Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние редкоионизируюшего излучения с разноймощностью дозы и постоянного облучения в 30-км зоне ЧАЭС на активность ферментов плазматической мембраны печени крыс и его модификация

ВАК РФ 03.00.08, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Влияние редкоионизируюшего излучения с разноймощностью дозы и постоянного облучения в 30-км зоне ЧАЭС на активность ферментов плазматической мембраны печени крыс и его модификация"

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ПАТОЛОГІЇ, ОНКОЛР

І РАДІОБІОЛОГІЇ ім. Р.Є.КАВЕЦЬКОГО

На правах рукопису

БОЖОК Ольга Василівна

ВПЛИВ РІДКОІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ З РІЗНОЮ ПОТУЖНІСТЮ ДОЗИ ТА ПОСТІЙНОГО ОПРОМІНЕННЯ У 30-км ЗОНІ ЧАЕС НА АКТИВНІСТЬ ФЕРМЕНТІВ ПЛАЗМАТИЧНОЇ МЕМБРАНИ ПЕЧІНКИ ЩУРІВ ТА ЙОГО

МОДИФІКАЦІЯ

03.00.08. - радіобіологія

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Дисертацією є рукопис Роботу виконано в лабораторії експериментальної ендокринології Інституту Експериментальної радіології НЦРМ АМН України.

Науковий керівник - доктор біологічних наук Ю.В. Бездробний Офіційні опоненти: доктор медичних наук В.А. Барабой кандидат біологічних наук

І.М. Данко .

Провідна установа - Київський Національний Університет ім. Тараса Шевченка

Захист відбудеться 1995 р. о /^годині

на засіданні спеціалізовано/вченої ради /О (У /- ІГУ • ¿V в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України (252022,

Київ-22, вул. Васильківська, 45).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці ІЕПОР НАН України.

Автореферат розісланий "______"__________________1995р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, канд. біол. наук.

Г.Й. Лавренчук

- з -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність^ проблеми, Екологічна ситуація сучасного суспільства потребує розв'язання багатьох проблем пов'язаних з негативними наслідками науково-технічної діяльності людини. Проблеми впливу малих доз іонізуючого опромінення на біоб'єкти, опромінення з низькою потужністю дози набули особливого значення в зв'язку з наслідками Чорнобильської катастрофи.

Більш як два десятиліття тому [Пасинський А.Г., 1964; Эмануель Н.М., 1963; Alper T., 1971; Singh В.В., 1974] вказували на важливість мембран клітини в реалізації ефектів

іонізуючого опромінення. Дослідження останніх років підтвердили ці передбачення. При іонізуючому опроміненні великими дозами були виявлені численні порушення плазматичної мембрани (ПМ): зміни потенціалу, заряду, електрофоретичної рухли-

вості білків та їх найважливіших функцій (бар'єрної, транспортної, рецепторної та інших) [Рыскулова СТ., 1986; Поливода Б.И. и др., 1990; Гацко Г.Г. и др., 1989; Барабой В.А. и др., 1991; Цудзевич Б.А. и др, 1993; Войцицький В.М. та

ін., 1993]. На сьогодні визнано, шо поряд з класичною мішенню дії радіації - ядром клітини - стоять біологічні мембрани [ Бурлакова Е.Б, Шишкина Л.Н., 1982; Рыскулова С.Т., 1986; Кудряшов Ю.Б., 1987; Сунгуров Ю.А., 1988; Кузин A.M., 1989: Барабой В.А. и др., 1991; Серкиз Я.И. и др., 1992 Konings

A.W.T., Drijver Е.В., 1979; Kubasova T., Koteles G., 1982 та

ін.].

Слід також мати на увазі, шо при дії малих доз і особливо низьких потужностей доз, коли ушкодження генетичного апарату клітини легко репарується, порушення мембранних структур можуть мати першочергове значення.

Особливу увагу серед мембранних ефектів іонізуючого опромінення привертає ефект Петкау - зворотня залежність пошкодження штучних фосфоліпідних мембран від потужності дози. Є дані, які підтверджують ефект Петкау для біомембран [Сунгуров Ю.А., 1988; Scott К.G. et al., 1972; Miller J.J., 1982].

Це визначає актуальність вивчення дії малих доз з низь-

кою потужністю дози на ПМ, які мають першочергове значення в регуляції клітинного метаболізму. Слід сказати, що ці питання досліджені на сьогодні дуже мало.

