Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфофункциональная характеристика эпителиальных клеток тонкой кишки после воздействия ионизирующей радиации

ВАК РФ 03.00.08, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Морфофункциональная характеристика эпителиальных клеток тонкой кишки после воздействия ионизирующей радиации"

НАЦИОНАЛЬНА, АКАДЕЛМЯ НАУК УКРА1НИ 1НСТИТУТ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТ ПАТОЛОГИ, ОНКОЛОГИ I РАД10Б10Л0ГП ¡м. Р. 6. КАВЕЦЬКОГО

На правах рукопису НАГНИБЕДЮК ВАСИЛЬ ВАСИЛЬОВИЧ

МОРФОФУНКЦЮНАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕП1ТЕЛ1АЛБНИХ КЛ1ТИН ТОЦКОГ КИШКИ П1СЛЯ ВПЛИВУ ЮН13УЮЧОТ РАД1АЦГГ

03.00. О^-радтбюлопя

АВТОРЕФЕРАТ]

дисертацп на здобуття наукового, ступеня.....

кандидата бтлопчних наук

КИТВ — 1996

Дисертащею е рукогшс.

Роботу внконано на кафедр! 6ioxiMii Кшвського ушверсптегу iivieHi Тараса Шевченка.

Науковий KcpißiiiiK — доктор бтлопчних наук,

професор В. М. Войщцький

Офщшш опонентн: доктор медич,них наук,

професор 6. Ю. Чеботарьов

доктор бюлопчннх наук, професор П. В. Усатюк

npcmüuia установи — 1нститут 6ioxiMii iM. О. В. Палладша

HAH УкраТни

Захнст вадбудсться «¿.О.» .u^j 1996 р. о /Угодит на

засщант спещал1зовано! вчено! ради Д 01.83.01 в 1нституп екс-периментальноТ патологи, онкологи i радюбюлогп iM. Р. в. Ка-вецького HAH Украши (252022, Кшв-22, вул. Васильювська, 45).

3 днсертащею можна ознайомнтися в б1блютещ ШПОР HAH Украпш.

Автореферат розютаний « —» 1Р 1996 р.

Вчений секретар спец1ал]зовано1 вченоТ ради канд. 610л. наук

Г. Й. ЛАВРЕНЧУК

ЗАГАЛЫ1А ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуалыпсть роботи:_ПостШю зростаюче використання джерел

шпзуючо! рад1ацП в господарсьюй д1яльност1 робить все б1льш актуальною задачу з'ясуЕання мехаш8м1в 11 вражачзчо1 дП. Особлива увага зараз прщцляеться цьому литанню в зв'язку а авар!ео на ЧАЕС. Певну защкавлеюсть мае розгляд закономерностей впливу ол-ромШення на платинному р1внг. Саме тут формуеться основа пору-тень, як1 1пз)пше проявляються у вигляд! р1зноман1тних рад!ац1й-них синдром1в. При розгляд1 властивостей кл1тин в орган!зм1, який п]ддаеться впливов1 1он1зуючого внпром1нювання, б1льш" суттевою може стати не сплъки зм^на певних параметр1в функц1онування кл1-тини, сюлъки виявлення взаемозв'язку лорушень, що при цьому спостерагаються.

У в1дношенн! еп1тел1альних клИтин тонко] кишки, яка е одним з найбиьш радшчутливих оргатв оргашзму. на даний час накопичено досить Сагато данях л1тературн, присвячених р!зносторонньому вив-ченню кишков ¡' форми ураження [Костеша Н.Я.,1990, Паршков. Е.М., 1980]. Однак ведомостей про взаемозв'язок зм1н ультраструктури , резних шптин еШтелш з еншими (зокрема б1ох1м1чними) показника-ми при дп сублетальних доз олрскпнення недостатньо.

Основна функц1я тонко']' кишки - розщеплення та транспорт по-живних речовин - в значШй м1р1 визначается.високоспец1ал1зованою структурою пулу еп1тел!альних шптин - ентероцит1в.В регуляцП транаип тинного перенесения р1зноман1тних метабол!т1в та шн!в. суттеву роль вШграе функц1онування систем транспорту Юн1в, зокрема кальцш, осюльки в1н вшграе: лров1дну роль у пошкоджен-Н1 кл1тин ГХансон К.II. ,1985].

Виявлення основних порушенъ клЗтин та в1дпов1дна "¡х реакшя

на д!ю р!зних доо 1он1зушчого опром1нення сприяе рирзиенню одного з найвахливШ« питамь рацшбшлог! ! - з'ясування механазьйв пош-коджуючого впливу рад1ацП на органам.

