Влияние характеристик липидов на формирование последствий воздействия низкоинтенсивного рентгеновского излучения переменной мощности

Климович, Михаил Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние характеристик липидов на формирование последствий воздействия низкоинтенсивного рентгеновского излучения переменной мощности
ВАК РФ 03.01.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Влияние характеристик липидов на формирование последствий воздействия низкоинтенсивного рентгеновского излучения переменной мощности"

ММиМуОэи^

На правах рукописи

КЛИМОВИЧ Михаил Александрович

ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИПИДОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ МОЩНОСТИ

03.01.02-биофизика

2 АЗ Г 2012

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2012

005046556

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте биохимической физики им. Н. М. Эмануэля Российской академии наук

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор, Шишкина Людмила Николаевна

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, Дудник Людмила Борисовна

доктор биологических наук, профессор Новосёлова Елена Григорьевна

Ведущая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт Проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Защита состоится « 26 » сентября 2012 г. в 12°° часов на заседании Диссертационного совета Д 002.039.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук по адресу: 119334, г. Москва, ул. Косыгина, д. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института химической физики им. Н. Н. Семенова Российской академии наук

Автореферат разослан «12» июля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат химических наук,___Мазалецкая Л.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Освоение природных ресурсов в биогеоценозах с повышенным естественным фоном радиации, развитие атомной энергетики, аварии на АЭС (выброс смеси продуктов деления ядерного топлива, таких как 137Cs, <x)Sr, l3'l 239Pu, 240Pu и другие) и радиохимических производствах, ядерные испытания обусловливают появление обширных территорий, подвергающихся хроническому воздействию низкоинтенсивного ионизирующего излучения с переменной мощностью дозы вследствие неравномерности загрязнения территорий радионуклидами и их естественного распада (Маслов, 1972; Апексахин и др., 1990; Козубов, Таскаеч, 1994, 2002; Кудяшева и др., 1997, 2004; Гябцев, Дмитриев, 1999; Криволуцкий и др., 1999; Уткин, 2000; Кичигин, 'Гаскаев, 2004; Собакин 2004; Позолотит и др., 2008). Актуальность исследований биологических последствий воздействия радиации в малых дозах на организм возрастает и в связи с расширением сфер использования источников ионизирующих излучений в биологии и медицине. Однако до сих пор остается дискуссионным вопрос о том, что является наиболее существенным для формирования последствий воздействия ионизирующих излучений в малых дозах в тканях млекопитающих с разным антиоксидантным статусом - сама доза облучения или ее мощность. Кроме того, отсутствие четко выраженных радиобиологических последствий облучения животных в малых дозах диктует необходимость поиска показателей, изменения которых позволили бы оценить состояние метаболизма сложной системы в целом.

Ранее во многих исследованиях показана высокая чувствительность параметров физико-химической системы регуляции перекисного окисления липидов (ПОЛ) в тканях животных к действию повреждающих факторов, в том числе и к действию радиации в малых дозах (Барабой, 1991; Пиичук и др., 1991; Шишкина и др., 1995, 2001, 2004; Кудяшева и др., 1997, 2000; Бурлакова и др., 1999.). В многочисленных экспериментах in vitro и in vivo установлено, что интенсивность процессов ПОЛ в области относительно малых доз возрастает в обратной зависимости от дозы облучения и ее мощности (Бурлакова и др., 1975, 1999; Pelkau, Chelack, 1976; Шишкина и др., 1995, 1997.). Однако данные литературы о влиянии ИИ в малых дозах с изменяющейся во время облучения мощностью дозы на состояние процессов ПОЛ в тканях лабораторных животных к началу выполнения данной работы практически отсутствовали. Разработка сотрудниками ФГБУН Института общей физики им. A.M. Прохорова Российской академии наук нового типа рентгеновского источника «сверхвысокочастотного электронно-циклотронного резонансного ускорителя электронов», способного генерировать рентгеновское излучение (РИ) в малых дозах с изменяющейся в процессе облучения мощностью дозы, модулируя естественный распад радионуклидов (Сергейчев и др., 2007; Карфидов, Сергейчев 2007), позволила восполнить данный пробел.

Цель работы. Исследование роли параметров физико-химической системы регуляции ПОЛ в тканях мышей с разным антиоксидантным статусом в формировании последствий воздействия рентгеновского излучения¡р, дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы.

Для выполнения цели исследований были поставлены следующие задачи:

1. Изучить сезонные и возрастные изменения показателей системы регуляции ПОЛ в тканях интактных беспородных мышей (самки).

2. Провести лабораторные исследования биологической эффективности рентгеновского излучения в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы.

3. Оценить вклад исходных значений показателей физико-химической системы регуляции ПОЛ в формирование биологических последствий воздействия рентгеновского излучения мышей в диапазоне доз от 0,2 до 1,5 мГр с переменной мощностью дозы.

4. Выявить вклад дозы и/или динамики мощности дозы в процессе облучения в формирование последствий воздействия РИ в тканях мышей с разным антиоксидантным статусом.

5. Сопоставить радиационно-индуцированные изменения в системе регуляции ПОЛ при у-облучении липосом, сформированных из природных липидов, в диапазоне доз от 0,5 до 7 кГр и рентгеновском облучении мышей в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы.

6. Сформулировать общие закономерности формирования ответа липидного компонента мембранной системы печени на низкоинтенсивное рентгеновское излучение с переменной мощностью дозы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Высокая чувствительность параметров системы регуляции ПОЛ к однократному рентгеновскому облучению мышей в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы в процессе облучения. Зависимость величины эффекта от динамики мощности дозы в процессе облучения обусловлена интенсивностью ПОЛ в ткани.

2. Нелинейная зависимость «эффект - доза» для параметров системы регуляции ПОЛ как после воздействия данного типа рентгеновского излучения на животных, так и при у-облучении липосом, сформированных из природных липидов, в диапазоне доз от 0.5 до 7 кГр.

3. Существование устойчивых и однотипных взаимосвязей между показателями ПОЛ в органах мышей и сформированных из липидов их органов липосом свидетельствует о наличии единого механизма функционирования физико-химической системы регуляции ПОЛ как на уровне мембран, так и на органном уровне.

эффективность данного типа воздействия, обусловливающего сложный нелинейный характер изменения показателей физико-химической системы регуляции ПОЛ в тканях животных, который сохраняется в течение длительного времени после воздействия. Выявлена выраженная зависимость показателей системы регуляции ПОЛ в тканях интактных беспородных мышей (самки) от сезона проведения эксперимента и возраста животных.

Впервые установлено, что динамика мощности дозы в процессе облучения оказывает существенное влияние на интенсивность процессов ПОЛ в плазме крови в дозах менее 0,5 мГр, а в головном мозге - в дозах более 0,5 мГр.

Сформулированы общие закономерности формирования ответа липидного компонента мембранной системы печени на низкоинтенсивное рентгеновское излучение с переменной мощностью дозы, который заключается в изменении её структурного состояния, увеличении жесткости и снижении способности липидов к окислению.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, о наличии единого механизма функционирования физико-химической системы регуляции ПОЛ как на уровне мембран, так и на органом уровне представляют практическую значимость для радиоэкологии и медицины. Так, содержание ТБК-активных продуктов в плазме крови животных может быть использовано в качестве теста для оценки последствий воздействия рентгеновского излучения в дозах менее 1,5 мГр переменной мощности, поскольку в работе установлено, что этот показатель является наиболее чувствительным в экспериментальных условиях. Выраженная зависимость последствий изученного типа воздействия от исходных характеристик липидов позволяет прогнозировать последствия обитания разных видов животных на загрязнённых радионуклидами территориях и проживания на них категорий населения с разным АО статусом.

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ ИБХФ РАН и поддержана Программой фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине» (2006 - 2008, 2012 гг.).

Вклад автора. Личный вклад диссертанта состоял в проведении биофизических исследовании, обработке и анализе полученных данных,

формулировании положений и выводов, а также подготовке статей к опубликованию. Все изложенные в диссертации новые результаты получены автором лично или при его непосредственном участии в подготовке и проведении экспериментов. 1 • ■ ;

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на следующих конференциях и симпозиумах: XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, (г. Москва, 2007 г.); XIX, XX, XXII, и XXIII Всероссийских симпозиумах "Современная химическая физика", (г. Туапсе,

2007, 2008, 2010, 2011 гг.); VIII, X и XI Международных молодежных конференциях ИБХФ РАН - ВУЗЫ «Биохимическая физика», (г. Москва,

2008, 2010, 2011 гг.); Конференциях по Программе «Фундаментальные науке - медицине», (г. Москва, 2007, 2008 гг.); Международных конференциях «Генетика продолжительности жизни и старение», (г. Сыктывкар, 2008, 2010 гг.); Ill International Conference on colloid chemistry and physicochemical mechanics. (Moscow, 2008 г.); Российской конференции «Окисление. Окислительный стресс. Антиоксиданты». (г. Москва, 2008 г.); Международной конференции «Радиоэкология: итоги, современное состояние и перспективы» (г. Москва, 2008 г.); Рос. науч. конф. «Медико-биологические проблемы токсикологии и радиобиологии» (г. Санкт-Петербург, 2008г.); Международном симпозиуме по реакционно-способным интермедиатам и необычным молекулам ISRIUM (Prague, 2009 г.); Международной конференции «Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды», (г. Сыктывкар, 2009 г.); X Международной молодежной научной школе «Проблемы фундаментальной и прикладной радиобиологии», (г. Обнинск, 2010 г.); Third European 1RPA Congress. (Finland, 2010 г.); VIII Международной конференции «Биоантиоксидант», (г. Москва, 2010 г.); VI съезде по радиационным исследованиям «Радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность» (г. Москва, 2010 г.); Российской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии», (г. Санкт-Петербург, 2011 г.); 14th International Congress of Radiation Research, (Poland, 201 lr.); Международной конференции «Медико-биологические проблемы действия радиации», (г. Москва, 2012 г.).

Публикации. Основные результаты работы по теме диссертации представлены в 24 печатных работах: из них 5 статей в рецензируемых журналах, входящих в Перечень ВАК, 1 статья в рецензируемом зарубежном журнале, 3 главы в монографиях, 2 статьи в сборниках трудов международных конференций.

Структура и объем работы. Работа изложена на lib. стр., включает 38 рис., 15 табл., список литературы (176 источников). Диссертация состоит из

введения, 3 глав (литературный обзор, материалы и методы, результаты и их обсуждение), заключения, выводов, списка литературы.

Основное содержание работы

Во введении охарактеризована тема работы, обоснована ее актуальность, определены цель и задачи исследования, положения выносимые на защиту, научная новизна, практическая значимость.

Литературный обзор (Глава 1) состоит из двух параграфов. В § 1.1. рассматриваются данные литературы по биологическим последствиям воздействия ионизирующих излучений в малых дозах, а также обсуждается дискутируемый в литературе вопрос о том, что считать малыми дозами радиации. Рассмотрены причины, обусловливающие полимодальность «эффект-доза» в области малых доз радиации. В § 1.2. рассматривается чувствительность показателей системы регуляции ПОЛ к действию ИИ в малых дозах и обосновывается выбор параметров, которые целесообразно использовать для оценки последствий воздействия ионизирующей радиации в малых дозах с переменной мощностью дозы.

Материалы и методы исследования (Глава 2) Объектами исследования являлись нелинейные белые мыши (самки). Общее количество животных в экспериментах in vivo 259 особей, возраст мышей к моменту облучения составлял 13 недель. Антиоксидантный статус и интенсивность ПОЛ в тканях мышей модифицировали проведением экспериментов В разные сезоны (Шишкина, Бурлакова 2005.): Опыт № 1 - ноябрь - декабрь 2006 г., Опыт № 2 - сентябрь - октябрь 2007 г., Опыт № 3 - май - июнь 2008 г.

Мыши содержались в стандартных условиях вивария в адекватных по массе группах по 10 особей в клетке. Исходные показатели в группах контрольных мышей приведены в табл. 1.

Измерения всех показателей в печени, головном мозге и селезёнке проводились для каждого животного индивидуально.

Таблица 1. Морфофизиологические показатели интактных беспородных мышей в начале экспериментов

Показатель Опыт № 1 Опыт № 2 Опыт № 3

Масса тела, г 27,8 ± 0,9 (п* = 13) 26,4 ± 05 (п* = 14) 25,85 ±0,5 (п* = 13)

Индекс селезенки, %с 5,61 ±0,35 4,66 ± 0,34 6,0 ± 0,75

Индекс печени, %о 54,1 ± 1,6 49,0 ± 1,3 58,9 ±2,1

Индекс головного мозга, % с - 16,0 ±0,4 14,8 ±0,4

Примечание: * п - количество мышей в группе

Животных облучали в специальных контейнерах ранее сформированными группами по 10 особей. С контрольными животными

проводились те же манипуляции, что и с опытными, исключая воздействие рентгеновского излучения. Животных облучали однократно с 12-00 до 13-30, чтобы исключить влияние суточных колебаний антиокислительной активности липидов (Шишкина, Бурлакова 2005.). Источником рентгеновского излучения служил СВЧ - электронный циклотронный резонансный ускоритель, устройство и принцип работы которого подробно описан в работах (Sergeichev et al, 2007; Карфидои, Сергеичев, 2007.). Отсутствие СВЧ -компоненты в зоне облучения контролировалось с помощью дозиметра.