Поряд з вивченням променевого ураження ПМ важливе значення має пошук модифікаторів ПМ з метою зменшення-радіаційного ураження, а також вивчення дії агентів техногенного походження, які можуть поглиблювати негативний вплив опромінення на ПМ.

ПМ (5'-нуклеотидази і протеїнкіназ) на іонізуюче опромінення з різною потужністю дози та впливу на ці реакції деяких модифікуючих чинників.

протеїнкіназ ПМ щурів, опромінених рентгенівськими променями в дозі 4 Гр з різною потужністю дози (0.9 Гр/хв і 0.05 Гр/хв). 2. Порівняти реакцію 5-нуклеотидази та протеїнкіназ ПМ печінки щурів на хронічне (потужність дози 3.3-10'6 Гр/хв) і гостре (потужність дози 0.5 Гр/хв) опромінення щурів гамма-променями б0Со у дозах 0,14 та 0,42 Г/хв 3. Вивчити активність 5'-нуклеотидази та протеїнкіназ гомогенату і ПМ печінки та еритроцитів у щурів 2-7 поколінь, які народились і постійно утримувались на експериментальній базі ІЕПОР НАН України в місті Чорнобилі. 4. Вивчити активність окремих фракцій протеїнкіназ ПМ мембрани печінки у щурів, що постійно утримувалися в м. Чорнобилі. 5. Дослідити модифікуючу дію деяких факторів (природного антиоксиданту а-токофе-ролу, фармакопейної соняшникової олії та НВЧ-опромінення), які можуть підсилювати або нівелювати реакцію ферментів ПМ на опромінення в малих дозах з низькою потужністю дози. •

вивчена реакція 5-нуклеотидази та протеїнкіназ ПМ на рідкоіонізуюче опромінення в широкому діапазоні потужностей дози від 2,19-Ю'8 Гр/хв до 0,9 Гр/хв. При дослідженні було встановлено зниження активності протеїнкіназ із зниженням потужності дози до певної межі і мінлива стимуляція її потужністю дози 3,3-10‘6 Гр/хв. Зміни в активності 5'-нуклео-тидази не співпадали зі змінами в активності протеїнкіназ. Вперше зафіксовано зниження-активності протеїнкіназ ПМ та

є вивчення особливостей реакції ферментів

Порівняти активність 5-нуклеотидази та

дослідження полягає в тому, що була

еритроцитів щурів, що утримувались на протязі декількох поколінь на експериментальній базі у Чорнобилі. Показано, що зміни в активності ферментів у щурів, які утримувались в Чорнобилі залежали від покоління та від віку тварин.

Дослідження рівня фосфорилювання окремих фракцій білків ПМ печінки молодих щурів, що утримувались у Чорнобилі, показало зниження стимульованого інсуліном та епідермальним фактором росту (ЕФР) фосфорилювання фракцій близьких за молекулярною масою до відповідних рецепторів на фоні збільшення їхньої ліганд-зв'язуючої активності.

Виявлено, що іонізуюче опромінення у-променями 60Со (доза 0.42 сГр; потужність дози 0.5 Гр/хв) і опромінення НВЧ (щільність потоку потужності 0.25 мВТ/см2, частота 2450 МГц), які не викликали зрушень у активності 5'-нуклеотидази і протеїнкіназ при самостійній дії при сумісному впливі приводили до зниження активності обох ферментів.

Теоретичне значення роботи полягає в тому, що в ній виявлені особливості дії рідкоіонізуючого опромінення з маною потужністю дози на активність локалізованих у ПМ фермент'в, що сприятиме розкриттю механізмів специфічної реакції ПМ на іонізуюче опромінення з низькою потужністю дози. Показано також, що дози і потужності іонізуючого і неіонізуючого (НВЧ) опромінення, які самі по собі не викликають змін активності ферментів, при сумісній дії - викликають.

Практичне значення роботи визначається доведеними ра-діопротекторною дією щодо опромінення з високою та низькою потужністю дози ненасичених жирних кислот (соняшникова олія) і токоферолу та можливістю використання змін активності певних мембранних ферментів (протеїнкінази) як біоіндикаторів дії іонізуючого опромінення з низькою потужністю дози. Практичне значення має також виявлення більшої ефективності сумісної дії НВЧ та у-опромінення на ПМ порівняно з окремою їх дією.