Мета 1 зардання доел Жжения: Метою дано! роботи було впвчення впливу одноразового тотального р1дко!он1зуючого (рентгетвського) вилром!нювання е сублетальних дозах на ультраструктурну opranisa-ц!ю еп!тел1ю тонко! кишки щур!в та функцшнаньну активтеть енте-роцит1в. Досягнення зазначено! мети передбачае Еиршення настуи-них завдань: I.Bjihbhth особливос.т1 ультраструктури кл1тин eniTe-л!ю тонко! кишки niypiB через 1 добу И1сля рентгенавського onpoMi-нения Е дозах 0.5,- 1.0, £.0 та 3.0 Гр. 2.0ц1нити прол1феративну активн!сть ештед1альних плотин тонко')' кивки при промеиевоыу ура-женн! в'даних умов&х. З.Дослшш! вплив рентген1вського onpoMi-нення на поверхневий заряд та проникнуть плазматично! меыбрани ентерощгпв. 4.3'ясувати особливост! транспорту калыЦю та лейцину ентероцитами tohkoï кишки п!сля д1! 1он1зуючого випромпюван-ня. ■

Наукова новизна та практична значим!сть робоги. Проведено р!зноб1чний анал!з структурно-функц1оналъного стану тонко! кишки iuypiB через 1 добу п!сля рентген1вс-ького опроьйнення в дозах 0.5, 1.0, 2.0 та 3.0 Гр.

Показано, що в эадежност! в!д дози опром1нення спостер1гають-ся деструктивн! зм!ни тонко! кишки: спустошення крипт, вкорочення ворсинок, вменшення к1лькост! еп!тел1альних кл1тин 1, можливо, як результат цього - зб1льшення прол!феративно! активност! стовбуро-' в их кд!тин. Серед кл1тин еп1тел1ю (ентерощгпв, бокалоБидних, кл1тин Пакета та iH.) виявлена р!зна ступ1нь промелевого уражен-ня, найб!льш радiочутливi з них - ентероцити.

Встановлено в результат! олром!нения збичьшення влд'ечнего

- & -

заряду цитоплазматично] мембрани клггин, що моле призводлти до ЗМ1Ш1 функционального стану юптин.

Показано, що досл1джуван1 дози 1о1пзуючо1 рад1ац11 вплньають на транспортну здатчпсть ентероцит^ь. Основною причиною порушення шптиннсго Са^-га,составу е дозозалелне пШчщення концентравд'] больного • цитозольного Са2+ як б результат! порушень и перерозподШ 1ону у внутрпцньоклглшних пулах, тач 1, мабуть з б1льш1й >.йр1, за рзхунок збШшення прониклиьост! мембрани для цього зону.

Встановлений факт зростання прсникнозт! ал1кально1 мембрани ентерошшв дли раду шив в основною причиною пригн!чення вто-ринного активного накзпичення юл тинами Ь-лейцину, поряд 13 збШ.шенням процесу накопичення и!е 1 амнюкислоти Ма+-неоалежним шляхом.

Вияьлен1 структурно-функшонап Н1 порушення еп1телш тонко] кишки на р1зних р1ьнях йсго оргашзацп при дп шн1зуючого вип-рсмнповання розширюють уяЕлення про початков! меха)пзми виникнен-ня кишксео") '!орыи променево! хвороби. Даш про взаемозв'язок змЬ ни будови та функцЛ кишки (зскрема еп1тел!альних юптин) в результат! опроьинення можуть б^/тн основою для розробки проф1лак-тичних кар 1 науково обгрунтованого добору лжувальних засобгв при променеьому ура-леши тонко']' кишки.

Положения, що виносяться на захист. 1.Рентген1вське опромЬ нення в дозах 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 Гр через 1'добу призводить до порушення структур» слизово')' оболонки тонко? кишки. 1з збыьшен-' ням дози зростае ступив ураженосп ! розширюеться спектр тип!в 1^11 тин, як1 вракашч.ся (ентероцити, бокаловидш кл!тинп, клшши Панета та строми). 2. Сублеталып дози шпзуючого випрсьпнпЕа:шя призюдять до змпш трапспортно') Функц! I еп1тел!алыш клшш,

про що' св!дчать порушення 5х СаС:Н-гомеостазу та механ1зм!в нако-личення ними Ь-лейцину (На+-залежного та На+-незалежного). З.Вшшв 1он1зуючо1 рад!ац11 за далих умов проявляемся на вс!х р1внях орган!зацП тонко! кишки (мембранному, юНтинпому та тка-нинному), причому пльки опром1нення в дозах 1.0 Гр та б1льше призводить до достов!рно зареестрованих р!зноб!чних гкпн. .

Апробац1я роботи. Основн! положения дисертац1йно1 роботи до-пов1далися на 1-му з'1зд1 Укра1нського б!оф!зичного товариства (Ки1в,1994), Рад!об!олог!чному з'}зд! (Дн1пропетровськ,1995), на-укових конференц!ях професорсько-викладацького складу Ки'1вського ун1верситету 1м. Тараса Шевченка (Ки!в,1994,1995).

Впровадження. Матер!али дисертацШю? роботи використовуються в курсах лекц1й "Рад1об1олог1я" та "Рад!ащйна еколог!я" Кшвського ун!верситету 1м. Тараса Шевченка.

Об'ем роботи. Дисертац1я складаеться з вступу, огляду л!тера-тури (2розд1ли), матер!ал!в та метод!в дослдаення, результате та 1х обговорення (4 розд!ли), заключения, висновкав, перел1ку л1тератури (ЦЦл джерела). Робота викладена на ¿¿£Л~стор1нках маши-нопису, м!стить 37 рисунк!в 1 4 таблиц!.

МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОД!! ДОСЛ ВДЕНЬ.

