Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Раздельное и сочетанное влияние радиационных и химических факторов на показатели липидного обмена беременной и новорожденного

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Раздельное и сочетанное влияние радиационных и химических факторов на показатели липидного обмена беременной и новорожденного"

МИНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ - Л 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

1 5

УДК: 618.2+616-053.31:614.876+614.878:616.153.915

ХАССАН ОМАР АЛЬ БУЗАН

РАЗДЕЛЬНОЕ И СОЧЕТАННОЕ ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННЫХ И ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА БЕРЕМЕННОЙ И НОВОРОЖДЕННОГО

03.00.04 - "Биохимия"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Минск, 1998

Работа выполнена в Белорусском государственном ордена Трудового Красного Знамени институте усовершенствования врачей и в институте радиобиологии HAH РБ

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор В.С.Данильчик

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Т.С.Морозкина

кандидат медицинских наук, доцент С.П.Горетая

Оппонирующая организация:

Витебский ордена Дружбы Народов медицинский институт

Защита состоится "4" /)3 -1998 г. в ^ часов на заседаню совета по защите диссертаций (Д 03.18.08) в Минском ордена Трудового Красного Знамени государственном медицинском институг (220116, г.Минск, пр.Дзержинского,83).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Минского государственного медицинского института.

Автореферат разослан "" 0-Х 1998 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций кандидат биологических наук

Л.А.Мелентов]

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования.

Для Беларуси актуальность проблемы влияния на состояние здоровья загрязнения окружающей среды радионуклидами и химическими токсикантами возрастает во много раз, так как большое количество ■■игантов химической промышленности на ее территории, бесконтроль-юе использование сельскохозяйственной химии, низкая экологическая культура промышленных и аграрных технологий - все это в сочетании с последствиями радиационного загрязнения после аварии на 1АЭС поставило республику на грань экологической катастрофы (Бе-таокая Т.В.,1995; Устинович А.К. и соавт., 1996).

Влияние высоких доз ионизирующего излучения на живые существа изучены довольно подробно. Однако, крайне недостаточно освеще-ю в литературе действие малых доз лучевых нагрузок, а также их зочетанного воздействия с химическими токсикантами на течение беременности и состояние плода и новорожденного.

Как показали исследования последних лет, нормальное течение переменности и родов, рождение здорового ребенка и его развитие т территориях, неблагополучных с экологической точки зрения, сопровождается значительным напряжением адаптационных механизмов (Михнюк Д.М.,1994; Данильчик В.С. и соавт.,1996; Сычик С.И.,1997). Это состояние расценивается как период нестабильных компенсированных изменений функций биологической системы, так как продолжительные стрессы могут вызвать состояние дизадаптации.

Несомненно, что определенную нагрузку несет липидная состав-тяющая организма и система антиоксидантной защиты, для которой сарактерна высокая радио- и токсикочувствительность (Коломийцева I.К.,1989; Барабой В.А.и соавт..1991; Грицай H.H. и соавт..1991). Метаболизм липидов тесно связан с деятельностью различных органов i систем и принимает важное участие в развитии и поддержании био-югического равновесия организма (Туракулов Я.X. и соавт., 1981; (рапова Н.Г., 1981; Вельтищев и соавт., 1983). Поэтому нарушения типидного обмена в системе мать-плацента-плод-новорожденный могут способствовать, нестабильному функционированию различных органов 1 систем с переходом в самые различные патологические состояния.

Таким образом, комплексное изучение состояния липидного об-яена беременной и новорожденного под влиянием низких доз радиации i химических токсикантов при их раздельном и сочетанном воздейс-

- г -

твии особенно актуально и представляет значительный научный практический интерес.

В клинических условиях практически невозможно изучить во: действие на организм матери и плода как отдельных вредных д. здоровья факторов (радиационных, химических и др.). так и в : определенном сочетании. В связи с этим возникла необходимость проведении экспериментальных исследований на животных.

Связь работы с крупными научными программами.

Работа выполнена в рамках комплексной целевой программы Бе руси "Охрана материнства и детства в условиях воздействия после твий катастрофы на Чернобыльской АЭС", принятой Верховным Сове БССР 21.02.91 г., N гос.регистрации 01.9.10043503. При выполне настоящей работы неоценимую помощь в планировании эксперимент интерпретации полученных данных и других вопросов оказал завед щий кафедрой клинической лаборатории диагностики Белорусского и титута усовершенствования врачей заслуженный деятель науки, док медицинских наук» профессор Колб В.Г., за что выражаю ему искр ную благодарность.

Цель исследования.

Исследовать в эксперименте влияние низких доз к-облучен (0,5 Грэй) и химических токсикантов (соли свинца и нитраты) п их раздельном и сочетанном воздействии на показатели липидно обмена и системе перекисного окисления липидов и антиоксидантн защиты новорожденных и их матерей и разработать информативк маркеры для дифференцированной оценки влияния неблагоприята экологических факторов.

Задачи исследования.

1. Исследовать в эксперименте показатели липидного обмена новорожденных крысят и их матерей, получавших во время всей бер менности у-облучение в малых дозах 0,5 Грэй.

2. Провести экспериментальное исследование влияния сод свинца и нитратов в течение всей беременности на показатели ; пидного обмена крыс-самок и их потомства.

3. Исследовать сочетанное воздействие низких доз ^-облучеь (0,5 Грэй) и химических факторов (соли свинца и нитраты) в терние беременности на показатели липидного обмена крыс-самок и потомства.

4. Провести экспериментальные исследования по выявлению ос

¡енностей раздельного и сочетанного влияния ионизирующего "¡(-облу-гение (0,5 Грэй) и химических токсикантов (соли свинца и нитраты) ю время всей беременности на показатели системы перекисного жисления липидов-антиоксидантной защиты у крыс-самок.

5. Выявить наиболее информативные биохимические маркеры для [ифференцированной оценки воздействия на организм беременной и юворожденного вредных для здоровья экологических факторов.

