр а та-» чение 12 дней элиминирует не 19, а соответственно доза« облучения - 40 и 75% эритроцитов периферической крови. Следовательно, при воздействии на кивые организмы сублаталышх и летальных доз проникающей радиации не только лрекрвщаэаоя митоз крова-
Таблица I.
Состояние крови и концентраций нетгеиогло&ша морских с^илср/г? осГятчзнных дозами 300 е 600 сГр
Компоненты кробй и концентрация метгемогл^ё'яна Дозы облу- Врчмя после облучения в сутках
чения Контроль г 0 > >\1 час) I 3 6 9 | 12
Колич. эритроцитов 300 5,59 ' - 5,27 4,62 4,12 4,08 3,98 3,36 .
И • 1012/л крови сГр 0,08 ' .0,14 0,19 0,15 0,29 0,48 0,88
+ - к 600 5,50 4,88 5,54 4,00 2,36 1,40
сГр 0,02 0,14 0,19 0,06 0,20 0,12
Колич, лейкоцитов М ' 1Сг/л крови 300 12,12 6,25 4,93 2,83 2,40 0,57 0,60
_сГр_ 0,45 _ 0«17_ _ 2,35_ _ 0,58_ _ 0,31.
1 И 600 5,82 5,33 3,29 2,09 1,40 0,86
сГр 0,30 '•0,14 0,60 0,21 0,12 0,18
Колич. гемоглобина 300 17,24 14,90 14,40 II ,60 11,87 II ,63 10,65
М • г/л крови сГр 0,68 - - _0А81 _ _А?о _ _ 1.39_ _ _
±п 600 15,20 15,60 14,30 12,30 6,93 3,57
сГр 0,23 0,75 0,56 1,20 1,68 0,43
Концентрация ыетгеко- 300 3,13 11,31 7,80 7,27 6,19 7,03 11,34 .
глобина в процентах от общего гемогло- сГр 0,16 0,50 1.12 1,32 1,74 0,66 5,99
Слна у 13,28 . 3,65 5,92 16,59 7,80 6,62
± ™ . 600 1,67 0,19 0,42 0,42 0,25 1,01
Позторноств ОПЫТОВ п О 6
Продолжение таблицы I
Компоненты крови и концентрация аетгемоглобина Дозы облу- Бремя после об лучения в сутках
чения Контроль| 15 ! 1 26 » 46 66 86 106
Колич. эритроцитов М -л крови \ 300 охр 5,59 0,08 3,44 0,23 4,16 0,69 4,19 0,11 5,05 0,02 5,23 0,15 4,58 0,37 5,85 0,51
+ - а 600 сГр
Кодач. лейкоцитов К • 10^/л крови 300 сГр 12,12 0,45 1,90 0,97 6,59 1,63 13,06 0,54 9,В 1,13 12,40 1,09 7,77 1,11 11,22 1,07
¿а' 620 сГр
Еолич. гемоглобина 1! * г/л крови «а 300-сГ-р 600 СГр 17,24 0,63 9,27 9,27 1,44 10,80 0,23 13,33 0,36 15,60 о 12,63 0,68 В,73 0,15
Концентрация мет-гемоглобина з процентах от общего гемоглобина и 4 з 300 сГр ?оо ~ СГр 3,13 0,16 7,03 1,19 8,39 2,33 5,69 1,32 6,59 1,39 5,74 1,55 5,65 1,63 5,33 1,0?
Псзторность опытов л = б
'творных клеток, но и происходит ускоренное отарание и повышен- " ноя алииииация клеток из периферического русла крови. Ото в свои очередь ведет к развитию глубокой аномии, лейкопении и гибели большинства облученных.животных.
Для выяснения влияния проникающей радиации на первичную отруктуру гемоглобина.лани изучались форма кристаллов гемоглобина, аминокислотный состав и триптичаские гидролкзаты гемоглобина контрольных и облученных морских свинок.
Наследуя форму кристаллов гемоглобина контрольных и облученных морских свинок, мы выявили, что данный гемоглобин имеет форму тетраэдра о двумя срезанными ребрами. Видиных различий л.форма кристаллов гемоглобина контрольных н облученных мороких свинок нами на обнаружено.
Нарушение пространственной структуры макромолекул гамогло-С..1Ш, выделенного иа крови облученных "орских свинок, по-види-иоиу, не проявляется настолько значительно, чтобы вызвать визуально уловимые иьмеиевмя в кристаллической структуре. Лолучен-лиа факты мо.то объяснить предположением о том, что лодзнатури-ровашше или слабо денатурированные радиацией макромолекулы гемоглобина образую? кристаллы гетраэдрной формы, а более глубоко денатурированные молекулы не способны кристаллизоваться и находятся в растворенном оостоянии.