Положення^що^зиносяться. на. захист, - Зниження потужності дози рідкоіонізуючого опромінення викликає різноспрямо-вані зміни активності досліджених мембранозв'язаних ферментів.-Протеїнкіназна активність ПМ не змінюється при опроміненні з високою потужністю дози і загалом знижується зі зменшенням

потужності дози в певних межах її та величини дози, що свідчить про можливість використання цього показника як біоіндикатора опромінення з низькою потужністю дози. - Соняшникова фармакопейна олія і розчин а-токоферолу у ній захищають досліджені ферменти від дії іонізуючого опромінення як з високою так і з низькою потужності дози, але комплекс (олія + токоферол) має більш тривалий ефект. - Електромагнітні поля НВЧ-діапазону та у-опромінення °Со викликають пригнічення активності обох ферментів при сумісній дії, не викликаючи зрушень при окремій дії кожного з чинників.

Апробація роботи. Основні матеріали дисертації доповідались на Всесоюзній конференції з питань експериментальної радіаційної ендокринології (Київ, 1988), на 1 Всесоюзному радіобіологічному з'їзді (Москва, 1989), на Всесоюзній конференції "Актуальні проблеми радіобіології та радіаційної генетики" (Обнінськ, 1990), на VI Українському біохімічному з'їзді (Київ, 1992), на X науковій конференції "Відновні та компенсаторні процеси при променевих ураженнях" (Санкт-Петербург, 1992), на Радіобіологічному з'їзді (Київ, 1993).

Об’єм роботи. Дисертація викладена на 134 сторінках машинописного тексту, складається із вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методів дослідження, викладення результатів (4 розділи), їх обговорення, висновків та списку літератури (124 вітчизняних та 121 іноземних джерела). Робота містить 22 таблиці і 6 малюнків.

Впровадження. Дисертація виконана в рамках планових наукових тем: "Вивчити вплив інсуліну та катехоламінів на

біомембрани і особливості гормонемій при довготривалому іонізуючому опроміненні з малою потужністю дози”, "Вивчити ефекти низьких потужностей доз іонізуючого та неіонізуючого опромінювання (окремо і сумісно) на фізико-хімічні властивості ПМ та їхню гормональну реактивність".

За темою дисертації видано 2 інформаційні листи "Про нововведення в систему охорони здоров'я": "Використання змін в активності протеїнкіназ плазматичних мембран еритроцитів як одного з методів біоіндикації опромінення з низькою потужністю дози" та "Використання альфа-токоферолу як мембра-

нотропного радіопротектору при опроміненні з низькою потужністю дози", прийняті на засіданні Вченої ради Інституту експериментальної радіології НЦРМ АМН України (протокол N0 2 від 10.03.94.)

По темі дисертації опубліковано 11 робіт.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Експерименти проведені на самцях білих нелінійних щурів вагою 160 - 180 г. В залежності від мети досліду використовували тварин різного віку та різних умов утримання. В наших експериментах використані також 3, 6, 12 і 24 місячні щурі 2 - 7 поколінь, що утримувалися та розмножувалися в умовах 30-кілометрової зони ЧАЕС (експериментальна база ІЕПОІР ім. Р.Є.Кавецького)

Рентгенівське опромінення проводили на установці РУМ-17 в дозі 4 Гр з різною потужністю дози: 0,9 Гр/хв (ВДП 28 см, фільтри 0,5 мм Си + 1 мм А1, напруга 180 кВ, сила струму 10 мА) та 0,05 Гр/хв (ВДП 90 см, фільтр 0,5 мм Си+1 мм А1, напруга 180 кВ, сила струму 4 мА). Тварин забивали на 1, 3 і 7 добу після опромінення.

Гостре опромінння у-променями 60Со проводили на установці "Рокус" в дозах 0,42 та 0,14 Гр з потужністю дози 0,5 Гр/хв. Тварин забивали через 1; 7 діб та 1; 2 міс після опромінення. Хронічне опромінення проводили на установці "Еталон" з потужністю дози 3,3-Ю'6 Гр/хв у Інституті ядерних досліджень НАН України. Дози 0,14 та 0,42 Гр накопичувалися відповідно за 1 і 3 місяці.