/

Досл!дження проведен! на щурах-самцях (вагою 180-220 г.), яких одноразово тотально олром1нювали в дозач 0.5, 1.0, 2.0 та 3.0 Гр на апарат! РУДО-17 з тубусом при наступних умовах: потуд-н!сть дози в пов!тр! 2х10~4 А/кг, ф1льтри 0.5 мм Си та 1 мм А1, сила струму 10 мА, напруга 200 кВ, шк1рофокусиа в!дстань - 50 см.

Тварин декап!тували через 1 добу п!сля опром!неиня. Цей тер-м!н вибрано по декллькох причинах. По-першс-, за ней час не в!дбу-

везться ще поыюго оновле-лня ентерошпчв тонко)" кишки IМорозов И.А., 1088]. По-друге, эг!дно з данным ГБродски.1 Р.А., 1087] б!льш вираъений вшша ioni&yti'ja'i рддШИ! на |Ьушщ{онуьанна тонкокивко-' coro епЗтелш проявляешься сале чс-р^з 1 дсбу, оск1'льки в;хэ через 3 доби при д!1 доз Mfcuuto 10.0 Гр спостерМ'аепся вЦновлення и1руктур!10-функц1сиаяьши влял-иссстей.

ДП'Л LUUiUeHilH МОрфОЛОГ1ЧШ!Х »OKaSHHKiü ГОТУВНДИ napel'tillObt

ар1зи, AKi эабарвлювали гемз1чжсил1нсн Веме-ра та еозинсм. Для от-ринаиня нмпвтоиких зр1з!в об'ектя здливави ь епси. Вим1р поперечного nt-pepioy ядер ентс-ращшв проводили на установи! "1нтег-рап-за программы "Маркер".

Еаектронио-мiкроскоп! >ш! дссл1доешш проводили на ультратонких spiaax. як) виготовляли на удътра\пкрото>Л ЛКБ &&00 111 (Шье-

Ц1Я) 1 конгрзстудели ураи]лац&татсы та цитратом свинца [Reynolds

»»

Е. , 10531. Препаратн доел1д*ували на елктрошюму uiKpocirani JD.I 100 В (Лпсн1я).

Еид1лелня ен1тел1ат11Ш!Х клгпш тонко! кчякн проводили зг!дно з рекзмендашями, нлв&деиими в роботах Watford, 1979, Усатюк П.В., 1090, 100П з цеьелш:и\!и тд!:.}.1кац1ями. Вегикудьо1?ач1 препарат aniKisMioi меибрани enrepociiTiö Шляпка пдагматмчно? мемб-р;-лш, повернута и поролнину мы&чника) отр::::уьали зг!дно з методиками iHopfer u.,1073, Miller а.,1081]. BuIct бшту в об'сктах дЬсл1дження виз;: :.'iajn за методом Лсур! is шпвавт. [Lev,ту O.Ii, et al., 1951], а кзлыасть )Штин в проб! - забарвлввчи трп-паповим сипim зпдно [Evans Е.М. ,1971], викорястовуючн каме; / Го-рясва.

РеестраШю и-.-.¿ранного потенц1алу проводили, Еиксрнстовуючн метод еннтетичлпх пронпкаочих ioiiiB [Топали В.П. и др.,1969]. По-верхнс-tv актив»iCTb ентерошпЧв дослЗду,ували на мея! розпод!лу

Фаз "вода-нов1трл", визначаючи поверхнев'ий тиск зПдно [Langmuir 1.,19713 та граничит! стрибок нотенц1алу ГБогуславскш! Л. I., 1970].

КонцентраШю Сас+ в ентероцитах визиачзли за допомогога флуоресцентного зонду. ПШ0-1/ЛМ [Grynklewicz G.,1984]. Енергозалелше накопичення CaCf суспенгЛею ентероцпт!в tphkoï кии:ш доел 1длували paflioiBOToriHtiM методом te використанням принципу лпл11сгид1 i а раз к 1 в на ф!льтрач зг1дно [Velasco G.,19863 в розчин! (об'емом 0.5 мл), пкий MlcTiiB £0 ИМ HEPES-Tris (рН 7.4), 150 мМ КС1, 5 мМ M4SO4, 5 мМ ЛТФ Сабо без), 3 мМ сукцинат натр1ю (або без), 2 мМ фосфат ка-л1ю, 0.01 м,Ч 45С'а^+ Смолпрна радшактивШсть 0.3 мК1/ммоль), ди-г1тонin - 0.1 ыг/мл.

Накопичення L-лейцину елтероцитачи тонко! .кишки визначаяп ра-д1о1зотопннм методом, зг1дно fSatoh 0. ,19893. Розчин 1нкубацП (об"ем 0.5 мл ) Miстив: 10 мМ HEPES-Tris (pli 7.5 при 25°С), 100 мМ Д-сорб1Тол, 0.1 мМ MgCls,. 100 мМ NaCl (або ioo мМ KC-'l), 0.1 мМ 14С-лейцин (молярна радюактимпсть 2.6 мК1/ммоль).

Oj.

При вивченн! накопичення ентероцитами Са'- 1 L-леииину реак-ц!ю 1н1ц1ювали внесениям 0.05 мл суспензП, яка мЗстила (2-5)*106 кл1тин, а эушшяли - шляхом швидкого ф!лътрування через мембранн! ф1дьтрч. Рад\оактивн1сть препаратов вишрювали на ршшноецннтп-ЛЯЦ1ЙН0МУ л1чильнику SL-400Q ф!рми "Intertechnique" (Франц1я).