Изучение спектральных характеристик водных растворов СрК 5,87) гемоглобина контрольных и облученных дозами 300 и 600 оГр морских свинок на спектрофотометре СФ-46 в блиашей ультрафиолетовой ц видимой областях длины волн (230-700 ни) показало, что максимумы абсорбционных спектров наблюдаются при следующей дикие волн: а-лолоза - 57В ни; " р-полйса - 543; ^-полоса -414, ^-полоса - 345 и (р-полоса - 275 нм.
Полученные абсорбционные кривые имеют общую форму, характерна для гчиоглобинов, без каких-либо смещений или появлений новых пиков. При анализе ч>-полосы абсорбционных спектров гемоглобина морских свинок, облученных дозой 300 сГр, нвчи обнаружено уменьшение интенсивности пиков этой полосы у большинства животных с б-го по 19-Й день лучевой болезни по сравнению о контролен. На 26-й и 46-й день поол? облучения увеличивалась интенсивность поглощения пиков -полосы. В последующие дни. лучевой патологии существенные отличия от нории не обнаружены.
Снияшше инт&нсивности поглощения в области 275 нм выявлено
ri.
чонжэ в раотворах гемоглобина морских свинок, облученных дозой ■ 600 сГр.
Полученные нами данные об изменении интенсивности поглощения в облаоти 2?5 ни водных растворов гемоглобина облученных дозами 300 и 600 сГр морских свинок позволяют предположить овяэь этого явления о нарушением пространоТээнной отруктуры цакромоле-кул гемоглобина.
Увеличение интенсивности пиков tp-полосы в период о 26-го по 46-й день посла облучения морских свинок дозой 300 оГр, по-видимому, обусловлено нараотаииам а крови облученных животных количества молодых эритроцитов, биосинтез которых интоноиадо возобновляется о 12-14-го дня посла облучения. По гоей вероятности, эти эритроциты оодараат молекулы гемоглобина о болае плотной пространственной структурой, которая и обусловливает вы-иоуказашше являния.
Следовательно, литературные данные /Коломийчанко И.А.,1958| Barron E.S.G., Ambrose J., Johnuon P., 1Я55i Bacron K.Ü.Q., Jolmaon P., 195o; Tappol A.b., 1950J Warburg C., SchroJer W., Gattung H.W., i960/ vi результату, полученные нами * огштах на гемоглобина облученных морских свинок, позволяют предложить для оценки патологических гекоглобиноа, денатурированных радиацией, метаболитами и различными токоинэми, формулу козффициента изменения пространственной структуры, или коэффициента гам/глобин, которая влражэетоя соотношении« оптической плотнооти при 414 ни (Д^.) к оптической плотнооти при 275 ли (Д^);
- Д/ (w "»
1Ш0 Ц (275 ни)
Средние значения этого коэффициента для контрольных и облученных аивотных дозами 300 и 600 оГр приваде ни в таблице 2. Из таблицы видно, что для нормального гемоглобина морских свинок ореднаа зиачение К,шо составляет 3,55. для облученных животных о первого же дня после облучения орадние значения К,шо воврао-таит до 3,74-4,07 и держатся э этих пределах до конца развития острой лучевой патологии после облучения дозой 600 сГр и до 19-рэ дня посла облучения дозой 300 оГр. С 26-го по 46-й ди'!и посла облучения морских свинок дозой 300 оГр Кип0■становится даже меньше К if]0 нормального гемоглобина и лежит а пределах 3,07-3,33.
По нашим данный, предложенный коэффициент в какой-то маре количественно отражает наличие в периферической крови облученных
Таблица 2.
Величина коэффициентов ren/гдобин к злектрофорзтическои дсдвигности Гвмоглобннй М&рскйх свинок» облученнах дозгмя ЗСО a 6Û0 оГр
Наименование коэффи- Время" после облучения в сутках
циентов ff величины доз ойлучияя Коагро; Xbt , 0 \ ¡ (I час) т 3 6 1 о 12
Коэффициент геа/гло-бин : 300 сГр
M 3,55 3,74' 3,80 3,90 3,93 3,90 4,07
ím 0,11 0,0008 ' 0,06 0,12 0,09 0,12 0,09
"t 1,73 1,99 2,15 2,68 2,15 5,66
Коэффициент элзктро-форатачеокой подвижности • 300 оГр
M . 0,47 0,47 0,46 0,43 0,42 0,40 ' 0,39
- в- 7,88 9,84 1,02 1,73 8,35 8,41 7,21
t 0,55 0,79 2,61 4,43 5,62 7,02
Коэффициент гем/глобин . 6СО сГр
И ' 3,55 3,80 3,97 3,89 3,96 3,83 4,00
Í а 0,11 0,001 0,05 0,08 0,13 0,06 . 0,15
t 2,27 3,47 2,50 2,41 . 2,64 2,42
Коэффициент электро- ' форетичасггой подвиз-;;ости . 600 оГр
M 0,46 0,46 0,42 0,42 0,41 0,40 0,39
± а 2,67 7,87 2,15 ' ' 1,91 2,02 1,98 2,75
t 0,25 8,19 9,45 10,75 12,54 12,86
Продолжение таблацн 2.
