Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

О механизме действия пониженной природной фоновой радиации и постоянного магнитного поля на функциональную активность клеток

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "О механизме действия пониженной природной фоновой радиации и постоянного магнитного поля на функциональную активность клеток"

ИНСТИТУТ БИОХИМИИ им.БУНЯТЯНА Г.Х. HAH РА

ОД

1 ' На правах рукописи

; , ГАРИБОВА JIEPA СТЕПАНОВНА

УДК 577.352.5+577.354

О МЕХАНИЗМЕ ДЕЙСТВИЯ ПОНИЖЕННОЙ ПРИРОДНОЙ ФОНОВОЙ РАДИАЦИИ И ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК

t Q 00.04 -Биохимия)

АВТОРЕ ФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ЕРЕВАН - 1996

QUU Я.рп^ьшэзиьь шйфий i4bbUUßMJhU3b bbUShsnrs

püuiqp|i (ipujijni0£n4

OUPhPfMU LbPU USbOUbh

ittSI 577.352.5+577.354

PShSbbPb ifttb43hnbllL lWSh4nhf33Ub 4PU Pbl^Ub bflbhS 9UÖP шпичизгаииъ b<4 iUUSUSil|-b UUQbhUU^Ub OUCSh иапьэгшзии иььшььаиь ьгииьь

(Q.00.04 - ЦЬйишр^М)

USbLUIuflUnH33Ub UbIUUQhP ЦЬйишршйшЦшй qtlinnipjni&Cbpti рЫ|йш6пф qjiwui^iuti uiumfitSuiü hiujgb[ru huiiSujp bPbaUb-1996

Работа выполнена в Центре биофизики НАН РА Научный руководитель:

доктор биол. наук,

профессор АЙРАПЕТЯН С.Н.

Официальные оппоненты:

доктор биол. наук,

профессор АГАДЖАНЯН М.И.

доктор биол. наук,

ГАСПАРЯН Г.Г. Ведущая организация: Кафедра биофизики ЕГУ

Защита диссертации состоится " м, « СШШ.Я 1996г.

часов на заседании специализированного Совета 042 при Институте биохимии им. Бунатяна НАН РА по адресу: Ереван, ул. П.Севака 5/1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института. Автореферат разослан " Л-ЮЯ 1996г.

Ученый секретарь Специализированного Совета,

профессор ^^ р СИМОНЯН А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.Проблема, воздействия физических факторов окружающей среды на организм представляет всеобщий интерес, ¿семи признается, что многие жизненные процессы в биосфере зависят от магнитосферы и радиактивного фона Земли. Вопрос о том, какова роль природной фоновой активности и земного магнитного поля в жизни живых организмов, на протяжении многих десятилетии остается дискуссионным, не нашедшем однозначного ответа.

Накоплено много экспериментальных данных о влиянии магнитного прля и пониженной природной фоновой радиации на биообъекты различного уровня организации - от молекул до популяций (Холодов U.A., 1970, Классен В.И., 1982, Нрисман A.C., 1986, Кузин A.M., 1986). Наиболее существенным образом ИШ на биообъекты влияет посредством изменения физико-химических свойств водной системы. Предполагается (Стукалов П.С. и др., 1969), что МП возбуждает молекулы, которые связывают ионы водорода в комплекс (Н2О) Н+, что приводит к повышению внутриклеточного pH,уменьшению электропроводимости клеточной мембраны, увеличению вязкости и поверхностного натяжения клеточных мембран. Классен В.И. (Классен В.И. и др., 1973, 1978, 1979, 1982) выдвинул гипотезу, согласно которой.МП уменьшает валетный угол в молекуле воды на 2°, что должно привести к увеличению дипольного момента молекулы, а это, в свою очередь приводит к изменению энергии диполь - дипольного взаимодействия ыелду молекулами воды. Изменение свойств воды должно повлечь за собой изменение единой системы воды с молекулами белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др.

Для оценки действия природной радиации и земного магнитного ноля на функциональные параметры животных клеток, представляет интерес изучение отклонений от природных уровней радиации (экранированием в свинцовой камере) и геомагнитного поля ( накладыванием внешнего ПМП).

Была сделана попытка выяснить действие НМЛ и 1ШФР (до 6 мкР/час) на такие жизненно важные характеристики, как вход ионов кальция через мембрану, фосфолшшдный состав и пролифе-

ративную активность клеток, т.к. эти процессы тесно связаны с клеточным метаболизмом.

Подобные исследования, как нам кажется, могли бы внести некоторую ясность б вопросы о механизме действия природной фоновой радиации и геомагнитного поля. Это и определяет актуальность нашего исследования, поскольку понимание интимных механизмов, лежащих в основе влияния ППФР на организм может дать возможность целенаправленного управления отдельны/ли звеньями его механизма действия.

Целью настоящей работы явилось выявление количественных и качественных изменений фосфолипидвого состава в мозговой и селезеночной тканях крыс-самцов при действии НМЛ и ППФР. Влияние этих физических факторов на пролиферативную активность клеток и Са-гомеостаз.

Для осуществления поставленной цели потребовалось разрешение 'следующих задач:

1. Выявить сдвиги качественного и количественного состава . Л мозга и селезенки при действии ПМП и ППФР.