- 9 -

РЕЗУЛЬТАТ« ТА ÍX ОБГОВОРЕИИЯ. 1.Струтурно-функц1она.шп1п стан слизовоí обо-лонни тонкоУ киики Шсля ытиьу loinsymai ■¡ххцШЩ'.

В результат! морфолог1чних дошпджеиь еп1тел1ю тонко! кишки 1исля опром1нення в дозах 0.5-3.0 Гр встаиовлено, що в ранн!й постраШацШшй пер1од (1 доба) ьмениуеться висота ворсинок (на

т

10-152) та 'ix к1льк1сть на 1 мм довжшш кишки (на £5-28?:) без суттеьо'1 pisHimi в дозах опром1нення (табл.1). Зменшення розм!р!в

Таблица 1.

НОРЗОЛОПЧШ I10KA31Í1ÍKII ТОНКО! lOililKH ЩУР! В П1СЛЯ ВПЛИВУ ЮШЗУЮЧО! !>АД1АЩ! (Мад,п-3-4)

1 | Висота | К1льк1сть. |Пло1да nepepl- Висота |

| Умови | ворсинок | ворсинок |зу ядер енте- ентероцит1в|

| досл1ду I (мкм) | (на 1 мм |роцит1в(мкм2) (MKIri) 1

1 1 1 i 1 довжини) I i

| Контроль 1 1 ¡893.6+22.3 [, 7.2i0.4 1 I 33.5Ш. 6 37.1+0.7 |

|0пром1нення 1 1 Г

I 0.5 Гр |875.6±35.5 | 5.2+0.2* | 24.6Í0.5" 37.3+0.6 |

1. 1-0 Гр |824.Bí24.4*| 5.8+0.4* | 23.7±0.6* 36.ею.6 I

| 2.0 Гр |680.0+32.5"| 5.7+0.3" | 24.8+1.1" 32.2i0.8" |

| 3.0 Гр |653.2±16.1*| 5.6+0.2* | 27.240.9" 29.9±1.?* |

|1.0 Гр через|826.4+42.1 I 5.9+0.2" | 33.4+0.7 32.2±1.1* |

1 14 дгб 1 1 1 1 •

* Р'0.05 ВШГОСНО контролю

- 10 - .

ентероцит!в б!льш впракене тдльки при onpoMineüiií дозами 2.0 1 3.0 Гр (нерес!чно на 20%). Плота перерЗзу ядер ентероцитдв змен-юуеться на 24-2Р7. при дП ncix доз, що моле свЗдчити про знилешш синтезуючо')' активност! ral тин.

В результат! проведения ультраструктурних дослдджень було встаноглено, шо зогалыкло тенденшею роялитку патологичного про-цесу в слизовдй ойолсшц! тонко) кишки щур!в is збЗльшенням дози опрсм1нення в!д 0.5 до 3.0 Гр можна вватати наростання 1нтенс!ш-hoctí i попшреностд некротичних явит в еп1телП i стромь

Тач, через 1 добу nic-ля опромднення в доз! 0.5 Гр рееструють-ся гони незначно'1 деструкцГ! в егйтелп, очагоке ураг.ення строми та Г! набряк. Гинуть поодинок! стромзльн1 клдтини (в основному це л1мфодити)

Олромднення в доз! 1.0 Гр производить до розширення очагових дистроф1чнпх 1, рддае, некробдотичних зм!н улътраструктури клд-тннних елемент!в еп!тел!ю (.особливо диференцигованнх) i строми (особливо Г! 1мунокомлетен1них клдтин).

При д i "i !он!гуючо1 paniauil в доз! 2.0 Гр спсстердгаеться на-ростання прояв!в днстрсфп 1 внутрдыньоклдтинного некробдозу цитоплазм;-! (головням чином шшндрнчних клдтин егптелш). Однак, очагк 'ix некрезу рддк! i локалдзован!. Новим феноменом при ц!й дозд onpoMiKPHHa е р1зка дистрофдя клдтлн Панета та ентерохрома-' ■ф1нних кглткч з невеликою зернистдстю.

При onpoMiHemii в доэ! 3.0 Гр спостер!гаеться зб!лыиення час-' тоти виникнення некрозу як цдлих кл!тин епдтелш i строми, так 1 .ультраструктурних кемпонентдв, як! 'ix утьорюють. В еп!телП з'яв-ляються велик! поля (гони) некрозу у еиглядд повного ¿пзис.у групп клдтин. К'Лсцями В1ДбуЕаеться зональне в1дшарувпннл лдзованого ма-тердачу ах дс'базазьноЧ мембрани (виразки).