У 30-км зоні ЧАЕС, потужність дози зовнішнього у-опро-мінення становила 2,19-10'8 Гр/хв. Радіаційне навантаження на тварин від зовнішньої компоненти становило 2,1 сГр за життя (в середньому 24-26 міс), а від включених радіонуклідів з гамма-спектром - не більше 0,3 сГр. Гамма-радіоактивність добового раціону тварин - 224 Бк.

Щурів також піддавали впливу електромагнітного поля надвисокої частоти (НВЧ) в режимі безперервної генерації (частота 2450 МГц, щільність потоку потужності 0.25 мВт/см2), на протязі З годин за допомогою магнітного генератора в "безлунних камерах”

Питома швидкість поглинання врозрахунку на щура дорівнювала

0.27 мВт/г на 1 мВт/см2 падаючої потужності. При сумісній дії НВЧ та у-опромінення б0Со щурів спочатку піддавали дії НВЧ-променів, а через 2 год - іонізуючого випромінювання.

При вивченні впливу сс-токоферолу і рафінованої фармакопейної соняшникової олії на реакцію ферментів ПМ на рентгенівське опромінення препарати вводили за 18 годин до опромінення: розчин а-токоферолу (300 мг/мл) в соняшниковій олії у дозі 30 мг/ЮОг маси тіла, а соняшникову олію - в дозі 0,1 мл/100 г маси тіла.

ПМ печінки виділяли за методом [Cuatrekasas P., 1972], використовуючи диференційне центрифугування. Еритроцити виділяли за [Gambhir К.К. et al, 1978]. З отриманних еритроцитів виділяли ПМ (тіні) за [Dodge J. et. al., 1963] гемолізом в 20 мОсм фосфатному буфері, pH 7,4.

Активність 5'-Н визначали за [Emmelot P., Bos C.J., 1966], Неорганічний фосфор за [Taursky a. Shorr, 1953], білок за методом [Lowry A. et al, 1951] в модифікації [Шат-кин А., 1972].

Активність протеїнкіназ визначали за [Tran P.L. і Des-buquois В., 1980] з деякими модифікаціями.

Електрофорез білків ПМ печінки, після їх солюбілізації, проводили в поліакриламідному ґелі за [Laemmli U.K., 1970].

Радіоавтографи електрофореграм отримували на рентгенівській плівці з підсилюючими екранами. Експозиція тривала 24 години.

При вивченні впливу інсуліну та ЕФР на фосфорилювання білків ПМ виділені ПМ безпосередньо перед проведенням про-теїнкіназної реакції інкубували 1 год при 4°С з 500 пмоля інсуліну або ЕФР.

Показники активності інсулінових рецепторів визначали, як описано [Бездробньш Ю.В. и др., 1981]. Активність рецепторів ЕФР оцінювали за часткою зв'язування І25І-ЕФР, доданого у високій та низькій концентраціях.

Отримані результати обробляли статистично з використанням t-критерію Ст’юдента.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Рентгенівське опромінення. Як видно з результатів, представлених табл. 1, характер змін активності 5'-нуклеоти-дази і протеїнкіназ ПМ печінки після рентгенівського опромінення щурів у дозі 4 Гр з потужностями дози, що різнились у 20 разів, залежав від потужності дози. Причому досліджувані ферменти реагували на зміну потужності дози по-різному. Активність 5'-нуклеотидази змінювалась (підвищувалася на 1 добу після опромінення) тільки при опроміненні : високою потужністю дози, в той час як активність протеїнкіназ при рентгенівському опроміненні змінювалась (знижувалася на 3-ю та 7-у добу після опромінення) лише прг низькій потужності дози.

Гостре та хронічне опромінення_______гамма-променями^Со

Отримані результати показують відсутність вірогідних змін з активності 5'-нуклеотидази ПМ і гомогенату печінки при гострому у-опромінюванні 60Со (0,5 Гр/хв) у малих дозах (0,14

0,42 Гр) на всі терміни дослідження. -

Тривале опромінення з потужністю дози 3,3 мкГр/хв де досягнення величин накопичених доз 0,14 та 0,42 Гр не впливало на активність 5'-нуклеотидази ні у гомогенаті і у ПМ печінки. Таким чином, у-опромінення у малих дозах з великоїс (0,5 Гр/хв) і малою (3,3 мкГр/хв) потужностями доз не впливало на активність 5'-нуклеотидази у ПМ печінки.