Наименование коэффициентов и згл/лшш доз облучения 3 р а i я после облучения а сутках
"октроль1 1 15 19 26 46 66 86 IC6
Коэффициент гем/гло-блн • 300 сГр И + - ¡а t 3,55 0,11 3,95 0,09 2,68 3,63 0,12 0,49 3,07 0,07 3,69 3,33 0,03 1,53 3,67 0,18 1,76 3,57 0,07 0,15 3,49 0,15 0,32
Коэффициент электро-форетичсской подзии-hootlí • 500 оГр U . ¿ п t 0,47 7,'¿8 0,41 3,92 ' 6,03 0,U 6,92 2,48 0,49 3,45 1,49 0,43 1,34 0,33 0,47 1,22 0,32 0,47 I.II 0,51 0,46 9,83 0,79
яивстпых отарых эритроцитов с денатурированными иолакулаии геио-1 глобина посла облучения пвтвпьииии доэами и в ранний париод ом-роИ лучовоИ болевни ноола облучения оублатальньши дозаии. Данный коэффициент такая более конкретно отражает выход и преобладание молодых эритроцитов со овекши иолакулаии гемоглобина i цвриод выздоровления облученных животных, нежели качественная оценка иаманвшш шиенонвности поглощения гецс.'лобина в области . (р-полоси.
При исследовании абсорбционных спектров водных растворов . гемоглобина контрольных и облученных дозами 300 и 600 сГр иор-ских свинок наыи качественно на обнарукан цетгацоглобин, о чей свидетельствует отсутствие пика в области 610-630 ни, отсутствие лолоои поглощения в области 500 ш, которая характерна для нат-й'гшоглобина, а такие отсутствие смещения полосы Соре в облеоть 405-4IÜ ни (Вейсбадт Т.Н., 1969} Цвнойлов Ю.С., 1968, 19??).
Инфракрасные спектры глобинов контрольных морских овинок показывает, что их опвктрограшы состоят иа сени анидных полоо ■ в области частот колебаний от 1080 до 1650 с«"-*: полооа Амид I г» 1650 см'"1, Амид П - 1530, Анид Ш - В50, Аиид 1У - 1392,Амид У -1232, Амид У1 - 1164 и Аиид УП - 1080 cu"1.
В инфракрасных опактрах глобинов пороках свинок, облученных доааии 300 и 6Q0 сГр, цаблодаются уменьшение интенсивном« поглощения и ошщешш анидных полоо поглощения по сравнению о aosvfomu (гэбл,3).
Полоса Аиид I в глобинах, выделенных из облученных дозой 300 сГр животных, оиеэдетоя в область более коротких часто« колебаний уже с первого дня лучевой патологии. Наибольшее оиаче-ние данной полосы (около 4-5 cu"*) наблюдается с 9 по 19-й день лучевой болезни. С 26-го дня лучевой патологии полоса Аиид I возвращается в обязать 1650 оы""*,
Полооа Аиид П смещена на 2-8 cu"1 в облаоть более коротких частот колебаний - 1522-1528 cif* в период о 1-го по 26-й дзвь _ лучевой патологии. Б дальнейшем эта полооа возвращается до уровня кптроля,
В полоса Аиид Ш (1450 он"1) различий иавду контрольными и облучошшии дозой 300 оГр глобинами на обнаружено.
В полосе Яиид U лишь не 86-й и 106-И день лучевой патологии наблюдается сиеданио и область более длинных частот колебаний - 1395 cu"1.
л «
о о, H
м
я
о а
я к к> я
« о
о и
Гч
о
а я tn w
Г-<
я
о.
H р.
И С-1
¡a а tí
0 о
1 о
H vû
о
о о
14 о
О
К
г«
H я
ir: о S И
л м
я я
ta ■J
CQ tr
VD t-.