2. Изучить изменение иролиферативной активности по включению °Н-ткмидина в ДНК клеток селезенки крыс:

3. Проследить за изменением входа ионов через мембрану в клетки мозга и селезенки крыс.

4. Исследовать влияние растворов, помещенных в ШП и в камеру ППФР на пролиферативную активность клеток селезенки и на вход ионов кальция в клетки мозга и селезенки.

Научная новизна и практическое значение работы. Впервые проведено комплексное исследование влияния ППФР и ПМП на Са-гомеостаз, фосфолипидный состав и пролиферативную активность клеток селезенки и мозга. Впервые обнаружено, что под действием ШП повышается вход ионов в клетки мозговой ткани крыс, как при 5-, так и при 10-кратной экспозиции. В клетках селезенки получен двухступенчатый характер изменения входа На первом этапе наблюдается уменьшение входа при 10-кратной экспозиции, тогда как при 5-кратной экспозиции достоверных изменений этого показателя нет. Затем, по истечении 7 дней после окончания экспозиции наблюдается повышение входа ионов кальция. При инкубации в оыагниченных физиологических растворах происходит.аналогичный эффект.

Наблюдается изменение уровня монофосфоинозитида /МФИ/ в тканях мозга и селезенки. Уровень МИ в селезенке понижается уже при 5-кратной экспозиции и не восстанавливается з течение 7 дней. В мозговой ткани имели место диаметрально противоположные эффекты. Как в ткани мозга, так и селезенки повышается содержание лизофосфатидилхолина /ЛФХ/, и одновременно снижается уровень фосфатидилхолина /ФХ/. Наблюдается повшение содержания сфингомиелина /СФМ/ в ткани мозга и селезенки при 5-кратной экспозиции, но при 10-кратной - в ткани мозга уровень данного ФЛ падает, а в ткани селезенки - повышается. Уровень фос-фатидилэтаноламина /ФЭА/ остается стабильным. Установлено, что ГШР не влияет на вход ионов ни в ткани мозга, ни селе-

зенки. При экранизации животных от внешнего фонового облучения происходило изменение в составе ФЛ ткани мозга и селезенки. Наблюдается понижение уровня ФХ и ФЭА, повышение МФИ, СФМ в обеих исследованных тканях. Эти изменения не всегда носят однонаправленный характер. Уровень ЛФХ падает в тканях селезенки, а в мозговой ткани повышается.

Впервые установлено, что при 28-дневной изоляции животных от природной фоновой радиации наблюдается адаптация в процессе пролиферации клеток селезенки. Инкубация в физиологическом растворе, помещенный в камеру с ППФР на 24 часа, не-оказывает влияния на пролкЬеративнута активность клеток селезенки. Изоля,-ция приводит к понижению М и изменению качественного и количественного спектра ФЛ.

Работа принадлежит к разряду исследований, относящихся к экспериментальной "биохимии" но имеющее практическую направленность. Полученные данные могут быть использованы в практической медицине.

Теоретическая значимость работы.

Проведенные исследования способствуют пониманию механизмов биологического действия ПМП и ПШР. Впервые установлено, что омагиченная вода повышает пролиферативную активность клеток. Зтот факт является дополнительным подтверждением гипотезы, согласно которой биологический эффект магнитного поля осуществляется главным образом через изменение структуры воды /Классен В.И.,1982; Айралетян С.Н.,1994/.

Апробация работы. Основные положения настоящего исследования, изложенные в диссертации, доложены на I Всемирном конгрессе по электричеству и магнетизму в биомедицине /США. , Флорида, 1992/.

Работа апробирована на заседании Ученого совета Центра биофизики НАН РА 22 марта 1995 г.

Публикации.По теме диссертации опубликованы 4 научные работы в республиканской и международной печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы и описания методов исследования, изложения и обсуждения полученных результатов, заключения, выводов и списка цитируемой литературы.

Работа изложена на 88 страницах машинописного текста и включает 7 таблиц и 16 рисунков.

Библиографический указатель включает 148 ссылок на работы отечественных и зарубежных авторов.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились на беспородных белых крысах-самцах 2-4 месячного возраста. В зависимости от поставленных задач, животные либо содержались в свинцовой камере, экранизирующей их от внешнего фонового облучения в течение I,? и 21 суток, либо подвергались действию ПМП ежедневно по 10 минут в течение 5 и 10 дней / соответственно 5- и 10 кратная экспозиции/.

Источником ПМП служили магниты индукциями 0,19 и 0,27 Тл в однородной части поля. Характеристики магнитной индукции в межполюсном пространстве снимались при помощи теслометра Ш1-8. Животных декапитировали, извлеченные органы / селезенку и мозг/ делили на относительно равные части, взвешивали, инкубировали в растворе, содержащем либо 45Са2+, либо ^-тимидин.

I. Методика определения входа ионов в клетки селе-

зенки и мозговую ткань крыс. Пробы / кусочки селезенки или мозга/ помещали в раствор, содержащий с активностью

2МЕК в течение 30 мин. По истечении инкубационного времени пробы промывали для удаления межклеточного кальция. Затем к каждой пробе добавляли 400 мкл 2 N КОН и 50 мкл концентрированной

- б -

уксусной кислоты, после чего определяли радиоактивность в

сцинтиляторе Брея.