Ьиьче.'шя pismtx д!лшж ooi>kü'¡ кли.ки показало ростовJрнв вин-

;к;-.1|!1Я популлцп ."„иллл крипт, !ii;¡ утло,:;лол> '¡ï лрзл^гратлкну ;ю-ну (Taiл.2), h'j lïûiil г-рсстглня прел!¡I-cpaTHbiioi аглчиюссп

(piiC.l). СЛ1Д ЗГ&НЭДИ?!!, ПО ОССЙ"11ЬО iltCOKS ПрОЛ 3 Ç Е рС-: 1Ъ ! I а. S4ÎÎÎ2-liicîb ctübsypairiíx líjji'iiní лолло! kí:í:ií;:i cnocropirana:.:. ¡¡pu cnponi-HcHHi л ,'.: ; 1.0 Гр 1 i:;.л/:"л;:;-.сь п:дг^л/нгп 14

дiú шелл опрей!псин;!. - Олкоч-ьонэ при слр::Л üo-hhí ¡i логах 2.0 та а.О Гр ниш суттею ыЛлл >й':ctü'ímo'í ггя-гимюсзi и псрйшчшЦ э и0:-лрс':;с-'.; cyn¡ съ:л. .Л'Лл.сг; г:'"..л,v.ch:-::íí: иг: дсллл'. < л^лл:; _|ЛЛ!Ц] лглл!-КИД 1UÍTÜIÍ, pcc<i!Í¡L'.¿!ü¡;; Р. КрШ1Тс«ЬК1Й 0ЛН1, TCJÇ 1 piöHIM 2ú>.í!CH»;:<

■■ ШЛпин 2

í ! 0 ¡ • '-.PI ! ! ÍK! i ¡ I'i í П íí ¡0 Os I KTlílVi TOh'KOÏ • КШ'Л КОН'ПАЛЬКПХ TA GnrCHIHfriüíX UVI'IS (í.íiiTi, n-5)

í 1 Умовн ¡ 1 ДСГ.Л i ЛУ 1 Бглл i ли гонко] iüJKIi i !

Почьгск I Сгрединз 1 Kiiieu'j 1

1 1'лнгрпл:) í С:0 2 Ю Í 5 ! .5 НО 6 32.0Ю t 1 1

|OnpoMi¡iúHH:i| 1

! 0.5 Гр ! 27 710 32 2íl 1 '' Г 2.8H '1*1

i 1-0 Гр ¡ £'1 2 il П 22 S±1 2" 20.3H. 0*1

j 2.0 Гр 1 18 И1. 3*1 20 5±1 3* .20.311. 4*1

1 3.0 Гр 1 25 6±1. 2"| 29 9H 0" 25.211 3*¡

I 1.0 Гр че-1 21 8tl. 1"! 28 8±1 3" ЗЗ.ОИ. 2 1

|рез 14 д10 1 i 1 1 t

A P< 0. 05 ЫДНОСНО контролю

- r¿

¡Ц

ц

fq

m о

• ? 'i t.: -'S слил f г-.- ws^-v

li'r-iv' -, , . -j ¡í- n'. >;-,'.' * ?

o . d

--C

■M

U

a

H §

я m

rh Ù

•u

H

Ö К

Ft

п. &

Рч Cl

Gj

о ci • i

t'j w

ь ы к

fi О

У -

hi У. о - о

я - н

к о. га о г>-

и

О к t

h f. R ñ-

ri

К Й ü R ■

r i O. Ci.

К О vi

e-t

О гЛ гЛ

14 Cj С. ■

О О о

« ч и

H

о я m

fig g

О я «

л» ûl

a

.. s ci о

п

5

6

п

Q H

a с о

S

о

К R

•tfO. ''títa 'PM52HI. IHiKîûtlOlTiï

itl «

cj

Г4

rj >. O W

6 П - n 14 И m i

m

О d rl fC m л Iii

Gl Gl

o. a ®

Qj Oj tC P- p- H

слруктур (сокрсма 1муноксмпетент]шх) та Оокаловидних кл!тпн.

Таким чином, а!ш1з результат^ •ног«1,олог1чн11ч дссл1длснь сп!дчить Jipo pl3Ho;,!aHiT¡¡icTb деструктивиих npouecis в сли?ов!н сболонц! тонко"! глкки, зскреыа ступени ураг.енсст! епНмйашш кл1ттш в галедност! в1д дози 1 1х типу.

2.Поверхлеса агстивяЗс.та еп1тэл1а.~ышх пл!гш топко! ¡жйя].

■ Вивчешш поверхново! актиЕНОст! еп!тел1альних кл1тин тонко! шпвки в >юдельл1й снстем1 "вода-пов1тря" св1дчить про те,, цо введен! у водку субфззу ентероцити маять ловерхневу актнвн1сть, вони сорСуються на мелу розпод!лу фаз. Ридiлен1 з опром!нених тварии 1сл1тичи зб1ль:г:уятк граничит! стрибок потенц!алу перес!чно на 7%, 14%, 22% та 25% в!дпов1дно при опром!ненн1 в дозах 0.5, 1.0, 2.0 та 3.0 Гр, що вказуе на зб!льшення в1д'емпого поверхневого заря-' ду. В свою чергу це св!дчить про структур»1 зм!ни кл!тннно! мембран» п1д вплпвсм 1он1зупчого випром!ккшання. Кр!м того ентероцити, видален! з опром!иених тварии, фсрмують на меж! рсзпод1лу водно! та пов!тряио1 фаз монсздг-ри з мелким поверхневим натягом. Так, при onpoMiHPHHi у вище вказаннх дозах иоверхневий тиск смен-пувався nepeci4Ho па 9", 12", 10% та 19% в!дпов!дз;о.