Процедура облучения проводилась в ИОФ РАН совместно с канд. физ.-мат. наук, зав. лаб. Сергейчевым К.Ф., с.н.с, канд. физ.-мат. наук Карфидовым Д.М., н.с. Лукиной H.A. Типичные кривые динамики мощности дозы в процессе облучения представлены на рис. 1.

опыт № 1

5 10 15 время, мин.

опыт № 2 0,45 мЗв

5 10 15 время, мин.

опыт № 3

. 0,88 мЗв

5 10 время, мин.

3 о ,

опыт № 3

4 -

0,99 мЗв

5 10 15 время, мин.

Рис. 1. Типичные кривые изменения мощности дозы во время облучения.

Мышей забивали декапитацией с 10 до 11 часов утра, чтобы исключить суточные колебания значений изученных показателей. Печень, головной мозг и селезенку сразу после забоя животных помещали в бюксы, охлаждаемые льдом. Индекс (относительную массу) органов рассчитывали как отношение массы органа в мг к массе тела в г и выражали в промиллях (%в) (Шварц и др., 1968). В пробирки, обработанные 5% раствором цитрата натрия, собирали кровь, объединённую от 2 - 3 особей. Плазму крови от форменных элементов отделяли центрифугированием.

Липиды выделяли по методу Блая и Дайера в модификации Кейтса (Кейтс, 1975). Разделение фосфолипидов (ФЛ) на фракции осуществляли методом тонкослойной хроматографии по Шталю (Биологические мембраны: методы, 1990). Использовали силикагель типа G («Sigma», USA), стеклянные

пластины размером 90 х 120 мм., систему растворителей: хлороформ -метанол - ледяная уксусная кислота - дистиллированная вода в объемном соотношении 12,5:7,5:2:1. Пластины проявляли в парах йода. Количественный анализ фракций ФЛ проводили на фотоэлектрическом фотометре КФК-3 (Россия) при длине волны 800 им по образованию фосфорномолибденового комплекса в присутствии аскорбиновой кислоты. Отношение сумм более легкоокисляемых фракций к сумме более трудноокисляемым фракциям ФЛ (£ЛОФЛ/£ТОФЛ) рассчитывали по формуле (.Шишкина и др., 2001): ХЛОФЛ/£ТОФЛ = (ФИ+ФС+ФЭ+ФГ+КЛ+ФК) / (ЛФФЛ+СМ+ФХ), где ФИ - фосфатидилинозит, ФС - фосфатидилсерин, ФЭ - фосфатидилэтаноламин, ФГ - фосфатидилглицерин, КЛ -кардиолипин, ФК - фосфатидная кислота, ЛФФЛ - лизоформы ФЛ, СМ -сфингомиелин, ФХ - фосфатидилхолин. В ФЛ печени отдельных особей были выявлены дополнительные фракции ФЛ, которые, вероятно, являются окисленными видами ФХ (ФХ1) и ФЭ (ФЭ1) в очень незначительных количествах. Содержание стеринов в липидах печени определяли спектрофотометрически с помощью КФК-3 при длине ВОЛНЫ 625 НМ (Sparry, Webb, 1950.). Для построения калибровочной прямой использовали холестерин (Serva, USA). Интенсивность ПОЛ оценивали по содержанию продуктов, взаимодействующих с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК-активные продукты, ТБК—АП), анализ которых проводили с добавлением в среду инкубации 10 мкл 0,01%-ного спиртового раствора ионола, при X = 532 нм (Asakawa, Matsushita, 1980.). Содержание белка определяли модифицированным микробиуретовым методом при к = 540 нм (Itdiakl, Gill, 7964.). Анализ количества сопряжённых двойных связей - диеновые коньюгаты (ДК) и кетодиенов (КД) в составе липидов проводили, используя УФ-фотометрию. Спектры поглощения растворов липидов в гексане регистрировали на спектрофотометрах "Shimadzu UV-3101 PC" (Япония) и СФ-2000 (Россия) в диапазоне от 200 до 400 нм. Максимум в спектре поглощения ДК и КД приходится на 232+2 нм и 272±2 нм соответственно. Расчет содержания ДК и КД проводили относительно оптической плотности основной полосы при 203±2 нм. Диапазон концентраций липидов 0,05 - 0,3 мг/мл гексана.

Методом йодометрического титрования (ГОСТ 26593-85) измеряли количество пероксидов в липидах. Об антипероксидной активности (АПА) липидов, т. е их способности разлагать пероксиды, судили по разности концентрации пероксидов в окисленном метилолеате и при добавлении к нему липидов, отнесённой к 1 г липидов (Меньшов и др., 1994.).

Источниками липидов для формирования липосом служил 10+0,5 % спиртовой раствор соевого лецитин-стандарта (ЛС) (Харьков, Украина), липиды печени и головного мозга самок половозрелых белых нелинейных мышей. Лецитин представляет собой смесь липидов, содержащий 52 - 57 % фосфолипидов, основной фракцией которых (не менее 86 %) является L-a фосфатидилхолин и примеси других фракций ФЛ. Липосомы формировали из нативного лецитин-стандарта (ЛС) (опыт 1); из предварительно окисленного ЛС (опыт 2); из нативного ЛС с добавлением в водную

суспензию липидов NaOH (опыт 3), липидов печени (А) и головного мозга (Б) мышей, забой которых проводили в разные сезоны: сентябрь 2007 г. (опыты AI, Б1) и май 2008 г. (опыты А2, Б2). Возраст животных 11,5 - 12 недель. Общее количество мышей в экспериментах по формированию липосом из липидов их органов 60 (по 30 особей в каждом эксперименте).

Формирование липосом из J1C проводили в 0,1 М растворе этанола в воде, а из липидов органов в дистиллированной воде. Концентрации липидов в процессе формирования липосом из JTC, составляли: 58,8 мг/мл; 60,2 мг/мл и 98,8 мг/мл - для опытов 1, 2 и 3, соответственно, а из липидов печени и головного мозга 37,1 мг/мл и 21,5 мг/мл, соответственно. Озвучивание суспензии проводили на установке УЗДН-2Т с рабочей частотой 22+1,65 КГц в течение 30 минут, с последующим центрифугированием при 4900+100 об./мин.(6000 g) в течение 20 мин. Средний размер липосом определяли по спектрам мутности с помощью прибора NanoSizer фирмы COULTER Cor.

у - Облучение водной дисперсии липосом (концентрация липидов около 2 мг/мл) проводили на у-установке РЦ-100М, источник у - 60Со. Мощность дозы у - излучения 27,6 Гр/мин; 26,4 Гр/мин; 29,9 Гр/мин для липосом, сформированных из JIC, липидов головного мозга и печени соответственно. Диапазон доз облучения от 0,5 кГр до 7 кГр.

Формирование липосом и их облучение были выполнены в НТЦ «Лекбиотех» (г. Москва) совместно с проф., д.х.н. В.И. Трофимовым и к.х.н. Д.В. Парамоновым.

Экспериментальные данные обрабатывали общепринятыми методами вариационной статистики (Лакан, 1990.) используя пакет программ Excel, и с помощью компьютерного пакета программ KINS (Брин, Травин, 1991.). На рисунках и в таблицах данные представлены в виде среднеарифметических значений с указанием их средней квадратичной ошибки (М + ш).

В Главе 3 представлены результаты экспериментов на животных и липосомах, сформированных из природных липидов, и проводится их обсуждение.

Состояние процессов ПОЛ в тканях контрольных животных

Как известно, функционирование организма подчинено биоритмам: суточным, годичным, лунным циклам и циклам солнечной активности и др. (Биологические ритмы, 1984). Ранее изменения параметров физико-химической системы регуляции ПОЛ в тканях в зависимости от сезона и возраста животных были изучены на мышах линии Balb/c (Шишкина, Бурлакова, 2005; Козлов и др.. 2008).

Первым этапом наших исследований явилось детальное изучение сезонных и возрастных изменений значений показателей в тканях интактных беспородных мышей (самки). Результаты анализа различных показателей ПОЛ представлены на рис. 2-5, которые свидетельствует о том, что сезон проведения экспериментов оказывает существенное влияние на возрастные изменения исследованных показателей в тканях интактных беспородных мышей.

[ТБК-АП], нМ/мг белка

0.25

0,2

ОД

ПЕЧЕНЬ

0,05

0 1 !... П

ПЛАЗМА КРОВИ

І!

головной мозг

4-1

1 2 3

Рис. 2. Содержание ТБК активных продуктов в печени, плазме крови и головном мозге 12-ти недельных (опыт № 1) и 13-ти недельных (опыт № 2 и № 3) контрольных беспородных мышей в разные сезоны.

По увеличению содержания ТБК - активных продуктов исследуемые ткани располагались в следующем порядке: печень < плазма крови < головной мозг, при этом самая низкая интенсивность процессов ПОЛ во всех исследованных тканях была в весенне-летнем эксперименте (рис. 2). Возрастная динамика содержания ТБК-активных продуктов в гомогенате печени в экспериментах, проведённых в разных сезонах, имела общую закономерность: снижение (р<0,01) содержания ТБК-активных продуктов к 15-ти - 17-ти недельному возрасту и более чем 4-х кратный рост (р<0,001) к 18-ти недельному возрасту (рис. 2, 3).

Липиды печени интактных мышей преимущественно обладают АПА. Пероксиды в липидах печени обнаружены у одной особи в осеннем эксперименте в возрасте 13-ти недель. Липиды головного мозга беспородных мышей характеризуются более высокой гетерогенностью изученных физико-химических показателей. Особенно в осенний период (рис. 4). Именно в опыте № 2 во всех возрастных группах контрольных мышей, наряду с особями, липиды головного мозга которых обладали АПА, выявлены особи, липиды головного мозга которых содержали пероксиды, количество которых увеличивалось с возрастом. При этом выявлены низкие значения АПА липидов и печени, и головного мозга весной по сравнению с осенним сезоном у 13-ти недельных животных (рис. 4). Направленность возрастных изменений АПА липидов печени беспородных мышей имело, антибатный характер в зависимости от сезона: падение значений данного показателя в осеннем сезоне и достоверный рост в весенне-летнем сезоне у мышей старшей возрастной группы.

В липидах головного мозга наименьшее содержание ДК наблюдалось в осеннем сезоне, а в липидах печени в весенне-летнем сезоне (рис. 5). Однако, необходимо подчеркнуть, что интенсивность процессов ПОЛ в гомогенате головного мозга беспородных мышей (самки) слабо зависит от возраста животных. При этом головной мозг характеризуются наиболее высокой интенсивностью процессов ПОЛ, что следует не только на основании содержания ТБК-активных продуктов в гомогенате ткани, но и из анализа величин ДК и КД в его липидах (рис. 2, 3, 5).

□ О мГр 00,38 мГр II 0,88 мГр Щ 0.24 мГр ІІ 0,52 мГр Ц 0,53 мГр §§ 0,68 мГр

опыт № □ ОмГр [ 0,2

і 0.1

I 0,25 мГр Н0,44мГр 0,25

0,45 мГр

0,85 мГр

І1

опыт № 3

□ ОмГр 0О,88мГр 0О,9мГр

37 сут. после РО

1,14 мГр

31 38

плазма крови

31 38 сут. после РО ГОЛОВНОЙ мозг

Рис. 3. Содержание ТБК - активных продуктов в гомогенатах печени, плазме крови и гомогенатах головного мозга беспородных мышей в зависимости от сезона, возраста, времени после облучения и общей дозы рентгеновского излучения.

Здесь и далее-, различия между среднегрупповыми значениями контрольных мышей, достоверны при: ор<0,05; оор<(),01; *р<0,001.

Различия между среднегрупповыми значениями облучённых и контрольных мышей, достоверны при: *р<0,05; **р<0,01; ***р<0,001.

40 ЗО 20 10 О

10 п 8 6 4 2 О

Ю І 8 6 4

АПА головного мозга опыт 2

□ 0 мГр

□ 0,25 мГр ІПЗ 0,44 мГр И 0,45 мГр Ш 0,55 мГр 5І 0,85 мГр

18 возраст нед. 37 сут.после РО

АІІА головного мозга опыт 3

гЬ

17 31

□ ОмГр

□ 0,88 мГр И 0,9 мГр 0 1,43 мГр

0,98 мГр 0,99 мГ'р К 1,14 мГр 18 возраст нед. 38 сут. после РО

КОС)! { головного мозга опыт 2

□ 0 мГр

□ 0,25 мір ЕЗ 0,44 мГр ЕЗ 0,45 мГр ^ 0,55 мГр

ШоСИ 0,85 мГр 18 возраст нед. 38 сут. после РО

= 4

^ 2 -

АПА печени опыт 2

6 1

4 ■

2 ■

1+1

17 30

АПА печени опыт 3

□ ОмГр

□ 0,25 мГр

□ 0,44 мГр @ 0,45 мГр

0,55 мГр 1ШН 0,85 мГр 18 возраст нед. 37 сут.после РО

Ф\

13 17 31

к ( К) 11 печени опыт 2

Ш 0,45 мГр ¡0,55мГр 4 Ы 0,85 мГр 18 возраст нед. 37 сут. после РО

Рис. 4. Антипероксидная активность и содержание пероксидов в липидах головного мозга и печени беспородных мышей в зависимости, возраста, времени после облучения и общей дозы рентгеновского излучения.