2. Метод определения фосфолипидов мозга и селезенки с помощью одномерной восходящей хроматографии на силуфоловых пластинках. Фосфолипиды мозга и селезенки экстрагировали с помощью хлороформ-метаноловой смеси по Фолчу /Folch J. et al., 1957/

в модификации Карагезяна / Карагезян К.Г.,1972/, их фракционирование проводили хроматографически на силуфоловых пластинках /Чехословакия/ проводили в системе растворителей хлороформ-метанол-вода /65:25:5/. Количественное определение липид-ного фосфора осуществляли спектрофотометрически /СФ-46/ при длине волны 815 нм.

3. Метод определения %-тимидина в ДНК клеток селезенки. Предварительно взвешенные кусочки'селезенки инкубировали в растворе %-тимидина с активностью 2 МЕК в течение I часа.За-тем все пробы, промывали ТХУ кислотой и в растворе Хенкса. Измеряли радиоактивность проб на счетчике LC - 4221 /"Interteehnique", Франция/.

4. Метод обработки раствора Хенкса. Кварцевую кювету /1,5x6,0x2,5 см/, наполненную раствором Хенкса помещают в однородную зону МП с индукцией 0,27 Тл. По истечении 30 минут в

или мозга/ и инкубировались в течении 3 часов. Контролем служили пробы, помещенные в идентичные условия, но без оыагничи-вания раствора.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Влияние пониженной природной фоновой радиации на вход ионов

В предыдущих работах Центра Биофизики НАН РА /Ayrapetyan S.N. et al., 1992, 1994 / было установлено,что биологический эффект сверхслабых сигналов / химических и физических/ реализируется через модуляцию активности №иСа обмена, который играет важную роль в поддержании внутриклеточного кальциевого гомеостаза. Мы исследовали влияние ГШР на процесс поглощения клетками селезенки и мозга ионов ^Са2"1".

4

< 1

о

X

со о

гЗН

к

гЬ

5

Рис. I. Влияние ППФР на вход ионов Са в клетки селезенки крыс /р с 0,01/: К-контроль; 1-1-дн.изоляция; 2-7-дн. изоляция; 3-21-дн. изоляция; 4-28-дн. изоляция.

При возбуждении ионы кальция необходимы для изменений мембранного потенциала, возникающих в период активной фазы сокращения, движение ионов натрия через "быстрые" каналы в клетку, так же как и движение кальция через "медленные" каналы в клетку, являются составляющим компонентом потенциала действия. Ионы кальция, взаимодействуют с клеточными белками и обеспечивают процесс их нормального сокращения /Холодов Б.И.,1975, Adeistein

- 8 -

H.S. et а1м1Э79/.Зти клетки, в отличие от клеток скелетных мышц, содержат относительно малое количество свободных ионов кальция и сократимость их в основном зависит от входящего потока кальция и, соответственно, от его содержания в окружающей клетку среде (Hartshorne D.J., 1980, Fleckensteia А., 1977).

5 г

m о

а

UJ 1Л -4-

-з

2 -

< о

X

OQ Q

1 "

f

К

f"

Рис. 2. Влияние ПИР на вход ионов 45Са+2 в клетки мозга крыс /Р< 0,01/ при: К-контроль, 1-1-дн. изоляции ¿-/-дн. изоляции, 3-21-дн. изоляции

Из данных рис Л и 2 следует, что достоверных изменений в скорости входа кальция в клетки селезенки и мозга при 1,7 и

21-дневных изоляциях животных от внешнего фонового облучения не наблюдается. Можно предположить,что обмен кальция между клетками и окружающей средой не зависит от природной фоновой радиации. Неисключено, что постоянство кальциевого обмена обусловлено компенсаторным восполнением содержания этих ионов за счет внутриклеточного депо, что возможно при изменении уровня ФИ. Поскольку цикл фосфатидилинозитола играет важную роль в регуляции внутриклеточного кальциевого гомеостаэа за счет его внутриклеточного депо, нам представлялось очень важным исследовать действие ПШР на фосфолипидный состав клеточных мембран. Такое исследование может дать косвенную информацию об изменении фосфатидилинозитольного цикла при 1ШР.

2. Изменение фосфолипидного состава клеток селезенки и мозга при пониженной природной фоновой радиации

Необходимым условием для нормального функционирования клетки является целостность липидного матрикса. Особое значение имеет липидный матрикс в функционировании систем активного транспорта ионов, выполняя не только структурные, но и ре-гулят'орные функции. В таблице I и 2 представлены результаты исследований фосфолипидного состава селезенки и мозга крыс при изоляции животных от природной фоновой радиации. Как видно, понижение фоновой радиации приводит к изменениям фосфолипидного состава как селезенки, так и мозга при всех указанных сроках экранирования. Наряду с уменьшением общего уровня фосфолипидов происходят изменения в количественном составе отдельных фракций. Так,уменьшение фракции фосфатидилхолинов /й/ происходит и з селезеночной ткани, и в мозговой.Досто-верно снижается также содержание фосфатидилэтанолашша ЛКА/.