Виявлсн! зм1нн пове-рхнего! atmirnocxl ентероцит1в, мадликан! 1сн1зуючсю рад1ац1гю, мойг/ть призвести до нарушения взасмодИ них pjiítüh mía собою та 1явими гл i тинами, що в1дсбразиться на 1я. фушшДопа-тънЗй п'-лптчгост!.

З.Бивчення прои'лсли:ю>:;;п ап1каяьао! мубрани енкерсцити* длл 1оп1р ня~;р1ю, кял!ю ш

КЗ. ИЬЦ1Ю.

1снну прошжлив1сп> ал1кагх.но1 мемОрани ентероцит!в' оц!н»вали по величии! дифузного мембранного потеии1алу, якяй вшикаи при розс1ювашп штучно створених грал1ент!ь 1он1в К+ та Са2+,

методом сиитетичикх лрэиикашнх шн!в, використоьуючи ач!он фе-и!ллвкарбаунд?кабсрая С«1-КБ~). За 100?; в контрол! лриймали нзкси-мапьяу величину зм1ни концентрацП Ш". зумовлеиу 100-кратким град1снтск К+. Тол! Для Ма+ цэ величина склада? близь'Ко еб%. а

0+ п .г

для Са'- - £0%, 1вра.чоЕу1-али, ко електрнчтш йаряд Сз'- дорШяое

При вивчешп проникливо! здатност1 апакалъно']' мембрани енте-роци'пв, отриманих черех 1 доОу шсля спрошнення тварин в дозах 0.5, 1.0, 2.0 та '3.0 Гр, було вотановлено, то розс!ювання 100-кратного град1ента К+ Еикликае п!движения, поравняло з контролем, днфузного мембранного пстеншалу, в1дпов1,пно в 1.5, 2.5, 2.7 та 2.9 раз!в. 31дпсв1дно для Ма1"- в 1.4, '1.8., 2.1 та 2.3 раз!в, а для Са2+ - в 1.4, 1.8, Е'.О та 2.2 раэ1в (табл.3).

Таким чином, при дП фомзуючо! радхацП в дослдауваних дозах э61льшубться прон;1кляв1сть аглкапиюТ ме>,¡брани с-нтерощтв для Ма+, К*" та Сл1д зазначяти, цо для К+ 1 децо в тшй

м!р1 для Ма+ цен ефект б1лъц рират.ений, Н1Ж для Са5'-4". Кр!м того в!н Шдсилюеться 1з вб!дсшекня.м дози.

Таблица 3.

ппй«!кячзл гдлтшсть ,мш'л.ч'::о1 жт-гдта нггегоятпз лля ¡;\

. пгз+ тл са2+ (mim, r¡~3)

! . ЛРСИИЖ!Ш1СТЬ.£

! Ion 1 ! ДОЗН CnpCMinrilH.". Гр ....

! ! ! 1 I 0.5 i 1 1.0 s - 2.0 i ! 1 1 ■ . ?.о ! t

! к" ! ! Сак + ICO 00 + 5 20Í4 1 ! 150±10* ) ¡ 94±5* ! 23+3 i i ! ! 25ü±12* 1 270±14* | i 121±5* ! 142+8" 1 1 35±3* i 40±3* 1 1 2?0±ll*j 154+10"! 44+5' 1 , i

* - R0.05 no BÍ7ti!CI4"'iiiiKi до контроля

1. Транспорт! влзст.игссл! етг.е/Лялъиих nsirxn rrcuKoï кип'ки nicjsz втиру ioBîeymoI paxiaiiiï.

Вкзпач?ияя кояшгсрэцП цптогольного Са2+ з ситерсцаглх тсн-ico'i кшзд показало, ко в контрол! цл ьел5г»;нл станов51ла -1С8±12 нМ, а ¡псля cnpcMiHeiiKS в дозах С.5, 1.0, 2.С та 3.0 г? восстала i¡epeci4!io на 142, 021 та ё1дпсг1д:;;-. 0"л1л:к;: в тдтрпм-'

ц! внутр1сньокл17»швого С:.2*-гокессглгу прыгать участь по ristra транспорт;]! сг.сте1:;:, пов'Яг"?:;! з ллазматично! мсм'раною. але и BiiyTpi2ньс 1сл17ПНПi cpreawai. Руло сц!нено гплпв paniaui; на еиер-госаледну a;cvMv."'-::iiio Ca" гзутрхииьокл1тичними структурами. Для

ЦЬОГО с-усненэзю еп1тел1РЛЬНИХ КЛ!ТИН ОбройЛЯЛН рОЗЧПНОМ ДШ!'ГОНЬ

иу, в результат! чого вб!льшукапась дсступн!сть компонент^ серз-лошвда 1штубши 1 до Са?-*-*мЩуючах |$ну I р! шн ь окл 1 тинних структур.

