CC BY
11
кож проявами ретардац1иного ефекту, оск1льки порушуе стан окостен1ння скелета плод1в та спов1льнюе темпи Иого осиф1-кацп (груднини, крижових хребц1в, плюсни).
4. Отриман результати слу-гуватимуть науковим обГрунту-ванням для розробки проф1-лактичних заход1в, спрямова-них на попередження шкщли-вого впливу МТБЕ на орган1зм людей, як працюють з ц1ею ре-човиною чи п1ддаються дм у мюцях свого проживання.
Л1ТЕРАТУРА
1. Вредные вещества в промышленности. Органические вещества. Справочник / под общ. ред. Э.Н. Левиной и И.Д. Гадаскиной. — Л.: Химия,
1985. — С. 61-62.
2. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны: ГОСТ 12.1.005-88. — М., 1988. — 75 с.
3. Gillner M. Methyl tertiary-butyl ether / M. Gillner. — Geneva: WHO, 1998. — 199 p.
4. Саноцкий И.В. Методы количественного изучения изменений репродуктивной функции самцов и самок лабораторных животных в результате воздействия химических соединений / И.В. Саноцкий, М.М. Авхименко, В.Н. Фоменко // Методы определения токсичности и опасности химических веществ. — М.: Медицина, 1970. — С. 245-264.
5. Методические указания по изучению эмбриотоксического действия фармакологических веществ и влияние их на репродуктивную функцию. — М.,
1986. — 24 с.
6. Малашенко А.М. Доминантные летали у инбредных мышей под действием этиле-нимина / А.М. Малашенко, И.К. Егоров // Генетика. — 1967. — № 3 — С. 59-67.
7. Бариляк И.Р. Анализ механизмов патогенного действия антидиабетических сульфаниламидов на эмбриональное развитие крыс: автореф. дис. канд. мед. наук / И.Р. Бариляк. — Л., 1967. — 21 с.
8. Експериментальне вивчен-ня ембрютоксично'Т дм лкарсь-ких засоб1в: метод. рек. — К., 2000. — 40 с.
9. Лакин ГФ. Биометрия: уч. пособие для биолог спец. вузов / ГФ. Лакин. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1980. — 292 с.
Надiйшла до редакцп 12.07.2012.
GENOTOXICITY OF COMBINED EFFECT OF NITROGEN OXIDES AND IONIZING RADIATION ON MOLECULAR AND CHROMOSOMAL LEVEL OF PERIPHERAL BLOOD LYMPHOCYTES
Mikhailenko V.M., Diomina E.A., Muzalov I.I., Glavin A.A., Demchenko E.N.
ГЕНОТОКСИЧН! ЕФЕКТИ КОМБ1НОВАНО1 Д11 ОКСИД1В АЗОТУ ТА 1ОН1ЗУЮЧО1 РАД1АЦ11 НА МОЛЕКУЛЯРНОМУ ТА ХРОМОСОМНОМУ Р1ВНЯХ Л1МФОЦИТ1В ПЕРИФЕРИЧНО1 КРОВ1
МИХАЙЛЕНКО В.М., ДЬОМ1НА Е.А., МУЗАЛЬОВ I.I., ГЛАВ1Н О.А., ДЕМЧЕНКО О.М.
1нститут експериментальноТ патологiï, онкологiï i радiобiологiï iM. Р.е. Кавецького НАНУ, м. Кшв
УДК:
574:577.34:577.21:575.224.23
нтенсифка^я антропогенно!' дiяльностi приз-водить до зростаючого забруднення довкiлля xi-мiчними та фiзичними чинниками, що негативно впливають на стан екосистеми та здоров'я людини. Комбiнацiï pi3-них агентiв xiмiчноï та фiзичноï природи е не-безпечними з точки зору
ГЕНОТОКСИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ОКСИДОВ АЗОТА И ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА МОЛЕКУЛЯРНОМ И ХРОМОСОМНОМ УРОВНЯХ ЛИМФОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ Михайленко В.М., Демина Э.А., Музалев И.И., Главин А.А., Демченко Е.Н.
Целью работы было изучение особенностей генотоксических эффектов отдельного и комбинированного действия экзогенных оксидов азота и малых доз ионизирующей радиации на молекулярном и хромосомном уровнях в лимфоцитах периферической крови млекопитающих.
Генотоксические эффекты в лимфоцитах периферической крови исследовали с помощью горизонтального гель-электрофореза изолированных клеток и метафазного анализа аберраций хромосом.
Показано, что при ингаляции оксидами азота происходит повышение уровня разрывов ДНК в 2,4 раза, при действии малых доз ионизирующей радиации — в 2,7 раза, а при комбинированном действии обоих факторов — в 3,14 раза по сравнению с контролем. Действие нитрозоглутатиона in vitro сопровождалось дозозависимым (от 0,5 мкМ до 1,0 мкМ) повышением количества лимфоцитов с аберрациями хромосом и общей частоты индуцированных аберраций хромосом. Однако повышение дозы облучения до 1,5 Гр и концентрации нитрозоглутатиона до 1,5 мкМ приводило к снижению цитогенетического эффекта, вероятно, за счет элиминации клеток с наиболее поврежденной ДНК.
Таким образом, комбинированное действие экзогенных оксидов азота и малых доз ионизирующей радиации приводило к формированию одно- и двунитевых разрывов ДНК с дальнейшим развитием хромосомной нестабильности в лимфоцитах периферической крови, степень и характер проявления которой зависели от величин доз указанных факторов. При действии нитрозоглутатиона в спектре индуцированных повреждений превалировали аберрации хроматидного типа, а при облучении культуры лимфоцитов доноров — хромосомного типа. Однако в условиях комбинированного действия этих факторов нитрозоглутатион обеспечивал основной вклад в индуцированную нестабильность генома клеток.
Ключевые слова: экзогенные оксиды азота, нитрозотиолы, малые дозы ионизирующей радиации, комбинированное действие, повреждение ДНК, хромосомные аберрации.
© Михайленко В.М., Дьомна Е.А., Музальов I.I., Главн О.А., Демченко О.М. СТАТТЯ, 2012.
мутагенних та канцерогенних ефек^в. Оксиди азоту (ОА) е одними з головних забрудню-вачiв атмосферного пов^ря. Дискутуеться питання щодо можливоТ участi ОА у форму-ванш геномноТ нестабiльностi, оскiльки встановлено здат-нiсть Тх до iнгiбування фермен-тiв системи репарацiТ ДНК [1, 2]. Найбшьш вивченим та по-тужним мутагенним фактором фiзичноТ природи е юшзуюча радiацiя, яка впливае на три взаемопов'язаш системи, що забезпечують окисно-вiднов-ний гомеостаз, контроль ста-дiй клiтинного циклу та меха-нiзми репарацiТ ДНК [3].
Бюлопчна дiя молекули N0 е багатоплановою i значною мiрою залежить вiд концентра-цiТ. Сигнальш властивостi молекули N0 проявляються вже у фiзiологiчних концентра-цiях 1-30 нМ; пiдвищення рiвня N0 у 10 разiв активуе онкогеннi сигнальнi каскади, а у концен-тра^ях понад 500 нМ в оргашз-мi розвиваеться нiтрозативний стрес. Даш л^ератури свщ-чать, що ОА бере участь в уах етапах патогенезу неоплазм, проявляе цитотоксичну та ци-тостатичну активнють, здатний пщвищувати ефективнiсть про-типухлинноТ терапiТ [4]. Показано, що для шщацп цито-токсичностi ОА мають значення i концентрацiя, i кумулятивна доза. Вщчутш цитотоксичнi ефекти проявляються почи-наючи з концентрацiй 150300 мкМ/хв [5]. Вiдносно висок концентрацiТ ОА призводять до виснаження антиоксидант-ного захисту, порушення меха-нiзмiв репарацiТ ДНК, утворен-ня i накопичення розривiв, що вiдповiдно пiдвищуе рiвень со-матичних мутацм [2, 3].
Мутагены ефекти ОА подтя-ють на двi групи: безпосереднi та опосередковаш. Мехашз-мом реалiзацiТ першоТ групи ефек^в е взаемодiя гщратова-
них похщних ОА з амЫогрупа-ми ДНК. Ытрозування первин-них aMiHiB призводить до утво-рення алкшюючих areHTiB. У peaкцiях з вторинними амшами та aмiдaми утворюються бшьш стaбiльнi нiтpoзoспoлyки, тaкi як ^алкшштрозамши, якi зумовлюють непрямий мута-генний ефект ОА.
Показано, що гaзoпoдiбнi ОА здатш iндyкyвaти СОС-репара-цю ДНК, утворення мiкpoядep, aбepaцií хроматидного типу, ушкодження ДНК у виглядi одно- та двониткових poзpивiв i oбмiнiв мiж сестринськими хроматидами [5, 6]. Спeцифiч-ною oсoбливiстю дм ОА на молекули ДНК вважають форму-вання однониткових poзpивiв, дeтeкцiя яких може слугувати бюмаркером гeнoтoксичнoстi ОА [2].