Из литературных данных известно, что понижение количества исследованных ФЛ наблюдается при экстремальных и патологических состояниях организма.' В таном случае, пониженную природную фоновую радиацию можно отнести к экстремальным для организма состояниям.

На фоне уменьшения общего количества ФЛ и отдельных их фракций в мозге и селезенке, наблюдается достоверное увеличе-

ние количества фракций монофосфатидилинозитола /®И/. Как известно, фосфатидилинозитолы имеют исключительно важное значени как соединения - поставщики диглицеридов и фосфорилированных эфиров инозита, играющих роль вторичных мессенджеров в ряде узловых метаболических процессов /Крепе Е.М.,1981/.

Таблица!

Фракции Контроль Опыт I Опыт П ~ Опыт Ш *ФЛ /1-дн. < /7-дн. /21-дн.

изоляция / изоляция/ изоляция/

Л£Х 9,9+1,3 7,5+0,9 7,2+0,1 2,3+ 0,7б

СФ 9,5+0,9 12,5+2,0 8,5+1,4 4,7+0,3

ФС 15,4+2,3 8,8+0,2а 12,2+1,4 3,8+0,8

ФХ 27,2+0,9 17,4+2,7 3,2+0,7а 10,7+0,7

ФМИ 24,6+2,1 42,2+2,3 59,9+1,2 76,0+0,8®

ФсА 13,5+2,1 829,2^12,3 11,7+2,1 597,0^14,1 6,9+0,4 2,3?0,3

Суша ФЛ 463,5±7,4 870,6- 5,0

Коэф.нфл/ кфл 1,5 1,0 0,4 0,4

Содержание отдельных фракций ФЛ в клетках селезенки при 11ШР /% от суммы Ф, Л/ р с 0,02. Примечание а-р <с 0,05; б - р<0,01.

Увеличение количества лизоформ фосфатидилхолинов, которое наблюдалось в наших экспериментах, ведут к изменению текучести мембран.Текучесть является физическим параметром, определяющим функционирование многих липид-зависимых метаболических процессов в клетке, которые могут существенным образом изменять такие важные функции мембраны, как возбудимость /Арва-нов В.Л.,1984/, хемочувствительность /Бурлакова Е.Б. и др,, 1982/ и транспортные свойства /Singer S.J. et al., 1972, Болдырев А.А.,1985,Кагава Я.,1985/. Следовательно, можно предположить, что описанное изменение липидного состава мембраны под действием Ш5Р способно привести к кардинальным сдвигам в общей метаболитической активности клеток и организма в целом.

Мембранная проницаемость тесно зависит от качественного состава ФЛ клеточной мембраны, в частности, от соотношения полярных и неполярных ФЛ, а также процентного содержания насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Таким образом, ППФР среды существенным образом меняет состав ФЛ мембран и активность цикла фос-фатидилинозитола /ФИ/.

Таблица П

Фракции ФЛ

Контроль

Опыт I /1-ДН. . изоляция/

ЛФХ

СФ

ФС

ФХ

ФШ

ФЬк

Сумма ФЛ

Ко эф. НФЛ/КФЛ

2,7*0,3 4,2*0,2 23,6*7,9 40,0*2,5 17,2*1,8 12,1*1,5 1552,4^34,2

1,4

Опыт П /7-дн. изоляция/

7,8*0,3

8,9*0,7б

16,7*1,2

41,8*1,7®

15,9*0,5

9,2*0,01

1557, ЙГО,8

2,1

Опыт Ш /21-да. изоляция/

6,2*0,01 5,5*0,9 22,2*1,6а 33,4*2,2 24,3*2,1 7,7*0,8б 887,9±3,4

1,1

4,8*0,6 8,4*0,2 22,6*1,2 20,1*1,9 39,5*6,1 4,5*0,8 1319,5^27,9

0,6

Содержание отдельных фракций ФЛ в мозговой тнани крыс при ППФР /%от суммы ФЛ/,р <0,02. Примечание: а - р ^ 0,05,

б - p«i 0,01

В литературе имеются данные /Lowell в., 1985 / об участии метаболитов этого цикла в регуляции размножении клеток. Поэтому представляло интерес исследование действия ППФР на проли-феративную активность клеток.

3. Влияние ПШР на включение ^Н-тимидина в ДНК клеток селезенки крыс

В ряде работ /plane1 G.et al.,1976,Кузин A.M. и др.,1976, 1986/ сообщалось о снижении скорости деления клеток при экранировании их от внешнего радиоактивного фона. Аналогичные данные были получены и в наших экспериментах при исследовании понижения фоновой активности до бмкР/час /рис.3/.

\ «= 8

/С

о О

з: 4 <1

т О

к

Рис. 3. Влияние ПШР на пролиферативную активность клеток селезенки крыс при 1-дн./1/, 7-дн./2/,21-дн./3/, 28-дн. изоляции/4/. Р«^0,01.

Обнаружено, что экранирование животных от внешнего фонового облучения ведет к снижению включения 3Н-тимидина в ДНК клеток селезенки: через I сутки - на 70,0+2,6% от контрольного значения, через 7 суток - на 50,1+2,3?6, а через 21 сутки -на 33,0+2,3/ь. При этом наблюдается эффект адаптации животных к ПП5Р.