Результат!! св!дчать про актлвне идаопичеиня Са2+ вну1р!шьок-.Птиннкмн структурами як контролышми препаратами, так ! отримз-ними о опром1нених тварнн (рис.2). Прнчому с01льи?ння АТФ-галеж-но1 акумуляц.11 Са2+ в середовищ! в сукцинатом нзтр!ю ! 11 внижеп-ия в присутност! азиду натр!ю (5 мМ)- св!дчать про участь м!то-хондр! алыю! сисгеми пкумуляцИ Са2+. В свою чергу п1дви!дэннн к!лъкос.т1 активно наколиченого Са2+ в серэдовйвЦ без .сукцинату натр!ю вказуг. на иаявн1сть нем1точондр!алыюго пулу (еядоплаэма-тичний ретикулум) Са2+. . ■

1он1зуюча рад!ац!я приэводить до зниденнп АТФ-залежного начо-пичення С'а2+ внутр!шньокл1тиннимн структурами, причому 0!льи сут-тевий ефект спостер!гастьс.я !з зб!льшенням дози опротиення до 2.0 та 3.0 Гр.

Таким чином, отриман! дай св!дчать,• що рад!ашйие ураження ентерощтв призводить до зб!льпення вы1сту цлтозольного калъщю. Де викликано, мабуть, п!двпщенням в результат! опромднення, про-

N

никливост! плазматично! мембрану, поряд !з зниженою акумулящею даного 1ону внутр1шньокл1тшшими структурами.

Результат» по накопиченню Ь-лейцину ентероцитами тонко! кишки . з контрольних та опром!нених тварин сь!дчать, ко в присутност! На+~грзд1енту к!не'п;кз наконичгшш аминокислот« у вс!х вивчених . препаратах характеризуется наявн1стю ефекту "оперетту". Макси-, • малыши р!вень накопичешш Ь-лейцину'кл5 тинами з контрольша та опром1нених тварин досягаеться через 15 сек 1ш;убацН, а через 00 хв наставав стан р1вноваги. Отриман! дан! вкачушъ на те, що 1 о вб1львеиням дози. опрсм1ио)шя ?мс»ишуБТЬся штШсть иачоннчошм

ю

Cl

Cú cj lj t1<

1 >' Я7

jg Ь.'г e:v>*t

[У

H

j Ш Ri? ?" V Et":» ' fi;"

____i

РЛС. 2. На.чолпчвння idhîb kbjltlii>9 '2 '.кс'ктротк:;;-' (А) та опроткен:::'. Г? ■ сз) ва ':-:в 1нку6зц1з. сер&гогге:? ш:н5ту натрио-в прпсутнсет! ДТФ :?), ?

Е гззах 0.5 Гр ib), 1.0 I'p (2), 2.0 J'p (Г) та t.i íhkyobiúí беэ АТС' : сукцгаату катриз (i), S« сук .угшз =o5ssi-:q}¿:i (?) i в нгттх:

- 18 -

лейцину б присутност! 1ол1в натрш (рис.3,а).

Ефект "оьгршуту" зумоьлений надшгёсты електрох печного градиенту 10Н1Ь натрию ы!к аоьн1ан1м та ьиутр1!ш1м середоыпце;,! >ипти-ни. В1н шыщко розс1вгться як заЕДЯкн зд1нснбшш Иа^/субстратного гнтипортс-ру, так ! за рахунок змиш проникдмвост! плазматичпо! мембранп ентероцит1ь для 1о!пв натргю. Оскзлькп сстаннв вбиьиу-еться ь результат! onpoj.fiнення,' то це моие бути одтею в причин змениення Ма+-залежного накопичення ентерсцптачи 1,-лейцину.

Бри д 11 1ои1 зувчого випроыишьання п1д»шцуетьса ивищис-гъ ы&дхсдаения субстрату Ыа^-незалежним ш/яхом, про цо св!дчать результат« досл1дження изкопичення Ь-лейцину в середоашц! з КО!. С.л1д ыдштити, цо за данях умаь загальннй р1векь накспилепня Ь-лейцилу ентероцитами в стан1 р^вноваги. суттеьо не зшнюеться (рис.3,6).

Таким чином, На+-незаледне иадходденнл Ь-лейцину зросгае од-иочасно з лрипаченшш Мат-зале/г;ного надходкення за рахунок, ыох-лнво, п1двицено! лроникност! шпкально! мемйрани в пострадшпй-ний пер1од для дало! атнокисдотп та иа+.

Отрпма!п результат!! морфадсмччних та б1ох1м!ч1Ш дссл1джбнь свнчать, то через 1 добу п1сля д!1 1он1зу»чэго Ы'.прзшш.ьання в дозах 0.5-3.0 Гр проявляются р1зносторонн1 структур»1 та функц!-ональн! еьпнп кд!ткн тонко! .кишки, як1 поглиблхоться з пиьицен-ним дози опром!нення. Найбътьи радшчутлив1 серед епггелютшв е ентероцити.

его seo

TCO

ого

СТО •DO 3X> 2CO ЮТ-О-

А

-г,.,

1

I, 5

V)

i

-. i f.-.j clî

г i

11

: i

"ib 1 -"■r

ϱM,

S 3 î î

Б

В

m

¡•J

2 3 5

JïLEia

12 3 4 5

.т £D0

f 1

t-j

.1. <CG

i.) ГТО

ЗГО

*.i: ;.fo

1 ГГ. xo

r ; ■1ЯЗ

1CO

t j О œ

í'i 0

A

Б

В

г«-»

"1

-•>ä ! .>

12 3 --i ü i. ii'3'4 .î^rà'V';

П)

Fjic. 3. На1:о:;«чзкнл l-aeímroiy ентерсцвтзми тшай кпзга в kobt~ рол: (1) та ч?рег 1 RoOy nic.n.i ог:5?о),йненн?! s до?! 0.S Гр (2), 1.0 Гр Í2), 2.0 Гр (4) та 2.0 Гр (?) через 15 сек. (А), 20 ;<в (Б) та Ç.Q ХЕ (В)' iHKvSatn'i г срредсЕэт;! г NaCl (а) та KCl -(б).