Анализ состава печени и головного мозга в контрольных группах мышей выявил не только влияние сезона проведения эксперимента и возраста животных, но и существенную зависимость соотношения разных групп липидов и фракционного состава ФЛ от интенсивности ПОЛ в ткани и физико-химических характеристик липидов. Это соответствует данным литературы о существенном влиянии АПА липидов и/или содержания в них пероксидов на процессы биосинтеза и деградации ФЛ в печени мышей (Урнышева, Шишкина, 2004; Козлов и др., 2007; Хрустова и др., 2011; Шишкина и др., 2011).

Таким образом, показатели физико-химической системы регуляции ПОЛ в тканях нелинейных белых мышей линии БНК (самки) существенно различаются в зависимости от сезона проведения эксперимента и их возраста, что, безусловно, может оказывать влияние на формирование биологических эффектов РИ с переменой мощностью дозы.

0 мГр 0,88 мГр 0,9 мГр 1,43 мГр 0,98 мГр 0,99 мі р 1,14 мГр 18 возраст нед. 38 сут. после РО

0,4 0,3

< 0,2 <

содержание ДК в шпицах головного мозга опыт 2

0,14 0,12 0,1 ¿0,08 5 0,06 0,04 0.02 0

0,2 0,15 < 0,1 0,05 0

0,05 0,04

о0'03 5 0,02

0,01

13 17

□ 0 мГр

□ 0.25 мГр ЕІ 0,44 мір I® 0,45 мГр

0.55 мГр ІН 0,85 мГр 18 возраст нед. 37 сут. после РО

17 30

0,4

0,3

5 0,2 <

содержание ДК в липадах головного мозга опыт 3

содержание КД в липидах головного мозга опыт 2

□ 0 мГр

□ 0,25 мГр ЕЗ 0,44 мГр Ш 0,45 мГр §§ 0,55 мГр Н 0,85 мГр

18 возраст нед. 37 сут. после РО

содержание ДК в липидах печени опыт 2

□ 0 мГр І кліИ 0.25 мГр ШвКЙР 0,44 мі р Е1 0.45 мі р И 0.55 мі р И 0,85 мГр 18 возраст нед. 37 сут. после РО

0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

0,2

содержание КД в липидах печени опыт 2

□ 0 мГр □ □ 0,25 мГр ЛЁН 0.44 мі р 0,45 мГр і 0,55 мГр і 0.85 мі р 1 8 возраст нед. 37 сут. после РО

0,15

<Е 0,1

0,05

0,04

< <0,02

0,01

□

НтЬ

17 31

□ 0 мГр

□ 0,88 мір Ш10,9 мГр Ш 1,43 мі р

І 0,98 мГр § 0,99 мГр ІІК 1,14 мір 18 возраст нед. 38 сут. после РО

содержание КЦ в липидах головного мозга опытЗ

□ 0 мГр

□ 0,88 мГр 00,9 мі р В 1,43 мГр

¡0,98 мГр 30,99 мГр 5ІН 1.14 мір 18 возраст нед. 38 сут. после РО

17 31

содержание ДК в липидах печени опыт 3

ГІ-

□ 13

17 31

□ 0 мГр

□ 0,88 мі р

□ 0,9 мГр

□ 1,43 мГр Ш0,98 мі р [10,99 мГр

1.14]мір 18 возраст нед. 38 сут. после РО

содержание КД в липидах печени опыт 3

□

ГІ-.

□ 0 мГ р

□ 0,88 мГр

□ 0.9 мір 0 1,43 мГр ®0.98 мГр

0,99 мГр ¡Н 1.14 мГр 18 возраст нед. 38 сут. после РО

Рис. 5. Содержание диеновых коньюгатов и кетодиенов в липидах головного мозга и печени беспородных мышей в зависимости от сезона, возраста, времени после облучения и общей дозы рентгеновского излучения.

Биологические последствия воздействия рентгеновского излучения в малых дозах с переменной мощностью дозы

Прежде всего, необходимо отметить отсутствие линейной зависимости масштаба изменения всех изученных показателей от дозы облучения. Анализ результатов, представленных на рис. 3, свидетельствует о том, что наиболее значительные изменения интенсивности ПОЛ под действием РИ наблюдаются в плазме крови в опыте № 1 через 30 суток и в опыте № 2 через 37 суток после воздействия. Интересно отметить, что именно в этих случаях в плазме крови контрольных мышей происходят значительные возрастные изменения содержания ТБК - активных продуктов. Кроме того, при отсутствии достоверных различий в содержании ТБК - активных продуктов в плазме крови контрольных групп мышей выявлены достоверные различия интенсивности ПОЛ в плазме крови мышей через 30 суток после облучения их в дозах 0,24 и 0,25 мГр (опыты № 1 и № 2), а также определённые различия показателя в группах мышей, облученных в дозах 0,44 и 0,45 мГр (опыт № 2), и 0,52 и 0,53 мГр (опыт № 1). Это позволяет предположить, что интенсивность процессов ПОЛ в плазме крови мышей после РИ в дозах менее 0,5 мГр обусловлена изменением мощности дозы в процессе облучения (рис. 1).

Достоверный рост содержания ТБК - активных продуктов в гомогенате печени, которая характеризуется наиболее низкой интенсивностью ПОЛ, выявлен только в опыте № 3 через 31 сутки после облучения мышей в дозах 0,88 - 0,9 мГр. В этом же эксперименте спустя 38 суток после облучения наблюдается тенденция роста значений показателя с увеличением дозы РИ от 0,98 до 1,14 мГр (рис. 3). Обращает на себя внимание следующий факт: в осеннем эксперименте обнаружена максимальная интенсивность ПОЛ во всех исследованных тканях в группе 18 - недельных контрольных мышей. Спустя 37 суток после РИ животных в диапазоне доз от 0,45 до 0,85 мГр содержание ТБК - активных продуктов в плазме крови достоверно ниже контрольно уровня, в печени наблюдается тенденция уменьшения значений показателя с ростом дозы облучения, а в головном мозге интенсивность ПОЛ увеличивается во всех опытных группах (рис. 3). Антибатные изменения антиокислительной активности липидов печени и головного мозга мышей БНК (самцы) ранее были обнаружены и после их у-облучения в дозе 15 сГр с мощностью дозы 0,01 сГр/мин (Поляков, Шишкина, 1995).

Хотя вариабельность ряда показателей в липидах печени облучённых мышей ниже, чем в группах возрастного контроля, в эксперименте № 2 через 37 суток после РИ мышей в диапазоне доз от 0,45 до 0,85 мГр появляются особи, липиды которых содержат пероксиды. Количество пероксидов имеет тенденцию роста с увеличением дозы облучения (рис. 4). Наиболее значительное снижение АПА липидов головного мозга мышей выявлено при их облучении в дозах 0,85 -н 0,88 мГр в опытах № 2 и № 3 (рис. 4), а наибольший рост содержания пероксидов в липидах головного мозга обнаружены через 30 суток после облучения мышей в дозе 0,45 мГр и через 37 суток после облучения в дозе 0,55 мГр (рис. 4). В весенне-летнем

эксперименте, когда липиды головного мозга мышей в группах возрастного контроля проявляют достоверно более высокую АПА, во всех группах облучённых мышей не выявлено особей, липиды головного мозга которых содержали бы пероксиды.

Обнаружены практически синхронные изменения ДК и КД (рис. 5) в липидах органов облучённых мышей в зависимости от дозы РИ. Высокая вариабельность показателей внутри как контрольных, так и облучённых групп мышей в липидах печени и головного мозга позволяет говорить о достоверном росте среднегруппового содержания ДК в липидах головного мозга только в опыте № 3 через 31 сутки после облучения в дозах 0,9 и 1,43 мГр.

Таким образом, как чувствительность разных параметров системы регуляции ПОЛ к действию РИ в дозах менее 1,5 мГр с изменяющейся во времени мощностью дозы, так и способность их к нормализации после воздействия существенно зависят как от дозы и/или её мощности, так и от исходного состояния параметров АО статуса и их изменения с возрастом. При этом наиболее чувствительным показателем к действию РИ в малых дозах является содержание ТБК - активных продуктов в плазме крови.

О крайне сложном нелинейном характере формирования последствий воздействия РИ на мышей в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы свидетельствуют и результаты анализа состава липидов печени, представленные в табл. 2 и 3 и на рис. 6-8. Обнаружено, что воздействие РИ вызывало достоверное снижение содержание стеринов в составе липидов печени во всех вариантах экспериментов (табл. 2, 3), с компенсаторным повышением содержание ФХ при проведении экспериментов в осенний сезон (табл. 2). Достоверное уменьшение и существенное влияние динамики мощности дозы в процессе облучения выявлено для мольного отношения [стерины]/[фосфолипиды], отношения фосфатидипхолин/фосфатидил-этаноламин и сумм более легкоокисляемых и более трудноокисляемых фракций ФЛ печени мышей (рис. 6-8).

Таким образом, анализ состояния процессов ПОЛ свидетельствует о высокой биологической эффективности рентгеновского излучения в дозах менее 1,5 мГр переменной мощности, сложном нелинейном характере формирования последствий воздействия в зависимости от значений величин показателей в контрольных группах животных и длительности сохранения изменении показателей системы регуляции ПОЛ в тканях мышей. Высокая чувствительность процессов ПОЛ к действию РИ в малых дозах с переменной мощностью дозы, очевидно, обусловливает обнаруженные в исследованиях различные генетические нарушения, изменения процессов размножения и развитие хронической лучевой болезни у большинства обследованных мышевидных грызунов, длительно обитающих на загрязнённых радионуклидами территориях (Гилева, 1997; Криволуг/кии др., 1999; Башлыкова, 2000).

Таблица 2. Состав липидов печени мышей в осеннем сезоне (опыт № 2).

Доза РИ, мГр 0 0 0,25 0,44 0,45 0 0,45

Возраст мышей, недели 13 17 18

Фракция ФЛ, % Р Состав фосфолипидов печени

ЛФФЛ 3,6+0,2 6,9+0,5 м 4,4+0,7 4,3+0,4** 3,9+0,3*** 11,3+0,5* 25,3±5,1*

СМ 3,8+0,2 4,7+0,8 3,9±0,3 3,5+0,1* 3,4+0,1* 5,9+0,7 14,8±2,6*

ФХ 50,9+0,9 44+2°° 53+2* 53+1** 54+1** 41,7+3,8 21,7+3,1**

ФХ1 0,7+0,1 1,7+0,4° 1+0,1 1,1+0,1 1+0,2 3,9+1,0 -

ФИ 4,2+0,2 6,7±0,8° 3,9+0,3** 3,4+0,4** 3,2+0,3*** 5,0+0,7 6,1+0,8

ФС 2,3±0,1 1,6+0,3° 3+1 2,8±0,7 2,2+0,5 6,7±2,4 8,9+2,8

ФЭ 27,8+0.3 21,6+0.8' 24±1 24,6+0,6* 24,7+0,6* 18,7±2,1 11,7+1,9*

ФЭ1 0,8+0,1 0,8+0,5 - 0,7+0,1 0,7+0,1 - -

ФГ 1,1+0,2 2,5+0,8° 2+0,3 1,7+0,2 1,3+0,2* 1,8+0,6 2,4+0,6

КЛ 3,1+0,4 3,8+2 3,6+0,4 3,6+0,4 3,1+0,4 2,2+0,8 4,6+1,3

ФК 2,5+0.6 6+2° 2+0,6* 2,1+0,6* 3,2+0,6 3,0+0,9 4,4+1,1

Доля фосфолипидов в составе общих липидов печени

% 39,9+3 23+2°° 24+3 27+3 26,5+2 35+3,1 | 13.9+1.9***

Доля стерннов в составе общих липидов печени

% 8,2+1,2 6+1,2 2,4+0,6*** 3+0,4*** 2,1+0,3*** 8+1,7 3,3+0,4**

Таблица 3. Состав липидов печени мышей в весенне-летнем сезоне (опыт№ 3).