ф h
S
о
+» аз V
Л t»—
» ■о
« t>> :s M «« m
В" 4*
о m —--- ---
о я к Л ci f-
о s H о M OJ т—
я H га и о Fi Я я a т—
гч M 1 +» о т—
У о '—' « +f D1
m СЗ 'О CJ <3 л <0
'Л я и о 1 « t-
о га ЭЧ V0
lf\
Ï3 »i-
ií 3 и «S
ш ï —* те « SS rs atina м. M О О И 14 о,г: о о4'-*' CM
3 1>,й Г} 1ч' сэ. а чэ n с_ t í о ;г о
о
о
А ií-
»
о о
о ti
1Л со
(ь
о о
<м OJ
Ol
a а-
s
о
ГЛ
M
о о
VO (Л
M К1
о о
о о
41
1-1 -а-ы
со
4J
о
ю (V
о о
s
о"
о
о о
41 fl
1Л Hl
и ы
со
да
1лоооо<о1£><аоср.+ фт
^О1Л0Л1.ПОчОММОО1ЛОО (VINWIVMMOPJMMN
Ä ¿i ДГ If)
IN M H M if О О H (M N Ol 1Л í 4
IM to fl •и- ю vo
оооооооооооо
1ЛМ!Ч)ЩО(11ФООПОО Ш'ЛШ«)1ЛННЛ1П»100
ыммимсмсмоммиго
о о
Т. 01
Э1 а 1 IO 1Л M M
er* en \о с\
со со -з- 1Э
а
О (М О О 1Л (Л
in m л сп л m
я я я я a я
оо а\
ООО ООО
со »
о о
Cl MJ
to
ООО
4 К1 4
м m 1Л
Í tf N .f К\ In Л И к^ ю
о о о о о о о о
ШФООщОмОЮОЛЩ гл я m m гп m оз m м и-» ю м
о ООО ООО о о о о о
оооооооооооо 1л in m in in m гл in in m m ш „■}- ¿f -d- ¿t -=Г --Í -Э- <í ;t: -rf- <f
ммммммиммммм
«IfllrtMHUllOVOlíO
m ш ю m мч Kl о о о о
О JÍ (У Jf ю jf 1Л in ^ Л
^Г J- С- кч и Л м m
¿t lA U>
o o o o o o o o o" o o
o <£• m n
>Л ti
<□ СО
43 f-">
V0 00
O wi
О СО
O О «.О (Л
U1 in И »1
t>ininc\JK\^t<U<\IOOOO
CM 1Л
<\1 fV
3 Ü
ai ¿t
N1 CO 1П C~
co L*1 cu oj m m n
c- u>
IU CvJ
1П 1Л
В й
in 1/1 1-1 n
O O O O K1 (Л 1Л M ir, m m 1Л
in o in o
<f O t o
01 00
CM (M
m ui
14 1-1
VD CO M CO
Ч о о о о о
со Ol 1-4 о 'О M «M M if ю г- m
1-1 fi СМ (U OJ (11 <«ч SS ю и 11 и
»
о о о о о о о о о о о о о а
\о о о M »л о ГЛ о ч> о fn M ш
и in о 1*1 со о Kl 1Л M 1.1 »о 1-4 tn
о о га tv) M о о о о о
CD о со со ач 1.0 ю in vo о о о о о
in in ¿t i* lö -a- U1 m m m U1
ЧО о мз V3 СЬ 41 40 VI) VO
1-1 и 1-4 1~( M M Ы M M >-« и У-1 M
I
С-< ¡А
«ч о н «но ci N m
О О H H
iJrí сз.
S fi'
ю Cl
Ol ' О V0 V£ VD vg M ni 4 ю оо о
о
1Л
й
Ü К) со »I
ta я
M
M с ¡i о о.
Ci
s: о
1Л
M H
о
5-1 О
CT p"
Я + 1
H
S
Ï4
о
!3 « с*"1
a i», Ö
-u l-t
0 + 1
Я
«
и +1
■ч
a
H
К со I S3 ч ¡».еч к ш о чй s МО ю « WK О
I W
я fcs
oní! О,
ОС <о il
f -to р1 о
(П С) ю VD О ij- О КО о СМ о о с-шош(ЧОо\ото<1\оо1л
аоономооотооо it- О + о о -з- cu ^ ю с^ о ал
к\ H^^íKiOrtKi^ajMO^
о ооооонооооооо
а ФОМ lo о vn о нч < UJOOVO ЦП Н|ПМН1ЛШ1Л1Л1ПН1ЛОН
о ооончок^оао^-ооо
Kl »л
гл
о о
со со
и M м и м t-t I-I
OinOOOlAOOO
о с- oo аз со t^ ra ra го ooooooooo
W M M M M
СМаМ1ЛО1ЛСМС0001ЛСПСМ1Л >í> w m со w d- (л со to imo н
(Ч1Л5\га4 0|1Л1ЛН|Г11ЛОо\
■a-st-oooüíXiN-ityivoK-íOcüai
ооммоооооомсГо
to
40
1Л щ ш
Ki Ф U)
O M if ю
и « khû o m in 40 (Л K\ 43 О M VD
M от № * — * ».
ÍU W fl- 4 it
ж
if 1Л ¿r
.-fJ-OOOOOOVDCMOOO
M t-4MMMhHMt~tl-4MMMMM M.MMMMMM^MMMMMl-l
|Л1ЛМЛМ(ЛО(0\НННММ
■d- CM i)- c- о CM со м ca- СМ о M ао
M ■it- ГЛ M ■ïl- m 40 'СО ■il- о CQ
* * *
о о CD о о o о о о о О О ы О
40 № \s> о >л ►•л о о о KI (Л К\ ►л 40
wV 40 LA OD œ о о (А аэ N-« со ш 40
* ' r> *
о о о M n. M CM с- ja- м M гИ m 40
ajrjoji-ii-mom-d-oooo
CU CM (M C\j OJ C\) cvj oj CM CM CM CSJ МЫМИЫИНМИЫМИИ
I
h (0 и h о о W о.
