Geum.ru

Программа фундаментальных исследований Президиума ран

Вид материалаПрограмма

Содержание


Исследование комплексного воздействия ионизирующей и ультрафиолетовой радиации на растворы кристаллинов и на хрусталик глаза мыш
Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, МГУ им. М.В.Ломоносова
В.А. Шарпатый, В.М. Андреев, Н.В. Кузнецова, В.А. Кузьмин
Подобный материал:
1   ...   51   52   53   54   55   56   57   58   ...   72
^

ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ РАДИАЦИИ НА РАСТВОРЫ КРИСТАЛЛИНОВ И НА ХРУСТАЛИК ГЛАЗА МЫШИ

К.О. Муранов1), Н.Б. Полянский1), А.В. Спасский2), К. А.Труханов2), Б.С. Федоренко3), А.Н. Кабаченко3), М.А. Островский 1)

^
1)Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 2)МГУ им. М.В.Ломоносова
3) Объединенный институт ядерных исследований г. Дубна


Катаракта - одно из отдаленных последствий воздействия космических лучей на здоровье космонавтов (Cucinotta et al. 2001; Rafnsson et al. 2005; Rastegar, Eckart, and Mertz 2002). Недавно мы показали, под действием облучения растворов белков хрусталика глаза - кристаллинов ядрами высокой энергии в них возникают скрытые повреждения. Такие повреждения выявлялись при последующем облучение кристаллинов УФ светом (Островский и др. 2003, 2004). Таким образом, УФ облучение может служить фактором, провоцирующим и ускоряющим развитие радиационной катаракты. Проверка этого предположения проводится нами в рамках программы «Фундаментальные науки – медицине».

Конкретными задачами были, во-первых, продолжение изучение повреждающего действия высокоэнергетических частиц на L- кристаллин хрусталика глаза быка in-vitro и, во-вторых, исследование in-vivo.влияние комбинации однократного облучения - излучения и последующего ежедневного ультрафиолетового облучения на формирование катаракты у мышей.

Методика. Раствор L- кристаллина (4-5 мг/мл) облучали альфа- частицами (7 Мэв/нуклон) в интервале доз от 2.5 до 50 Gy. Показано, что облучение в дозах больших 5 Gy вызывает повреждение в виде образования меж- и внутримолекулярных сшивок, приводящих к агрегации белка. Облучение в меньших дозах вызывает образование скрытых внутримолекулярных повреждений как в виде разрывов полипептидной цепи белка так и внутримолекулярных сшивок.

В эксперименте in-vivo использовали мышей-самцов F1 (C57Black X CBA). Были сформированы следующие группы: (1) контроль – 18 шт; (2) однократное облучение - лучами в дозе 2 Gy – 20 шт; (3) однократное облучение - лучами в дозе 4 Gy – 20 шт; (4) однократное облучение - лучами в дозе 2 Gy + ежедневное облучение ультрафиолетом – 20 шт; (5) однократное облучение - лучами в дозе 4 Gy + ежедневное облучение ультрафиолетом – 20 шт; (6) ежедневное облучение ультрафиолетом – 18 шт. Облучению - лучами подвергали все тело животного. Ежедневное облучение мышей ультрафиолетом в диапазоне 280-380 нм в течение 15 мин (мощность ультрафиолета в районе облучения 5.5+0.8 Вт/М2) проводили в специальной клетке, для увеличения дозы ультрафиолета, попадающего в глаз животных периодически беспокоили. Развитие катаракты оценивали методом экспертных оценок фотографии хрусталиков, полученные с помощью щелевой лампы (ЩЛ-1), снабженной цифровым фотоаппаратом (Kodak CoolPix P5000).

Результаты. Показано, что на пятый месяц после начала эксперимента в хрусталиках животных появляются слабые кортикальные помутнения (1-2 балла) во всех экспериментальных группах, а также образование заднеполярных помутнений у отдельных животных из групп, облученных - лучами, что совпадает с данными описанными в литературе.

Статистически значимая разница в степени повреждения хрусталика обнаружена между животными, получавшими 2 Gy и получавшими комбинации дозы 4Gy и УФ облучения (p = 0.015, критерий Манна-Уитни). На основании полученных результатов эксперимент продлен еще на 5 месяцев для достижения образования выраженных помутнений.

МЕХАНИЗМЫ ИНАКТИВАЦИИ БАКТЕРИОФАГА РМ2, КАК МОДЕЛЬНОГО ПАТОГЕННОГО АГЕНТА, В КРОВИ И МЕДИЦИНСКИХ ПРЕПАРАТАХ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ВИДИМОГО СВЕТА В ПРИСУТСТВИИ КРАСИТЕЛЕЙ




^

В.А. Шарпатый, В.М. Андреев, Н.В. Кузнецова, В.А. Кузьмин

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля, РАН, Москва


Продолжено исследование инактивации фага РМ2 при комбинированном воздействии гамма-излучения (кобальт-60, максимальная доза 2,2 кГр) и видимого света в присутствии цианиновых красителей – диэтилтиадикарбоцианина (К1) и диэтилтиакарбоцианина (К2). Использовали неочищенный фаг в лизате, разбавленном питательной средой (0,45 М NaCl, 50 мM MgSO4, 10 мM CaCl2, 8 г/л пептона). Под действием гамма-излучения титр жизнеспособного фага (Т) снижался пропорционально дозе (максимально, в три раза). Затем гамма-облученные, а также необлученные образцы подвергали фотоинактивации (краситель К2). Найдено, что эффект фотоинактивации почти аддитивно складывается с эффектом гамма-инактивации: ΔlgT = ΔlgTФ + ΔlgTГ. Таким образом, гамма облучение только незначительно увеличило чувствительность выжившего фага к фотоинактивации.

Ранее мы сообщали о фотоинактивации фага РМ2 в присутствии К1, который имел значительную примесь К2. Оказалось, что в присутствии чистого К1 фотоинактивации практически нет, а чистый К2, наоборот, очень активен (возможно, потому, что К2 более растворим в водной среде, чем К1).

Фаг, введенный в нормальную бычью сыворотку (НБС) или в питательную среду с сывороточным альбумином человека (САЧ,50 мг/мл), был резистентен к фотоинактивации, однако, после разбавления НБС или САЧ в 100 или более раз питательной средой фотоинактивация становилась заметной. Это показывает, что в сыворотке краситель захватывается альбумином.

В ряде опытов с К1 + К2 и с К2 (более 13 мкМ) при 0° удалось получить большую глубину фотоинактивации (снижение титра на 5-6 порядков) за 10-15 минут. При таких концентрациях большая часть красителя находилась в виде больших агрегатов. При меньших концентрациях, когда краска оставалась в растворе (мономеры, димеры и более крупные агрегаты) титр фага быстро снижался на два порядка, а при дальнейшем освещении сохранялся почти постоянным. При освещении в питательной среде краситель быстро деградирует. При добавлении в среду азида натрия (0,2 М) фаг не поддавался фотоинактивации. Это указывает на то, что фотоинактивация (и деградация краски) происходит под действием синглетного кислорода. Зависимость начальной скорости фотоинактивации от концентрации красителя сходна с зависимостью концентрации димера от суммарной концентрации красителя. Это позволяет предположить, что в данных условиях именно димеры и более высокие агрегаты являются генераторами синглетного кислорода.