Щодо активності протеїнкіназ ПМ печінки, то вона зазнає певних змін після гострого опромінення у-променями 60Со. Активність знижувалася на 33% на сьому добу після опромінення у дозі 0,42 Гр і у віддалені строки (на 18% через 1 міс) після дози 0,14 Гр.

Хронічне опромінення тварин (3,3 мкГр/хв) у-променями 60Со стимулює активність протеїнкіназ ПМ печінки на 21% після накопиченої на протязі одного місяця дози 0,14 Гр. Подальша експозиція тварин у цих умовах до трьох місяців (накопичена доза 0,42 Гр) знімала це підвищення (табл. 2).

Як і у випадку з рентгенівським опроміненням спостерігалися різноспрямовані зміни активності досліджуваних ме-мбранозв'язаних ферментів, що може бути пов'язано із спе-

Таблиця 1

Активність протеїнкіназ та 5'-нуклеотидази плазматичних мембран печінки щурів після рентгенівського опромінення у дозі 4 Гр з різною потужністю дози (x±sx, у дужках - значення п)

Варіант досліду Активність протеїнкіназ (пмоль Фн/мг білкуххв) Активність 5’-нуклеотидази (мкмоль Фн/мг білкухгод)

Контроль 3,64 ± 0,49 (10) 3,84 ±0 0,37 (15)

Опромінення 4 Гр 0,9 Гр/хв

1 доба 4,20 + 0,23 (6) 7,30 ± 1,04* (5)

3 доба 3,53 ±0,70 (5) 3,75 ± 1,32 (6)

7 доба 3,50 ±0,79 (5) 3,55 ± 1,14 (6)

0,046 Гр/хв

1 доба 3,36 ±0,65 (6) 4,43 ± 1,42 (9)

3 доба 1,79 ± 0,82* (7) 3,79 ±0,64 (6)

7 доба 2,56 ± 0,78* (5) 5,40 ±0,81 (5)

* - вірогідна відміна від контролю (р< 0,05)

Таблиця 2

Активність протеїнкіназ (пмоль Фн/мг білку хв) плазматичних мембран печінки щурів після хронічного опромінення у-променями 60Со з потужністю дози 3,3-Ю'6 Гр/хв (п=5-6)

0,14 Гр 0,42 Гр

контроль 1,49 + 0,07 1,32 ± 0,07

дослід 1,81 ± 0,08* 1,25 ± 0,07

* - вірогідна відміна від контролю (р<0,05)

цифічними вимогами кожного з ферментів до ліпідного оточення та їхніми функціональними особливостями.

І 2 3 4 5 6

Мал. 2. Радіоавтографи електрофореграм фосфорильованих білків плазматичних мембран печінки щурів, що утримувались у зоні відчуження ЧАЕС (1, 2, 3 - контроль; 4, 5, 6 - утримання у зоні; 1, 4 - преінкубація з фізіологічним розчином; 2, 5 - преінкубація з ЕФР; 3, 6 - преінкубація з інсуліном).

При проведенні електрофорезу у поліакриламідному гелі білків ПМ печінки після протеїнкіназної реакції, як показали радіоавтографи електрофореграм, 14 фракцій зазнавали фосфо-рилювання (мал. 2). При порівнянні радіоавтографів електрофореграм контрольних тварин (доріжки 1-3) і тварин, що утримувалися в 30-км зоні (доріжки 4-6), спостерігалися певні

відміни - деякі фракції на радіоавтографі білків ПМ печінки тварин з 30-км зони порівняно з контролем фосфорилювалися більш інтенсивно (фракції 6, 10, 14), інші - менш інтенсивно (фракції 7, 11, 12).

Слід зазначити, що серед білкових фракцій, що зазнавали фосфорилювання у базальному стані не виявлено фракцій з молекулярною масою, наближеною до молекулярних мас рецепторів ЕФР, як у контрольних щурів (доріжка 1), так і у щурів, що утримувалися в зоні (доріжка 4). Але виявлено фосфорилювання білкових фракцій, близьких за молекулярною масою до р-субо-диниці рецептору інсуліну (фракції 11 та 12) і у контрольних тварин і у тварин, що утримувалися у зоні. Причому у контрольних тварин рівень включення радіонукліду фосфору у ці фракції в базальному стані вищий, ніж у піддослідних тварин.