О P,
о р-Г
IА о
Продолжение таблицы 3
~озы облучения
сГр
Время посла облучения (дни)
Чсиоты колебаний (ои"А) 2 статистические величины
Au ид I
Аиид Амид Mi ид ЦД1
и д1 -а t П им -а ИГ ЦДХ -е. t П -а.
600 сГп
Контроль
■ О
Г
3
6
9
i г
1650 0,16 0,16 1530 0,33 0,33 1*50 0,16 0,17 В92 0,50 0,34
1650 1,33 0,68 1,66 1530 О,S3 0,40 1,56 1450 2,00 0,77 2,33 1390 3,00 0,68 3,29
1635 15,33 0,54 26,66 1523 2,16 0,40 3,53 1440 10,00 0,52 17,98 1380 12,16 0,54 18,27
£636 15,33 0,79 13,72 1520 7,66 1,23 5,75 1437 11,66 0,84 13,42 1375 16,83 0,79 18,9?
1637 13,83 0,16 56,77 1525 4,83 0,4 0 8,68 1440 11,50 0,72 15,33 В80 12,00 0,52 18,51
1642 9,66 0,38 22,59 1525 10,50 0,72 Î2,B4 1440 10,5С 0,72 В,93 1380 12,33 0,42 21,83
1642 8,66 0,40 19,38 1523 4,50 0,56 6,41 1446 4,50 0,56 7,42 1380 12,83 0,40 23,48
,Окончание таблицы 3
Дозы с б лу- BDSÎIH после т Частоты ножебавкй (ciT1) И СТаТИСТ2Ч6СЕ„А величины
чевая оф. облучения (дяк) Ii! КД у МЛ1 f Í» 1 t Аиид Л К Í« J t Акид Ш HÜ1 4. - m i 1* -
"Контроль 1232 0,16 0,34 п» 0,33 0,33 1060 0,50 0,34
0 1230 2,00 0,52 2,96 1164 2,00 0,73 2,08 1080 1,33 0,6? 1,34
600 с Г? I 1236 2,83 0,65 3,64 1154 11,16 1,05 S,84 IC90 10,00 0,52 15,25
3 •1232 16,33 0,91 IS,70 1154 10,83 0,48 18,03 ПОЗ 27,16 0,70 34,26
6 1230 3,50 0,72 4,IS 1160 5,83 0,91 5,68 IIOS 26,63 0,65 35,89
s 1230 3,16 0,54 4,70 1162 4,00 0,73 4,58 III2 31,16 0,40 58,40
12 1232 1,16 0,40 1,90 1162 4,00 0,86 3,98 ШЗ 32,16 0,70 40,68
В лолооэ Анид У о б-го доя а до конца наблюдений отмечено смещение в область более длинных частот колебаний (1234-12^0 см"1-).
В полосе Амид 71 в динамике оотрой лучевой патологии также наблюдаются отклонения от нории, но онч имеют спорадический ха-* рактор.
Полоса Анид УП на 12-й день лучевой патологии смещается на 5 аи~* в область более коротких частот колебаний - 1075 В остальные дни лучевой болезни отличий от контроля не выявлено.
Анализ ПК-спектров глобинов иорских свинок, облученных до-аой 600 сГр, показывает смещение в область коротких чэотот колебаний в полосе Амид I на 8-15 си"1, Амид П - на 2-10, Амид Ш на 4-13, Амид 1У - на 12-17 см"1. В полосах Амид У и Аиид У1 в большинстве опытов смещения не наблюдаются, з<> исключением глобинов, выделанных в Г-б-й день лучевой патологии, где отмечая одвпг полосы Аиид У1 на 4-1С си"1 в область более коротких частот колебаний. Б полосе Аиид УП наблюдается сдвиг в область более длинных частот на 10-33 см"* по сравнению с контролем.
Следовательно, обнэруаешше нвки омеденин полоса Амид I в результате действия проникающей радиации величиной 300 оГр не глубоки и не отабшдаш в динамике развития иодоотроЛ формы лучевой болезни.
По всей видимости, в своих экспериментах мы обнорулили неполное превращение а-спнралыюй структура изкроцолвкул облученного гемоглобина а выткнутые участки цепей, т.е. в р-фориу. Поаюиу иаи представляется возиозашы производить кодичостниув оценку превращения а-спирала в р-форму. Если разницу меагду положениями полос Амид X для а-спирали (1650 см"*) и р-ф ор~ мы (1632 см"1), величиной 18 ом"*, принять за 100^, то смещение полосы Амид I, например, на 15 си"*, будет составлять Значит, в результата действия проникавшей рэтгвгаа дозоЛ 300 оГр а-спираль гемоглобина морских свинок на 22,2-27,7;? переходит в {Н?ориу, а после воздействия 600 сГр - на 44,4-83
а-оаираль переходит в р-фориу. Смешений полосы Аиид X в область 1658 см"* ива в область 1685 «Г* нами не зарегистрировано.