На 28-е сутки наблюдаэтся полное восстановление пролифе-ративной активности клеток.

При инкубации ткани в физиологическом растворе, помещенном в свинцовую камеру на 24 часа, не изменяет скорость включения %-тимидина в клетки селезенки.

4. Эффект НМЛ на вход ионов 45Са2+ в клетки мозга и селезенки

Для того, чтобы выяснить действие МП на Са-обмен, мы исследовали процесс поглощения ионов кальция возбудимыми и невозбудимыми клетками. Известно, что в невозбудимых клетках отсутствуют потенциал-зависимые кальциевые каналы и следовательно, вход кальция определяется, главным образом На:Са обменом / АДеу V?., 1988 /• На рис. 4 показано изменение входа в селезенку под действием ШП при 5- и 10-крат-

ных экспозициях в течение 10 минут /п=8/. Как видно из представленных данных, сразу же по окончании 5-кратной экспозиции скорость входа ионов в клетки селезенки не изменяется,

- 150 г

о4

5 юо

1П

< 50 о

X

со

о

-Е-

1

2 3 4-56

Рис. 4. Зависимость изменения входа ионов ^СеР* в клетки се-селезенки /1-контроль/ от числа экспозиции: 2- сразу после Ю-кратьой экспозиции;3- сразу.после 5-кратной экспозиции; 4- через 7 дней после 5-кратной экспозиции; через 7 дней после 10-кратной экспозиции; 6- дейст

вие^магашешого физиологического раствора на вход ионов

200

а

-4-

150 -

100

< 50

о

X со

о

Г3!

1 2 3 4 5 6

Рис.5. Зависимость изменения входа ионов^Са2"1" в клетки мозга /1-контроль/ от числа экспозиции: 2 - сразу после 5-кратной экспозиции; 3- сразу после 10-кратной экспозиции; 4-через 7 дней после 5-кратной экспозиции; 5- через 7 дней после 10-кратной экспозиции; 6- действие омагниченного физиологического раствора на вход ионов ^Са2"1". Р<0,01.

а при 10-кратной - уменьшается на 19,3+0,2%. Через 7 дней после окончания экспозиции в обеих случаях наблюдается увеличение скорости на 10,3+0,3% и на 22,1+0,4% соответственно. На рис.4 представлены результаты исследования действия омагниченного физиологического раствора на вход ^Са2"1" в клетки селезенки, которые свидететльствудт об уменьшении входа на 26,2+1,6% /п=8/. При инкубации гомогената мозга крыс в омагниченном растворе Хенкса, содержащем радиоактивный 45Са2+, наблюдается увеличе-

ние входа 45Са2+ на 18,7+2,0$ /рис.5/. При инкубации в тон же растворе гомогената мозга "крыс, подвергнутых 5- и 10-кратной экспозиции в НМЛ, наблюдается увеличение входа ионов 45Са2+ на 124,8+8,0$ и на 100,0+3,4$ /рис.5/. Действие ШП ослабевает по истечении 7 дней после экспозиции. Увеличение входа ионов кальция достигает соответственно 115,0+6,4$ и 78,5+8,1$ /рис.5/. Возможно, ответ на разнонаправленный эффект действие ШЛИ на возбудимые и невозбудимые ткани нужно искать не в наличии потенциал-зависимых ионных каналов в возбудимых клетках, а скорее всего в различии метаболических механизмов, лежащих в основе чувствительности этих клеток к ШП. Поскольку омагничэнный физиологический раствор оказывает тот же эффект на вход ионов кальция, что и непосредственная экспозиция животных в магнитном поле, можно пред-пологать, что в реализации биологического эффекта МП важную роль играет изменение структуры воды.

5. Изменение фоофолдпидного состава клеток при действии постоянного магнитного поля

Изменения спектра ФЛ клеток селезенки /табл.3 и 4/ и мозга

Таблица Ш

Фракции ^Л Контроль 5-кратная экспозиция 10-кратная экспозиция

да 9,9 + 1,3 17,5 ± 1,7 15,5 ± 2,1

СФ 9,3 ± 0,9а 10,9 ± 1,1 16,5 ± 1,9

ФС 15,4 ± 2,3 22,3 ± 2,5 15,2 ± 3,2

ФХ 27,2 ± 0,9 17,5 ± 1,За 11,9 ± 1,13

МФИ 23,6 ± 2,1 17,7 ± 1,2й 16,2 ± 2,3й

ФЭА 15,5 ± 2,1 12,0 ± 1,1 15,0 ± 2,1

Сумма ФЛ 811,5^13,0 787,2±И,4 729,°± 20,3

Коэф.НФЛ/КФЛ • 1,5 1,4 1,8

Изменения содержания отдельных фракций ФЛ в селезенке крыс под действием ПМП /$ от суммы ФЛ/, р <0,02.

Примечание: а - р < 0,01; 6 - р<0,05

/табл. 5 и 6/ под действием ПМП различны. При одновременном снижении уровня ФХ и в мозге и в селезенке крыс наблюдается увеличение содержания ЛФХ / табл. 3 и 4/, что можно объяснить активацией соответствующих фосфолипаз.