Під впливом ЕФР та інсуліну in vitro стимуляція фосфорилювання фракцій, близьких за молекулярною масою до відповідних рецепторів, у тварин, що утримувалися в зоні, була зниженою порівняно з контрольними щурами. Разом з тим спостерігалося, збільшення ліганд зв'язуючої активності відповідних рецепторів. Подібна ситуація спостерігається при патологіях, пов'язаних з порушенням функції інсуліну [Samson М. et аі., 1982; Hagino Н. et аі., 1994 та ін.].

Модифікація ефектів іонізуючого опромінення. Дослідження, проведені на інтактних щурах показали, що введення щурам соняшникової олії викликає вірогідне підвищення активності 5'-нуклеотидази ПМ на всі терміни дослідження (1, 2 і 7 доба). Використання розчину а-токоферолу у соняшниковій олії веде до таких самих змін активності 5'-нуклеотидази, як і введення однієї олії.

Введення олії або розчину а-токоферолу викликало зниження активності мембранозв'язаних протеїнкіназ на 3-тю та 7-му добу, але воно було не вірогідним.

Таким чином, судячи зі змін активності мембранозв'язаних ферментів, вибрані нами чинники модифікують стан ПМ ге-патоцитів інтактних щурів. Слід підкреслити, що реакція різних ферментів на введення одного і того ж препарату відрізнялась. Враховуючи ці дані, можна було очікувати модифікації вибраними чинниками ефектів іонізуючого опромінен-

ня на рівні ПМ.

Встановлено, що соняшникова олія знімає підвищення активності 5'-нуклеотидази, яке спостерігали після рентгенівського опромінення з високою потужністю дози на першу добу (табл. 1). На фоні дії соняшникової олії рентгенівське опромінення з низького потужністю дози не викликало зниження активності мембранозв’язаних протеїнкіназ на 3-ю добу, що мало місце без введення модифікатора (табл. 1), але не знімало ефекту на пізніший термін після опромінення (7 доба).

Введення розчину а-токоферолу також знімало підвищення активності 5'-нуклеотидази на першу добу після опромінення з високою потужністю дози. На відміну від соняшникової олії, розчин а-токоферолу знімав зниження активності мембра-нозв'язаних протеїнкіназ не лише на 3-ю, а й на 7-у добу після опромінення з низькою потужністю дози (табл. 3).

Таблиця З

Вплив введення розчину а-токоферолу у соняшниковій олії на активність протеїнкіназ плазматичних мембран печінки щурів, підданих рентгенівському опроміненню з різною потужністю дози (пмоль Фн/мг білку хв, п = 5-6)

Термін Контроль Рентгенівське опромінення

(4 Гр; 0,05 Гр/хв) (4 Гр; 0,9 Гр/хв)

1 доба 2,04±0,18 1,88+0,16 (р>0,05) 2,10±0,24 (р>0,05)

3 доба 1,81±0,09 1,71+0,02 1,66±0,12

7 доба 1,74+0,13 1,77±0,15 1,90+0,14

Отримані дані показали захисний ефект обох досліджених препаратів на ПМ гепатоцитів печінки при іонізуючому опроміненні і з високою і з низькою потужністю дози. Захисні властивості були притаманні обом дослідженим препаратам, хо-

ча при опроміненні з низькою потужністю дози захисний ефект розчину токоферолу у олії був більш вираженим і тривалим, що може бути пов’язаним як з особливостями антиоксидантної дії токоферолу так і з перевагами захисту двокомпонентною системою з різними механізмами дії компонентів.

Таблиця 4

Активність протеїнкіназ та 5'-нуклеотидази плазматичних мембран печінки щурів, опромінених у-променями 60Со, НВЧ-променями та їх комбінацією (пмоль Фн/мг білку-хв;

п =6-8)

60Со НВЧ НВЧ + 60Со

(0,42 Гр; 0,5 Гр/хв) (3 год; 0,25 мВт/см2)

протеїнкінази

Контроль 1,03±0,07 1,30+0,05 1,54±0,02

Дослід 1,12+0,10 1,32±0,08 1,12+0,05*

5'-нуклеотидаза

Контроль 8,40±0,75 12,30±0,83 7,50±0,32

Дослід 8,72±0,43 11,87±0,61 5,40±0,26*

* - вірогідна відміна від контролю (р<0,05)