Обиаруденные нами смещения амидннх полос поглощения в область бо;:ее коротких частот колебаний можно обмочить необратимыми капфориациошшап превращениями определенной части а-опи-
'рвлыюй отрукгури в глобулах облученного in vivo гемоглобина з~.:р-отруктуру, т.е. необратимыми двнатурационнади иамененцяыа макромолекул гемоглобина. Эти изменения такяа указывают на то, что з результате облучения ¡экспериментальных яивохиых оублеталь-1!ши и летальными дозами в динамике острой лучевой болезни возникает «вменения пространственной огруктуры макромолекул гемоглобина вплоть до уровня вторичной структури вследствие разрыве водородных связей, -s-s-cimseíi, удлинения -с-и-овязей, нарушения иан-дер-ваальоовых контактов и ионных взаимодейотний.
При .определении количества иетгацотлобина по методу Ауоти-яа-Драбкина о нашей модификацией, в крови морских оьииок, облученных доаой 500 оГр, нами обнаружено воараотание концентраций матгеыоглобина почти из 30?! о первого дня лучевой патологии. Воли нормальная концентрация иетгеыоглобииа в крови иороких овинок еоотавляет 3,Щ общего гемоглобина, то на I-19-ii дань оотрой лучевой болэаии она увеличивается в 2,5 - 4 раза(таблЛ),
Пооле облучения мороких овинок дозой 600 сГр концентрации цатгвиоглобина доотигает накоимального значения на шестой день лучевой патологии, т.е. она почти п 4,2 - 5,5 рапа больше го сравнению о контролем (табл.1).
При иослодовании элекарофоретичаской характеристики гемоглобина облученных иороких овинок преследовалась цель выявить дополнительную францию аномального гемоглобина. Однвко при анализа элаитрофорвтичасишс растяхен в. лолмакрнлаыиднон'геле нами ив обнаружено никакой дополнительной фракции аномального гемоглобина, оингеэирозанного de novo.
Кок показали результаты опытов по изучению элехтрофораги-чеоких свойств гемоглобина морских овинок, геыолизаты эритроцитов контрольных и облучанных кивотных образую« две белковые фракции; фракции гемоглобина (95%) к, очевидно, фракцию фермек- • тон или белков огромы (5ft). Эти фракции в трис-глициновоы буфа-ре (рН 8,3) двинутая к'аноду,
' При анализе данситограш алактрофоретичаских раотяжак в полипирилаиидном гавв гемоглобина контрольных и облученных морских овинок нами обнаружено уменьшение (на 1-2 им) относительной влйктрофоретичаокой подвижности гемоглобина большинства об- -дучанных дозой 300 сГр животных в начальный период (6-19-й доиь) оотрой лучевой патологии; С 26-го по 46-14 день выявлено увеличение относительной элеитрофоретичвокоЛ подниинооти (хек-
же не 1-2 мм) гемоглобине облученных морских свинок.
С резвитиои острой лучевой болезни после воздействия дозы 600 сГр нами выявлено прогрессирующее уменьшение злектро^орети-чаокой подвижности (на 1-4 мм) гемоглобина, выделенного из крови облученных морских свинок.
Статистически-количественная характеристика относительной электрофоратическоИ подвиинооти гемоглобииов контрольных и облученных дозами 300 и 600 сГр морских овинок путем расчета коэффициента алектрофоретической подвижности (иг) приведеиз в таблица 2. На таблицы 2 видно, что после облучения морских ови-нон дозой 300 сГр статистически достоверные изменения коэффициента элзктрофоретпческоН подбшшости наблюдаются в период о б-го по 15-й день оотроМ формы лучевой патологии. Пола величина кг для контрольных кивотных равно 0,47, то в период о б-го но 15-й день подостроИ форам луче.)ой болезни величина пг уиааьиается до 0,39-0,42.
Аналогичная картина о электрофорстической подвижность!) макромолекул гемоглобина морских овинок наблюдается и после воздействия дозой 600 сГр (см. таблицу 2).
Уменьаоние злектрофоретичвской подвижности гемоглобина облученных КИВ031ШХ в рэшша период острой лучевой патологии после облучения дозой 300 сГр и на всем ее протяжении после воздействия рентгеновских лучей дозой 600 оГр, по всей видимости, также обусловлено денатурацией макромолекул гемоглобина под влиянием проникающей радиации, метаболитов и розличкьпс радиотоксинов. Поскольку при денатурации различных типов, квк указывает Холи М (1968), изменяется структура белковой молекулы, то. электрохимические свойства растворов нативиого и денатурированного белка должны различаться, ибо при денатурации часто становятся доступными ионные группы, заэкранированные в иативиых балках. Поэтому свойства белковых молекул, св. заиные с взаимодействием ионов, зависят от отепени денатурации.