- 20 -ВИСНОВКЦ

1.0дноразове тотальне рентген!вське опроьйнення в дозах 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 Гр через 1 добу викликае зм1ни в структурой орган1зац1! тонко! кишки, як1 проявляться в зменшенн1 висоти ворсинок та !х к1лькост1, а таксах площ1 поперечного nepepisy ядер ентероцит1в.

2.3а даними удьтраструктурного анализу еп1тел1аиьн1 кл!тини при д1! досл!длуваних доз . опромгнення по рад1очутливост! модна . розм1стити в наступний ряд: ентероцити > кл^тини строми > бо-каловидн! кл1тшш > кл!тини Панета > ентерохроыафиш! кд1ти-ни.

3.1о1изуюче випромпювання викликае зменшення популяцп стоьбу-рових кл1тин крипт на фо)п зростання !х прол!феративно! ак-тивност!.

4.3а даних умов опроманення спостер]гаеться зб1льшення проник-ливосп ап1калыю! мембрани ентероципв для ioHiB: К+ > Ма+ > Са2+.

5.3б1льшення внутр1шнь0кл1тинн01 концентрацП Са2*' в ентероци-тах (1з п1двищенням дози опромпшння) в!дбуваеться як за ра-ХУН0К ПОруШеННЯ П£рер03П0Д1лу Й0Г0 BMÎCTy У ВНуТрШНЬОШПТИН' ■ них структурах, так 1 зб1льшення проникливослч плазматично! ' мембрани для цього ioHy.

•6.1он1зуюча рад1ащя в умовах досл1дження суттево не впливак на р1вень накопиченого ентероцитами L-лейцину, а викликае т1льки SMÎHy в шляхах надходаення nie! ампюкислоти: зростання Иа+-незалежного та пригн1чення Na+ -залежного транспорту.

7.Остановлен! деструктивн1 змани тонко! . кишки та порушення структурно-функщональних властивостей ентерошшв при д1ï сублетальних доз 1он!зуючо! pafliauii можна розгллдати як по-. чатков1 механ^зми променевого ураження.

- 21 -

ПЕРЕД IК Р0Б1Т, ЕЮ ОП.УВЛ I КОВАН I ЗА ТЕМОЮ ДНСЕГТАЦ1?

1. Степанов Ю. В., Медышчук I.B., Нагппбёдюк В. В., Гаврилей В. I. Всмоктування глюкозн та лейцину в тонкому кивечнику п!оля xpoHi4i!oro вплпву рентген1вського прстння //1-й з'!зд укрз-iHCbKoro бхс^азнчлого товарпства, Ки1в, 20-24 червня 1G94 р. : M.Trepiann з'1зду:- Ки1в, 1994,- С.. 223-224.

2. Рсденко I. В., йгаик C.B., Нагнкбедюк В.В., Всйц1цький В.М. Структурнi bmïhh ашглдько] мекбранл ентероцит!в в результат! впливу рентген!вського випром1кявання // Укра!пський рад!оло-г1чний. ;хурн. - 1996,- N1. -.С. 11-15.

3.Хилняк C.B., Кораленко I.e., Нагнибедюк В.В.„ Ващенко I.B., БсГаЦцький В.М. Транспорт Са"+ в ентероцитах тонко! кишки при дiï сублетальних доз 1он!зуючо1 рад!ацП.- Ки1в:Либ!дь, 1996.- 44 с.

Hagnybedvuk У.V. Morpho-functional characterization of small intestine epithelial cells after ionizing radiation exposure (manuscript)

The tesis for the scientific degree of Candidate of Biological Sciences' (speciality 03.00.08-radiobiology). Institute of experimental pathology, oncology and radiobiology.of Ukrainian MAS, Kiev, 1936.

The results of 3 scientific publications are defended. They include data'on the effect of ionizing- radiation in doses of 0.5, 1.0, 2.0 and 3.0 Gy on structural state of small intestine epithelial cells, their proliferating activity and enterocytes transport properties.

Нагнибецюк B.B. Морфофункшюнапьная характеристика эпителиальных клеток тонкой кишки после воздействия ионизирующей радиации (рукопись)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.OS-радиобиология. Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е.Кавец— кого HAH Украины, Киев, 1995.

Защищается 3 научных работы, в которых содержатся данные о воздействии ионизирующей радиации в дозах 0.5, 1.0; 2.0 и З'.О Гр на структурное состояние эпителиальных клеток тонкого кишечника, их пролиферативную активность и транспортные свойства энтероци-тов.

Ключов! слова: тонка кишка, ентероцити, ультраструктура, io-ни, лейцин, npoHiiKr.iiBicTb, 1он1зу»че випрожнюБання, сублеталыа дози.