CC BY
45
плазматической мембраны эритроцитов доноров и больных сахарным диабетом позволило выявить более высокие значения модуля изометрического сжатия мембраны по периферии диска эритроцитов, по сравнению с областью центрального углубления, что отражает различия в упруго-вязкостных свойствах цитоплазматической мембраны эритроцитов контрольных групп доноров. Показатели модуля Юнга эритроцитов у больных ИЗСД и ИНСД значительно ниже, чем у эритроцитов доноров контрольных групп. Воздействие СДИКД в условиях in vitro на эритроциты доноров носит преимущественно дозозависимый характер, сопровождается понижением показателя модуля Юнга, увеличением упруговязкостных свойств и плотности молекулярной упаковки клеточной мембраны. В тоже время влияние СДИКД на эритроциты больных сахарным диабетом приводит к увеличению значений модуля Юнга, понижению упруго-вязкостных характеристик мембраны и уменьшению плотности упаковки липидов. Повышение или понижение значений модуля Юнга отражает изменения пространственной организации молекулярной структуры цитоплазматической мембраны, происходящие под влиянием красного светодиодного излучения, а также показывает возможность ее коррекции в норме и патологии.
Литература
1. Гущина, Ю.Ю. Исследование различий морфологических параметров клеток крови человека методом сканирующей зондовой микроскопии / Ю.Ю. Гущина, С.Н. Плескова, М.Б. Звонкова // Поверхность. Ренгеновские, синхронные и нейтронные исследования.- 2005.- № 1.- С. 48-53.
2. Карандашов, В.И. Фототерапия (светолечение): Руководство для врачей / В.И. Карандашов, Е.Б. Петухов, В.С. Зродников.- М.: Медицина, 2001.- 392 с.
3. Колосова, М.В. Состав липидов мембран эритроцитов и их биофизические характеристики у детей с инсулинзависимым сахарным диабетом в процессе терапии / М.В. Колосова, В.В. Новицкий, Е.А. Степовая // Клиническая лабораторная диагностика-2001.- № 1.- С. 1-12.
4. Молекулярные нарушения мембраны эритроцитов при патологии разного генеза являются типовой реакцией организма: контуры проблемы /
B.В. Новицкий [и др.] // Бюллетень сибирской медицины.- 2006.- № 2.- С. 62-69.
5. Лагутина, А.А. Состояние клеточных мембран при сахарном диабете и его изменение под воздействием гипербарического кислорода / А.А. Лагутина,
А.А. Белявский, С.А. Белявский // Анестезиология и реаниматология.- 2004.- № 3.- С. 57-58.
6. Лебедев, Д.В. Измерение модуля Юнга биологических объектов в жидкой среде с помощью специального зонда атомно-силового микроскопа / Д.В. Лебедев, А.П. Чукланов, А.А. Бухараев,
О.С. Дружинина // Письма в ЖТФ. 2009.- Т.35.- №8.-
C. 54-61.
7. Столбовская, О.В. Функциональная активность нейтрофилов крови при сахарном диабете и ее коррекция некогерентным светодиодным излучением красного диапазона in vitro / О.В. Столбовская, Р.М. Хайруллин, Т.К. Куликова // Морфологические ведомости.- 2005.- № 1-2.- С. 232-232.
8. Федорова, М.З. Использование атомносиловой микроскопии для оценки морфометрических показателей крови / М.З. Федорова, Н.А. Павлов, Е.В. Зубарева, С.В. Надеждин, В.В. Симонов,
Н.А. Забиняков, Е.С. Тверигина // Биофизика-2008.- Т. 53.- вып. 6.- С. 1014-1018.
9. Francis, L.W. Atomic force microscopy comes of age / L.W. Francis, P.D. Lewis, C.J. R.S. Conlan // Biology Cell.- 2010.- Vol. 102.- № 2.- P. 133-143.