Таблица 1У

Фракции ФЛ Контроль Через 7 дней после

ь-краткой iü-кратной

экспозиции экспозиции

ЛФХ 3,9*1,3 11,2*1,3 16,3*3,2

СФ 9,3*0,9 II,8*I,4a П,6±0,2б

ФС 15,4*2,3 28,2*2,0 II,4±I,4a

ФХ 27,2*0,9 18,2*1,7 29,1*3,9

МФИ 23,6*2,1 18,4*1,6а ' 16,1*0,4

ФЭА 15,5*2,1 12,2*2,I6 15,5*1,9

Сумма ФЛ 811,5*13,0 813,9*12,2 804,2* 14,6

Коэф.НФЛ/КФЛ 1,5 1,2 2,6

Изменение содержания отдельных фракций ФЛ в селезенке крыс под действием ПМП /% от суммы ФЛ/, р -С 0,02 Примечание: а - р ^ 0,01, б-р «с0,05

По истечению 7 дней после IO-кратной экспозиции наблюдается восстановление уровня ФХ и понижение уровня ФС б селезенке, хотя уровень ЛФХ по-прежкему остается высоки«.

Под действием ПМП увеличивается содержание ФС в селезенке, сопровождающееся одновременной убылью ФХ /табл.3/, возможно, в результате взаимопревращениям между ФС и ФХ.

Уровень МФИ селезеночной ткани понижается уже при 5- кратной экспозиции и через 7 дней не наблюдается восстановление. Тот же эффект наблюдается и при 10-кратной экспозиции.

Наблюдается резкое повышение содержания СФ, который возможно участвует в процессе межклеточного взаимодействия /Cham Р.Н. et al., 1982 /. Повышение наблюдается уже при 5_ кратной экспозиции и в мозговой ткани и сохраняется при увеличении числа экспозиций, тогда как в селезенке при 10-кратной экспозиции наблюдается падение уровня СФ.

Таблица У

Фракции ФЛ Контроль 5-кратная 10-кратная

экспозиция экспозиция

ЛФХ 2,7 ± 0,3 3,9 ± 0,8 4,2 0,3

СФ 4,2 ± 0,2 6,4 - 0,6б 3,3 ± 0,5а

ФС 23,6 ± 4,9 20,1 ± 2,0а 22,4 ± 1,8

ФХ 40,0 ± 2,5 25,6 ± 1,9 20,5 ± 1,2

МФИ 17,2 ± 1,8 26,3± 2,1а 29,9± 2,0

ФЭА 12,1 ± 0,5 ■ 11,9 ± 1,0 12,2 ± 0,4б

Сумма ФЛ 1552,4^34,2 1460,8^21,7 1446,8±17,1

Коэф.НФЛ/КФЛ 1,4 1.2 0,7

Изменение содержания отдельных фракций ФЛ в мозге крыс под действием НМЛ /% от суммы ФЛ/, р <0,02. Примечание: а - р<0,01, б - р<0,05

Таблица У1 Фракции ФЛ Контроль _Через 7 дней после

5-кратной 10-кратной

экспозиции экспозиции

ЛФХ 2,7 ± 0,3 3,4 ± 0,7 5,3 ± 0,1б

СФ 4,2 ± 0,2 6,1 ± 0,8 2.9 ± 0,8а

ФС 23,6 ± 4,9 22,3 ± 2,1а 24,9 ± 2,6

ФХ 40,0 ± 2,5 26,9 1 2,2 19,4 ¿»¥,8

МФИ 17,2 ¿1,8 24,2 ±1,7б 27,9 ±1,За

ФЭА 12,1 ± 0,5 12,7 ± 0,9б 12,7 ±0,9б

Сумма ФЛ 1552,4± 34,2 1490,3± 21,7 1445,3± 21г7

Коэф.НФЛ/КФЛ 1,4 1,01 0,7

Изменение содержания отдельных фракций ФЛ в мозге крыс под действием ПМП 1% от суммы ФЛ/, р <0,02.

Примечание: а - рс0.01, б - р < 0,05

Полученные результаты подтвервдают распространенное представление о физиологическом значении стабильного соотношения ФЛ, которое особенно важно для функциональной активности ли-пид-зависимых мембраносвязанных ферментов. Поддержание ка-

чественного и количественного состава <2 Л, характерного для данной биологической системы, способствует стабильности метаболических систем клетки.

По всей видимости.именно описанные сдвиги в содержании различных ФЛ и,соответственно, спектра ФЛ лежат в основе изменения функциональной активности клетки в условиях действия НМЛ'.

6. Влияние ПМП на трансмембранный вход ионов калышя и фосфолипидный состав Т-лимфоцитов селезенки крыс

Нами было изучено влияние ПМП на вход ионов кальция и фосфолипидный состав Т-лимфоцитов селезенки крыс, подверженных

\ [=

па о

- 18-

и-

~ 10-а 1_>

< 6-о

X со

2*

1... 3 5(М|ИН)

Рис; 6; Временная зависмость входа ионов 40Са+2 в Т-лимфоциты

клеток селезенки крыс, ©-опыт/. Р¿0,01.

под действием ПМП /0-контроль,

Рис. 7; Изменение ФЛ состава Т-лимфоцитов клеток селезенки крыс при экспозиции в ПМП /а-ЛФХ, в- ФС, е-СФ, Л -МФИ, е -ФХ, £ -ФЭА/ . Р^ 0,02.

