Geum.ru

Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки – медицине

Вид материалаПрограмма

Содержание


Измерение ряда макромолекулярных характеристик крови человека как вероятных биомаркеров отдаленных последствий низкодозового обл
Изучение действия низкоинтенсивного излучения, моделирующего радиационные нагрузки в условиях авиационных полетов в атмосфере на
Подобный материал:
1   ...   45   46   47   48   49   50   51   52   ...   74

ИЗМЕРЕНИЕ РЯДА МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КРОВИ ЧЕЛОВЕКА КАК ВЕРОЯТНЫХ БИОМАРКЕРОВ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ НИЗКОДОЗОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ




Е.Б. Бурлакова, А.Н. Голощапов, С.М. Гуревич, Г.П.Жижина, Т.М.Заварыкина, Г.Ф.Иваненко, А.И.Козаченко, Л.Г. Наглер, Ю.А.Трещенкова, Л.Д.Фаткуллина




Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН


Целью настоящей работы является изучение биомаркеров отдаленных последствий облучения человека в малых дозах, а именно, показателей антиоксидантного статуса организма. Проведено измерение содержания в периферической крови витамина Е, восстановленного глутатиона, глутатионпероксидазы и глутатинредуктазы, уровня МДА в эритроцитах как маркера эффективной дозы ИР, гемолиза эритроцитов и времени вращательной корреляции спиновых зондов как показателя текучести липидов мембран этих клеток. Были исследованы образцы крови 34 человек в возрасте 40-45 лет, не подвергавшихся воздействию ионизирующей радиации (ИР), и 35 пациентов той же возрастной группы, получивших малую дозу ИР 5-6 лет назад.

Обнаружено, что по большинству изученных параметров группа облученных лиц отличается от группы «контроля». Так, показано снижение содержания в плазме крови витамина Е и повышение уровня восстановленного глутатиона на отдаленные сроки после облучения. В эритроцитах обнаружено повышение содержания глутатионпероксидазы (ГП), супероксиддисмутазы (СОД), и напротив, снижение уровня глутатионредуктазы (ГР) и гемолиза этих клеток. В мембранах эритроцитов выявлена интенсификация процессов перекисного окисления липидов (по содержанию МДА), которая сопровождается изменением микровязкости мембран; в лимфоцитах – индукция однонитевых и двунитевых разрывов ДНК. Кроме того, проведенное измерение активности (А) антиоксидантных ферментов: СОД, ГР и ГП в эритроцитах у групп лиц разного возраста в интервале 25-65 лет показало, что в контроле АСОД сохранялась постоянной во всем исследованном возрастном интервале; АГП с возрастом до 35 лет практически не менялась, а от 35 до 55 лет снижалась почти вдвое. АГР в контрольной группе сохранялась постоянной до 50 лет, а затем возрастала.

Облучение приводит к изменению характера возрастных зависимостей активности антиоксидантных ферментов, а именно, к снижению активностей СОД и ГП в возрасте 40-45 лет. АГР у возрастных групп 25-40 лет оставалась постоянной на уровне контроля, а затем плавно снижалась, примерно в 2,5 раза к 65 годам. В норме СОД, ГП и ГР функционируют взаимосвязано, причем соотношение активностей АСОД/АГП и АГР/АГП сохраняется постоянным, обеспечивающим поддержание стационарной концентрации активных форм кислорода. У облученных молодых людей отношение АСОД/АГП оказалось выше, чем в контроле соответствующего возраста, почти в 3 раза, что указывает на наличие дисбаланса в антиоксидантной системе, характерного для стареющего организма.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что наиболее чувствительным звеном антиоксидантной системы человека к действию малых доз радиации являются ферменты глутатионового цикла. Прогноз отдаленных последствий действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах указывает на то, что к группам повышенного риска можно отнести детей, молодых людей в возрасте 30 лет и людей старшего возраста.


ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, МОДЕЛИРУЮЩЕГО РАДИАЦИОННЫЕ НАГРУЗКИ В УСЛОВИЯХ АВИАЦИОННЫХ ПОЛЕТОВ В АТМОСФЕРЕ НА ВЫСОТЕ 10 КМ,

НА МЫШАХ IN VIVО




С.И.Заичкина 1), О.М.Розанова 1), А.Х.Ахмадиева 1), Г.Ф.Аптикаева 1),

Е.Н.Смирнова 1), С.П.Романченко 1), В.Н.Пелешко 2)




1)Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино
2)ГНЦ РФ Институт физики высоких энергий, Протвино


Целью настоящего проекта являлось изучение особенностей действия низкоинтенсивного излучения, моделирующего радиационные нагрузки в условиях авиационных полетов в атмосфере на высоте около 10 км, в области доз 0.5–16 сГр при средней мощности дозы 0.43 cГр/сут в клетках костного мозга мышей с помощью микроядерного теста. Были изучены дозовая зависимость, адаптивный ответ (АО) и генетическая нестабильность (ГН) в F1 и F2 поколениях мышей, рожденных от самцов, облученных дозами 0.5 и 16 сГр. Исследовали также генетическую нестабильность в клетках костного мозга мышей F2 и F3 поколений, рожденных от самцов, предварительно облученных этим же излучением в дозах 21.5 и 31.5 сГр (1 cГр/сут). Облучение мышей линии SHK проводилось круглосуточно в поле излучения за верхней бетонной защитой Серпуховского ускорителя протонов с энергией 70 ГэВ (У-70 ИФВЭ) в течение времени, необходимого для накопления доз, равных 0.5; 2; 5; 9 и 16 сГр. Для выявления адаптивного ответа через 24 ч соответствующие группы мышей облучались выявляющей дозой 1.5 Гр (1 Гр/мин) рентгеновского излучения. Исследование генетической нестабильности проводили на мышах F1 и F2 поколений, рожденных от самцов, облученных в дозах 0.5 и 16 сГр, а также F2 и F3 поколений, полученных от самцов, облученных дозами 21.5 и 31.5 сГр. Для определения уровня цитогенетического повреждения через 28 ч после облучения животных забивали методом цервикальной дислокации и по стандартной методике готовили препараты костного мозга.

В результате проведенных экспериментов было показано, что облучение мышей в дозах 0.5–16 сГр приводило к росту цитогенети-ческих повреждений и не индуцировало АО в клетках костного мозга. У самцов F1 и F2 поколений, рожденных от самцов, облученных дозами 0.5 и 16 сГр, спонтанный уровень цитогенетических нарушений был такой же, как у самцов, рожденных от необлученных родителей. У мышей, рож-денных от самцов, облученных самой низкой дозой 0.5 сГр как в F1, так и в F2 поколениях не наблюдалось изменения в радиочувствительности, в то время как в F1 отсутствовал АО при облучении по стандартной схеме, но индуцировался во втором поколении. Однако у мышей, рожденных от самцов, облученных в дозе 16 сГр, наблюдалось повышение чувствительности к дополнительному облучению в дозе 1.5 Гр и отсутствие индукции АО как в F1, так и в F2 поколениях, что указывает на генетическую нестабильность. У мышей F2 и F3 поколений, полученных от самцов, облученных дозами 21.5 и 31.5 сГр, как и было нами ранее показано в F1 поколении, сохранялась ГН, которая проявлялась в отсутствии АО. Полученные данные могут быть использованы для оценки отдаленных последствий действия низких доз хронического воздействия излучений с высокими значениями ЛПЭ и радиационных рисков при долговременных авиационных и пилотируемых космических полетах, а также для разработки теоретических основ адаптационной медицины.