УДК 614.8.086.52
ВЛИЯНИЕ АНТИОКСИДАНТА ЛИГАНД НА ДИНАМИКУ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У
ОБЛУЧЕННЫХ КРЫС
Р. А. ТАРУМОВ, А.А. АНТУШЕВИЧ
Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, улица академика Лебедева, 6, г. Санкт-Петербург, 194044
Аннотация: целью исследования явилось изучение радиозащитной эффективности литиевой соли глута-тиона (литана) на модели экспериментальной радиационно-индуцированной гемодепрессии у крыс. Оценку радиозащитной эффективности литана проводили путем изучения изменения динамики содержания лейкоцитов, тромбоцитов и эритроцитов периферической крови в различные сроки после воздействия ионизирующего излучения. Установлено, что применение литана в лекарственной форме или виде субстанции в течение 5 сут после рентгеновского облучения в дозе 5 Гр по одному разу в день способствовало существенному снижению глубины падения количества тромбоцитов и лейкоцитов.
Ключевые слова: облучение, антиоксиданты, литан, гемостимулирующая активность, периферическая кровь.
EFFECT OF ANTIOXIDANT LITAN ON THE DYNAMICS OF HEMATOLOGICAL PARAMETERS IN IRRADIATED RATS
R.A. TARUMOV, A.A. ANTUSHEVICH Military Medical S.M. Kirov Academy
Absatract: the purpose of the study was the investigation of radioprotective efficacy lithium salt of glutathione (li-tan) on experimental models of radiation-induced hemodepression in rats. Assess the effectiveness of radioprotective litan conducted by examining the content of the dynamics of leukocytes, platelets and red blood cells in peripheral blood at various times after acute irradiation. It is established that application of litan in drag form or a substance during 5 days after X-ray irradiation at a dose of 5 Gy once a day contributed to a significant reduction in the depth of the fall of the number of platelets and white blood cells.
Key words: irradiation, antioxidants, litan, hemostimulating ctivity, peripheral blood.
Широкое внедрение ядерных технологий во все сферы деятельности человека (промышленное производство, энергетика, наука, медицина и др.) приводит к увеличению общего числа радиационноопасных объектов и неуклонному повышению вероятности возникновения радиационных аварий [3]. Надежная противорадиационная защита, в том числе фармакологическая, является необходимым условием для обеспечения деятельности ряда специалистов (космонавты, персонал ядерных энергетических и исследовательских установок, личный состав спасательных служб и др.) в аварийных и других экстремальных ситуациях, связанных с риском облучения. В настоящее время большинство исследователей сходятся во мнении, что среди наиболее эффективных средств, позволяющих снизить пострадиационный окислительный стресс и добиться восстановления клеточности костного мозга, ведущее место занимают антиоксиданты [5,7,9]. Одним из современных антиоксидантов является литан - синтетический препарат литиевой соли окисленного глутатиона, который в настоящее время проходит клинические испытания. Данных об эффективности литана в отношении системы кроветворения при радиационном поражении недостаточно, в связи с чем целью нашего исследования явилось изучение гемостимулирующей активности препарата литан на модели экспериментальной радиационно-индуцированной гемодепрессии у крыс.
Материалы и методы исследования. Экспериментальное исследование выполнено на 60 белых беспородных крысах-самцах массой 180-200 г, содержавшихся в стандартных условиях вивария кафедры военной токсикологии и медицинской защиты Военно-медицинской академии. Животные были разбиты на 5 групп по 12 особей в каждой.
В эксперименте использовался разработанный специалистами ЗАО «ВАМ» (Санкт-Петербург) синтетический препарат литан в виде лекарственной формы раствора для инъекций в ампулах по 1 мл (30 мг в 1 мл) и кристаллической субстанции светложелтого цвета, которую перед введением лабораторным животным растворяли в 0,9 % ЫаС1. Объем вво-
димого животным раствора литана составлял 0,1 мл на 100 г массы тела. Опытным группам подкожно вводили лекарственную форму или субстанцию ли-тана в дозе 30 мг/кг в разное время до или после облучения. Так, животные первой группы (Л1) получали лекарственную форму литана через 1, 24, 48, 72, 96 и 120 ч после облучения. Животным второй группы (Л2) в те же сроки вводили препарат в виде субстанции. Животные третьей группы (ЛЗ) получали лекарственную форму препарата по той же схеме, но в сочетании с предварительным введением литана за 24 ч до облучения. Четвертая группа (Л4) получала препарат однократно за 24 ч до воздействия радиации. Животные контрольной группы получали растворитель в том же объеме, что и опытные.