Увеличение злектродоретичоской подвижности- в период интенсивного возобновления биосинтеза, по-эидкаоиу, также можно объяснить существованием болое компактной иат-'вной пространственной структуры молодых макромолекул гемоглобине и преобладанием на их поверхности относительно большего числа отрицательных зарядов.
При изучении влияния ¡поникающей радиации на структурную
'организацию иакроаолвкул гемоглобина нвиа исследованы аыннонио-, латный соотав кислотных гидролизами и тршшшские гидролизаты гемоглобина иороких свинок в динамике острой лучевой патологии.
При изучении качественного и количественного аминокислотного ооотаьа гаиоглобина контрольных и облученных дозами 300 и 600 оГр морских овино« статиотичеоки достоверных и закономерных изменений не обнаружено.
На пептидных картах водорастворимых пептидов гемоглобина аивотных, облученных дозой 300 оГр, обнаружен один дополнительный, по сравнению о контролем, пептид в катодной зоне иожду 12-и и 15-и пептидами. Этот пептид, обозначенный "А1", возникает о первого дня посла облучения и наблюдаоюя по 46-й дань лучевой патологии. В доследующие дни лучевой болезни существенной разницы иокду пептидными кортами контрольных и облученных иор-оиизс овииок на выявлено, что указывает на исчезновение к этому времени денатурированного радиацией и различными радиотокоинаиа гемоглобина и дальнейшее возобновление биооинтеза нормального геиоглобика.
Сопоставляя пептидные керты водорастворимых пептидов геыо-глоо'ана контрольных и облученных дозой 600 сГр мороких свинок, мы нашли на последних три дополнительных пептидных пятна; одно в катодной зоне между пятым и шаотыи пептидами, обозначенное "А", и два - в анодной зоне вовлз 43-го пептида, обозначенное "В" и "С". Эти дополнительные пептиды наблюдаются на воаи противниц острой лучевой патологии.
Появление дополнительных пептидов в тридтичеоких гидролиза-тах глобина облученных морских овинок, очевидно, также связано с.нарушншеы пространственной структуры, т.е. денатурацией бел-нового коштиента гемоглобина в результате прлиого дойствия цренякающий радиации, химического воздействия различных ивхабо-латов л радиотокошюв, включая токсины, поступающие в кровь с развитием лучевого поражения'(Свердлов А.Г., 1968), а такао температурного воздействия, которому подвергаются глобшш парад провидением триптичеокого гидролиза (95°С в течение 10 ига;). Денатурированные радиацией, радиотокоинами и тепло« белки глубже переааризавгоя фвриенгаии и даю? дополнительные водорастворимые пептиды.
вывод«
1. При действии ионизирующих излучений на гемоглобин в опытах in vitro наблюдаются эавиопцио от дозы облучения иароотаиия концентрации метгемоглобина, на отсутствуют изменения элонтро-форетической нодвилности и изменения ííK-спектроз. Эти данные свидетельствуют, что образование ыотгемоглоОпна может быть вызнано действием радиации на гемоглобин о образованием свободных радикалов, перекисей, гидроперекисей и т.д.
2. При действии ионизирующих излучений на организм мороких свинок в дозах, вызывающих повреждение костного иозга (300 и 600 сГр) обнаружено образование в 1-й чао после действия обля^-ния значительного количества метгеиоглобина. Однако, на 1-е сутки после действия облучения количество метгеиоглобина уменьшается.
.3. Не подтверждены имеющиеся литературные данные об изменении аминокислотного состава гемоглобина в разные сроки поело действия ионизирующих излучений.
При использовании методов ультрафиолетовой и инфракрасной спектроскопии получены данные, свидетельотвукцизо возникновении структурных измононмй гемоглобине при действии ионизирующих излучении на живой организм.
5. Методом дзктилогро^ии установлены иаиензкия чувствительности молекул облучанного гемоглобина к действию трипоина, что такие может свидетельствовать о структурных изменениях белковой части гемоглобина, возникающие под действием ионизирующих излучений.
6. Методом дискалсктрофороэа в полиокриламидном голо обнаружены измонания элзктрофоретнческой подвпаности гемоглобина, что также монет свидетельствовать об измецеиии структуры гемоглобина, вызванной действием радиации.
7. Изменения пространственной структуры макромолекул гаио-глобино, тестируемые УФ-, ЛК-спвктроскопиой и элоктрофоретиче-скями методами, вероятно, являются следотваем действия проникающей радиации но эритроциты и следствием мзтаболичеоких нарушений 'Гликолизе в эритроцитах.
3 И 3 Д Р Е Н И В
Материалы диссертации внедрены во Львовском институте гематологии и паролквзния крови и на Львовской отонцни переливания -крови.
Но материалам'Диссертации утверндены и внедрены 2 рациона- , ливатореких предложения.
ПРАКТИЧЗСШ ЖШЕНДАЦИЛ
1. Раннюю диагностику лучевой болезни необходимо проводить по лейкоцитарной формуле, ибо уменьшение количества лейкоцитов наблюдается У»е черев I чао после воздействия доз в диапазоне от 300 до 600 сГр.