Дослідження ефектів сумісної дії гострого іонізуючого (у-промені 60Со) та НВЧ-опромінення показали певні зміни в реакції ферментів. Активність 5'-нуклеотидази ПМ знижувалась на 28% від контрольного рівня, а гомогенату - не змінювалася. Протеїнкіназна активність ПМ печінки знижувалася на 27%. В той час як окрема дія у-опромінення не викликала змін в активності 5'-нуклеотидази гомогенату і ПМ печінки та протеїнкіназ ПМ (табл. 4). Саме НВЧ-опромінення з щільністю потоку енергії 0,25 мВт/см2 також не призводить до змін активності досліджуваних мембранозв’язаних ферментів ПМ печінки та 5’-нуклеотидази гомогенату (табл. 4).

Загалом отримані дані щодо протеїнкіназної активності ПМ

при використаних нами дозах і потужностях доз показали зниження її при потужності дози 2,2-Ю'8 Гр/хв; відсутність при потужності 3,3 мкГр/хв і знову зниження при 5 сГр/хв, шо підтверджує розроблювану О.Б.Бурлаковою [1994] концепцію дії надмалих доз, згідно з якою ефекти надмапих доз з подальшим зростанням дози зникають - "зона мовчання" (завдяки репараційним процесам) і знов з’являються при подальшому зростанні дози. Разом з тим ці дані говорять про те, що активність мембранозв’язаних протеїнкіназ в певних межах доз та потужностей доз може розглядатися як можливий кандидат у біоіндикатори впливу опромінення з малою потужністю дози.

ВИСНОВКИ

1. Рентгенівське опромінення (4 Гр) з високою потужністю дози (0,9 Гр/хв) не змінює активності протеїнкіназ

плазматичної мембрани печінки, а з низькою потужністю дози (0,05 Гр/хв) викликає її тривале зниження. При хронічному опроміненні у-променями °Со з потужністю дози 3,3-Ю'6 Гр/хв спостерігали стимуляцію протеїнкіназної активності печінки при накопиченій дозі 0,14 Гр, яка зникала з подальшим накопиченням дози до 0,42 Гр.

2. Активність 5’-нуклеотидази збільшувалась при рент-

генівському опроміненні (4 Гр) з високою потужністю дози (0,9 Гр/хв) і не змінювалась при опроміненні з низькою потужністю дози (0,05 Гр/хв), а також при хронічному (3,3-10‘6 Гр/хв) та гострому (0,5 Гр/хв) опроміненні у-променями 60Со

в обох малих дозах (0,14 та 0,42 Гр).

3. У щурів, які утримувалися на протязі декількох по-

колінь у 30-км зоні ЧАЕС, активність ферментів плазматичної мембрани печінки також змінювалася різноспрямовано: про-

теїнкіназна активність знижувалася у молодих (3 міс) і не змінювалася у старих (12 та 24 міс) тварин. Активність 5’-нуклеотидази зростала у 6-місячних щурів і знижувалася у 12- та 24-місячних.

4. Введення за 18 год до рентгенівського опромінення

фармакопейної соняшникової олії (0,Імл/ЮОг маси тіла) або а-токоферолу (ЗОмг/ЮОг маси тіла) запобігало змінам, які вини-

кали після опромінення як з високою так і з низькою потужністю дози. Захисний ефект олії був менш довготривалим.

5. Проведення НВЧ-опромінення з низькою щільністю потоку потужності (0,25 мВт/см2) перед гострим опроміненням у-променями 60Со у малій дозі (0,42 Гр) викликає зниження активності 5'-нуклеотидази та мембранозв'язаних пртеїнкіназ. При окремій дії як іонізуючого так і неіонізуючого опромінення у таких малих дозах вірогідних змін не спостерігали.

б. Фосфорилювання окремих фракцій мембранозв’язаних протеїнкіназ плазматичних мембран, які за молекулярною вагою

* відповідають рецепторам ЕФР та інсуліну, зменшувалось під впливом відповідних лігандів у щурів, що утримувались в 30-км зоні ЧАЕС на фоні збільшення лігандзв'язуючої активності рецепторів.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бездробный Ю.В., Божок О.В. Изменение активности 5’-нуклеотидазы и протеинкиназы плазматической мембраны печени в зависимости от мощности дозы при рентгеновском облучении крыс // Радиобиология. - 1992. - Т. 32, вып. 3. - С. 401-405.