действию ПМП с индукцией 0,2 Ел в однородной части поля в течении 7 дней. На рис. 6 представлена временная зависимость входа ионов кальция в первые 5 минут инкубации в растворе содержащем 45Са+2. Через I мин. вход ионов 45Са+2 уменьшается на 37,5 + 3,0/?/п=5/, в то время как через 3 мин.увеличивается на 60,0+

7,0$ . Эта тенденция к увеличению наблюдалась и через 5 мин. /ка 25,8+1,7$/. Поскольку в основе изменения концентрации ионов кальция может лежать фосфолипидное изменение клеточных мембран, нами был исследован фосфолипидный состав Т-лимфоцитов. На рис.7 представлены результаты этих исследований. Интересно отметить, что эти результаты совпадают с данными относительно магниточув-ствительности инозитольного цикла, составляющего основное метаболическое звено действия фактора роста / Adey w., 1gs8 /. Общий уровень фосфолшшдов Т-лимфоцитов увеличился на 8$. Это произошло за счет увеличения уровня таких ФЛ как МФИ, ФХ и ФС соответственно на 23$, 5,5$ и 9$/п=5/. Как видно из представленных данных кинетика обогащения Т-лимфоцитов контрольных и экспериментальных животных ионами кальция резко отличается.Усиливающее действие ПМП на кинетику поглощения Т-лимфоцитами ионов по-видимому, можно объяснить низким базовым уровнем внутриклеточного кальция, в результате его потери в период экспозиции.

7. Эффект ИМИ на включение %-тимидина в ДНК клетки селезенки

Елияние ПМП на рост и размножение клеток млекопитающих было объектом многочисленных исследований /weaver J.C.et ai., 1988, Goodman R.et al. ,1990, Roohev et al. ,1990, АЪгаЬааН.Р., -1992/.

На рис. 8 показано влияние ПМП на включение "%-тимидина в ДНК клетки селезенки при 5- и 10 - кратной экспозиции. Необходимо отметить, что сразу же после пятикратной экспозиции эффект был вше /увеличивался на 36,2+0,8$/, чем по истечении 7 суток /рис.8/ после экспозиции /увеличение на 5,8+0,7$/. При 10_кратной же экспозиции увеличение эффекта ПМП наблюдалось через 7 суток после окончания экспозиции /увеличение на 71,8+ 3,3$/. Тогда как сразу же после 10-кратной экспозиции составило всего 9,5+3$.

Пролиферативная активность клеток возрастала и при инкубации тканей селезенки в омагниченном растворе Хенкса /рис.8/. Включение 3Н-тимидина в ДНК клетки увеличивалось на 36,6+ 3,8$.

О

200 ~

<

п:

< 150 ~

2:

X

н-

□с 100 -

т

ш з:

л: ш 50 -

Т

2

<

т 0 -

Рцс.8. Влияние ПМП на включение %-тимвдина в ДНК клетки селезенки /I- контроль/ от числа экспозиций: 2- сразу после 5-кратной экспозиции; 3 - сразу после , 10-кратной экспозиции; 4- через 7 дней после 5-кратной экспозиции; 5 - через 7 дней после 10-кратной экспозиции; 6 - действие омагнячеиного физиологического раствора на вход ионов ' "%-тимидина . Р<0,01.

" • Таким образом получзнные данные о включении 3Н-тимидина, как и данные об изменении скорости входа кальция, полностью подтвервдают гипотезу о роли изменения структуры воды в реали-. зации биологического эффекта магнитного поля.

выводы

На основании полученных наш результатов можно придти к следующим заключениям:

I. Экранизация животных от внешнего облучения /6 мкР/ч/:

I/ Не оказывает существенного влияния на вход ионов 4^Са2+ в клетки мозга и селезенки;

2/ Приводит к изменению качественного и количественного спектра фосфолипидов. Эти изменения различны для селезеночной и мозговой тканей;

3/ Подавляет пролиферативную активность клеток селезенки. Физиологический раствор, помещенный на 24 часа в камеру с пониженной фоновой активностью не оказывает существенного влияния на пролиферативную активность клеток.

П. НМЛ, индукцией 0,2 Тл в однородной части поля:

I/ Подавляет вход ионов в селезенку и активиру-

ет этот процесс в мозговой ткани. Аналогичный эффект наблюдается при инкубации в омагниченном физиологическом растворе;

2/ Изменяется общее содержание ФЛ и соотношения медду отдельными фракциями ФЛ;

3/ Изменяет фосфолиподннй состав Т-лимфоцитов и вход ионов кальция. Причем, изменение входа ионов кальция имеет двухфазный характер;

4/ Усиливает пролиферативную активность клеток селезенки как при непосредственной экспозиции, так и при инкубации тканей в омагниченном физиологическом растворе.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

l.Garibova L.S., Ayr аре t.van S.N., Hovakimi&n S.S. Magnetic 45 + 2

Field Effect on Ca ions influx and Phospholipid Composition of CBA Linear Mice Spleen. The First World Congress for Electricity and Magnetism in Biology and Medicine, Bucna Vista Palace. Lake Buena Vista, Florida, USA, 1992.