2. Другим тостом ранней диагностики лучевой болезни является метгаиоглобиноойрааОЕанив, так как концентрация метгемогло-бинв в крови облученных животных'возрастает уке череэ I чао после воздействия доз э диапазоне от 100 до 600 оГр.
3. Для установления оявпона денатурации молекул гемоглобина после воздействия проникающей радиации необходимо применять методы ультрафиолетовой и инфракрооной спектроскопии о использование« предложенных нами формул КозКищценюв изменения пространственной структуры макромолекул гемоглобина, которые учитывают косвенно факторы воздействия на белковую.и гемовую части молекул гемоглобина. Такие необходимо использовать предложенный нами способ расчета превращения нативной а-опиральной отрукту-ры в денатурированную '¡Нзорму по ПК-спектрам.
Для устранения денатурационного воздействия проникающей радиации на белковые молекулы и нуклеиновые кислоты необходимо вести поиск знтиданатурациониых веществ и способов восстановления нативной структуры данных макромолекул.
Список работ, опубликованных по материалам диссертации
1. Исследование аминокислотного соотава гемоглобина морских свинок в динамике лучевой болезни // Механизмы биологического действия ионизирующих излучений: Тез. докл. Ьторой респ. ивучн,.конференции. - Львов, 1969. - С. 116.
2. Спектральная характеристика гемоглобина мороких свинок, облученных рентгеновский« лучами // Механизмы биологического действия ионизирующих излучений: Тез. докл. Второй респ. научн. конференции. - Львов, I9G9, - С. 118,
3. Радиационное повреждение структуры гемоглобина и нио-глобииа (в соавторстве) // Тезисы докладов Второго Всесоюзного биохимического емздэ. - Ташкаьх, 1969. - Секция 17. - С. 12.
Ь, Иолакулярные механизмы радиационного поражении гаыозых и миофибриляршлс белков (в соамсротве) // Второй Украинский
Саохямчеезай сьезд: Тез. докл. а сообщений (3-6 сентября 1971 г.). - Львов, 1971. - С. 258-261 (на украинском языке).
5. Фкзико-хлмкчес^ие свойства гекоглобинов морских свинок, облученных в дозе 300 рентген (в соавторсгве) // Материалы Все-' союзного симпозиума "Действие Еонлзиругцбй радиации на белки, ах структуру г функцкв". - Днепропетровск, 1971. - С. 28.
6. Аминокислотный состав и дактилографический анализ генс-глобинов морских свинок, облученных в дозе 600 р (в соавторстве).- Радиобиология. - 1972. - Т. 12. - Вып. 3. - С. 431-434. .
• 7. 1!ехаяизи образования иетгеаоглобина при лучевой патологии. - аедЕЦкнсявя радиология. - 1972. - Т.7. - С. 62-В4.
8. Спектральная и электроЗоретичзская характеристики гемоглобина морских свинок, облученных в доза 600 р. - Радиобиология. - 1972. - Т.12. - Вып. 6. - С. 826-829.
9. Физико-химические свойства и структура гемоглобина в динамике острой лучевой болезни (в соавторства) // Физиод.зурнал,-
'1982. - Т.28, 6 3. - С. 3327-333.
10. Спектральные исследования гемоглобина в динамике острой лучезой болезни (в соавторстве). - журнал прикладной спектроскопии. - 1986. - Т.45, » 6. - С. 971-976.
1. Количественное определение концентрации аеггеиоглоСакв в крови человеке и гизогных. - Рационализаторское предлозевие, удостоверение й 1416 от 10.10.1984 г.
2. Способ определения производных гемоглобина вследствие воздействия геиоглобказрзобразовагелей. - Рационализаторское предложение, удостоверение й 1432 от 18.12.1984 г.
РАЦИОНАЛИЗАТОРСКОЕ ПРЗДЮКНЛН
Подписано к то?ат» 2.07.9?г. «Зсрнат бОгВ^/Тб. Объен 1печ.ист. ?ак.509. Игр.ТОО. йсплатно.
Тышграфяя ТЛИ «и.йв.ФедороваДь.'вс-в-^.уа.^нчакоясгая 3,
Бесплатно
- Здравко, Бронислав Иосифович
- кандидата биологических наук
- Обнинск, 1993
- ВАК 03.00.01
- Функциональные свойства гемоглобина у разных по экологии групп рыб
- Влияние некоторых физических, химических и биологических факторов на физико-химические свойства эритроцитов крови животных
- Структурно-функциональные свойства некоторых лигандных форм гемоглобина человека в условиях УФ-облучения и различного микроокружения
- Исследование структурно-функциональных свойств молекул гемоглобина человека, модифицированных некоторыми производными декстрана и полиэтиленгликолем
- Действие ультрафиолетового излучения на гемоглобин человека