6. Апробировать наиболее специфические маркеры в клинических гсловиях, для чего проанализировать клинико-лабораторные показатели 50 беременных женщин и 50 новорожденных детей, постоянно доживающих на загрязненных радионуклидами территориях.

Научная новизна полученных результатов.

Впервые с помощью комплексных лабораторно-экспериментальных ^следований установлены различия между комбинированным и раздельном воздействием малых доз к-облучения (0,5 Грэй) и химическими факторами (соли свинца и нитраты) на показатели липидного обмена )'еременных крыс и их потомства.

- разработаны критерии дифференцированной оценки воздействия 1а организм радиационного ("¡(-облучение) и химического (соли свинца [ нитраты) факторов по показателям липидного обмена.

- проведено сопоставление показателей липидного обмена ново-южденных крысят и крыс-самок, находившихся во время беременности юд влиянием малых доз "¡(-облучения (0,5 Грэй) и химических токсикантов (соли свинца и нитраты) и их сочетанного воздействия, с шалогичными показателями новорожденных детей и их матерей, посто-[нно проживающих на загрязненных радионуклидами территориях.

Практическая значимость полученных результатов.

Полученные результаты могут быть использованы в разработке [рограммы липидоаналитического мониторинга состояния здоровья но-юрожденных детей и их матерей, проживающих на загрязненных ради-яуклидами территориях, с целью минимизации неблагоприятного воз-(ействия на биологическую систему мать-плацента-плод вредных эко-югических факторов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Радиационный ("¡(-облучение) и химический (соли свинца и гитраты) факторы при раздельном и сочетанном воздействии на плод ! пренатальном периоде различаются по своему влиянию на липидный >бмен.

2. Сочетанное пренатальное радиационно - химическое возде£ твие вызывает у новорожденных крысят резкое увеличение содержа! триацилглицеринов, неэстерифицированных жирных кислот и холестш ловых фракций как в плазме, так и в эритроцитах, что свидетелы вует об относительной активации липолизстимулирущих процессо! метаболизма холестерина в фетоплацентарном комплексе.

3. Под воздействием "¡(-облучения (0,5 Грэй) и химических toi сикантов (соли свинца и нитраты) на организм беременных крыс npi исходят изменения в показателях системы перекисного окисления лз пидов и антиоксидантной защиты в сторону преобладания липоперо] сидации и истощения отдельных звеньев антиоксидантной защиты.

Личный вклад соискателя.

Автором диссертации проведен эксперимент на лабораторных ж вотных (белые крысы) в институте радиобиологии HAH РБ. Соискате, принимал непосредственное участие в проведении биохимических ис ледований состояния липидного обмена совместно с сотрудника) ЦНИЛ БелГИУВ. Автором проведена статистическая обработка получе: ных данных, их анализ и интерпретация.

Апробация полученных результатов.

Материалы исследований и основные положения работы доложен: и обсуждены на 5-м научном съезде специалистов клинической лаб раторной диагностики Республики Беларусь(Минск, 1997), на нау но-практической конференции слушателей кафедры клинической лаб раторной диагностики БелГИУВ (Минск,1997), на заседании Минско городского общества врачей-лаборантов (Минск,1997).

Опубликованность результатов.

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ,в том чи ле 3 статьи, одна из которых - в журнале "Здравоохранение", гд изложены основные положения выполненных исследований.

Структура и обьем диссертации.

Диссертация изложена на 151 страницах машинописи, содерж 25 иллюстраций, 20 таблиц и библиографический указатель. Диссе тация включает введение, общую характеристику работы, обзор лит ратуры, материалы и методы исследования, 4 главы собственных ис следований, обсуждение результатов исследования, выводы, списо использованных источников литературы (267 - отечественных, 119 зарубежных).

■ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Материалы и методы исследования.

Экспериментальные исследования.

Объектом экспериментального исследования явились беременные рысы и их развивающееся после родов потомство. После датирования эременности по влагалищным мазкам было отобрано 40 беременных звотных, которые разделили на 4 группы по 10 голов: 1)контроль, ) хроническое "¡("Облучение в дозе 0,5 Гр.за весь период беременнос-и, 3)введение ацетата свинца и нитратов, 4)хроническое у-облуче-ие с введением ацетата свинца и нитрата натрия.

Облучение проводилось на установке ГАММАРИД (источник цезий-37, мощность дозы 110 мР/час. Ацетат свинца вводили с творогом, з расчета 0,25 мг на крысу. Творог без этой добавки в тех же оличествах получали крысы всех групп. За 20 суток каждое живот-ое предположительно получило 5,0 мг ацетата свинца (25 мг/кг). итрат натрия добавляли в поилки по 25 мг на 500 мл воды. Каждые утки доза нитрата была приблизительно 0,65 мг.

Сразу после родов крысы-самки и новорожденные крысята были екапитированы. Взята кровь животных для биохимических анализов.

Оценку состояния липидного обмена у новорожденных и их мате-ей давали на основании показателей содержания разных классов ли-идов в плазме и эритроцитах.

В плазме крови и эритроцитах методом трехступенчатой тонко-лойной хроматографии (Данильчик В.С., 1990) определяли следующие ипидные фракции: Общие липиды (ОЛ), холинсодержащие фосфолипиды ХФ), аминеодержащие фосфолипиды (АФ), пре-аминсодержащие фосфо-ипиды (п-АФ), гликолипиды (ГЛ), моно- и диацилглицерины (МДГ), ельта-7-холестанол (Д7-Х). свободный холестерин (СХ),4-альфа-ме-ил-дельта-7-холестанол (4-ам-Д7-ХС), 4-альфа-метил-дельта-8-хо-естанол (4-ом-ДЗ-ХС), эфиры холестерина (ЭХ), неэстерифицирован-ые жирные кислоты (НЭЖК), триацилглицерины (ТГ), свободные угле-одороды (СУ). Фракции эфиров холестерина: сложные эфиры холесте-ина с С2-С22 жирными кислотами (ЭХ С2-С22). пост-сложные эфиры длестерина с С2~С22 жирными кислотами (пост-ЭХ С2-С2г). холесте-оларахидонат (ХА), холестерололеат (ХО), холестероллинолат (ХЛ), ложные эфиры холестерина с насыщенными жирными кислотами (СЭХ Ж, Ростовцев В.Н. .Резник Г.Е., 1982).