Для экспериментального моделирования радиационных поражений крыс подвергали общему однократному рентгеновскому облучению в дозе 5 Гр на установке РУМ-17 (напряжение 180 кВ, сила тока 15 мА, фильтр 0,5 мм Си + 1,0 мм А1, мощность дозы 41,3 Р/мин, кожно-фокусное расстояние 50 см, облучение одностороннее в направлении спина-грудь). Оценку эффективности препарата проводили по гематологическим показателям содержания общего количества лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов в крови.
Забор крови у животных производился из хвостовой вены на 1, 3, 7 и 15 сут после облучения. Причем, если время забора крови приходилось на день введения препарата, то взятие крови осуществляли спустя 4-5 ч. после инъекции. В качестве антикоагулянта использовали ЭДТА из расчета 2-3 кристалла на 100 мкл крови. Подсчет форменных элементов производили в камере Горяева с использованием микроскопа «Микмед-6» [1].
Статистическую обработку полученных результатов проводили на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel. В каждой группе рассчитывали средние значения и ошибку от среднего. Оценку различий между выборками осуществляли с использованием t-критерия Стьюдента. Различия сравниваемых результатов (M±m, где M - выборочное среднее арифметическое, m - ошибка среднего арифметического)
считались достоверными при достигнутом уровне значимости р<0,05. В каждом случае указывалась фактическая величина допустимого уровня значимости р для используемого статистического критерия.
Результаты и их обсуждение. В результате проведенных исследований установлено, что изученный препарат обладает гемостимулирующей активностью и способствует коррекции постлучевой мие-лосупрессии.
Таблица 1
Влияние литана на общее количество лейкоцитов в периферической крови белых беспородных крыс, подвергнутых рентгеновскому облучению в дозе 5 Гр (п=12)
Примечание: 1 - Отличие от группы «Облучение», р=0,045
2 - Отличие от группы «Облучение», р=0,0002
3 - Отличие от группы «Облучение», р=0,048
4 - Отличие от группы «Облучение», р=0,02
Таблица 2
Влияние литана на количество тромбоцитов в периферической крови белых беспородных крыс, подвергнутых рентгеновскому облучению в дозе 5 Гр (п=12)
Как видно из данных, представленных в табл. 1, уже на 3 сут после облучения количество лейкоцитов у животных контрольной группы уменьшалось по сравнению с фоновыми значениями более чем в 5 раз. Через 7 сут после облучения начиналось восстановление числа лейкоцитов, а к 15 сут значение этого показателя возвращалось к уровню нормальных (фоновых) величин. На фоне введения литана по схеме Л1 и Л2 количество лейкоцитов периферической крови значимо возрастало по сравнению контролем на 3 и 7 сут после радиационного воздействия в среднем в 1,7 раза (р < 0,05). К 15 сут наблюдения содержание лейкоцитов в крови животных опытных групп Л1 и Л2 восстановилось до уровня нормальных величин.
При изучении влияния облучения на содержание тромбоцитов установлено, что на 7 сут после радиационного воздействия величина изучаемого показателя уменьшилась более чем в 6 раз, а к 15 сут возросла до уровня нормальных величин (табл. 2). Применение литана по схеме Л1 и Л2 способствовало частичному восстановлению содержания тромбоцитов в крови экспериментальных животных. Так, через 7 сут количество тромбоцитов у крыс, получавших литан, значимо превышало уровень облученного контроля в среднем в 2-2,5 раза (р<0,05). Аналогичная динамика выявлена и в группе облученных животных, получавших литан за 24 ч до и через 1, 24, 48, 72, 96, 120 ч. после облучения.
Введение препарата способствовало также существенному снижению глубины падения количества тромбоцитов. Так, если в облученном контроле к 7 сут содержание тромбоцитов снизилось в среднем в 6 раз, то после применения литана по схеме Л3 количество тромбоцитов уменьшилось по сравнению с фоновыми величинами лишь в 4 раза (р<0,05). К 15 сут после радиационного воздействия уровень тромбоцитов достигал фоновых значений, то есть происходило восстановление тромбоцитопоэза.
При изучении влияния облучения на эритропо-эз в условиях данного эксперимента существенных сдвигов в количестве эритроцитов в крови облученных крыс не выявлено. Введение ли-тана облученным животным также не оказывало существенного влияния на содержание исследуемого показателя (табл. 3).
Таким образом, на основании анализа полученных результатов можно заключить, что препарат литан, представляющий собой литиевую соль окисленного глутатиона, является эффективным средством лечения пострадиационной гемодепрессии. По-видимому, наиболее эффективной схемой применения препарата литан является его введение через 1 ч после облучения и в течение последующих 5 сут по 1 разу в день.
В основе возможных механизмов реализации противолучевого эффекта исследуемо-
Группа опытов До облучения Время после облучения, сут
1 3 7 15
Облучение (контроль) 431,6±23,7 412,2±47,0 218,0±13,26 67,6±13,25 402,5 ±53,44
Облучение + Литан (лек.форма) через 1-120 ч 367,6±47,81 425,3±54,63 269,3±37,31 164,6±16,41а 503,2±81,01
Облучение + Литан (субстанция) через 1-120 ч 448,4±47,2 497,0±32,0 328,3±34,8 177,8±25,512 429,0±25,90
Облучение + Литан (лек.форма) за 24, через 1-120ч 554,5±16,24 556,6±17,38 330,7±90,5 135,5±9,493 583,7±17,44
Облучение + Литан (лек.форма) за 24 466,5±44,19 434,5±35,9 303,3±45,01 82,0±4,67 501,2±50,34
Примечание: 1 - Отличие от группы «Облучение», р=0,001;
2 - Отличие от группы «Облучение», р = 0,0003;
3 - Отличие от группы «Облучение», р = 0,0012
Группа опытов До облучения После облучения, сут
1 3 7 15
Облучение (контроль) 15,5±1,43 4,2±0,27 2,8±0,15 7,3±1,05 15,2±1,35
Облучение + Литан (лек.форма) через 1-120 ч 15,3±2,02 4,4±0,55 4,5±0,74г 13,6±2,643 17,5±1,88
Облучение + Литан (субстанция) через 1-120 ч 14,2±2,32 4,6±0,57 4,8±0,412 11,2±1,114 13,5±2,33
Облучение + Литан (лек.форма) за 24, через 1-120ч 14,8±1,71 4,8±0,37 4,0±0,94 5,8±0,73 16,8±1,5
Облучение + Литан (лек.форма) за 24 14,6±1,55 3,4±0,66 3,1±0,89 6,0±0,64 14,4±1,58
го препарата могут лежать те биологические эффекты, которые опосредованы компонентами фармакологической композиции. Композит позволяет достичь синергизма между гемостимулирующей активностью лития и дисульфидом окисленного глутатио-на. Известно, что соли лития обладают способностью увеличивать в костном мозге численность делящихся предшественников гранулоцитов [6,8], а также несколько ускорять их пролиферацию. Вместе с тем, установлены уникальные свойства природного окисленного глутатиона - его способность модулировать эндогенную продукцию цитокинов и эндогенных стимуляторов гемопоэза в сочетании со способностью восстанавливать чувствительность рецепторов костного мозга к последним [2]. По данным, окисленный глутатион, входящий в структуру литана, по отношению к рецепторам, функционально активная конформация которых требует дисульфидной сшивки в структуре молекулы, выступает как парциальный агонист, активирующий рецептор [4]. Итогом этих и иных биологических эффектов литана является увеличение объема функционального пула системы кроветворения.
Таблица 3
Влияние литана на количество эритроцитов в периферической крови белых беспородных крыс, подвергнутых рентгеновскому облучению в дозе 5 Гр (п=12)
Выводы:
1.Внутрибрюшинное введение литана в дозе 30 мг/кг в течение последующих 5 сут по одному разу в день способствует существенному снижению глубины пострадиационного падения количества тромбоцитов и лейкоцитов у облученных в дозе 5 Гр крыс. Статистически значимые отличия этих показателей у леченных литаном животных по сравнению с контролем отмечались к 7 сут острой лучевой болезни.
2. Лекарственная форма в виде раствора для инъекций и субстанция литана обладают сходной радио-защитной и гемостимулирующей эффективностью при их курсовом лечебном применении в течение первых пяти суток после облучения в дозе 5 Гр.
Литература
1. Кост, Е.А. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования / Е.А. Кост.- М.: Медицина, 1975.- 360 с.
2. Стимулятор эндогенной продукции цитоки-нов и гепопоэтических факторов и способ его использования : пат. № 2089179 Рос. Федерация, МПК6 А 61 К 38/02 / Балазовский М.Б. - 95120403/14 ; заявл. 14.12.1995 ; опубл. 10.09.1997.
3. Фесенко, С. Ядерная энергетика и окружающая среда: обзор проектов МАГАТЭ / С. Фесенко, Г. Фогт // Радиац. биология. Радиоэкология.- 2012.-Т. 52.- № 6.- С.636-652.
4. Jordan, P.A. Extracellular disulfide exchange and the regulation of cellular function / P.A. Jordan, J.M. Gibbins // Antioxid. Redox Signal.- 2006.- Vol. 8.-№ 3/4.- Р. 312-324.
5.Antioxidants reduce consequences of radiation exposure / P. Okunieff [et al.] // Adv. Exp. Med. Biol.-2008.-Vol. 614.- P. 165-178.
6. Effect of lithium on neutrophil mass and production / G. Rothstein [et al.] // New Engl. J. Med.- 1978-Vol. 298.- P. 178-180.
7. Seed, T.M. Radiation protectants: current status and future prospects / T.M. Seed // Health Phys.- 2005-Vol. 89.- № 5.- Р. 531-545.
8. Lithium-induced granulocytosis / R.S. Stein [et al.] // Ann. Intern. Med.- 1978.- Vol. 88.- P. 809-810.
9. Weiss, J.F. Radioprotection by antioxidants / J.F. Weiss, M.R. Landauer // Ann. N. Y. Acad. Sci.-2000.- Vol. 899.- P. 44-60.
Группа опытов До облучения После облучения, сут
1 3 7 15
Облучение (контроль) 6<5±0<25 6,0±0,12 5,7±0,17 5,5±0,11 5,8±0,11
Облучение + Литан (лек.форма) через 1-120 ч 6<8±0<35 5,9±0,24 5,9±0,25 5,8±0,23 6,2±0,26
Облучение + Литан (субстанция) через 1-120 ч 5,3±0,20 4,7±0,21 5,1±0,18 5,0±0,31 5,9±0,29
Облучение + Литан (лек.форма) за 24, через 1-120 ч 5,5±0,33 6,2±0,46 5,3±0,35 5,3±0,47 5,7±0,14
Облучение + Литан (лек.форма) за 24 5<6±0<49 5,5±0,36 5,6±0,35 5,4±0,36 5,7±0,29
УДК 616.1 + 616-003.214 - 003.96] : 615.835.3
ФУНКЦИОНАЛЬНО-МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ОСТРОЙ КРОВОПОТЕРЕ И ГИПЕРБАРИЧЕСКОЙ ОКСИГЕНАЦИИ
В.И.БОЛОТСКИХ, Ю.М.ТУМАНОВСКИЙ, В.М.КРЮКОВ, А.В.МАКЕЕВА, Г.Ю.САВИНА
ГБОУ ВПО ВГМА им. Н.Н.Бурденко Минздрава России, ул. Студенческая, 10, г. Воронеж, 394036
Аннотация: в экспериментах на анемизированных собаках проведено изучение гемодинамического гомео-