ОА в^грае суттеву роль у фopмyвaннi чутливост клiтин ссaвцiв до дií юшзуючого ви-пpoмiнювaння (1В) в умовах in vivo та in vitro, але на генетич-ному piвнi дос не визначено характер залежност впливу ОА вiд дози опромшення. Багато бioлoгiчних фyнкцiй, залежних вщ дii ОА, безпосередньо пов'язано з утворенням штро-зoтioлiв (НТ). НТ е основною формою транспорту ОА, який вившьняеться з них за фiзioлo-гiчних умов та здатний створю-вати передумови для ви-никнення та aкyмyляцií абе-рантних кштин [4, 7].
Загальним мехашзмом, що зумовлюе peaлiзaцiю геноток-сичних ефек^в ОА та 1В, вважа-ють утворення реактивних форм кисню (РФК) та азоту (РФА). Близько 80% пошко-джень, що виникають за дií 1В, зyмoвлeнi впливом вiльних ра-дикaлiв [3]. За íх взaемoдií з ДНК виникають одно- та дво-ниткoвi розриви, oбмiн се-стринських хроматид, тoчкoвi мyтaцií, мiкpoдeлeцií. За при-сyтнoстi супероксиду ОА фор-муе пepoксинiтpит, що може призводити до двониткових poзpивiв ДНК [4].
Показано, що хiмiчнi агенти за oкpeмoí або комбЫовано!' дií з 1В можуть викликати утворення двониткових poзpивiв ДНК, якi за вiдсyтнoстi peпapaцií призводять до виникнення poзpивiв у хроматидах та пере-творюються на хромосомы аберацп. В oснoвi цього явища може бути перетворення двониткових poзpивiв ДНК на роз-
риви хроматид за конденсацп хроматину, некоректне поед-нання пошкоджених фрагмен-тiв oднiеí хроматиди, неповний або неправильний рекомбЫо-генний обмЫ мiж сестринськими хроматидами тощо [8].
Враховуючи мультипотент-ний характер впливу ОА та йо-го похщних на кштини оргашз-му ссав^в (у тому числi й лю-дини) та зважаючи на радюе-кoлoгiчнy ситyaцiю, що склала-ся пiсля Чopнoбильськoí ката-строфи на територп окремих peгioнiв Укра'ши, актуальним стае дoслiджeння особливо-стей впливу комбшовано!' дií ОА та 1В на пошкодження дНк та розвиток нестабтьност геному кштин.
Загальноприйнятим методом oцiнки генотоксично!' дií хiмiчнoгo та paдiaцiйнoгo фак-тopiв, а також eфeктивнoстi процеав peпapaцií е викори-стання методу лужного гель-електрофорезу iзoльoвaних кштин (DNA comet assay). Цей метод дозволяе рееструвати пошкодження структури ДНК у виглядi одно- та двониткових poзpивiв молекул, aпypинoвi та aпipимiдинoвi сайти, а також зшивки ДНК-ДНК та ДНК-бiлoк [9].
Згiднo з сучасними уявлен-нями пiдвищeний piвeнь абе-paцiй хромосом у лiмфoцитaх периферично( кpoвi (ЛПК) лю-дини е коректним бюлопчним маркером пiдвищeнoгo ризи-ку розвитку стохастичних eфeктiв, у тому чист онколо-гiчнoí патологи [10]. Тому бшьш плщним пщходом до вивчення особливостей гено-токсичних ефек^в е одноча-сне виконання цитогенетич-ного aнaлiзy клiтин, оскшьки aбepaцií хромосом розгляда-ються в якост iнтeгpaльнoгo показника, який враховуе ре-aлiзaцiю первинних пошкод-жень ДНК та активнють про-цеав репарацп за дií хiмiчних i paдiaцiйних чинникiв.
Враховуючи вищесказане, метою роботи було вивчення особливостей генотоксичних ефек^в окремо[ i кoмбiнoвaнoí дм ОА та 1В на молекулярному i хромосомному piвнях ЛПК ссав^в залежно вiд дози опромшення. Основою для вибору ЛПК в якост об'екта дослщ-жень стала висока чутливють даних клiтин до дм генотоксичних, мутагенних та канцерогенних чинниюв [11].
GENOTOXICITY OF COMBINED EFFECT OF NITROGEN OXIDES AND IONIZING RADIATION ON MOLECULAR AND CHROMOSOMAL LEVEL OF PERIPHERAL BLOOD LYMPHOCYTES Mikhailenko V.M., Diomina E.A., MuzalovI.I., Glavin A.A., Demchenko E.N. The aim of the investigation was to study a genotoxicity of exogenous nitrogen oxides (NOx) and ionizing radiation (IR), an individual and combined effects, in peripheral blood lymphocytes (PBL) of mammals. Genotoxic effects in PBL were studied by alkaline horizontal gel electrophoresis of isolated cells and metaphase analysis of chromosomal aberrations. NOx inhalation resulted in increase of DNA strand breaks level in a 2.4-fold. Irradiation led to DNA damage rise in 2.7-fold. Combined impact of both factors increased the level of DNA damage in 3.14-fold in comparison with the control group. The S-nitrosoglutathione (NG) treatment in vitro
caused a dose-dependent (ranging from 0.5 mM to 1.0 mM) increase in number of PBL with chromosome aberrations and the overall frequency of induced chromosomal aberrations. However, a further increase of NG concentration to 1.5 mM and IR dose up to 1.5 Gy resulted in a reduction of cytogenetic effect probably due to the elimination of cells with highly damaged DNA. The study indicates that the combined effect of exogenous NOx and low-dose ionizing radiation causes the formation of DNA single-and doublestrand breaks followed by development the chromosomal instability in PBL, the degree and character of appearance of which depended on the factors dose level. NG treatment predominantly caused the induction of chromatid type and IR chromosome type aberrations in human PBL. However, under the combined treatment of these factors, mainly NG provides the greater contribution into the induced genomic instability of cells.
Матерiали i методи до-слщження. Матерiалами до-слщжень були ЛПК 14 практично здорових оаб та 72 щурiв. 1нформовану згоду на взяття зразюв кровi та проведення доошджень було одержано вщ уах донорiв. Постановка екс-перимен^в вщповщала нормативам Конвенци з бюетики Ради бвропи (2000 р.), бвро-пейсьюй Конвенци про захист хребетних тварин, як викори-стовуються для експеримен-тальних та шших наукових ци лей (1986 р.), загальним етич-ним принципам експеримен^в на тваринах, ухваленим Першим нацюнальним конгресом УкраТни з бюетики (2001 р.).
Визначення генотоксичноТ дм ОА та 1В за умов роздшьного та комбшованого впливу на щурiв виконувалося за допомогою лужного горизонтального гель-електрофорезу iзольованих кштин. Пошкодження ДНК у ЛПК ш^в рееструвалися шляхом мiкрофотографiчноТ фкса-цп та програмно-апаратного аналiзу електрофоретичних треюв фрагменлв ДНК, що утворюються за Тх мiграцiТ тд час гель-електрофорезу [12]. Дослщження проводились у 8 повторностях.
Дослщних тварин було роз-подшено на 4 групи:
1 — контрольна група штакт-них тварин;
2 — тварини, яю зазнавали дм ОА з розрахунку 125-150 мг/м3 пов^ря, 14 годин на добу про-тягом 30 дшв (6 дшв на тиж-день);
3 — тварини, яких десятира-зово опромшювали протягом
30 дшв у дозi 0,1 Гр (загальна доза склала 1 Гр);
4 — тварини, як зазнавали сумюноТ' дм ОА та опромшення.
Для визначення особливостей цитогенетичних змш у кш-тинах людини in vitro, за умов роздшьного i комбшованого впливу ОА та 1В, використано тест-систему культури ЛПК з подальшим метафазним анали зом аберацм хромосом. Ко-роткотривале культивування ЛПК проводили за модифко-ваним напiвмiкрометодом протягом 52 год. з урахуванням радiацiйно-iндукованоТ зат-римки подшу кштин, що забез-печуе метафазний аналiз у першому пiсляпроменевому мiтозi [13].
В якостi джерела ОА викори-стовували нiтрозоглутатiон (НГ), який додавали до культури клiтин у дiапазонi концен-
трацiй 0,5-1,5 мкМ кровк
Рентгешвське опромiнення ЛПК щурiв та культури ЛПК людини здшснювали на установцi "РУМ-17" з потужнютю дози 0,41 Гр/хв. Сила струму стано-вила l0 мА, напруга — 200 кВ, фшьтри Си (0,5мм) + Al (1мм). Дослщжуваний дiапазон доз для ЛПК становив 0,5-1,5 Гр. Вимiрювання поглинених доз виконували за допомогою юш-зацмноТ камери i феро-суль-фатного дозиметра.
Уа експерименти з опроми ненням культури ЛПК людини виконаш на 0 год. шкубаци, що вщповщае G0 — стадiï мтотич-ного циклу.
Результати дослiджень. Показано, що спонтанний рiвень фрагментовано)' ДНК з лПк щу-рiв у контрольнiй групi становив 4,85% , що вщповщае даним ли тературних джерел [14].
Таблиця 1
PiBeHb пошкоджень ДНК у ЛПК щурiв за дй" ОА та 1В
Група В1дсоток пошкоджено) ДНК у "хвост1 комет"
1нтактний контроль 4,85±0,07
ОА 11,62±0,16*
1В 13,27±0,17*
ОА+1В 15,39±0,11*
Таблиця 2 PiBeHb пошкоджень ДНК у ЛПК людини за дм' рiзних доз опромшення
Група В1дсоток пошкоджено) ДНК у "хвост1 комет"
1нтактний контроль 3,83±0,06
1В, 1 Гр 6,99±0,15*
1В, 2 Гр 24,3±0,18*
Примтка до таблиць 1 i 2:
* — достов '1рно щодо контрольно/ групи, Р <0,05.
-о-
Тривале iнгаляцiйне над-ходження екзогенних ОА приз-водило до збшьшення рiвня розривiв ДНК у 2,4 рази порiв-няно з контрольними тварина-ми — до 11,62 ± 0,16% (табл. 1).
Фракцюноване опромiнення щурiв призводило до збшьшення пошкоджень ДНК у ЛПК до рiвня 13,27 ± 0,17%, що у 2,7 рази перевищуе значення у контролi. Найбшьш значнi по-шкодження ДНК спостер^али-ся за комбiнованоí дií ОА та 1В, íхнiй рiвень у 3,14 рази переви-
том утворення двониткових розривiв ДНК за недостатньо!' ефективност роботи системи репарацií е виникнення хромо-сомних аберацiй, було викона-но цитогенетичний аналiз ка-рiотипу ЛПК. Цитогенетичнi даш (табл. 3) отримано за дм НГ in vitro на ЛПК людини, якi свд чать, що з пщвищенням кон-центрацií НГ (0,5-1,0 мкМ) зростае кiлькiсть лiмфоцитiв з аберацiями хромосом та за-гальна частота шдукованих аберацiй хромосом (вщ 6,0±0,2
та 7,0±0,2 до 12,0±1,0 та 18,3±1,4 вiдповiдно).
За дм НГ у спектрi шдукова-них пошкоджень превалюють абераци хроматидного типу, делецп та обмiни (рис. 1).
На вщмшу вiд НГ у разi опро-мiнення культури ЛПК донорiв у спектрi пошкоджень превалюють абераци хромосомного типу, рiвень яких зростав зi збшь-шенням дози опромiнення (рис. 2).
За умов комбЫовано)' дií ма-лих доз опромшення лПк лю-
Таблиця 3
Частота та спектр аберацш хромосом у культурi ЛПК людини за комбшовано'Г ди НГ та 1В
е
Група Цитогенетичн1 показники (на кожн1 100 проанал1зованих метафаз)
Частота аберантних кл1тин, % Загальна частота аберацш хромосом Абераци хромосомного типу Абераци хроматидного типу
Контроль 1нтактний 1,1±0,3 1,1±0,3 0,3 0,8
1В, 0,5 Гр 11,0±1,3 11,0±1,3 5,8 5,2
1В, 1,0 Гр 18,0±1,4 18,0±1,4 12,0 6,0
1В, 1,5 Гр 26,0±1,8 34,0±1,8 26,0 8,0
НГ, 0,5 мкМ 6,0±0,2 7,0±0,2 - 6,0
НГ, 1,0 мкМ 12,0±1,0 18,3±1,4 0,3 18,0
1В, 0,5 Гр + НГ, 0,5 мкМ 20,0±1,4 21,0±1,7 8,0 13,0
1В, 0,5 Гр + НГ, 1,0 мкМ 24,0±1,6 26,0±1,6 7,0 19,0
1В, 1,0 Гр + НГ, 0,5 мкМ 27,0±1,5 30,0±1,9 10,0 20,0
1В, 1,0 Гр + НГ, 1,0 мкМ 37,0±1,8 46,0±1,6 13,0 33,0
1В, 1,5 Гр + НГ, 0,5 мкМ 35,0±2,0 48,0±1,9 23,0 25,0
1В, 1,5 Гр + НГ, 1,0 мкМ 23,0±1,4 25,0±1,4 17,0 8,0
е
щував значення контрольних кттин i становив 15,39±0,11%.
Паралельно були виконанi дослiдження впливу юшзуючо-го випромЫювання на ЛПК людини in vitro. Спонтанний ри вень фрагментацп ДНК у ЛПК людини становив 3,83±0,06%. Дiя 1В у дозi 1 Гр викликала збiльшення рiвня пошкоджен-ня ДНК в 1,8 рази, що вщпови дае 6,99±0,15%. Збiльшення дози опромшення до 2 Гр призвело до пщвищення гено-токсичного ефекту у 6,3 рази порiвняно з контролем та у 3,5 рази — порiвняно з аналопч-ним показником за дози 1 Гр (табл. 2).
Рiзницю у вираженостi гено-токсичного ефекту 1В у ЛПК щурiв та людини можна по-яснити розбiжнiстю у видоспе-цифiчнiй радiочутливостi ссав-цiв [15] i гiперчутливiстю ДНК до впливу малих доз юшзуючо!' радiацií, яка проявляеться за умови фракцюнованого опро-мiнення [16].
Осюльки головним результа-
Рисунок 1 Абераци хроматидного типу (а — делецп, б — обмши)
а Л'А?'л1 б б V гЛ Х? \ t4 />\
Рисунок 2 Абераци хромосомного типу (а — обмiни, б — фрагменти)
а V", ч* V 1 * ц 4 N » i i Or б
-е-
дини (0,5 Гр) i НГ у концентрацiï 0,5 мкМ та 1,0 мкМ (табл. 3) ци-тогенетичний ефект, як i рiвень пошкоджень ДНК у ЛПК щурiв (табл. 1), не перевищував суми ефектiв окремо) дiï цих факто-рiв, хоч i був бшьшим за ефект дiï окремого фактора. За су-мiсноï дм НГ у концентрацiï 1,0 мкМ та опромшення у дозi 1 Гр спостеркалося пiдвищення адитивного ефекту для уах дослiджених цитогенетичних показниюв. Одержанi данi опо-середковано свщчать про пригнiчення процесiв репарацiï ДНК внаслщок комбiнованого впливу радiацiйного та хiмiчно-го факторiв, а саме: у результат iндукцiï повшьно- або не-репарабельних розривiв ДНК з подальшим формуванням структурних перебудов хромосом.
Однак подальше збшьшення дози опромшення до 1,5 Гр i дiя НГ у концентрацп 1,5 мкМ призводять до зниження цито-генетичного ефекту за рахунок частоти лiмфоцитiв з абера-цiями хромосом i загальноï частоти аберацiй хромосом (табл. 3). Зниження шдукова-ного цитогенетичного ефекту можна пояснити елiмiнацiею кштин зi значним рiвнем пошкоджень ДНК та хромосом-них перебудов. З шшого боку, сумюна дiя 1В та НГ за таких доз може призводити не тшьки до загибелi клiтин, але й до затримки [х подшу.
Отримаш нами данi пiдтверд-жують, що формування абера-цм хромосомного типу е ха-рактерним для виявлення ге-нотоксичних ефек^в опром^ нення. Дiя ОА мае виршальне значення пiд час формування аберацм хроматидного типу. Аналiз даних л^ератури свiд-чить, що ОА можуть брати участь у формуванш радiацiй-но-iндукованих ефек^в, у т.ч. розвитку нестабшьност геному ссав^в [17]. Одним з таких ефек^в е утворення двониткових розривiв ДНК та зниження ефективностi функцюнування системи репарацiï, що у су-купностi призводить до формування розривiв хроматид та ви-никнення хромосомних абера-цiй. Отриманi нами результати пщтверджуються даними ро-боти [18], в яюй автори зроби-ли припущення стосовно ролi ОА у пщвищенш частоти абе-рантних лiмфоцитiв у перифе-ричнiй кровi опромiнених осiб.
Таким чином, ми встановили, що комбiнована дiя ОА та опромшення зумовлюе дестабкшза-цiю генетичного апарату ЛПК ссавщв, ступiнь та характер прояву якоï залежить вiд вели-чини дози пошкоджуючих фак-торiв.
Виникнення хромосомних аберацм вважають характерною особливютю неопластич-них клiтин. Нинi виявлено та щентифковано понад 600 он-коасоцiйованих специфiчних хромосомних перебудов, що спостерiгаються у бшьшост випадкiв онкологiчних захво-рювань. Ефект хромосомних аберацм може бути зумовле-ним дерегуляцiею (зазвичай надекспресiею) нормального гена або утворенням пбридно-го гена з фрагмен^в, що вини-кли за аберацiï [19]. Виявлено ч^кий зв'язок мiж загальною захворюванютю на рак та наяв-нютю аберацiй хромосомного типу [20]. Оскшьки поява хромосомних змiн (хромосомного та хроматидного типу) у кштин-шй популяцiï вважаеться по-тенцмно онкогенною [21, 22], то отримаш результати свщчать про реальну можливють пщвищення канцерогенного ризику за умов комбiнованоï дiï 1В та ОА залежно вщ величин доз вказаних факторiв.
Висновок
Комбiнована дiя ОА та 1В зумовлюе формування одно-та двониткових розривiв дНк з подальшим розвитком хромо-сомноï нестабiльностi лiмфо-цитiв периферичноï кровi, сту-пiнь i характер прояву якоï залежать вiд величини дози вказаних факторiв.
За дм НГ у спектрi пошкоджень превалюють аберацп хроматидного типу, а у випадку опромшення культури ЛПК до-норiв — хромосомного типу. Однак за умов комбiнованоï дм цих факторiв НГ забезпечуе ос-новний внесок в iндуковану не-стабiльнiсть геному клiтин.
Л1ТЕРАТУРА
1. Nitric Oxide-Mediated Inhibition of DNA Repair Potentiates Oxidative DNA Damage in Cho-langiocytes / M. Jaiswail, N. La-russo, R. Shapiro [et al.] // Gastroenterology. — 2001. — Vol. 120. — P. 190-199.
2. Graziewicz M. Nitric oxide inhibits DNA ligase activity: potential mechanisms for NO-mediated DNA damage / M. Grazi-ewicz, D. Wink, F. Laval // Carci-
nogenesis. — 1996. — Vol. 17 (ll). — P. 2501-2505.
3. Luckey T. The Health Effects of Low-Dose Ionizing Radiation / T. Luckey // Journal of American Physicians and Surgeons. — 2008. — Vol. 13 (2). — P. 39-42.
4. Bonavida B. Nitric Oxide (NO) and Cancer Prognosis, Prevention, and Therapy / B. Bonavida. — New York: Springer, 2010.
— 513 p.
5. Li C. Threshold Effects of Nitric Oxide-Induced Toxicity and Cellular Responses in Wild-type and p53-Null Human Lymphobla-stoid Cells / C. Li, B. Pang, T. Ki-ziltepe [et al.] // Chem Res Toxicol. — 2006. — Vol. 19 (3). — P. 399-406.
6. Victorin K. Health risk evaluation of nitrogen oxides. Genoto-xicity / K. Victorin // Scand. J. Work Environ. Health. — 1993. — Vol. 19, № 2. — P. 1-8.
7. Basal and stimulated protein S-nitrosylation in multiple cell types and tissues / A. Gow, Q. Chen, D. Hess [et al.] // J. Biol. Chem. — 2002. — Vol. 277.
— P. 9637-9640.
8. Bryant P. Mechanisms of radiation-induced chromatid breaks / P. Bryant // Mutation Research. — 1998 . — Vol. 404. — P. 107-111.
9. Burlinson B. The in vitro and in vivo comet assays / B. Burlin-son // Methods Mol. Biol. — 2012. — Vol. 817. — P. 143-163.
10. Gordon D. Causes and consequences of aneuploidy in cancer / D. Gordon, B. Resio, D. Pellma // Nature rewiews, Genetics. — 2012. — Vol. 13. — P. 189-203.
11. Impact of Types of Lymphocyte Chromosomal Aberrations Cohorts on Human Cancer Risk / L. Hagmar, U. Stromberg, S. Bonassi [et al] // Cancer Res. — 2004. — Vol. 64. — P. 22582263.
12. Olive P. DNA double-strand breaks measured in individual cells subjected to gel electropho-
resis / P. Olive, D. Wlodek, J. Ba-nath // Cancer Research. — 1991. — Vol. 51. — P. 4671-4676.
13. Cytogenetic analysis for radiation dose assessment. — Vienna: IAEA, 2001.— P. 126.
14. Comparative study with the alkaline Comet assay and the chromosome aberration test / А. Hartmann, U. Plappert, F. Po-etter, W. Suter // Mutation Research. — 2003. — Vol. 536. — P. 27-38.
15. Dikomey E. Correlation between cellular radiosensitivity and non-repaired double-strand breaks studied in nine mammalian cell lines / E. Dikomey, J. Daphi, I. Brammer // Int. J. Radiat. Biol. — 1998. — Vol. 73 (3). — P. 269-278.
16. Investigation of radiation hypersensitivity to fractionated low-dose radiation exposure / L. Smith, R. Miller, M. Richards [et al.] // Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. — 1999. — Vol. 45 (1). — P. 187-191.
17. Nitric oxide-mediated inhibition of caspase-dependent T-lymphocyte proliferation / R. Mahidhara, R. Hoffman, S. Huang [et al.] // J. Leukoc. Biol. — 2003. — Vol. 74. — P. 403-411.
18. Корреляция между внутриклеточным содержанием оксида азота и частотой му-тантных лимфоцитов после радиационного воздействия в малых дозах / И. Замулаева, Н. Орлова, С. Смирнова // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2007. — Т. 47, № 1.
— С. 86-92.
19. Mitelman F. Recurrent chromosome aberrations in cancer / F. Mitelman // Mutation Research. — 2000. — Vol. 462.
— P. 247-253.
20. Rossner P. Chromosomal Aberrations in Lymphocytes of Healthy Subjects and Risk of Cancer / P. Rossner, P. Boffetta, M. Ceppi // Environ. Health Per-spect. — 2005. — Vol. 113 (5). — P. 517-520.
21. Boffetta P. Chromosomal Aberrations and Cancer Risk: Results of a Cohort Study from Central Europe / P. Boffetta, H. Norppa, E. Fabianova // Am. J. Epidemiol. — 2007. — Vol. 165. — P. 36-43.
22. Radford I. Chromosomal rearrangement as the basis for human tumorigenesis / L. Radford // Int. J. Radiat. Res. — 2004. — Vol. 80, № 8. — P. 543-557.
Надiйшла до редакцИ 24.06.2012.
IMMUNOLOGICAL EFFECTS IN A MONTH OF THE COMBINED NITRITES' EXPOSURE WITH DIFFERENT CHEMICAL COMPOUNDS
Vinarska Ye.I., Spasska Yu.S., Grigorenko L.Ye., Stepanchuk S.B.
imvhonorihhi eqekth 3a moqb kombihobahora bhflhbv hitphtib 3 pi3hhmh ximi1hhmh cnoflvkamh
роблема, пов'язана з ытритно-штратним навантаженням на людину, виникла внаслщок еколопчно!' недбало!' дiяльностi людства. Цей пресинг усклад-нюеться ще й тим, що, KpiM зовншнього надходження, ш-трити постмно присутш в орга-ызми вони надходять з продуктами харчування, лками, ендо-генно утворюються, ïx синтез вщбуваеться за будь-якого рiв-ня ытра^в у харчовому рацюш й питшй водк Синтез нiтритiв в органiзмi вiдбуваеться у тканинах печшки, мозку, у макрофагах та нейтрофшах [1-3].
Незначну кiлькiсть л^ератур-них джерел присвячено до-слщженню iзольованоï дiï ш-триту натрю на iмунну систему. Опублiкованi результати вказу-
ВИНАРСЬКА О.1., СПАСЬКА Ю.С.,
григоренко л.е.,
СТЕПАНЧУК С.В.
ДУ "1нститут гiгiени та медичноï екологп iм. О.М. Марзеева АМН Укра'ши", м. Киïв
УДК
57.083.3:576.385.5:612.014.46
ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЧЕРЕЗ МЕСЯЦ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ НИТРИТОВ С РАЗНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Винарская Е.И., Спасская Ю.С., ГригоренкоЛ.Е., СтепанчукС.В.
В работе представлены данные сравнительного анализа результатов экспериментальных исследований комбинированного действия нитрита натрия с фенолом, хлороформом и тетрациклином на иммунную систему. Целью работы было установить особенности иммунологических эффектов в зависимости от дозы и химической структуры ксенобиотиков при их комбинированном действии с нитритом натрия.
Материалы и методы исследований. В работе были использованы следующие реакции: содержание лейкоцитов в периферической крови и их качественный состав; количество Т- и В-лимфоцитов, природных киллеров; реакция фагоцитоза; реакция дегрануляции базофилов (по Шелли); реакция торможения распластывания макрофагов; реакция преципитации циркулирующих иммунных комплексов. Результаты. Установлены особенности иммунологических эффектов в зависимости от дозы и химической структуры ксенобиотиков. При комбинированном пероральном поступлении в организм животных изученных ксенобиотиков в течение месяца наиболее широкий спектр изменений во всех звеньях иммунной системы наблюдался при действии предшественников эндогенных нитрозаминов (нитрита натрия, тетрациклина), что может быть связано с жесткостью конформации, обусловленной 4-мя линейно конденсированными шестичленными углеродными кольцами с большим числом реактогенных аминогрупп, присутствующих в молекуле тетрациклина. Наиболее выраженный иммунотоксический эффект наблюдался при действии нитрита натрия с тетрациклином (предшественниками эндогенных нитрозаминов).
© Винарська О.1., Спаська Ю.С., ГригоренкоЛ.£., Степанчук С.В. СТАТТЯ, 2012.