Для количественной характеристики процессов перекисного

окисления липидов (ПОЛ) использовали показатели первичных проду тов перекисного окисления липидов - диенкетонов (ДКЕ), диенконь гатов (ДКО) в плазме крови (Гаврилов В.Б. с соавт..1987; Шилин Н.И.и соавт,1980). В эритроцитах определяли содержание малоновс диальдегида (Суплотов С.Н. и соавт., 1986), оснований Шиффа (Ла кин В.3.,1977).

О состоянии антиоксидантной системы судили по активности с пероксиддасмутазы (СОД), альфа-токоферола и ретинола. Активное СОД определяли в эритроцитах методом спектрофотометрии (Чума* В.И.,1977). Содержание альфа-токоферола и ретинола в плазме кре исследовали в одной пробе методом спектрофлюориметрии (Черняусь не Р.Ч. с соавт., 1984).

Исследование клинического материала.

Проанализированы истории беременности и родов 100 матерей их новорожденных детей, из них 50 - из Минска и Минского райо! проживающих в относительно "чистой" зоне (плотность загрязне* радионуклидами менее 1 Ки/км.кв.), составили контрольную груш и 50 - из загрязненных радионуклидами территорий Гомельской с ласти (15-40 Ки/кв.км.) составили основную группу.

Для разработки липидоаналитической программы отбирались кс щины, беременность и рода у которых протекали без отклонений нормы, а период адаптации новорожденных детей 'протекал без осл< нений. Беременные женщины и новорожденные дети основной и конт] льной групп по клиническому статусу не отличались друг от дру] и считались практически здоровыми.

Анализ состояния липидного обмена делался на основании & химических исследований пуповинной крови и венозной крови мате] взятой в родзале во время родов.

В плазме крови и эритроцитах определялось содержание тех биохимических показателей, что и в экспериментальных исследова] ях (общих липидов и липидных фракций, эфиров холестерина, а та] продуктов перекисного окисления липидов и некоторых звеньев ан1 оксидантной защиты).

Компьютерная обработка полученных результатов проведена 1 тодами вариационной и корреляционной статистики с применением : кета статистических программ "М1С1ШТАТ", и "ЗТАТСЖАРУЮБ".

Результаты исследований и их обсуждение.

Проведенные исследования выявили значительне изменения в ,

тадном обмене как у новорожденных крысят, так и у их матерей под действием неблагоприятных факторов, причем эти изменения у них таще носили противоположную направленность. Так, у новорожденных фысят в плазме крови под влиянием радиационного и химического факторов развилась гиполипидемия, а у крыс-самок - гиперлипиде-тя. Изменения в липидном гомеостазе у крыс-самок, по-видимому, таправлены на снижение вредных влияний на плод и носят адалтаци-энно-компенсаторный характер.

Под влиянием радиационного и химического факторов у новорожденных крысят содержание структурных липидов - ХФ, АФ, СХ и ГЛ в мазме крови снизилось, а при сочетанном радиационно-химическом воздействии отмеченныые отклонения уменьшились и приблизились к юказателям контрольной группы. Содержание ОЛ, ХФ, АФ, СХ и ГЛ в эритроцитарных мембранах новорожденных животных под влиянием ра-циации повышалось, а под влиянием химических токсикантов - снижа-пось.

Липиды плазмы крови и эритроцитарных мембран составляют еди-1ую систему, в течение жизни эритроцитов липидный состав их мемб-эан многократно обновляется за счет липидного пула плазмы крови (Данильчик В.С.,1986; Рыскулова С.Т.,1986). В связи с этим сниже-тае структурных липидов в плазме при одновременном повышении их содержания в эритроцитарных мембранах под влиянием радиационного фактора можно обьяснить активацией включения (встраивания) липи-дов в биомембрану, то есть малые дозы радиации активируют восста-«вительные поцессы в мембранах эритроцитов плода при его внутриутробном облучении.

Показатели отношения ХФ/СХ, АФ/СХ и АФ/ХФ в эритроцитарных мембранах отражают состояние баланса между процессами повреждения I восстановления в биомембране (Бурлакова Е.Б.,1981; Коломийцева 1.К., 1989). При преобладании в мембранах восстановительных процессов показатели этих отношений повышаются, а при сдвиге в сторону ювреждения мембран - снижаются. Отмеченное в эритроцитарных мембранах плода при действии ионизирующей радиации увеличение АФ I ХФ и коэффициентов АФ/СХ и ХФ/СХ говорит об усилении восстановительных процессов в цитоплазматических мембранах (Рис.1).

Одновременное снижение ХФ, АФ, СХ и ГЛ в плазме крови и эритроцитах у новорожденных крысят, матери которых во время беременности получали химические токсиканты, может свидетельствовать

о недостаточности биосинтеза этих липидов в организме новорожде> ных крысят и угнетении у них восстановительных процессов. Подт верждением этому служат показатели отношения ХФ/СХ, АФ/СХ АФ/ХФ, значения которых в мембранах крысят 3-й группы (химия.toi сиканты) оказались ниже, чем у крысят, подвергшихся внутриутро( ному облучению.