2. Божок О.В., Бездробный Ю.В., Серкиз Я.И., Дрозд И.П, Изучение влияния хронического внешнего облучения 60-Со и внутреннего и внешнего облучения в зоне аварии ЧАЭС на активность ферментов плазматических мембран печени крыс // Тез. докл. 10 науч. конфер. "Восстановительные и компенсаторные процессы при лучевых поражениях". Санкт-Петербург. -1992.- С.18.

3. Бездробний Ю.В., Божок О.В., Бездробна Л.К., ДроздІ.П Вплив іонізуючої радіації з низькою потужністю дози нг активність 5’-нуклеотидази та протеїнкінази плазматичних мембран печінки // Тези допов. 6 Українського біохімічногс з'їзду, Київ 1992. В-во УСТА. - С.146.

4. Бездробный Ю.В., Божок О.В., Дубровский И.Б. Влияние снижения мощности дозы рентгеновского излучения на состояние плазматических мембран печени крыс // Республик, межвед.

сборник "Проблемы радиационной медицины". Вып. 5, Киев," Здоров'я". - 1993. - С. 170-174.

5. Божок О.В. Влияние малых доз ионизирующего излучения на активность ферментов плазматических мембран печени крыс //Тез. докл. конф. мол. ученых, Киев. Там же. С. 175.

6. Божок О.В., Глебова Л.Н., Прокопенко В.П., Бездробный Ю.В. Сравнение влияния больших и малых доз ионизирующего и неионизирующего излучения на активность 5'-нук-леотидазы плазматических мембран печени крыс // Тез. докл. Радиобиологический съезд Киев 1993, Пущино,1993. С. 123.

7. Бездробный Ю.В., Божок О.В. Активность 5'-нуклеоти-дазы и протеинкиназ плазматической мембраны печени после редкоионизирующего облучения в диапазоне малых доз и малых мощностей доз // Там же. С. 92.

8. Божок О.В., Варецький В.В., Бездробний Ю.В. Вплив малих доз іонізуючого і неіонізуючого опромінення при їх роздільній та сукупній дії на активність ферментів плазматичних мембран печінки щурів // Тези допов. 1 з'їзду Українського біофізичного товариства, Київ, 20-24 червня 1994. Київ. 1994. С. 40.

9. Бездробний Ю.В., Серкіз Я.І., Божок О.В., Індик В.М. Активність 5’-нуклеотидази і протеїнкіназ плазматичної мембрани та 5'-нуклеотидази гомогенату печінки щурів третього та четвертого поколінь, що утримувалися в зоні аварії на Чорнобильській АЕС // Доповіді академії наук України. - 1994. -No 6. - С. 166-170.

10. Божок О.В., Бездробний Ю.В., Кулик Г.О., СеркізЯ.І., Картель A.A. Фосфорилювання білків і активність рецепторів інсуліну та епідермального фактору росту у плазматичних мембранах печінки щурів за умов зони вітчуження // Український біох. журн. - 1994. - Т. 66, No 5. - С. 35-39.

11. Бездробний Ю.В., Божок О.В., Серкіз Я.І., ІндикВ.М. Вплив реальних умов опромінення на активність протеїнкіназ та 5'-нуклеотидази плазматичної мембрани печінки щурів різних поколінь і віку, які утримувалися в зоні аварії на Чорнобильській АЕС // Доповіді національної академії наук України. - 1995. - No 3. - С. 112-114.

ionising radiation with______dif-

i 30-km Cho_rnohyl

zone on enzyme activity of the rat_____________Liver plasmatic_____membrane

and its modification (manuscript).

The dissertation work for the degree candidate of biological sciences (speciality 03.00.08 - radiobiology), Institu-

te of experimental pathology, oncology and radiobiology of Ukrainian NAS, Kiev, 1995.

11 scientific works are defending, they have included data about reaction of liver plasmatic membrane enzymes after ionizaining irradiation at the different dose rates in the rats and its modification by membranotropic agents.

и_£ГО_модификашія (рукопись).

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.08 - радиобиология, Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е.Кавецкого НАН Украины, Киев, 1995.

Защищается 11 научных работ, которые содержат данные об особенностях реакции ферментов плазматической мембраны печени крыс на ионизирующее облучение с разной мощностью дозы и ее модификации мембранотропными агентами.

Ключові слова: низька потужність дози, мембранозв'язані ферменти, мембранотропні чинники.