3. Гарибоаа Л. С. . Аветисян Т. О. . Аванесян А. С. . Айрапетян С. Н.

43 +2

Влияние ПМП на трансмембранный вход Са и фосфолипидний состав Т-лимФоцитий селезенки мышей линии СБА. Депонированные научна« работы РА, Ереван, 1G95, N3. стр.29.

3. Аветисян Т. 0. , Гарибова Л. С. , Аванесян А. С. , Айрапетян С. п.

3

Влияние МП на включениея Н-тимидина в клетки селезенки крыс Депонированные научные работы РА, Ереван, 19QD, N3, стр 22.

4. Аветисян Т.О., Гарибова /!. С. . Аванесян А. С., Айрапепян С. Н. Действие имагниченного физиологического раствора на вход ионов

в клетки селезенки и мозговую ткань крыс. Дапонирован-ниыованные научные работы РА, Ереван, 109S, N3, стр.24.

u ir i» n -î» rm. ir <

ljbpwr|fii|mtl v„ np pjino^tpmjmil Ijbitmljaib jmui tqpngbalihp ^тЦпи! ЬЬ hpl]pt» if ш^Ь^ишЦшЬ rjmjmJi ti pbratjinl оон^пЦшЩ $>п1ф шэдЬдшэдшЬ mail): UoiljBijb ^ЫцшЬ^ ojmuibfijJtpfi ijpuj Ш]ц qnpànïbbpti шэдЬдшр^Ь

litJuffltliqiTQ ijbt>lia щшрц ¿t;: Ujb iqpnp[ki/Q uiuialiuii/jaitjbbp jmpmtiuili <"n«f t ¿[niài|uji Ii Ьрш i|hpuipbpjui| btpljmjmiís qnjnipjmï mbhb тшррЬр mbumljhwlibp: frbpliu Ш1/ЬЬшшшрш01|т4 inbunljbinb uijb t, np 1/ш1]1фиш1|шЬ rçmjmfi 11 mtirçtiaigfmb }>п1ф mqrjtgmpjm'hl Jipojljulmigtlnuf t; ^hbrjmtifi opqm!i]iqiIbtp|i £puij}>Ii huiiJmljmpq[i it|ifngw|* фьфп^ти} ijhpjfitijiu

^ЭДп-ЙиГ^ЦшЬ haimljrapjaibbhpjt <л!р1) t, bjb}, np дф hmtnljaipjmMihji}» фпфа^тэдтЬц phpmif t £mp-<m(}iinral¡oigtibp, Ьт^ЦЛшрртЬЬр,

щпфнифшр^ЬЬр, [fiuffirçlifcp, 11 mji pfjajfib £pmljg|>in!ibpji £pmj|ib iTJiuigjui) haiifmljuipqbpti фт{|фпф]ш1:

l/bpljiiijuijilüiá рЬДОшйлш^шЬ рЦЬ niunnibranfipniiT t, i|bpQ lijijœô ^ЭДш^шЬ qipàiblibp[i шЫ]1£ш1(шЪ. [ЛэдЬп buili ifmqbjiauigijmà

jniônijpîibpj\ ui^bgMpjnitiQ щгЛЬиф пцЦ^ Ъ ijimj4n¡)u)i

hjninijiuàjlibpli ||рш:

<mumuiwt|uià t, np p!iual{mb(ig guiôp ^nbuijfiti muqfimjfimb ( lijib^lj с

ifljfVdujiI) iJiniJiBjumpjCjIi t; bbpuipljmil пцЩ) Ii ifimjàaju{i hjniuijmöjjbbpfi |>nu|>t-

45

l^mqifQ, npp ¿1 nmqialjgijmif Са-ji ifminßjl i|)ni}in)umpjiflifp: Cirj

npmif ЙЭДпиГ t inji) hjmuijmd¡¡Iibp(i ц|рп[}фЬрщиф|| uiI|lAl)llnipjm&[t Giqhqfi

hjmnijuiàglbpotit hmnwummti iluql]uu1|u!i г)Ш£1/ф (В = 0.2 S[ fiïrjjailjjfiBjni) )

45

ujli%uiljuili шодЬдтррЪ шш1] тйЬцшЬпч! t C*-fi il пищ. Jwlj ijuajósijuji hjnioi}u%lb[innf, ЙЭДгш/ t: Win! t^b^u) Цшик}пи1 t Iiu'a

uijb rjhqpaiif, bpp i/inqLJiuuiljiiili rçoijinli шцг]Ьдтр]ш1|Ь t bbpuipljijnii/ ajt) hjniui]u¡dj¡lbp|i fiîiljnipingfmli i/^uiiJujpQ: h uunpptpmpjniti gai&p рЬш!)шЬ £nluij|ili Mirjfimgtimjfi. hmumuuimi lirnqtifiinuljuili quaint шйЬцшдЬпи/ t; niumi/liinufipijmà hjniui|uièpiihp|i црп^Ьринф] raljin(n|nipjnibQ. jit^ujbii hjmaijmâ^bp]) |)рш ilmqlifiauljujli цо^иф u^bgmpjinti. mjîu|hn

ЬршЦ i%uiijuijpbi^ líaqbjwuljuib líjusljilaiti ijtqjHJuT: