Научная статья на тему 'Фотомодификация свободнорадикального окисления в мягких тканях крыс после воздействия ионизирующей радиации'

Фотомодификация свободнорадикального окисления в мягких тканях крыс после воздействия ионизирующей радиации Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
234
72
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ / ИОНИЗИРУЮЩАЯ РАДИАЦИЯ / КРАСНЫЙ СВЕТ / FREE RADICAL OXIDATION / IONIZING RADIATION / RED LIGHT

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Баврина А. П., Монич В. А., Ермолаев В. С., Дружинин Е. А., Лютов С. И.

Рассмотрены особенности свободно-радикального окисления после воздействия ионизирующим излучением в эксперименте. Выявлено снижение уровня продуктов окислительной модификации белков и перекисного окисления липидов после воздействия на зону облучения низкоинтенсивным некогерентным красным светом. Предполагается, что низкоинтенсивное излучение данного спектра обладает радиопротекторным свойством и может применяться для коррекции нарушений, вызванных воздействием ионизирующих излучений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Баврина А. П., Монич В. А., Ермолаев В. С., Дружинин Е. А., Лютов С. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PHOTOMODIFICATION OF FREE RADICAL OXIDATION IN SOFT TISSUES OF RATS AFTER THE EFFECT OF IONIZING RADIATION

The peculiarities of free radical oxidation after effect of ionizing radiation in the experiment have been considered. There has been discovered a decrease of the level of oxidative modification products of proteins and lipid peroxidation after affecting the zone of radiation with low intensive incoherent red light. The low intensive radiation of this spectrum is supposed to process a radio-protective property and can be used for correcting the disturbances caused by the effect of ionizing radiation.

Текст научной работы на тему «Фотомодификация свободнорадикального окисления в мягких тканях крыс после воздействия ионизирующей радиации»

ных очков «РЕЛАКС» с целью тренировочной нагрузки ослабленных цилиарных мышц.

В нашем исследовании отмечается, что в условиях специального обучения все студенты приходят на занятия без опозданий и с выполненным домашним заданием. Сократились пропуски занятий по теоретическим дисциплинам и физическому воспитанию. У занимающихся улучшается зрительный и осязательный контроль за выполнением движений. Уменьшилось количество студентов, имеющих признаки зрительного и умственного утомления. В конце учебного дня в группе испытуемых не наблюдается таких жалоб, как боль в глазах и головная боль, сонливость. Резерв аккомодации держится в пределах 4-5 дптр. у 67,1% исследуемых. 7,6% студентов начали посещать бассейн в спортивном комплексе «Олимпиец» г. Туймазы. Разработанная комплексная программа по улучшению состояния здоровья студентов сформировала у них установку на здоровьесохраняющее поведение. Осуществление программных мероприятий по эффективной медико - социальной защите студентов, оздоровлению условий их труда, жизни, улучшению жилищных условий и формированию установок на здоровьесохраняющее поведение позволит улучшить здоровье как органа зрения, так и организма в целом, социальный статус учащихся и благотворно отразится на качестве обучения и дальнейшей их деятельности как специалистов.

Литература

1. Копаева, В.Г. Глазные болезни / В.Г. Копаева.- М.,

2008.- Медицина

2. Назарова, И.Б. Здоровье в представлении жителей России / И.Б. Назарова// Общественные науки и современность-

2009.- № 2.- С. 91-101.

3. Уши, Остермайер—Ситковски, Как улучшить зрение, книжный клуб «Клуб семейного досуга» / Уши, Остермайер-Ситковски.- Харьков, 2008 г.

THE EFFECT OF MEDICAL COLLEGE STUDENTS’ SCHOOL LOADING AND MODE OF LIFE ON THE FEATURES OF VISUAL FUNCTIONS

I. M. VALIAKHMETOVA Bashkir State Medical University, Ufa

Studying visual functions at 143 first-year students of Tuimazy medical college at the age of 16-18 years has shown, that against the background of constant visual work the deficiency of knowledge of the hygiene of sight at the students, unbalanced alternation of visual and physical activity probationers are subject to accommodation spasm, visual acuity decrease afar, frustration of binocular sight. For preventive maintenance of the decrease of visual functions in the form of carrying punch spectacles, training eye exercises, updating the methods of training, equal distribution of physical and the complex of actions is developed for eyes, perfection of methods of training, uniform distribution physical and mental and visual kinds of work within a day.

Key words: student, functions, sight, short-sightedness, accommodation, prophylaxis.

УДК 612.73/.74-074:612.014.48

ФОТОМОДИФИКАЦИЯ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В МЯГКИХ ТКАНЯХ КРЫС ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ

А.П. БАВРИНА*, В.А МОНИЧ*, В.С. ЕРМОЛАЕВ**,

Е.А. ДРУЖИНИН**, С.И.ЛЮТОВ*

Рассмотрены особенности свободно-радикального окисления после воздействия ионизирующим излучением в эксперименте. Выявлено снижение уровня продуктов окислительной модификации белков и перекисного окисления липидов после воздействия на зону облучения низкоинтенсивным некогерентным красным светом. Предполагается, что низкоинтенсивное излучение данного спектра обладает радиопротекторным свойством и может применяться для коррекции нарушений, вызванных воздействием ионизирующих излучений. Ключевые слова: свободно-радикальное окисление, ионизирующая радиация, красный свет.

* ГБОУ ВПО НижГМА Минсоцразвития России, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, Н.Новгород, 603005

ГУЗ Нижегородский областной онкологический диспансер, ул. Родионова, д.190, г. Нижний Новгород, 603126

Во многих терапевтических и диагностических процедурах проводится экспонирование участков тела пациента ионизирующими излучениями. Результатом облучения является появление в живых тканях ионов, возбуждённых молекул и свободных радикалов. В их числе, возбужденных молекул Н2О, которые диссоциируют с образованием двух радикалов: Н и ОН", которые, в свою очередь, ответственны более чем за половину последующих радиационных повреждений молекул ДНК [10]. Продуктами радиолиза являются также и другие цитотоксические продукты, которые приводят к модификации многих биологически значимых молекул, вызывают изменение активности процессов ферментативного распада белков, нарушение процессов синтеза ДНК и ферментов [4].

Известно также влияние низкоинтенсивного красного света на реактивацию антиоксидантных ферментов, модификацию процессов синтеза ДНК и белков [2,5,6,8]. Эти данные свидетельствуют, что низкоинтенсивный красный свет может обеспечить фототерапевтические эффекты при воздействии на биологические объекты, экспонированные ионизирующими излучениями, и может применяться, как для лечения лучевой болезни, так, возможно, и в качестве радиопротектора.

В качестве объективных показателей последствий радиолиза и дальнейших фото-химических процессов могут служить данные об активности процессов окисления липидов и белков. Имеющиеся лабораторные методики позволяют получить их по уровню продуктов окисления в облучённых биологических тканях.

Цель исследования - оценить уровень продуктов окислительной модификации белков (ОМБ) и перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мышечной ткани крыс на соответствующих этапах развития лучевой болезни в контрольной серии и при воздействии низкоинтенсивным красным светом на очаг облучения.

Материалы и методы иследования. Исследования проводились на беспородных белых крысах массой 180-250 грамм, которые были разделены на 2 группы. Контрольную группу составили 10 крыс, получивших локальную дозу облучения 9 Гр. Опытную группу также составили 10 крыс, получивших локальную дозу облучения 9 Гр, но ежедневно облучавшихся низкоинтенсивным красным светом в течение 15 минут. Забор материала (мышечной ткани бедра) производился на четвертые сутки, после развития радиационного поражения.

Интенсивность свободно-радикального окисления оценивали по следующим показателям: содержанию продуктов ОМБ: алифатических альдегид- и кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального и основного характера, уровню продуктов ПОЛ: диеновых конъюгатов (ДК), триеновыых конъюгатов (ТК) и оснований Шиффа (ОШ); оценку ОМБ проводили по методу Е.Е. Дубининой [3], основанному на реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков с 2,4-динитрофенилгидразином с образованием производных 2,4-динитрофенилгидразона. Образовавшиеся карбонильные группировки характеризуют степень деструкции белковых молекул в результате свободно-радикального окисления; кроме того, оценивались промежуточные продукты ОМБ посредством индуцирования этого процесса пероксидом водорода; уровень продуктов ПОЛ оценивали по методу И.А. Волчегорского в гептан-изопропанольных фракциях [1], основанному на том, что в гептане экстрагируются в основном нейтральные липиды, а в изопропаноле - фосфолипиды, таким образом, гептановая фракция свидетельствует об активности ПОЛ в нейтральных липидах, а изопропаноль-ная - в фосфолипидах.

Для статистической обработки результатов использовали пакет прикладных программ для обработки биологической и медицинской информации Biostat. Распределения большинства изучаемых параметров были нормальными или близкими к таковому, что позволило использовать параметрический ^критерий Стьюдента для определения различий между двумя группами. Распределение продуктов ПОЛ нормальным не оказалось, поэтому был использован непараметрический критерий Уилкоксона. Достоверными считались различия при р<0,05. Результаты представлены в виде М±а, где М - среднее значение, а а - среднее квадратичное отклонение.

Результаты и их обсуждение. Первым этапом работы было определение содержания алифатических альдегид- и кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального и основного характера в мышечной ткани бедра крыс, а также определение общего белка биуретовым методом в этих же пробах для последующего представления результатов в ед.опт.пл/г белка. Из данных литературы

известно, что для алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера спектр поглощения зарегистрирован в диапазоне 260-558 нм, а основного характера - в диапазоне 258-264 и 428-520 нм. Для алифатических кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера спектр поглощения 363-367 нм, основного характера - 430-434 и 524-535 нм. Поэтому образовавшиеся 2,4-динитрофенилгидразоны регистрировали при следующих длинах волн: 356, 363, 370, 430 и 530 нм [3]. Результаты определения данных продуктов представлены в табл. 1.

Таблица 1

Содержание алифатических альдегид-и кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального и основного характера в мышечной ткани бедра крыс

Длина волны Контрольная группа (ед.оп.пл/г белка) Опытная группа (ед.оп.пл/г белка) фактическая величина допустимого уровня значимости р

356 нм 0,53±0,061* 0,36±0,082* р=0,014

363 нм 0,54±0,058* 0,38±0,094* р=0,030

370 нм 0,55±0,07* 0,40±0,089* р=0,023

430 нм 0,34±0,034* 0,21±0,041* р=0,002

530 нм 0,048±0,016 0,033±0,010 р=0,445

Примечание: * — статистически значимые различия (р<0,05).

Из представленных в таблице данных можно сделать вывод, о том, что в мышечной ткани крыс из опытной группы процесс ОМБ имеет статистически значимо менее выраженный характер, чем у крыс из контрольной группы. Хотя для алифатических кетон-динитрофенилгидразонов основного характера различия были недостоверными. Вероятно, это связано с небольшим количеством данных о содержании окисления продуктов в мышечной ткани крыс.

Следующей частью исследования было определение содержания промежуточных продуктов ОМБ в мышечной ткани бедра крыс. Полученные данные представлены в табл. 2.

Таблица 2

Содержание промежуточных продуктов ОМБ в мышечной ткани бедра крыс

Длина волны Контрольная группа (ед.оп.пл/г белка) Опытная Группа (ед.оп.пл/г белка) фактическая величина допустимого уровня значимости р

356 нм 0,24±0,077* 0,21±0,029* р=0,046

363 нм 0,25±0,075* 0,25±0,044* р=0,050

370 нм 0,244±0,090 0,242±0,046 р=0,060

430 нм 0,19±0,046* 0,15±0,025* р=0,050

530 нм 0,031±0,08* 0,025±0,007* р=0,050

Примечание: * - статистически значимые различия (р < 0,05).

Представленные в таблице данные свидетельствуют о том, что процесс образования промежуточных продуктов ОМБ в мышечной ткани крыс из контрольной группы идет более интенсивно. Анализируя полученные результаты, можно отметить, что достоверные различия были получены при определении содержания всех промежуточных продуктов ОМБ, кроме алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера.

Последним этапом исследования стало определение продуктов липопероксидации в мышечной ткани бедра крыс. На этом этапе нами были также получены достоверные различия в содержании первичных продуктов ПОЛ (ДК и ТК) и конечных продуктов (ОШ) в гомогенате тканей опытной и контрольной групп животных. Результаты представлены в табл. 3.

Таблица 3

Содержание продуктов ПОЛ в мышечной ткани бедра крыс

Продукты ПОЛ Контрольная группа (отн.ед.) Опытная группа (отн.ед.) фактическая величина допустимого уровня значимости р

ДК 0,24±0,049* 0,22±0,014* р=0,050

ТК 0,22±0,043* 0,20±0,078* р=0,050

ОШ 25,6±4,9* 16,6±4,4* р=0,020

Исходя из данных табл. 3 можно сделать вывод, что в мышечной ткани контрольной группы процессы образования промежуточных продуктов и накопления конечных продуктов ПОЛ также имеют более интенсивный характер, чем в мышечной ткани опытной группы.

Полученные результаты подтверждают литературные данные, свидетельствующие об активации процесса свободнорадикального окисления белков и липидов при различных патологических состояниях [9,11,12].

Известно, что широкополосный красный свет положительно влияет на ход репаративных процессов мягких тканях крыс [7]. Кроме того, известно, что красный свет способен реактивировать антиоксидантный фермент супероксиддисмутазу [2]. Это позволяет объяснить наблюдаемую нормализацию уровня продуктов свободнорадикального окисления в ткани бедра крыс.

Заключение. Суммируя полученные результаты, можно заключить, что воздействие низкоинтенсивным некогерентным красным светом после облучения ионизирующим излучением способствует снижению уровня накопления продуктов ПОЛ и ОМБ. Таким образом, низкоинтенсивный красный свет обладает выраженным радиопротекторным свойством и может применяться для коррекции нарушений, вызванных воздействием ионизирующих излучений.

Литература

1. Вопросы медицинской химии / И.А. Волчегорский [и др.] .-1989.- 1.- С. 127-131.

2. Горбатенкова, В.А. Реактивация супероксиддисмутазы излучением гелий-неонового лазера / В.А.Горбатенкова, О.А.Азизова, Ю.А. Владимиров// Биофизика.- 1990.- 3з(4).- 717.

3. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения / Е.Е. Дубинина [и др.]// Вопросы медицинской химии.- 1995.- 41(1).- С. 24-26.

4. Зайко, Н.Н., Быць, Ю.В., Атаман, А.В. и др. Патологическая физиология. К: Логос; 1996; 647 с.

5. Корочкин, И.М., Картелищев, А.В., Бабушкина, Г.В. и др. Комбинированная гелий-неон-лазерная терапия у больных с ишемической болезнью сердца. Кардиология 1990; 30(3): 24-28.

6. Котельницкая, Л.И., Ходарева, Н.К., Глушко, А.Б. Пе-рекисное окисление липидов как показатель эффективности лечения гелий-неоновым лазером больных хронической ишемической болезнью сердца. Клиническая медицина 1989; 67(7): 37-39.

7. Тимен, А.Е. Светолечение гнойных ран мягких тканей. Клиническая хирургия 1988; 1: 51-53.

8. Чичук, Т.В., Страшкевич, И.А., Клебанов, Г.И. Свободнорадикальные механизмы стимулирующего действия низкоинтенсивного лазерного излучения. Вестн. Рос. Акад. Наук 1999; 2: 27-32.

9. Шугалей, И.В., Лукогорская, С.А., Целинский, И.В. Цепной процесс перекисного окисления белков - удобная модель для изучения повреждающей способности АФК 2002; http://www.biomed.spb.ru/cgi-bin/5.pl?n=5&name=21&v=3

10. Ярмоненко, С.П., Вайнсон, А.А. Радиобиология человека и животных. М: Высш. Шк; 2004; 549 с.

11. Murphy, M.E., Kehrer, J.P. Oxidation state of tissue thiol groups and content of protein carbonyl groups in chickens with inherited muscular dystrophy. Biochem. J. 1989; 260(2): 359-364.

12. Turi, J.L., Yang, F, Garrick, M.D., Piantadosi, C.A., Ghio, A.J. The iron cycle and oxidative stress in the lung. Free Rad. Biol. Med. 2004; 36 (7): 850-857.

PHOTOMODIFICATION OF FREE RADICAL OXIDATION IN SOFT TISSUES OF RATS AFTER THE EFFECT OF IONIZING RADIATION

A.P. BAVRINA, V.A. MONICH, V.S. YERMOLAEV, YE.A. DRUZHININ, S.I. LYUTOV

Nizhniy Novgorod State Medical Academy Nizhniy Novgorod Regional Oncologic Dispensary

The peculiarities of free radical oxidation after effect of ionizing radiation in the experiment have been considered. There has been discovered a decrease of the level of oxidative modification products of proteins and lipid peroxidation after affecting the zone of radiation with low intensive incoherent red light. The low intensive radiation of this spectrum is supposed to process a radio-protective property and can be used for correcting the disturbances caused by the effect of ionizing radiation.

Key words: free radical oxidation, ionizing radiation, red light.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.