Доза РИ, 0 0 0,88 0,9 1,426 0

мГр

Возраст мышей, 13 17 18

недели

Фракция ФЛ, % Р Состав фосфолипидов печени

ЛФФЛ 3,1+0,2°° 2,3+0,1° 3,2+0,4 2,5+0,1 2,5±0,2 2,5±0,3

СМ 3,4+0,2 3,2+0,2 3,5+0,2 3,5+0,5 3,3±0,2 4,1+0,3°

ФХ 49,7+0,8 49,6+1 50,2+0,7 53,2+0,8* 51,9+0,7 45,5+0,7°°

ФХ1 1,1+0,01°° 0,6+0,1°° 0,8+0,15 0,6±0,1 0,6+0,1 1,3±0,Г°

ФИ 7,1+0,4* 7,7+0,3 6,7+0,6 7,1+0,4 7,8+0,3 7,1+1,1

ФС 3,2+0,2* 1,7+0,1* 3,0+0,8 1,6+0,1 1,5+0,1 3,8+1,0

ФЭ 27,5+0,6 27,4+0,7 26+0,6 25,7+0,8 25,8+0,6 28,6+1,2

ФЭ1 0,9 0,37+0,07°° 0,4+0,1 0,4+0,1 0,35+0,05 -

ФГ 0,8+0,1 2,2+0,2* 2+0,2 1,8+0,2 2,0+0,1 0,8+0,3°°

КЛ 4+0,4 3,5+0,3 3,4+0,2 3±0,2 3,4+0,3 6,3+0,7

ФК 0,9±0,1° 1,4±0,4 1,3+0,3 0,64+0,08* 0,85±0,06*

Доля фосфолипидов в составе общих липидов печени

% 51,5+2,6°° 41,4±3,7°° 38,1+2,1 52,8±3,6 51,1+2,3* 49,0±3,3

Доля стеринов в составе общих липидов печени

% 5,2+0,5* 10,2+1,7°° 6,4+0,6*** 6,6+0,6*** 7,5+0,7** 7,8+0,5

0,6

0,4

0,3

0,2

од

0,25

контроль

0,44 0,45 0,88 0,9 Доза облучения, мГр

Рис. 6. Мольное отношение [стерины]/[фосфолипиды] в . липидах печени контрольных и опытных групп мышей спустя месяц после воздействия рентгеновского излучения в разных опытах.

0,9

( )

й 0,7

•У

і >

О 0,25 0,44 0,45 "

0 0,88 0,9 1,43

Доза облучения, мГр

Рис. 7. Отношение сумм более легко - и более трудноокисляемых фракций фосфолипидов печени

контрольных и опытных групп мышей спустя месяц после воздействия

рентгеновского излучения в разных опытах.

Й 1,9 -в

0 0,25 0.44 0,45

Рис. 8. Отношение основных фракций ФЛ в печени контрольных и опытных групп мышей спустя месяц после воздействия рентгеновского излучения в разных опытах.

О 0,88 0,9 1,43 мГр

Совокупность экспериментальных данных позволяет заключить, что общая направленность формирования ответа липидного компонента мембранной системы печени на низкоинтенсивное рентгеновское излучение с переменной мощностью дозы состоит в изменении ее структурного состояния (уменьшение отношения [стерины]/[фосфолипиды]), увеличении жесткоста системы (рост отношения основных фракций фосфолипидов) и снижении способности липидов к окислению (уменьшении отношения сумм более легко- и более трудноокисляемых фракций фосфолипидов).

Взаимосвязь между составом природных липидов и характеристиками сформированных из них липосом

Общеизвестны структурная гетерогенность биологических мембран и ключевая роль СМ и холестерина в поддержании их структуры («Текучесть мембран в биологии», 1989; Шё^ау, 2000; ОШо-КекПа ех а1, 2002). Существенная зависимость ответа мембранной системы органов от величин исходных показателей системы регуляции ПОЛ на воздействие РИ в малых дозах переменной мощности обусловила необходимость проведения модельных экспериментов для изучения взаимосвязей между составом и физико-химическими свойствами природных липидов и характеристиками сформированных из них липосом.

Выявлены достоверные различия между показателями липидов органов мышей и аналогичными характеристиками сформированных из них липосом, масштаб которых зависит от сезона проведения экспериментов. Так, увеличение доли лизоформ и СМ в составе ФЛ липосом из липидов головного мозга выявлены в осеннем сезоне, а липосом из липидов печени в весеннем эксперименте. В дисперсиях липосом, сформированных из липидов печени и головного мозга мышей в осеннем эксперименте, содержание ТБК-активных продуктов в 3,85 и 1,35 раз выше, чем в весеннем опыте соответственно. Липиды липосом обладали сниженной способностью разлагать пероксиды по сравнению с АПА для исходных липидов (рис. 9).

X и

Липиды печени Липиды липосом

Липиды головного мозга Липиды липосом

А1 А2 Б1 Б2

Рис. 9. АПА липидов органов мышей и сформированных из них липосом, ммоль/г х г липидов.

Необходимо отметить также, что более высокое содержание стеринов в исходных липидах способствует формированию липосом больших размеров. Формирование липосом из липидов органов животных вызывало повышение жёсткости мембраны (рост отношения ФХ/ФЭ), наиболее выраженные в липосомах, сформированных из липидов головного мозга (рис. 10), в то время как снижение способности липидов к окислению обнаружено в случаях, когда в липидах органов мышей £ЛОФЛ/][ТОФЛ > 0,7 (рис. 10).

ФХ/ФЭ

ХЛОФЛ/1ТОФЛ

А1 А2

Липиды печени Липиды липосом

Б1 Б2

Липиды головного мозга У, Липиды липосом

Рис. 10. Отношение основных фракций и соотношение сумм более легко - и более трудноокисляемых фракций фосфолипидов печени и головного мозга мышей и сформированных из них липосо:м в разных экспериментах.

Влияние исходных показателей липидов на формирование радиационно-индуцированных изменений в липосомах

Воздействие у-излучения на дисперсию липосом, сформированных из ЛС разной степени окисленности и липидов печени и головного мозга мышей, декапитированных в разные сезоны, как и у - облучение липосом из ЛС в щелочной среде позволило выявить целый ряд общих закономерностей в зависимости от дозы облучения. Так, несмотря на существенные различия состава ФЛ липосом и степени их окисленности, воздействие у-излучения вызывает снижение рН среды с ростом дозы облучения. Это может быть обусловлено радиолизом фосфолипидов до их лизоформ и жирных кислот (Кисель и др., 1997; 5кас1уп>, 1999). Увеличение доли лизоформ в ФЛ облучённых липосом подтверждено анализом их состава методом ТСХ. Более сложный характер зависимости от дозы облучения выявлен при исследовании содержания ТБК-активных продуктов в суспензии липосом. На динамику данного показателя при росте дозы облучения существенное влияние оказывают интенсивность процессов ПОЛ в исходной суспензии липосом и рН среды (рис. 11).

ш лецитин-стандарт ■-♦-1

0 12 3 4 5 6 7 Доза у-облучения, кГр

Рис. 11. Зависимость содержания ТБК-активных продуктов в водной суспензии липосом сформированных из лецитин-стандарта, липидов печени (А) и головного мозга (Б) мышей от дозы у-облучения.

Независимо от природы липидов, использованных для формирования липосом, обнаружено, что повышение доли лизоформ в составе ФЛ липосом приводит к увеличению среднего размера липосом (рис. 12). Возможно, это обусловлено наличием у лизоформ ФЛ детергентных свойств (Грибанов, 1991). Однако у-облучение вызывает нарушение данной взаимосвязи: рост относительного содержания лизоформ в ФЛ не сопровождается увеличением среднего диаметра облучённых липосом (рис. 12).

ЛФФД%Р

Рис. 12. Взаимосвязь между средним размером липосом и долей лизоформ в составе ФЛ.

Выявлены устойчивые и однотипные взаимосвязи между содержанием диеновых конъюгатов и кетодиенов; диеновых конъюгатов и стеринов; долей лизоформ и СМ; содержанием пероксидов в липидах или АПА и количеством кетодиенов как в липидах органов мышей, так и сформированных из них липосом (рис. 13). Наиболее устойчивой при

радиационном воздействии является взаимосвязь между долей лизоформ ФЛ и содержанием СМ в ФЛ липосом: синхронные изменения этих показателей выявлены во всех экспериментах (рис. 14).

0,05 -I 0,04 -0,03 0,02 -0,01 0

липиды органов и ЛС

у = 0,4239х - 0,0028 Я"' =0.9208 Б] Г,2

0,05

0,1

ДК

0,15

0.1 0,08 0,06 -0,04 0,02 -0

липосомы

у = 0.2058х + 0.009 К2 = 0,8808 Б2

0,2 ДК

0,3

0,4

0,02

0,04 0,06 ДК

0,08

Рис. 13. Взаимосвязи между различными показателями ПОЛ в исходных липидах и в сформированных из них липосомах.

В целом, выявлен сложный нелинейный характер изменения большинства изученных показателей (относительное содержание отдельных фракций ФЛ, доли ФЛ в составе общих липидов, содержания пероксидов в липидах, их АПА) липосом. сформированных из различных природных липидов, после их у - облучения в диапазоне доз от 0,5 до 7 кГр, в то время как полимодальная зависимость «биологический эффект - доза» обычно рассматривается как характерная особенность воздействия радиации в малых дозах (.Бурлакова, 1994).

Заключение

Обнаруженные достоверные сезонные различия интенсивности ПОЛ, содержания ДК и КД, АПА липидов или наличия в них пероксидов в печени, головном мозге и плазме крови; состава липидов органов нелинейных белах мышей оказывают существенное влияние как на возрастные изменения показателей в тканях, так и на состав и физико-химические свойства липосом, сформированных из липидов органов мышей. Выявлены устойчивые и однотипные взаимосвязи между содержанием ДК и КД (рис. 13), долей лизоформ и СМ в ФЛ (рис. 14), содержанием пероксидов в липидах и/или АПА и количеством КД как в липидах органов мышей, так и сформированных их них липосом.

липосомы сформирование из окисленного лецитин-стандарта

Доза у-облучения, КГр

Рис. 14. Зависимость доли лизоформ ФЛ и СМ в ФЛ липосом, сформированных из лецитин-стандарта, липидов печени (А) и головного мозга (Б) мышей от дозы у-облучения.

Это подтверждает наличие единого механизма функционирования системы регуляции ПОЛ как на уровне мембран, так и на органном уровне. Воздействие у-излучения вызывает исчезновение ряда взаимосвязей, характерных для контрольных липосом, а РИ в дозах менее 1,5 мГр переменной мощности оказывает влияние на характеристики взаимосвязей между показателями системы регуляции ПОЛ в органах мышей. Показано, что с ростом дозы облучения биологические эффекты как РИ в малых дозах переменной мощности, так и у-облучение липосом, сформированных из природных липидов, в дозах от 0,2 до 7 кГр имеют сложный, нелинейных

характер, зависящий от исходных значений показателей в тканях контрольных мышей. Совокупность полученных результатов свидетельствует о существенном вкладе характеристик липидов в формирование последствий воздействия РИ в малых дозах переменной мощности и о неправомочности экстраполяции биологических эффектов, полученных при облучении животных в сублетальных и летальных дозах, в область радиационного воздействия в малых дозах.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выявлена выраженная зависимость показателей системы регуляции ПОЛ в тканях интактных беспородных мышей (самки) от сезона проведения эксперимента. При этом самая низкая интенсивность ПОЛ в тканях мышей обнаружена в весенне-летний сезон. По увеличению данного показателя ткани мышей располагаются в следующей последовательности: печень < плазма крови < головной мозг.

2. Достоверные сезонные различия интенсивности ПОЛ и физико-химических характеристик липидов тканей мышей (содержание диеновых конъюгатов, кетодиенов и пероксидов в липидах, их способность разлагать пероксиды) оказывают существенное влияние на масштаб и направленность изменения данных показателей в процессе старения мышей.

3. Формирование биологических последствий воздействия как рентгеновского излучения в диапазоне доз от 0,2 до 1,5 мГр с переменной мощностью дозы на: мышей, так и у-излучения на липосомы, сформированные из природных липидов, в диапазоне доз от 0,5 до 7 кГр имеет сложный нелинейный характер, а чувствительность параметров системы регуляции ПОЛ к данному воздействию зависит от величины параметра в норме, дозы или изменения мощности дозы в процессе облучения.

4. При анализе последствий рентгеновского облучения мышей наиболее существенное влияние величин исходных показателей оказывают на индекс печени, относительное содержание фосфатидилхолина и лизоформ в фосфолипидах печени, а общей дозы облучения на индекс селезенки. Наиболее значительные изменения физико-химических характеристик липидов печени и головного мозга мышей после рентгеновского облучения обнаружены в летний сезон при минимальной интенсивности ПОЛ в тканях интактных мышей.

5. Мощность дозы преимущественно оказывает влияние на формирование биологического ответа в плазме крови после воздействия рентгеновского излучения в диапазоне доз до 0,5 мГр, а в головном мозге - в диапазоне доз более 0,5 мГр. Установлено, что наиболее чувствительным показателем к действию рентгеновского излучения в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы является содержание ТБК-активных продуктов в плазме крови мышей.

6. Достоверное изменение и существенное влияние динамики мощности дозы в процессе облучения выявлено для мольного отношения [стерины]/[фосфолипиды], отношения фосфатидилхолин/фосфатидил-этаноламин и сумм более легкоокисляемых и более трудноокисляемых фракций фосфолипидов печени мышей.

7. Выявлены устойчивые и однотипные взаимосвязи между содержанием диеновых конъюгатов и кетодиенов; диеновых конъюгатов и стеринов; долей лизоформ и сфингомиелина в фосфолипидах; содержанием пероксидов в липидах и/или их способностью разлагать пероксиды и количеством кетодиенов в липидах как органов мышей, так и липосом, сформированных из природных липидов. Это соответствует представлениям о наличии единого механизма функционирования физико-химической системы регуляции ПОЛ как на уровне мембран, так и на органном уровне.