Рис.1. Отношение АФ/СХ и ХФ/СХ в мембранах эритроцитов нов(

рожденных крысят Анализ показателей содержания в крови НЭЖК, ТГ и их отноик ния друг к другу у новорожденных животных показал, что отдельш радиационное внутриутробное воздействие вызвало у крысят значз тельное снижение НЭЖК в плазме крови при отсутствии заметных и: менений в плазме крови ТГ. В эритроцитарных мембранах новорожде1 ных животных содержание НЭЖК под влиянием радиационного факто] практически не изменилось, тогда как содержание ТГ в биомембран; повысилось в 2 раза. В результате этого показатель НЭКК/ТГ, отр; жающий состояние динамического равновесие между процессами лит лиза и липосинтеза в организме (Вельтищев Ю. Е. и соавт., 1983) к< в плазме крови, так и в мембранах эритроцитов, снизился (Рис.2) Под воздействием химических токсикантов содержание НЭЖК плазме крови крысят резко упало, достигнув предельно низко: уровня (5,2% от значения контроля). Уровень ТГ в плазме крови н ворожденных животных также значительно снизился (на 63%). П; этом показатель НЭЖК/ТГ'достиг минимального значения (Рис.2). Содержание НЭЖК в эритроцитарных мембранах крысят, мате

которых получали химические токсиканты, также как и в плазме снизилось, но в меньшей степени (на 50%), при этом содержание ТГ проявило тенденцию к повышению. В результате показатель НЭЖК/ТГ снизился в большей степени, чем у крысят, получивших внутриутробное радиационное облучение.

Рис.2. Отношение НЭЖК/ТГ в плазме крови и эритроцитах ново-

Таким образом, у крысят, подвергшихся внутриутробному раздельному воздействию ионизирующего излучения и химических токсикантов произошло снижение показателя НЭЖК/ТГ как в плазме крови, так и в эритроцитах. То есть при раздельном воздействии отмеченных неблагоприятных факторов происходит'сдвиг динамического равновесия между липолизом и липосинтезом в организме новорожденного в сторону преобладания липосинтеза.

Сочетанное действие радиационного и токсического факторов в пренатальном периоде вызывает обратный эффект: повышается уровень НЭКК в плазме и особенно в эритроцитарных мембранах (в 2,5 раза по сравнению с контролем). Коэффициент НЭЖК/ТГ показал смещение в сторону активизации процессов липолиза. По-видимому, только сочетанное пренатальное воздействие малых доз радиации и химических токсикантов способно вызвать у новорожденных животных состояние стресса с усилением выброса в кровь липолизстимулирующих гормонов. Усиление- липолиза в данном случае можно рассматривать как неспецифическую компенсаторно-адаптационную реакцию в ответ на возросшую потребность в энергии в условиях стресса.

рожденных крысят

Исследование содержания холестерина у новорожденных крысят подвергшихся в антенатальном периоде вредным воздействиям, покс зало, что под влиянием раздельного радиационного фактора уровег СХ в плазме крови крысят достоверно снизился, а у крысят, мате^ которых во время беременности получали химические токсиканты, от мечалась лишь тенденция к снижению СХ. При сочетанием действии содержании СХ в плазме крови новорожденных животных по отношеш к контролю наметилась противоположная тенденция - повышение, прр чем разница в содержании СХ у крысят 4-й группы по сравнению .с 2-й и 3-й достигла достоверных значений.

Уровень ЭХ в плазме крови новорожденных животных 2-й, 3-й 4-й групп по отношению к контролю мало изменился. При этом соде{ жание ЭХ в эритроцитах у всех подопытных крысят по сравнению контролем увеличилось, что, по-видимому, является следстви« сложной перестройки нейроэндокринной регуляции в фетоплацентарнс комплексе беременных крыс под воздействием небольших доз вреда для здоровья факторов (радиация, химические токсиканты и их соч( танное воздействие).

Изменения содержания производных холестерина - холестанолс (4а-м-Д7-ХС и 4а-м-Д8-ХС) в крови подопытных крысят оказались б( лее значительными при сочетанном воздействии неблагоприятных фа] торов. Так, в отдельности радиационный и химический факторы I вызвали достоверных изменений в содержании холестанолов в плаз! крови новорожденных животных (Р>0,1), а в эритроцитарных мембр. нах крысят были выявлены значительные изменения содержат 4а-м-Д7-ХС под влиянием внутриутробной лучевой нагруз] (Р<0,001).

Сочетанное воздействие на плод радиационного и токсико-хим] ческого фактора резко повысило содержание холестанолов в плазме эритроцитах крови новорожденных крысят: 4а-м-Д7-ХС увеличился С1 ответственно в 3,2 (Р<0,01) и в 4,5 раза (Р<0,001), 4а-м-Д8-ХС в 2,6 (Р<0,05) и в 2,7 раза (Р<0,01) в сравнении с контролем.

Установлено, что холестанолы являются производными холест рина и образуются как в цепи метаболических превращений холест рина в желчные кислоты, так и при биосинтезе всех стероидных го монов (половых, кортикостероидов) и витамина В (Лопухин Ю.М. соавт.,1983; Берингер в:М.,1992). Таким образом, резкое повышен содержания холестанолов в крови крысят в ответ на сочетали

- И -

нутриутробное воздействие радиации и химических токсикантов мо-:ет быть маркером усиленного биосинтеза в фетоплацентарном комп-:ексе эстрогенов и кортикостероидов за счет активации метаболизма :олестерина, что можно расценить как адаптационно-компенсаторную еакцию на стресс, обусловленный воздействием вредных для здо-овья плода и новорожденного факторов.

У крыс-самок характер изменений показателей липидного обмена системе плазма крови-эритроциты под влиянием неблагоприятных акторов во многом отличался от таковых у новорожденных крысят.

Под воздействием радиации у крыс-самок происходило достовер-ое снижение СХ в эритроцитарных мембранах (на 49%, Р<0,05). При .ействии токсико-химического фактора наблюдалась тенденция к сни-:ению СХ в эритроцитарных мембранах (на 39%). При сочетанном ;ействии радиационного и химического факторов содержание СХ в лазме было достоверно снижено в сравнении с контролем (Р<0,05).

Под влиянием химических факторов содержание ЭХ в эритроцитах .остоверно снизилось. При сочетанном воздействии снижение ЭХ в ритроцитарных мембранах достигло наибольшей величины (на 75%, СО, 01). Значительное снижение содержания ЭХ в биомембранах рыс-самок 2-й, 3-й и 4-й групп, вероятно, говорит о том, что под лиянием повреждающих факторов (радиация, в большей степени - хи-ические токсиканты и в еще большей степени - комбинированное оздействие) происходит угнетение синтеза эфиров холестерина.

Таким образом, полученные данные говорят о том, что у рыс-самок развивается дефицит холестерина при действии радиаци-нно-химических факторов, что можно обьяснить повышенным перехода холестерина из организма матери к плоду.

В нормальных условиях около 20% общего холестерина проникает кровь плода от матери (Lln D.S. et al.,1977; Heilig H., Gotte-eau D. et al.,1970). При действии неблагоприятных факторов рас-:од холестерина в фетоплацентарном комплексе , очевидно, возрас-ает, так как усиливается биосинтез эстрогенов, прогестерона, .ортикостероидов, и собственного холестерина становится недоста-очно. Дефицит холестерина фетоплацентарного комплекса покрывает-я за счет резервов матери, этим можно обьяснить снижение уровня :олестерина (СХ и ЭХ) в системе плазма крови-эритроциты крыс.

У крыс-самок наблюдаются изменения в содержании фосфолипид-:ых фракций (АФ и ХФ). Так, уровень АФ в плазме крови крыс-самок

под влиянием раздельных радиационного и химического факторов д( товерно повышаля по сравнению с контролем (соответственно в 2,! 2,6 раза), а при сочетанном действии проявлял тенденцию к сню нению. Изменение содержания АФ в эритроцитарных мембранах им< противоположную направленность - достоверное снижение при рг дельном и при сочетанном влиянии радиационно-химических фактор! Эти показатели могут свидетельствовать о нарушении ассимиля] плазменных ФЛ мембранами.

Содержание фракции ХФ в плазме крови крыс-самок при сочет< ном действии достоверно снижалось. В эритроцитарных мембранах ^ уровень достоверно снижался под влиянием радиационного,химичес1 го и сочетанного факторов, что указывает на недостаточную ассш ляцию (встраивание) этих ФЛ в эритроцитарную мембрану.Одноврем( ное снижение ХФ в плазме крови и в эритроцитах под влиянием со1 тайного радиационно-химических действия является показателем з достаточного биосинтеза этой липидной фракции у крыс-самок.

Таким образом, при радиационном, химическом и сочеташ воздействии у крыс-самок наблюдается преобладание повреждаю1 процессов в мембранах, что проявляется в снижении в мембра! структурных липидов АФ, ХФ, ГЛ, причем при сочетанном действии фоне общей гиперлипидемии недостаток структурных липидов наблю, ется и в плазме крови.

Установлено также значительное влияние радиационно-химич( ких факторов на содержание в крови крыс-самок НЭЖК, ТГ и их от! шение. Так, при раздельном влиянии радиационного и химическ< факторов уровни ТГ и НЭЖК в плазме крови крыс-самок резко и д( товерно повышаются, причем более значительно повышается уров! ТГ. В результате этого у подопытных животных коэффициент отно1 ния НЭЖК/ТГ в плазме снижается, что указывает на преоблада! процессов липогенеза. Сочетанное влияние вызывает резкое сниже] НЭЖК и ТГ в плазме крови у крыс-самок по сравнению со 2-й и ; группой.

Изменения в содержании НЭЖК и ТГ в эритроцитарных мембра! крыс-самок отличаются от изменений в плазме крови. При дейст! радиационного характера уровень НЭЖК достоверно снижается на 4! Действие токсико-химического фактора не оказывает влияния на у] вень НЭЖК в мембранах. При сочетанном действии радиационно-хи ческого фактора содержание НЭЖК в эритроцитах увеличивается в ;

аза в сравнении с контролем, а уровень ТГ - достоверно снижает-я. В результате этого коэффициент НЭЖК/ТГ резко увеличивается (в О раз), что указывает на значительное усиление процессов липоли-а под влиянием сочетанного действия.

Исследование содержания фракций холестанолов, являющихся ромежуточными продуктами преобразования холестерина в желчные ислоты (Берингер В.М. ,1992), показало, что при воздействии ради-ционного фактора содержание холестанолов в плазме крови крыс-са-ок достоверно снижалось (Р<0,05-0,001), а при воздействии хими-еских токсикантов - повышалось (Р<0,05-0,01). Полученные данные огут свидетельствовать о том, что химические токсиканты блокиру-т ферментную систему, обеспечивающую превращение свободного хо-естерина в желчные кислоты на уровне преобразования холестано-ов.

Анализ показателей системы ПОЛ-АОЗ у экспериментальных жи-этных выявил, что под воздействием неблагоприятных факторов на рганизм беременных крыс происходят разнонаправленные изменения в эказателях системы ПОЛ-АОЗ. Под влиянием радиационной нагрузки гмечается выраженная инициация свободно-радикального окисления лпидов, о чем свидетельствует достоверное увеличение в плазме зови крыс ДКЕ, ДКО и в эритроцитах МДА. Показатель ферментатив-зй АОЗ - активность СОД в эритроцитах животных 2-й группы была зстоверно снижена.

Химические токсиканты способствовали увеличению гидропереки-зй липидов в плазме крови на фоне сниженного содержания ретино-1, что указывает на сдвиг равновесия в системе ПОЛ-АОЗ в сторону эеобладания ПОЛ.

При сочетанном радиационно-химическом воздействии на бере-знных животных происходило установление нового уровня системы ЗЛ-АОЗ с преобладанием звеньев аниоксидантной защиты, что проявилось резким увеличением в крови животных содержания а-ТОК и жжением - ОШ и ДКЕ, а также резким увеличением коэффициентов СТ/ОШ и а-ТОК/ОШ при сочетанном радиационно-химическом воздейс-зии как по отношению к контролю, так и в сравнении со 2-й (ради-дионный фактор) и 3-й (химические токсиканты) группами.

С целью выбора наиболее показательных критериев оценки ради-дионного и химического воздействия на состояние беременной и но-зрожденного проведена сравнительная характеристика показателей

липидного обмена и системы П0Л-А03 у новорожденных детей и их к терей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях.

В целом характер изменений показателей липидного спектра плазме и эритроцитах пуповинной крови новорожденного свидетельс вует о том, что липидный гомеостаз зритроцитарных мембран бо^ чувствителен к ионизирующему излучению, чем плазмы крови.

Проживание на загрязненных радионуклидами территориях окаг ло существенное влияние на содержание и соотношение структура липидов зритроцитарных мембран новорожденных и их матерей, при1; характер изменений у матери и ребенка совпадал, но у детей з изменения оказались более выраженными.

В основном характер нарушений липидного спектра плазмы кр ви и эритроцитов матери повторяет изменения липидограммы пло; Однако, выявлены и различия в характере изменений липидного обь на новорожденного и его матери. Так, у детей в большей степе повысилась активность метаболизма функциональных липидов, а у > терей - структурных.

Особенно резко увеличилось в зритроцитарных мембранах ное рожденных и матерей основной группы содержание НЭЖ и ТГ, а тар ЭХ и СУ, что привело к перегрузке мембран неполярными и низког лярными липидами. Значительное повышение соотношения НЭЖК/ТГ плазме пуповинной крови свидетельствует о том, что при береме ности под влиянием радиационной нагрузки плод развивается в усд виях стресса.

При сравнении показателей липидного спектра эритроцитар^ мембран новорожденных детей из загрязненных радионуклидами терр торий и липидного спектра зритроцитарных мембран новорожден! крысят, подвергшихся в пренатальном периоде сочетанному радиа: онно-химическому воздействию, был установлен однонаправленный > рактер изменений липидограмм: на фоне гиперлипидемии мембр эритроцитов отмечается увеличение фракций ХФ, АФ, ЭХ, 4а-м-Д7-) 4а-м-Д8-ХС, НЭЖК, ТГ, СУ. То есть изменения в липидном обмене р ворожденных детей в большей степени совпадают с таковыми у кр сят, которые в пренатальном периоде находились под влиянием со1 тайного радиационно-химического воздействия. Исходя из эти даш можно предположить, что плод во время беременности женщин из Э1 логически неблагополучных районов находится под сочетанной не рузкой - ионизирующего излучения и химических токсикантов^

На основании результатов проведенных исследований были выра-)таны критерии оценки раздельного и сочетанного влияния радиаци-шых и химических факторов на организм новорожденных крысят и )Ыс-самок.

Наибольшей информативностью воздействия радиационного факто-1 на липидный обмен плода является повышение фракций ГЛ и АФ в штроцитарных мембранах. Показателями внутриутробного воздейс-зия химических токсикантов у новорожденных животных служит су-зственное снижение уровня ТГ в плазме крови. Наиболее специфи-зскими маркерами воздействия сочетанных радиационно-химических жторов у крысят является увеличение в мембранах эритроцитов эакции НЭЖК и фракции 4а-м-Д7-ХС.

У крыс-самок высокоинформативными показателями радиационной 1грузки является снижение фракции 4а-м-Д8-ХС в плазме крови. Для !мических токсикантов специфическими маркерами у крыс-самок явится повышение в плазме МДГ и резкое увеличение в плазме Х-М-Д8-ХС. Для сочетанного действия информативным является повы-зние уровня пре-АФ в плазме крови и снижение уровня ТГ в эритро-ггах.

ВЫВОДЫ

1. Пренатальное действие малых доз "¡(-облучения (0,5 Грэй) взывает в эритроцитарных мембранах крысят значительное увеличе-■5е содержания большинства структурных липидных фракций.

2. При внутриутробном воздействии химических токсикантов (со-г свинца и нитраты) происходит снижение содержания фосфолипидов, гаколипидов и свободного холестерина в плазме крови и эритроцитах эворожденных животных.

3. При сочетанном влиянии у_°блучения и химических токсикан-эв (соли свинца и нитраты) у новорожденных животных на фоне нор-ального уровня общих липидов плазмы крови наблюдалась резко вы-аженная дислипидемия, в эритроцитарных мембранах отмечалось по-лшение содержания неэстерифицированных жирных кислот и неструк-/рных липидов (эфиров холестерина, триацилглицеринов и свободных глеводородов).

4. Радиационное и химическое воздействие в течение беремен-ости вызшает у крыс-самок снижение в биомембранах структурных япидов (фосфолипидов и гликолипидов) и дефицит холестерина, а акже активацию свободно-радикального окисления липидов на фоне

истощения отдельных звеньев антиоксидантной защиты.

5. Повышение в плазме крови новорожденных крысят холеста! ловых фракций может служить маркером воздействия радиационное мических факторов, а повышение их в эритроцитах - радиационнс влияния. Фракция гликолипидов в эритроцитарных мембранах . крыс является наиболее информативным маркером влияния химических тс сикантов.

6. Сравнительный анализ показателей липидного обмена и ci темы П0Л-А03 у новорожденных детей и их матерей с данными эксг римента говорят о том, что изменения в липидном гомеостазе 6ej менных и их новорожденных детей из районов, пострадавших от а£ рии на Чернобыльской АЭС, обусловлены сочетанным воздействием \ низирующей радиации и химических токсикантов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Липидный спектр крови у новорожденных животных при вс действии радиационного и химического факторов // Здравоохране! Беларуси.-1998. -N 1.- С.25-28.

2. Данильчик В. С., Колб В. Г., СпивакЛ. В., Рогов Ю. И. Рг дельное и сочетанное воздействие радиационного и химического фс торов на липидный обмен в системе плазма крови-эритроциты 6ej менных крыс // Материалы V Республ. сьезда специалистов kj нич.лабораторной диагностики Беларуси, - Минск, 1997.-С.407.

3. Данильчик B.C., Колб В.Г., Рогов Ю.И., Спивак Л.В., С бовская Е.Т. Состояние антиоксидантной системы беременных живс ных после длительного воздействия радиационной нагрузки, химиче ких токсикантов и их сочетанного действия // Материалы V Pecnyt сьезда специалистов клинич. лабораторной диагностики Беларуа Минск, 1997.-С.41.

4. Данильчик B.C., Колб В.Г., Рогов Ю.И., Спивак Л.В., I манчак М.Н., Зубовская Е. Т. Влияние раздельного и сочетаннс воздействия малых доз ионизирующего излучения и химических сое; нений на показатели перекисного окисления липидов и антиоксидг тов беременных // Материалы V Республ. сьезда специалистов kj нич.лабораторной диагностики Беларуси. - Минск, 1997.-С.42.

5. Рогов Ю.И., Данильчик В.С., Спивак Л.В. Амвросьев A.I Рубченя И.Н., Колб В.Г. Пострадиационные изменения морфофункщ нального гомеостаза в аспекте биологической дозиметрии // Акг

пьные проблемы дозиметрии: Материалы международного симпозиума.-янск.1997.-С.117-118.

6. Данильчик B.C., Спивак Л.В., Колб В.Г., Рогов Ю.И., Руб-зня И.Н., Амвросьев А.П. Состояние липидного обмена у новорож-энных крысят, подвергшихся в пренатальном периоде раздельному и очетанному воздействию в малых дозах радиационного и химического акторов // Актуальные проблемы медико-биологической науки: Мате-иалы научной сессии Белорусского института усовершенствования рачей, посвященной 25-летию Цетральной научно-исследовательской аборатории.-Минск,1997.-Кн. 1. -с. 129-132.

7.Рогов Ю.И.. Амвросьев А.П., Рубченя И.Н., Малинчева Э.Б., аешко А. А., Данильчик В. С., Колб В.Г., Спивак Л. В. Развитие бе-еменности в условиях низкодозовых радиационных и химических воз-ействий // Там же.-С.234-238.

8. Рогов Ю. И., Данильчик В.С., Колб В.Г., Коростелева Л.Б., убченя И.Н., Малинчева Э.Б. Липидный обмен и перекисное окисле-ие липидов в отдаленные сроки после пренатального облучения в алых дозах // Материалы I Конгресса морфологов Беларуси, 26-27 ентября 1996г.-Минск,1996.-С. 70-71.

9. Рогов Ю.И., Рубченя И.Н., Данильчик B.C., Малинчева Э.Б., анецкая Н. В., Абликовская О.Н., Спивак Л.В. Постнатальные эффек-ы длительного пренатального облучения и воздействия химических акторов в малых дозах // Радиобиология, радиоэкология, радиаци-нная безопасность: Тез. докл. 3-го сьезда по радиационным иссле-ованиям, Москва, 14-17 октября 1997 г. - Пущино, 1997.-Т. I (секции -III).-С.38-39.

10. Рогов Ю.И., Рубченя И.Н., Данильчик B.C., Малинчева .Б., Банецкая Н.В., Абликовская О.Н., Спивак Л.В. Влияние малых оз гамма-облучения, солей свинца и нитратов на беременность и нутриутробное развитие потомства // Там же.-С.36-37.

РЕЗЮМЕ

диссертации Хассан Омар Аль Бузана "РАЗДЕЛЬНОЕ И СОЧЕТАННОЕ ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННЫХ И ХИМИЧЕСКИХ ФАКТ РОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА БЕРЕМЕННОЙ И НОВОРОЖДЕННОГО"

Ключевые слова: малые дозы радиации, химические токсикант липидный обмен, перекисное окисление липидов, антиоксиданты.

Исследованы показатели липидного обмена у 40 крыс-самок, к торые в течение беременности подверглись раздельному и сочетали му хроническому воздействию ионизирующей радиации (К-облученк 0,5 Грэй) и химических токсикантов (соли свинца и нитраты), и их потомства (40 новорожденных крысят), а также у 50 новорожде ных детей и их матерей из загрязненных радионуклидами территор Гомельской области (15-40 Ки/кв.км.) и у 50 - из относитель "чистых"-районов (плотность загрязнения радионуклидами менее Ки/км. кв.).

Цель работы: исследовать влияние низких доз радиации и хш. ческих токсикантов при их раздельном и сочетанном воздействии показатели липидного обмена и системы П0Л-А03 новорожденных и матерей и разработать информативные маркеры для дифференцировЕ ной оценки влияния неблагоприятных экологических факторов.

Методы исследования: биохимическое определение содержа? общих липидов и липидных фракций, продуктов перекисного окислев липидов и показателей антиоксидантной защиты в плазме и эритро1 тах крови новорожденных и их матерей.

Установлен характер нарушений липидного обмена у новорожде ных животных, подвергшихся в пренатальном периоде раздельному сочетанному воздействию малых доз радиации и химических токсике тов. Внутриутробное воздействие радиационного фактора вызывает зритроцитарных мембранах новорожденных животных усиление восст новительных процессов, а химический фактор способствует их уп тению. Сочетанное пренатальное радиационно-химическое воздейси способствует активизации липолизстимулирующих процессов у ное рожденных крысят. У крыс-самок при радиационном, химическом и с четанном воздействии наблюдается преобладание дегенеративных щ цессов в мембранах.

Предложены информативные лабораторные критерии оценки рг дельного и сочетанного влияния радиационного и химического фак: ров на организм новорожденных животных и их матерей.

РЭЗЮМЭ

дысертацш ХАССАН АМАРАЛЬ БУЗАНА Раздзельны 1 спалучальны уплыу радыяцыйных 1 х1м1чных фактарау на паказчыкг л1п1днага абмену цяжарнай 1 нованароджанага"

Ключавыя словы: малыя дозы радыяцы1, х1м1чныя такс1канты, 1п1дны абмен, перак1снае ак1сленне л1п!дау. антыакс!данты.

Даследаваны паказчык! л1п1днага абмену у 40 пацукоу-самак, к1я падчас цяжарнасц1 был! падвергнуты раздельнаму 1 спалучаль-аму хран1чнаму уздеянню 1ан1з1руючай радыяцы1 1 х1м1чных такс1-антау, 1 у 1х патомства (40 нованароджаных пацучанят), а таксама 50 нованароджаных дзяцей 1 1х мацярак з забрудкаых радыенукл!-ам1 тэрыторый Гомельскай вобласц1 (15-40 Кюры/кв.км.) 1 у 50 - з дносна "чыстых" раенау (шчыльнасць забруджання радыенукл1дам1 енш 1 Кюры/кв.км.).

Мэта работы: даследаваць уплыу н1зк1х доз радыяцы! 1 х1м1ч-ых такс1кантау пры 1х раздзельным 1 спалучальным уздзеянн! на аказчык1 л1п1днага абмену 1 с1стэму перак1снага ак1слення л1п1-ау - антыакс1дантнай засцярог1 наванароджаных 1 1х мацярак 1 аспрацаваць 1нфарматыуныя маркеры для дыферэнцыраванай ацэнк! плыву неспрыяльных экалаг1чных фактарау.

Метады даследавання: б1ях1м1чнае вызначэнне колькасц1 агуль-ых л!п1дау 1 лШдных фракций, прадуктау перак1снага ак1слення 1п1дау 1 паказчыкау антыакс!дантнай засцярог1 у плазме 1 эрытра-ытах крыв! наванароджаных 1 1х мацярак.

Вызначаны характар парушэнняу лШднага абмену у нованарод-аных жывел1н, як1я у прэнатальнам перыяде падвяргал1ся раздель-аму 1 спалучальнаму уздеянню малых доз радыяцы1 1 х1м1чных так-1кантау. Унутрывантробнае уздеянне радыяцыйнага фактару выкл!кае эрытрацытарных мембранах нованароджанных жывел1н узмацненне рэ-енератыуных працэсау, а х1м!чны фактар садзейн1чае 1х прыгнятан-ю. Спалучальнае прэнатальнае радыяцыйна-х1м1чнае уздзеянне сад-ейн1чае л1пол1зстьшулюючым працэсам у наванароджаных пацучана-ят. У пацукоу-самак пры радыяцыйнам, х1м1чнам 1 спалучальным здзеянн1 наз1раецца перавага дэгенератыуных працэсау у хмембра-ах. ^

Прапанаваны 1нфарматыуны лабараторныя крытэры1 ацэнк1 разд-ельнага 1 спалучальнага уплыву радыяцыйнага 1 х1м1чнага фактарау а арган1зм наванароджаных жывел1н 1 1х мацярак.

SUMMARY

of the dissertation of HASSAN OMAR AL BOZAN "Separate and combined influence of radiative and chemica: factors on lipid metabolism values in the pregnant and tin newborn child".

KEYWORDS - low radiation doses, chemical toxicants, lipid tabolism, peroxide lipid oxidation, antioxidants.

The lipid metabolism values were studied in 40 female r which had been exposed to ionizing radiation and / or chemical xicants during pregnancy, and in their offsprings ( 40 new rats ) , as well as were investigated on 50 newborn children their mothers from radiocontaminated areas of Gomelskaya re (15 - 40 Cu / km£ ) and compared to 50 children , born in rel vely "clean" regions ( < 1 Cu / km2 ).

OBJECTIVES - to studu the influence of low radiation d and / or chemical toxicants on lipid metabolism values and P AOP system of newborns and their mothers; to elaborate the in mative criteria for differential assessment of unfavourable ec gical factors impact.

METHODS - biochemical determination of common lipids and pid fractions, products of peroxide lipid oxidation and anti dant protection values in plasma and blood erythrocytes of n borns and their mothers.

The nature of lipid metabolism alterations in newborn mals, having been exposed perinatally to low radiation and chemical toxicants was established. Intrauterine exposure to r ative factors provoke the increased regeneration in erythroc membranes of newborn animals, but the chemical factor inhibits The combined perinatal radio - chemical exposure activises 11 sis stimulation in newborn rats. The degenerative processes membranes are prevailing in female rats under radiative, cherr and combined exposure.

The Informative laboratorlan criteria of the assessmen separate and combined radiative and chemical influence on the born animals and their mothers are proposed.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

[ - общие липиды

> - холинсодержащие фосфолипиды

? - аминеодержащие фосфолипиды

-АФ - преаминсодержащие фосфолипиды

I - гликолипиды

\Г - моно- и диацилглицериды

[ - свободный холестерин

'-Х - дельта-7-холестанол

С-М-А7-ХС - 4-альфа-метил-дельта-7-холестанол

С-М-А8-ХС - 4-альфа-метил~дельта-8-холестанол

[ - эфиры холестерина

)ЖК - неэстерифицированные жирные кислоты

- триацилглицерины

' - свободные углеводороды

)Х - обще эфиры холестерина

' С2-С22 - сложные эфиры холестерина с С2-С22

жирными кислотами )ст-ЭХ С2-С22 - пост сложные эфиры холестерина с С2-С22

жирными кислотами

^ - холестероларахидонат

I - холестероллинолат

) - холестерололеат

ЭХ НЖК - сложные эфиры холестерина с насыщенными

жирными кислотами

)Л - перекисное окисление липидов

ЮЛ - первичные продукты перекисного окисления липидов

) - антиоксиданты

)3 - антиоксидантная защита

СЕ - диенкетоны

СО - диенконьюгаты

IA - малоновый диальдегид

И - основания Шиффа

)Д - супероксиддисмутаза

зт - ретинол

-ток - альфа-токоферол