8. Совокупность экспериментальных данных позволяет заключить, что общие закономерности формирования ответа липидного компонента мембранной системы печени на низкоинтенсивное рентгеновское излучение с переменной мощностью дозы состоят в изменении ее структурного состояния (уменьшение отношения [стерины]/[фосфолипиды], увеличении жесткости системы (рост отношения основных фракций фосфолипидов) и снижении способности липидов к окислению (уменьшении отношения сумм более легко- и более трудноокисляемых фракций фосфолипидов).

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. J1. Н. Шишкина, М. А. Смотряева, М. А. Климович, М. В. Козлов, В. В. Урнышева «Изменение состояния системы перекисного окисления липидов в тканях грызунов разных видов в процессе старения»// Успехи геронтологии. 2008. Т, 21. № 3. С. 513 -515.

2. Климович М.А., Смотряева М.А., Гаинцева В.Д., Шишкина Л.Н. «Выявление тестов для оценки биологических последствий воздействия рентгеновского излучения в малых дозах переменной мощности на животных» // Радиац. биология. Радиоэкология. 2009. Т. 49. № 4. С. 473 - 477.

3. Klimovich М.А., Shishkina L.N., Sergeychev K.F., Karfidov D.M., Lukina N.A. «Формирование биологических последствий воздействия рентгеновского облучения в малых дозах переменной мощности на организм мышей» // Междунар. конф. «Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды», 29 сентября - 1 октября 2009 г. (г. Сыктывкар). Материалы. Сыктывкар. 2009. С. 237 - 239.

4. Климович М.А., Козлов М.В., Хрустова Н.В., Шишкина Л.Н. «Влияние характеристик липидов на возрастные изменения взаимосвязей в системе регуляции метаболизма в тканях лабораторных мышей» // Успехи геронтологии. 2010. Т, 23. № 3. С. 427-429.

5. Климович М.А., Сергейчев К.Ф., Карфидов Д.М., Лукина H.A., Шишкина Л.Н. «Биологическая эффективность рентгеновского излучения в малых дозах переменной мощности» // Технологии живых систем. 2010. Т. 7. № 8. С. 17 - 28.

6. Klimovich M.A., Shishkina L.N., Paramonov D.V., Trofimov V.I. "Interrelation between the Physicochemical Properties and the Composition of Natural Lipids and the Liposomes Formed from Them" // Oxidation Commun. 2010. Vol. 33. № 4. P. 965-973.

7. Климович M.A., Парамонов O.B., Козлов M.B., Трофимов В.И.. Шишкина Л.Н. «Влияние стеринов на характеристики липосом, сформированных из природных липидов // X Intern. Conference for young scientists "Biochemical Physics and school "Modern Problems of Biochemical Physics". 9-10 November 2010. Moscow. Труды X Междунар. молодежная конференция ИБХФ РАН - ВУЗЫ «Биохимическая физика», 8 - 10 ноября 2010 г. М. С. 109 - 113.

8. Klimovich М.А., Shishkina L.N., Paramonov D.V., Trofimov V.I. "Influence of the Composition and Physicochemical Properties of Natural Lipids on Properties of Liposomes Formed from Them" // Handbook of Chemistry, Biochemistry and Biology: New Frontiers / Eds. L.N. Shishkina, G.E. Zaikov, A.N. Goloschapov. New York: Nova Science Publishers, 2010. P. 113 - 122 (Chapter 12).

9. Shishkina L.N., Klimovich M.A., Kozlov M.V., Smotryaeva M.A. "Relation between the Cell-Free DNA Content and the Lipid Peroxidation in the Blood Plasma of Mice under Damaging Action // Renewable Resources and Biotechnology for Material Applications /Eds. G.E. Zaikov, D.P. Pudel, G. Spichalski. New York: Nova Science Publishers, 2011. P. 147- 156 (Chapter 15).

10. Shishkina L.N., Khrustova N.V., Klimovich M.A., Kozlov M.V., Kushnireva Ye.V. "Influence of the Ionizing Radiation on the Individual Variability of the Antioxidant Status Indices" // http:

www.inra201 Oeurope.com/nroceedings/PO I /РО1 -15. pdf (P. 1-10).

11. M.A. Климович, M.B. Козлов, JI.H. Шишкина «Изменение показателей липидов печени мышей спустя месяц после воздействия нпзкоинтенсивного рентгеновского излучения в малых дозах» // Радиац. биология. Радиоэкология. 2012. Т. 52. № 1. С. 58 -65.

12. Klimovich М.А., Paramonov D.V., Kozlov M.V., Trofimov V.I., Shishkina L.N. «Interrelation between the peroxidation parameters of natural lipids and the liposomes characteristics formed from them» // Modern problems in biochemical physics. New Horizons /Eds. G.E. Zaikov, D.P. S.D. Varfolomeev, E.B. Burlakova, A.A. Popov. New York: Nova Science Publishers, 2012. P. 255 - 262 (Chapter 32).

13. Шишкина Л.Н., Смотряева M.A., Климович M.A., Козлов М.В., Урнышева В.В. Действие радиационных и химических факторов в малых дозах на перекисное окисление липидов и генетические показатели компонентов крови мышей // Вестник Российской Военно-медицинской академии. Приложение 1. 2008. № 3(23). С. 149. Материалы Рос. науч. Конф. «Медико-биологические проблемы токсикологии и радиологии». 29-30 мая 2008 г. (г. Санкт-Петербург)

14. Шишкина Л.Н., Климович М.А., Козлов М.В., Парамонов Д.В., Трофимов В.И. «Взаимосвязь между физико-химическими свойствами и составом фосфолипидов и характеристиками сформированными из ни них липосом» // «Биоантиоксидант». Тезисы докл. VIII междунар. конф. М.: РУДН, 2010. С. 527 - 528.

15. Шишкина Л.Н., Климович М.А., Козлов М.В., Кушнирёва Е.В., Хрустова Н.В. «Особенности регуляции окислительных процессов при действии радиации в малых дозах» // VI съезд по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность): Тезисы докладов, г. Москва, 25-28 октября 2010 г. - М.: РУДН, 2010. С. 51.

16. Климович М.А., Козлов М.В., Шишкина Л.Н. «Влияние низкоинтенчивного рентгеновского излучения на взаимосвязь между параметрами перекисного окисления липидов печени мышей» // «Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии». Рос. науч. конф. с международным участием 19-20 мая 2011 г. г. Санкт-Петербург. Тезисы докладов - СПб: ООО «Фолиант», 2011. С. 134-135.

17. Шишкина Л.Н., Шевченко О.Г., Загорская Н.Г., Климович М.А., Козлов М.В., Кудяшева А.Г., Кушнирёва Е.В., Хрустова Н.В. «Показатели . окислительных процессов в компонентах крови как биомаркеры слабых радиационных воздействий на организм» междунар. конф. «Медико-биологические проблемы действия радиации», 10-11 апреля 2012 г. Тез. докл. М.: ФГУ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, г. Москва. С. 100.

Список сокращений

£ЛОФЛ/]ГТОФЛ _ отношение сумм более легкоокисляемых и более трудно-

окисляемых фракций фосфолипидов

АПА - антипероксидная активность липидов

ДК — диеновые коньюгаты

КД - кетодиены

ЛС - соевый лецитин

ЛФФЛ - лизоформы фосфолипидов

ПОЛ - перекисное окисление липидов

РИ - рентгеновское излучение

СМ - сфингомиелин

ТБК - АП - продукты, взаимодействующие с 2-тиобарбитуровой кислотой ФЛ - фосфолипиды ФХ — фосфатидилхолин ФЭ — фосфатидилэтаноламин ХС - стерины

Подписано в печать 10 июля 2012 г.

Формат 60x90/16

Объём 1,25 п.л.

Тираж 100 экз.

Заказ № 110712440

Оттиражировано на ризографе в ООО «УниверПринт»

ИНН/КПП 7728572912X772801001

Адрес: г. Москва, улица Ивана Бабушкина, д. 19/1.

Тел. 740-76-47, 989-15-83.

http://wvvw.univerprint.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Климович, Михаил Александрович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Биологические последствия воздействия ионизирующих излучений в малых дозах.

1.2 Выбор чувствительных тестов для оценки последствий воздействия ионизирующей радиации в малых дозах с переменной мощностью дозы.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Работа с животными.

2.2. Устройство СВЧ-ЭЦР ускорителя.

2.3. Облучение животных.

2.4. Модельные системы.

2.5. Методика формирования липосом.

2.6. Облучение липосом.

2.7. Анализ содержания продуктов, реагирующих с 2 -тиобарбитуровой кислотой.

2.8. Выделение липидов.

2.9. Анализ содержания белка.

2.10. Количественное определение состава фосфолипидов методом тонкослойной хроматографии.

2.11. Методика йодометрического определения содержания пероксидов в липидах и/или антипероксидной активности липидов.

2.12. Определение стеринов.

2.13. Определение содержания диеновых коньюгатов и кетодиенов в липидах.

2.14. Статистическая обработка результатов.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Эксперименты на животных.

3.1.1 Сезонные и возрастные изменения изученных показателей в группах контрольных животных.

3.1.1.1 Относительные массы органов контрольных животных в зависимости от возраста и сезона проведения экспериментов.

3.1.1.2 Показатели процессов ПОЛ тканей и органов контрольных животных в зависимости от возраста и сезона проведения экспериментов.

3.1.1.3 Состав липидов органов контрольных животных в зависимости от возраста и сезона проведения экспериментов.

3.1.2 Биологическая эффективность рентгеновского излучения в малых дозах переменной мощности.

3.1.2.1 Радиационно-индуцированные изменения значений индексов органов животных.

3.1.2.2 Радиационно-индуцированные изменения состояния ПОЛ в тканях и органах животных.

3.1.2.3 Радиационно-индуцированные изменения состава липидов органов животных.

3.2 Модельные эксперименты.

3.2.1 Взаимосвязь между параметрами перекисного окисления природных липидов и характеристиками сформированных из них липосом.

3.2.2. Радиационно-химические эффекты у - облучения липосом, сформированных из природных липидов.

3.3 Взаимосвязи между различными параметрами ПОЛ в органах мышей и липосомах, сформированных из природных липидов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние характеристик липидов на формирование последствий воздействия низкоинтенсивного рентгеновского излучения переменной мощности"

Формирование радиобиологии как науки в 20 веке происходило в условиях высокой вероятности ядерной войны. Однако глобальные аварии на АЭС обусловили смещение акцентов с изучения последствий воздействия радиации в больших дозах в область малых доз. В настоящее время количество публикаций о биологической эффективности низкоинтенсивных ионизирующих излучений в малых дозах постоянно увеличивается. Актуальность исследований биологических последствий воздействия радиации в малых дозах на организм возросла и в связи с расширением сфер использования источников ионизирующих излучений в биологии и медицине. Освоение природных ресурсов в биогеоценозах с повышенным естественным фоном радиации, развитие атомной энергетики, аварии на АЭС (выброс смеси продуктов деления ядерного топлива, таких как 137Cs, 90Sr, 13II, 239Pu, 240Pu и другие) и радиохимических производствах, ядерные испытания обусловливают появление обширных территорий, подвергающихся хроническому воздействию низкоинтенсивного ионизирующего излучения с переменной мощностью дозы вследствие неравномерности загрязнения территорий радионуклидами и их естественного распада (Маслов, 1972.; Алексахин и др., 1990; Козубов, Таскаев, 1994, 2002; Кудяшева и др., 1997, 2004; Рябцев, Дмитриев, 1999; Криволуцкий и др., 1999; Уткин, 2000; Кичигин, Таскаев, 2004; Собакин и др., 2004; 20 Years after the Chernobyl Accident: Past, Present and Future; 2006; Позолотила и др., 2008).

Однако до сих пор остается дискуссионным вопрос о том, что является наиболее существенным для формирования последствий воздействия ионизирующих излучений (ИИ) в малых дозах в тканях млекопитающих с разным антиоксидантным (АО) статусом - сама доза облучения или ее мощность. Кроме того, отсутствие четко выраженных радиобиологических последствий облучения животных в малых дозах диктует необходимость поиска показателей, изменения которых позволили бы оценить состояние метаболизма в целом.

Ранее во многих исследованиях показана высокая чувствительность параметров физико-химической системы регуляции перекисного окисления 5 липидов (ПОЛ) к действию повреждающих факторов, в том числе и к действию радиации в малых дозах {Полякова, Шишкина, 1995; Кудяшева и др., 1997; Бурлакова и др., 1999; Шишкина, Смотряева, 2000). В многочисленных экспериментах in vitro и in vivo установлено, что интенсивность процессов ПОЛ в области относительно малых доз возрастает в обратной зависимости от дозы облучения и ее мощности (Бурлакова и др., 1975, 1999; Petkau, Chelack, 1976; Полякова, Шишкина, 1995; Шишкина и др., 2004, 2006). Как известно, стандартные источники РИ характеризуются достаточно высокой интенсивностью. Снижение мощности дозы при облучении животных обычно осуществляют либо за счёт отдаления от источника ионизирующих излучений облучаемого объекта, либо использованием фильтров. Поглощённую дозу облучения можно снизить экранированием большей части тела. Однако облучение классическими рентгеновскими установками по времени сильно ограничено, так как необходимо их периодическое отключение, чтобы избежать повышения температуры источника. Данное обстоятельство сильно затрудняет решение проблемы в оценке вклада дозы облучения и/или её мощности в формирование биологических последствий воздействия рентгеновского облучения, в том числе и в малых дозах.

Данные литературы о влиянии ИИ в малых дозах с изменяющейся во время облучения мощностью дозы на состояние процессов ПОЛ в тканях лабораторных животных к началу выполнения данной работы практически отсутствовали, поскольку отсутствовала соответствующая специальная аппаратура. Разработка сотрудниками ФГБУН Институт общей физики им. A.M. Прохорова Российской академии наук нового типа рентгеновского источника «сверхвысокочастотного электронно-циклотронного резонансного ускорителя электронов», способного генерировать рентгеновское излучение (РИ) в малых дозах с изменяющейся мощностью дозы, модулируя естественный распад радионуклидов (Сергейчев и др., 2007; Климович и др., 2010), позволила восполнить данный пробел.

Целью настоящей работы явилось исследование роли параметров физико-химической системы регуляции ПОЛ в тканях мышей с разным антиоксидантным статусом в формировании последствий воздействия рентгеновского излучения в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы. В связи с этим задачами работы являлись:

5. Сопоставить радиационно-индуцированные изменения в системе регуляции ПОЛ при у-облучении липосом, сформированные из природных липидов, в диапазоне доз от 0,5 до 7 кГр и рентгеновском облучении мышей в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы.

6. Сформулировать общие закономерности формирования ответа липиднго компонента мембранной системы печени на низкоинтенсивное рентгеновское излучение с переменной мощностью дозы.

Положения, выносимые на защиту:

Научная новизна. Впервые исследовано состояние процессов ПОЛ в тканях мышей с разным АО статусом после воздействия РИ в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы. Показана высокая биологическая эффективность данного типа воздействия, обусловливающего сложный нелинейный характер изменения показателей физико-химической системы регуляции ПОЛ в тканях животных, который сохраняется в течение длительного времени после воздействия. Выявлена выраженная зависимость показателей системы регуляции ПОЛ в тканях интактных беспородных мышей (самки) от сезона проведения эксперимента и возраста животных.

Сформулированы общие закономерности формирования ответа липидного компонента мембранной системы печени на низкоинтенсивное рентгеновское излучение с переменной мощностью дозы, который заключается в изменении ее структурного состояния, увеличении жесткости, и снижении способности липидов к окислению.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о наличии единого механизма функционирования физико-химической системы регуляции ПОЛ как на уровне мембран, так и на органом уровне представляют практическую значимость для радиоэкологии и медицины. Так, содержание ТБК-активных продуктов в плазме крови животных может быть использовано в качестве теста для оценки последствий воздействия рентгеновского излучения в дозах менее 1,5 мГр переменной мощности, поскольку в работе установлено, что этот показатель является наиболее чувствительным в экспериментальных условиях. Выраженная зависимость последствий изученного типа воздействия от исходных характеристик липидов позволяет прогнозировать последствия обитания разных видов животных на загрязнённых радионуклидами территориях и проживания на них категорий населения с разным АО статусом.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Климович, Михаил Александрович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

3. Формирование биологических последствий воздействия как рентгеновского излучения в диапазоне доз от 0,2 до 1,5 мГр с переменной мощностью дозы на мышей, так и у-излучения на липосомы, сформированные из природных липидов, в диапазоне доз от 0,5 до 7 кГр имеет сложный нелинейный характер, а чувствительность параметров системы регуляции ПОЛ к данному воздействию зависит от величины параметра в норме, дозы или изменения мощности дозы в процессе облучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обнаруженные достоверные сезонные различия интенсивности ПОЛ, содержания ДК и КД, АПА липидов или наличия в них пероксидов в печени, головном мозге и плазме крови, состава липидов органов нелинейных белах мышей оказывают существенное влияние как на возрастные изменения показателей в тканях, так и на состав и физико-химические свойства липосом, сформированных из липидов органов мышей. Совокупность полученных результатов свидетельствует как о биологической эффективности РИ в дозах менее 1,5 мГр переменной мощности дозы, так и о существенном вкладе характеристик липидов в формирование биологических последствий облучения. Прежде всего необходимо отметить высокую чувствительность параметров физико-химической системы регуляции ПОЛ как в тканях животных при действии РИ в дозах менее 1,5 мГр с переменной мощностью дозы, так и при у-облучении липосом, сформированных из природных липидов. При этом биологические эффекты РИ в малых дозах переменной мощности имеют сложный нелинейный характер, зависящий от исходных значений параметров в печени контрольных мышей. Наиболее существенное влияние величины исходного показателя при анализе последствий слабого радиационного воздействия выявлено для увеличения относительного содержания ФХ и доли лизоформ в составе ФЛ. Более низкая интенсивность ПОЛ в печени мышей в весенне-летнем эксперименте, очевидно, обусловливает и менее значительные изменения состава её ФЛ после облучения животных. Независимо от суммарной дозы РИ и величины показателя в контрольных группах выявлены достоверные уменьшения соотношения сумм более легко - и более трудноокисляемых фракций ФЛ, мольного отношения [стерины]/[фосфолипиды] и рост отношения ФХ/ФЭ в липидах печени всех опытных групп мышей. Именно для этих обобщённых показателей состава липидов печени обнаружено достоверное влияние изменения мощности дозы в процессе облучения мышей. Мощность дозы низкоинтенсивного РИ преимущественно оказывает влияние на формирование биологического ответа в плазме крови, особенно в области доз до 0,5 мГр, в головном мозге влияние мощности дозы проявляется при облучении в дозах более 0,5 мГр.

Необходимо отметить отсутствие линейной зависимости масштаба изменения всех исследованных показателей от суммарной дозы рентгеновского излучения с переменной мощностью, что ранее было обнаружено и при действии ионизирующего излучения в малых дозах с постоянной мощностью дозы на лабораторных животных (Бурлакова 1994; НаПоп, 1994; Шишкина и др., 2000). Выявлен сложный нелинейный характер изменения большинства изученных показателей (относительное содержание отдельных фракций ФЛ, доли ФЛ в составе общих липидов, содержания пероксидов в липидах, их АПА) липосом, сформированных из различных природных липидов, после их у - облучения в диапазоне доз от 0,5 до 7 кГр, в то время как полимодальная зависимость «биологический эффект -доза» обычно рассматривается как характерная особенность воздействия радиации в малых дозах (.Бурлакова, 1994; ВиНакоуа 1995; Кудяшева и др, 1997; Шишкина и др., 2006). Совокупность экспериментальных данных позволяет предложить в качестве тестов для оценки последствий низкоинтенсивного рентгеновского излучения переменной мощности на организм лабораторных животных такие показатели, как относительную массу селезёнки, которую ранее использовали в качестве информативного показателя воздействия неблагоприятных экологических факторов на природные популяции (Шварц и др., 1968; Оленев, Пасичник, 2003; Кудяшева и др., 2004), а также отношение [стерины]/[ФЛ] в печени мышей.

В целом, как чувствительность разных параметров системы регуляции ПОЛ к действию РИ в дозах менее 1,5 мГр с убывающей во времени мощностью дозы, так и способность их к нормализации после воздействия существенно зависят как от дозы и/или её мощности, так и от исходного состояния параметров АО статуса и их изменений в процессе старения.

Выявлены устойчивые и однотипные взаимосвязи между содержанием диеновых конъюгатов и кетодиенов; диеновых конъюгатов и стеринов; долей лизоформ и сфингомиелина в фосфолипидах; содержанием пероксидов в липидах и/или их способностью разлагать пероксиды и количеством кетодиенов в липидах как органов мышей, так и липосом, сформированных из природных липидов. Это свидетельствует о наличии единого механизма функционирования физико-химической системы регуляции ПОЛ как на уровне мембран, так и на органном уровне. Эффекты по синхронным изменениям лизоформ ФЛ и СМ в составе ФЛ липосом в норме и после облучения, очевидно, обусловлены их кластеризацией в мембране, а эффект на уровне тканей и органов, связан с компенсаторным увеличением СМ, в связи с возросшим содержанием лизоформ. Общая направленность формирования ответа липидного компонента мембранной системы печени на низкоинтенсивное рентгеновское излучение с переменной мощностью дозы состоит в изменении ее структурного состояния, увеличении жесткости и снижении способности липидов к окислению.

Воздействие у - излучения вызывает исчезновение ряда взаимосвязей, характерных для контрольных липосом, а РИ в дозах менее 1,5 мГр переменной мощности оказывает влияние на масштаб взаимосвязей между показателями системы регуляции ПОЛ в органах мышей. Столь существенные различия в чувствительности показателей системы регуляции ПОЛ в тканях в зависимости от их величины в группах контрольных мышей и динамики мощности дозы в процессе облучения, а также отсутствие линейной зависимости их изменения от суммарной дозы РИ в малых дозах, свидетельствует о неправомочности экстраполяции биологических эффектов, полученных при облучении животных в сублетальных и летальных дозах, в область радиационного воздействия в малых дозах.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Климович, Михаил Александрович, Москва

1. Аврова Н.Ф. Биохимические механизмы адаптации к изменяющимся условиям среды у позвоночных: роль липидов // Журн. эволюц. биохим. и физиол. 1999. 35, № 3. с. 170-180.

2. Алесенко А. В. Функциональная роль сфингозина в индукции пролиферации и гибели клеток // Биохимия. 1998. Т. 63, вып. 1. С. 75-82.

3. Алёшина Н.Т., Бурлакова Е.Б., Терехова С.Ф. Сравнительное изучение изменений концентрации свободного холестерина и антиокислительной активности липидов животных тканей // Вопросы мед. Химии. 1976. Т. 22. № 3. С. 329-334.

4. Аристархова С.А., Архипова Г.В., Бурлакова Е.Б., Гвахария В.О., Глущенко H.H., Храпова Н.Г. Регуляторная роль взаимосвязи изменений в концентрации антиокисдантов и составе липидов клеточных мембран // Доклады АН СССР. 1976. Т 228. № 1. С. 215-218.

5. Баев А. А., Таняшин В.И., Федор И. // Итоги науки и техники, сер. Молекулярная биология, т. 12, ч. 1. Генетическая инженерия, М., 1979.

6. Бак 3., Александер П. Основы радиобиологии. М.: Издат. иностр. литературы. 1963. 500 с.

7. Барабой В.А., Орел В.Э., Карнаух И.М. Перекисное окисление и радиация. Киев: Наукова думка, 1991. 252 с.

8. Башлыкова Л.А. Частота микроядер в клетках костного мозга мышевидных грызунов в условиях радиоактивного загрязнении // Экологические последствия радиоактивного загрязнении среды. Сыктывкар. 1991. С. 51-64. (тр. КНЦ УрО АН СССР, № 120).

9. Башлыкоеа Л.А. Эколого-генетические процессы в популяциях мышевидных грызунов, обитающих в условиях радиоактивных загрязнений. Автореф. дис. канд. биол. наук. Ин-т биол. Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар, 2000. 20 с.

10. Безель B.C. Экологическая токсикология: популяционные и биоценотические аспекты / под ред. E.J1. Воробейчика. Екатеринбург: «Тощинский», 2006. 280 с.

11. Биологические мембраны: методы / под ред. Дж. Б. С. Финдлея и В. X. Эванза. М.: Мир, 1990. 423 с.

12. Блюгер А.Ф., Майоре А.Я. Биохимия печени в норме и патологии / В кн.: Основы гепатологии. / под ред. проф. А. Ф. Блюгера. Рига: Зинатне, 1975. С. 44-83.

13. Брин Э.Ф., Травин С. О. Моделирование механизмов химических реакций // Хим. физика. 1991. Т. 10. № 6. С. 830 837.

14. Бурлакова Е.Б. Эффект сверхмалых доз // Вести. РАН. 1994. Т. 64 № 5. С. 425-431.

15. Бурлакова Е.Б., Алесенко A.B., Молочкина Е.М., Палъмина Н.П., Храпова Н.Г. Биоантиоксиданты в лучевом поражении и злокачественном росте. М.: Наука, 1975.211с.

16. Бурлакова Е.Б., Голощапов А.Н., Жижина Г.П., Конрадов A.A. Новые аспекты закономерностей действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах // Радиац. Биология. Радиоэкология. 1999. Т. 39. № 1. С. 26-34.

17. Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г. Перекисное окисление липидов и природные антиоксиданты // Успехи химии. 1985. Т. 54, № 9. с. 1540-1558.

18. Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / М.: Наука, 1972. 252 с.

19. Газиев А.И. Низкая эффективность репарации критических повреждений ДНК, вызываемых малыми дозами радиации // Радиац. Биология. Радиоэкология. 2011. Т.51.Ж5. С. 512-529.

20. Геннис Р. Биомембраны: Молекулярная структура и функции. М.: Мир, 1997. 624 с.

21. Гилёва Э.А. Эколого-генетический мониторинг с помощью грызунов (уральский опыт). Екатерибург: Изд-во Уральского университета, 1997. 105 с.

22. Гильяно Н.Я., Большакова О.И., Бикинеева Е.Г., Носкин JI.A. Клеточные реакции индуцированные хроническим облучением бета частицами испускаемыми при распаде 14С // Радиац. Биология. Радиоэкология. 1999. Т.39. №.5. С. 543-547.

23. Грибанов. Г.А. Особенности структуры и биологическая роль лизофосфолипидов // Вопр. Мед. Химии. 1991. Т. 37. № 4. С. 2-10.

24. Грицук, А. И. Влияние инкорпорированных радионуклидов цезия на ультраструктуру митохондрий кардиомиоцитов и процессы тканевого дыхания // Весщ Нацыянальнай Акадэмп навук Беларусь Серыя медыка-б1ялапчных навук. 2002 б. № 2. С. 63 70.

25. Грицук А.И., Матвеев В.В., Грицук Н.А., Коваль А.Н., Сергеенко С.М. Радиобиология инкорпорированного 137Cs и физическое состояние ионов К+,

26. Cs+ и Rb+ в живой клетке // Медико-биологические эффекты действия радиации: международная конференция, Москва, 10-11 апреля 2012 г. Тезисы докладов. М.: ФГУ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2012. С. 38.

27. Гродзенский Д.Э. Радиобиология. Биологическое действие ионизирующих излучений, изд. 3-е М.: Атомиздат, 1966 г. 231 с.

28. Дружина H.A. Окислительные процессы в организме животных и их роль в формировании поражений при действии радиации различного качества. Автореф. дис. док. биол. наук. Киев, 1991. 36 с,

29. Ермаков A.B., Конькова М.С., Костюк C.B., Вейко H.H. "ДНК-сигнальный" путь, обеспечивающий развитие радиационного эффекта свидетеля в клетках человека // Радиац. биология. Радиоэкология, 2011. Т.51. № 6. С. 651-659.

30. Некое В.Г., Берестовский Г.Н. Динамическая структура бислоя. М.: Наука, 1981.296 с.

31. Источники: эффекты и опасность ионизирующей радиации // Докл. Научного комитета ООН по действию атомной радиации Генеральной ассамблеи за 1988 г. Т. 2. М.: Мир, 1993. С. 425.

32. Каган В.Е., Орлов О.Н., Прилипко J1.JI. Проблемы анализа эндогенных продуктов перекисного окисления липидов // Итоги науки и техники Сер. Биофизика. М.: ВИНИТИ. 1986. Т. 18. С. 5-135.

33. Карфидов Д.М., Сергейчев К.Ф. Характеристики рентгеновского излучения из ЭЦР-разряда в зеркальной магнитной ловушке // Прикладная физика. 2007. №6. С. 102-105.

34. Кейтс М. Техника липидологии. М.: Мир, 1975. 324 с.

35. Кисель М.А., Шадьгро О.И., Юркова И.Л. Радиационно-инициированная свободнорадикальная фрагментация биологически активных глицеридов // Химия высоких энергий, 1997, Т. 31, № 2, С. 99-103.

36. Кичигин А.К, Таскаев А.И. "Водный промысел": история производства радия в республике Коми (1931-1956 гг.) // Вопросы истории естествознания и техники. 2004. № 4., С. 3-30.

37. Климов А.Н., Никулъчева Н.Г. Липиды, липопротеиды и атеросклероз. СПб.: Питер Пресс, 1995.304 с.

38. Климович М.А., Сергейчев К.Ф., Карфидов Д.М., Лукина H.A., Шишкина Л. Н. Биологическая эффективность рентгеновского излучения в малых дозах переменной мощности // Технологии живых систем. 2010. Т. 7. № 8. С. 17 -28.

39. Коломийцева И.К. Радиационная биохимия мембранных липидов. М.: Наука, 1989. 182 с.

40. Козлов A.A. Влияние фоновых доз у-облучения на скорость деления инфузорий //Радиобиология. 1971. Т.П. вып.6. С. 935-937.

41. Козлов М.В., Кушнирева Е.В., Урнышева В.В., Таран Ю.П., Шишкина Л.Н. Влияние характеристик липидов на регуляцию биохимических процессов в печени и крови животных // Биофизика. 2007. Т. 52. Вып. 4. С. 693 698.

42. Козлов М.В., Урнышева В.В., Шишкина Л.Н. Взаимосвязь параметров системы регуляции перекисного окисления липидов и морфофизиологических показателей печени мышей // Журн. эволюц. биохим. и физиол. 2008. Т. 44. № 4. С.398-402.

43. КорнбергА. Синтез ДНК, пер. с англ., М., 1977, с. 298-305.

44. Крепе Е.М. Липиды клеточных мембран. Л.: Наука. 1981. 340 с.

45. Кудяшева А.Г., Шишкина Л. Н., Загорская Н.Г. Таскаев А.И. Биохимические механизмы радиационного поражения природных популяций мышевидных грызунов. СПб.: Наука, 1997. 156 с.

46. Кудяшева А.Г., Шишкина Л. Н., Шевченко О.Г. Башлыкова Л.А., Загорская Н.Г. Биологические эффекты радиоактивного загрязнения в популяциях мышевидных грызунов. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 214 с.

47. Кузин А. М. Радиотоксины, их возможная природа и роль в развитии радиационного поражения // Радиотоксины, их природа и роль в биологическом действии радиации высокой энергии. — М.: Атомиздат, 1966. С. 108.

48. Кузин A.M. Стимулирующее действие ионизирующего излучения на биологические процессы (к проблеме биологического действия малых доз). -М.: Атомиздат, 1977. 135 с.

49. Кузин A.M. О различии ведущих молекулярных механизмов при действии радиации на организм в больших и малых дозах // Изв. АН СССР, Сер. Биол., 1980, №6, с. 883-890.

50. Кузин A.M. Структурно-метаболическая теория в радиобиологии.- М.: «Наука», 1986. 285 с.

51. Кузин A.M. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы Земли. М.: Наука, 1991, 116 с.

52. Кузин A.M. Идеи радиационного гормезиса в атомном веке. М.: Наука, 1995.158 с.

53. Кузин A.M. Вторичные биогенные излучения лучи жизни. Пущино. 1997. с. 38

54. Кузин А. М. Роль природного радиоактивного фона и вторичного биогенного излучения в явлении жизни М.: Наука, 2002, 80 с.

55. Кузин A.M., Сложеникина Л.В., Фиалковская Л.А., Примак-Миролюбов В.Н. О возможном влиянии естественного фона ионизирующей радиации на развитие млекопитающих // Радиобиология. 1983. Т. 23, Вып. 2. С. 192-195.

56. Кузин A.M., Фиалковская Л.А., Вагабова М.Э., Примак-Миролюбов В.Н. О роли естественного радиационного фона в развитии организмов // Радиобиология. 1985. Т. 25, Вып. 4. С. 572.

57. Лакин Г.Ф. Биометрия. 3-е изд. М.: Высш. шк., 1990. 293 с.

58. Линг Г. Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция Санкт-Петербург, "Наука", 376 с.

59. Марголис Л. Б, Бергельсон Л. Д. Липосомы и их взаимодействие с клетками. М.: Наука, 1986. 240 с. 239.

60. Маркевич Л.Н. Метаболизм липидов субклеточных органелл печени при у -облучении крыс в широком диапазоне доз. Автореф. дис. канд. биол. н. М. 2000. 19 с.

61. Маслов В.И. О проведении комплексных радиоэкологических исследований в биогеоценозах с повышенной радиоактивностью // В кн.: Радиоэкологические исследования в природных биогеоценозах / под ред. И.Н. Верховской. М.: Наука. 1972. С. 9-21.

62. Маслова К.И., Маслов В.И. Действие ТЕРН на животных (на примере популяции полёвки-экономки) // Тяжёлые естественные радионуклиды в биосфере. М.: 1990. С. 234-275.

63. Маслова К.И., Материй Л.Д., Ермакова О.В., Таскаев А. И. Атлас патоморфологических изменений у полевок-экономок из очагов локального радиоактивного загрязнения. СПб.: Наука. 1994. 192 с.

64. Материй Л.Д., Ермакова О.В., Таскаев А.И. Морфофункциональная оценка состояния организма мелких млекопитающих в радиоэкологических исследованиях (на примере полёвки-экономки). Сыктывкар, 2003. 164 с.

65. Меньшов В.А., Шишкина Л.Н. Кишковский З.Н. Влияние биосорбентов на состав, содержание и антиоксидантные свойства липидов среды // Прикл. биохимия и микробиология. 1994. Т. 30. Вып. 3. С. 441-453.

66. Москалёв A.A., Шапошников М.В. Генетические механизмы воздействия ионизирующих излучений в малых дозах. СПб.: Наука, 2009. 137 с.

67. Накагаки М. Физическая химия мембран М.: «Мир», 1991. 205 с.

68. Оленев Г.В., Пасичник Н.М. Экологический анализ феномена гипертрофии селезенки с учетом типов онтогенеза цикломорфных грызунов // Экология. 2003. № 3. С. 208-219.

69. Парамонов Д.В. Радиолиз водных дисперсий липосом. Автореф. дис. канд. хим. н. М. 2006. 24 с.

70. Парфенюк С.Б., Хренов М.О., Новосёлова Т.В., Глушкова О.В., Лунин С.М., Фесенко Е.Е., Новосёлова Е.Г. Стрессовые эффекты химических токсинов в низких концентрациях // Биофизика. 2010. Т. 55. Вып. 2, С. 375-382.

71. Пинчук Л.Б., Серкиз Я.И., Родионова Н.К Биологические эффекты у животных в связи с аварией на ЧАЭС. Состояние костномозгового кроветворения у крыс // Радиобиология. 1991. Т. 31, № 5. С. 635 641.

72. Позолотина В.Н., Молчанова И.В., Караваева E.H., Михайловская Л.Н., Антонова Е.В. Современное состояние наземных экосистем Восточно-Уральского радиоактивного следа: уровни загрязнения, биологические эффекты Екатеринбург, 2008. 204 с.

73. Полякова Н.В., Шишкина Л.Н. Воздействие у радиации разной мощности на процессы перекисного окисления липидов в тканях мышей // Радиац. Биология. Радиоэкология. 1995. Т. 35. № 2. С. 181-188.

74. Проказова Н.В., Звездина Н.Д., Коротаева A.A. Влияние лизофосфатидилхолина на передачу трансмембранного сигнала внутрь клетки //Биохимия. 1998. Т. 63. Вып. 1. С. 38-46.

75. Романовский Ю.М. Степанов Н.В., Чернавский Д.С. Математическая биофизика. М.: Наука. 1984. 304 с.

76. Рябцев И.А., Дмитриев И.А. Загрязнение радионуклидами копытных млекопитающих // Биоиндикация радиоактивных загрязнений. / отв. ред. Д.А. Криволуцкий. М.: Наука, 1999. С. 249-259.

77. Селье Г. Стресс без дистресса. М.: Прогресс, 1979. 123 с.

78. Сергейчев К.Ф., Карфидов ДМ., Лукина H.A. ЭЦР-ускорение электронов СВЧ-полем до релятивистских энергий в зеркальной магнитной ловушке // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 6 С. 505-525.

79. Серкиз Я.И. Пинчук В.Б., Пинчук Л.Б., Дружина Н.А., Пухова Г.Г. Радиобиологические аспекты аварии на Чернобыльской АЭС. Киев: Наукова думка, 1992. 170 с.

80. Собакин П.И., Чевычелов А.П., Ушницкий В.Е. Радиоэкологическая обстановка на территории Якутии // Радиац. Биология. Радиоэкология. 2004. Т. 44. №3. С. 283-288.

81. Спитковский Д. М. Концепция действия малых доз ионизирующих излучений на клетки и ее возможные приложения к трактовке медико-биологических последствий//Радиобиология. 1992. Т.32. Вып. 3. С. 382-400.

82. Спитковский Д.М. Новые биофизические и биохимические аспекты механизмов действия малых доз ионизирующей радиации // Радиац. Биология. Радиоэкология, 1999. Т.39. №1. С. 145-155.

83. Талызина Т.А., Спитковский Д.М. Структурные изменения ядер лимфоцитов человека при действии ионизирующих излучений в диапазоне доз, вызывающих адаптивный ответ // Радиобиология. 1991. -Т. 31. Вып. 4. С. 606-611.

84. Текучесть мембраны в биологии: концепции мембранной структуры / Балли М.Б., Бестерлинг Б., Брейлсфорд Дж.Д. и др. Под ред. Р. Элойза. Киев: Наук, думка, 1989. 313 с.

85. Тимофеев-Рессовский Н.В., Иванов В.И., Корогодин В.И. Применение принципа попадания в радиобиологии. М.: Атомиздат, 1968. 228 с.

86. Торховская Т.И., Ипатова О.М., Захарова Т.С., Кочетова М.М., Халилов Э.М. Клеточные рецепторы к лизофосфатидилхолинам как промоторы сигнальных эффектов//Биохимия. 2007. Т. 72. Вып. 2. С. 149-157.

87. Урньшева В.В., Шишкина Л.Н. Сравнительный анализ антиоксидантной системы печени и крови мышей при воздействии химических токсикантов,экстрагированных из питьевой воды // биофизика. 2003. Том 48. Вып 4. С. 747-753.

88. Урнышева В.В., Шишкина Л.Н. Влияние химических токсикантов в малых дозах на состав фосфолипидов печени животных // Известия РАН. Серия биологическая. 2004. № 2. С. 163-168.

89. Урнышева В.В., Смотряева М.А., Шишкина Л.Н. Динамика физиологических и биохимических показателей мышей в зависимости от концентрации химических токсикантов в экстрактах питьевой воды // Известия РАН. Серия биологическая. 2004. № 6. С. 755-760.

90. Уткин В.И. Радиационная обстановка на Урале // В сб. докладов международного экологического конгресса «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности» / под ред. Н.И. Иванова. СПб.: 2000. С. 137-140.

91. Холмберг К, Йёнссон Б, Кронберг Б, Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах Пер. с англ. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 528 с.

92. Хрустова Н. В., Шишкина Л.Н. Влияние физико-химических характеристик липидов на взаимосвязь состава липидов с индексом печени мышей // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2011. Т. 47, N 1. С. 35-39.

93. Хрустова Н.В., Козлов М.В., Шишкина Л.Н. Влияние физико-химических свойств липидов печени на взаимосвязь между показателями их состава // Биофизика. 2011. Т. 56. Вып. 4. С.668-672.

94. Шарпатый В.А. Радиационная химия биополимеров. Москва, ГЕОС, 2008, 250 с.

95. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М.: Наука, 1980. с. 278.

96. Шварц С.С., Смирнов B.C., Добринский Л.И. II Метод морфофизиологических индикаторов в экологии наземных позвоночных. Свердловск, 1968. С. 132 -173. (Тр. Ин-та биологии. Вып. 21).,

97. Шишкина Л.Н., Бурлакова Е.Б. Значения антиоксидантных свойств липидов в лучевом поражении и репарации мембран / В кн.: Химическая и биологическая кинетика. Новые горизонты. М.: Химия. Т. 2. Биологическая кинетика. 2005. С. 365 395.

98. Шишкина Л. Н., Смотряева М. А., Климович М. А., Козлов М. В., Урнышева

99. B. В. Изменение состояния системы перекисного окисления липидов в тканях грызунов//У сп. Геронтол. 2008. Т. 21. № 3. С. 513-515.

100. Шишкина Л.Н., Кудяшева А.Г., Загорская Н.Г., Таскаев А.И. Регуляция окислительных процессов в тканях мышевидных грызунов, отловленных в зоне аварии на ЧАЭС // Радиац. Биология. Радиоэкология. 2006. Т. 46. № 2.1. C. 216-232.

101. Шишкина Л.Н., Кушнирёва Е.В., Беспалько ОФ., Полякова Н.В. Роль антиоксидантного статуса в формировании последствий биологического действия низкоинтенсивного излучения в малой дозе // Радиац. Биология. Радиоэкология. 2000. Т. 40. № 2. С. 162 167.

102. Шишкина Л.Н., Кушнирёва Е.В., Смотряева М.А. Новые подходы к оценке биологических последствий воздействия радиации в малых дозах // Радиац. Биология. Радиоэкология. 2004. Т. 44. №3. С. 289 295.

103. Шишкина Л.Н., Смотряева М.А. Связь повреждения мембраны и ДНК с процессом перекисного окисления липидов при слабых воздействиях // Биофизика. 2000. Т. 45. Вып. 5. С. 844 852.

104. Шишкина Л.Н. Шевченко О.Г. Липиды эритроцитов крови и их функциональная активность // Успехи современной биологии. 2010. Т.130. №6. С. 587-602.

105. Шишкина Л.Н., Хрустова Н.В. Кинетические характеристики липидов тканей млекопитающих в реакциях автоокисления // Биофизика. 2006. Т. 51. Вып. 2. С. 340-346.

106. Штамм Е.В., Шишкина Л.Н., Козлова, Павловская Н.Н., Юров К.А., Смотряева М.А., Скурлатов Ю.И. Анализ методов биотестирования в оценке качеств воды // Водоснабжение и санитарная техника. 1997. № 10. С. 18-21.

107. Эйдус Л.Х. Неспецифические реакции клеток и радиочувствительность. М.: Атомиздат, 1977. 152 с.

108. Эйдус Л.Х Мембранный механизм биологического действия малых доз. Новый взгляд на проблему М.: 2001 г. 82 с.

109. Яблоков А.В. Миф о безопасности малых доз: атомная мифология. М.: Центр экологической политики России: ООО «Проект-Ф», 2002. 154 с.

110. Ярилин А. А. Радиация и иммунитет. Современный взгляд на старые проблемы // Радиац. Биология. Радиоэкология. 1997. Т. 37. Вып. 4. С. 597603.

111. Ярилин А. А. Радиация и иммунитет. Вмешательство ионизирующих излучений в ключевые иммунные процессы // Радиац. Биология. Радиоэкология. 1999. Т . 39, № 1. с. 181-189.

112. Ярмоненко С. П. Отечественная радиобиология: история и люди. Радекон, 1997, 102 с.

113. Asakawa Т., Matsushita S. Coloring conditions of thiobarbituricacid test for detecting lipid hydroperoxides // Lipids. 1980. V. 15. №3. P. 137-140.

114. Billen D. Spontaneous DNA Damage and its Significance for the 'Negligible Dose' Controversy in Radiation Protection// Belle Newsletter. 1994.V. 3. P.8-11.

115. Burlakova E.B. Low intensity radiation: radiobiological aspects // Radiation protection dosimetry / Ed. Ye.B. Burlakova, V.I. Naidich, J.B. Reitan. 1995. Vol. 62. P. 13-18.

116. Burlakova E.B., Archipova G. V., Djabalova N.I., Molochkina E.M., Khokhlov A.P. Membrane lipids as information carriers // Biophysical and biochemical information transfer in aging and recognition. N.Y.: Plenm Press, 1979. P. 583594.

117. Burlakova Ye.B., Pal'mina N.P., Mal'tseva E.L. Membrane Lipid Oxidation / Ed. C. Vigo-Pelfrey. Boca Raton Ann Arbor Boston: CRC Press, 1991. V. III. P. 209237.

118. Cowan R.D. Atomic self-consistent-field calculations using statistical approximations for exchange and correlation. // Phys. Rev. 1967. Vol. 163, P. 5461.

119. Farias R.N., Morero R.D., Sineriz F., Frucco R.E. Regulation of allosteric membrane-bound enzymes through changes in membrane lipid composition // Biochim. Biophys. Acta. 1975. V. 415. N2. P. 231 251.

120. Filippov A., Oradd G., Lindblom G. The effect of cholesterol on the lateral diffusion of phospholipids in oriented bilayers // Biophys. J. 2003. V. 84. P. 30793086.

121. Franco N., Lamartine J., Frouin V., Le Minter P., Petat C., Leplat J.-J., Libert F., Gidrol X., Martin M.T. Low dose exposure to y-rays induces specific gene regulations in normal human keratinocytes // Radiat. Res. 2005. V. 163. P. 623635

122. FrankelE.N. Lipid oxidation. //Prog. Lipid Res. 1980. Vol. 19: 1-22.

123. Frankel E.N. Chemistry of free radical and singlet oxidation of lipids. // Prog. Lipid. Res. 1985. Vol. 23: 197-221.

124. Frankel E.N. Secondary products of lipid oxidation. // Chem. Phys. Lipids. 1987. Vol. 44: 73-85.

125. Frankel E.N. Recent advances in lipid oxidation. // J. Sci. Food Agric. 1991. Vol. 54. P. 495-511.

126. Frankel, E.N., Gardner H.W. Effect of a-tocopherol on the volatile thermal composition products of methyl linoleate hydroperoxides. // Lipids. 1989. Vol. 24. P. 603-608.

127. Gregoriadis G., Allison A.C. (eds.)\ Liposomes in biological systems. John Wiley & Sons.: N.Y., 1980. 422 p.

128. Hamada N., Matsumoto H., Hara T., Kobayashi Y. Intercellular and intracellular signaling pathways mediating ionizing radiation-induced bystander effects. // J. Radiation. Res. 2007. V. 48. № 2. P. 87-95.

129. Hartman G., Krig A. Mechanism and function of a newly identified CpG DNA motif in human primary B cells // J. Immunol. 2000. V. 164. № 2. P. 944-953.

130. Hattori S. State of research and perspective on radiation hormesis in Japan .// BELLE Newsletters 1994. V. 3. № 1. P. 1-21.

131. Hazel J.R. The regulation of cellular function by temperature induced alterations in membrane composition. // Effect of temperature on ectothermic organisms. Berlin, 1973. P. 55-67.

132. Hensley K., Robinson K.A., Gabbita P., Salsman S., Floyd R.A. Reactive Oxygen Species, Cell Signaling, and Cell Injury // Free Radic. Biology & Med. 2000. V. 28. N 10. P. 1456 1462.

133. Itzhaki R., Gill D. M. Micro-biuret method for estimating proteins // Anal. Biochem. 1964. V. 9. P. 401-410.

134. Janiak M. J., Small D.M. Shipley G.G. Nature of the Thermal pretransition of synthetic phospholipids: dimyristolyl- and dipalmitoyllecithin. // Biochemistry. 1976. Vol. 15. N 21. P. 4575^4580.

135. Kagan V.E., Fabisiak J.P. , Shvedova A. A., Tyurina Y.Y., Tyurin V.A. , Schor N.F., Kawai K. Oxidative signaling pathway externalization of plasma membrane phosphatidylserine during apoptosis // FEBS Letters. 2000. V. 477. P. 1-7.

136. Kagan V.E., Kisin E.R., Kawai K., Serinkan B.F., Osipov A.N., Serbinova E.A., Wolinsky I., Shvedova A.A. Toward mechanism-based antioxidant interventions;lessons from natural antioxidants. // Ann N. Y. Acad. Sci., 2002 Apr. V. 959. P. 188-198.

137. Kessler Oh, Neumaier P.S, Wolf W. Recognition sequences of restriction endonucleases and methylases // Gene. 1985. V. 33. № 1. P. 1-102.

138. Klimovich M.A., Shishkina L.N., Paramonov D.V., Trofimov VI. Interrelation between the Physicochemical Properties and the Composition of Natural Lipids and the Liposomes Formed from Them // Oxidation Commun. 2010. Vol. 33. N. 4. P. 965-973.

139. Kozlov M.V., Urnisheva V. V. and Shishkina L.N. Influence of low-toxicity chemical agents at low doses on oxidative processes in liver of mice. // N.Y.: Nova Science Publisher, 2009. P. 55-63.

140. Kudyasheva A.G., Shishkina L.N., Zagorskaya N.G., Taskaev A.I. II 20 Years after the Chernobyl accident: past, present and future / Eds E. Burlakova, V. Nai-dich. N.-Y.: Nova Science Publ., 2006. P. 303-329.

141. Leonarduzzi G., Arkan M.C., Btisaca H., Chirpotto E., Sevenain A., Poli G. Lipid Oxidation Products in Cell Signaling // Free Radic. Biol. & Med. 2000. V. 28.N 2. P.1370-1378.

142. Nishizuka Y. Protein kinase C and lipid signaling for sustained cellular responses // Faseb J. 1995. V. 9. P. 484-496.

143. Nishizuka Y. Turnover of inositol phospholipids and signal transduction. // Science 1986. V. 233. P. 305-312.

144. Ohvo-Rekila H., Ramstedt B., Leppimaki P., Slotte J. Cholesterol interactions with phospholipids in membranes. // Progress in lipid research. 2002. V. 41. P. 66-97.

145. Petkau A., Chelack W.S. II Biochim. Biophys. Acta. 1976. V. 433. N. 3. P. 445456;

146. Philips M.C. The physical state of phospholipids and cholesterol in monolayers, bilayers and membranes. In: Progress in surface and membrane science. N.Y.: Acad. Press. 1972. vol. 5. 139 p.

147. Planel. H, Soleihavoup J.P., Tixador R. Recherches sur Taction des radiations ionisated natturelles sur la croissance d'etrs unicellulires // C.R. Acad. Sci. 1965. V. 260. P. 3770-3775.

148. Ridgway N.D. Interactions between metabolism and intracellular distribution of cholesterol and sphingomyelin // Biochim. Biophys. Acta. 2000. V. 1484. P. 129141.

149. Rios-Marco P, Jimenez-Lopez JM, Marco C, Segovia JL, Carrasco MP. Antitumoral alkylphospholipids induce cholesterol efflux from the plasma membrane in HepG2 cells. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2011 Mar, 336(3): 866-73.

150. Small D.M. Phase equilibria and structure of dry and hydrated egg lecithin. // J. Lipid res., 1967, vol. 8. N 6. P. 551-557.

151. Sperry W.M., Webb M.A. A revision of the Schoenheimer and Sperry method for cholesterol determination // J. Biol. Chem. 1950. V. 187. N 1. P. 97-106

152. Stark G. The effect of ionizing radiation on lipid membranes// Biochim. Biophys. Acta. 1991.V. 1071.P. 103-122.

153. Tapio S., Jakob V. Radioadaptive response revisited. Radiation Environ. Biophys. // Radiat. Environ. Byophys. 2007 V. 46. № 1. P. 1-12.

154. United Nations. UNSCEAR 1993. Report to the General Assembly, with Scientific Annex. Annex F. Influence of dose and dose rate on stochastic effects of radiation. United Nations. New York, 1993. P. 619-727.

Информация о работе

Климович, Михаил Александрович
кандидата биологических наук
Москва, 2012
ВАК 03.01.02

Диссертация

Влияние характеристик липидов на формирование последствий воздействия низкоинтенсивного рентгеновского излучения переменной мощности - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы