CC BY
38
Таблица № 1. Электрофизиологические показатели до и после витрэктомии с предварительным ИАГ-_лазерным воздействием и без.
ЭРГ (мкВ) Сроки наблюдения
Витрэктомия с лазером Витрэктомия
Исходно 3 сутки Исходно 3 сутки
а-волна 56,2 49,3 52,9 31,8
ЭРГ ±3,2 ±4,6 ±6,1 ±4,2
b-волна ЭРГ 198,3 ±11,2 164,4 ±19,3 202,3 ±21,2 129,8 ±15,3
РЭРГ 54,4 52,2 55,1 35,8
30 Гц ±3,0 ±1,7 ±3,9 ±4,1
Таблица № 2. Визометрия до и после Nd:YAG лазерного воздействия на стекловидное тело при гемоф-_тальме с последующей витрэктомией.
Острота зрения до лазерного воздействия после лазерного воздействия
Pr. L. in C. 78 (31,1%) 18 (7,2%)
0,01-0,05 61 (24,3%) 25 (10,0%)
0,06-0,09 52 (20,7%) 17 (6,8%)
0,1-0,3 37 (14,7%) 51 (20,3%)
0,4-0,6 7 (2,8%) 79 (31,5%)
0,7-0,8 37 (14,7%)
0,9-1,0 ИТОГО 251 20 (8,0%) 100%)
ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИОННОГО ФАКТОРА В ОТДАЛЕННОМ ПЕРИОДЕ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ МЕТАБОЛИЗМА ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНАХ И ТКАНЯХ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Ильдербаев Оралбек Зайнулданович
д.м.н.,проф.кафедры общей биологии и геномики, ЕНУ им. Л.Н.Гумилева, г.Астана, Казахстан,
Шапекова Нэля Лукпановна
д.м.н.,проф.кафедры биотехнологии и микробиологии, ЕНУ им. Л.Н.Гумилева, г.Астана, Казахстан,
Ильдербаева Гулжан Оралбековна магистр медицинских наук, кафедра физиологических дисциплин ГМУ г.Семей, Казахстан,
Нурмуканов Дулат Кабденович
к.м.н., ст.преп.кафедры общественного здравоохранения и информатики ГМУ г.Семей, Казахстан.
АННОТАЦИЯ
Изучение влияния гамма-облучения в отдаленном периоде на активность ферментов метаболизма пури-новых нуклеотидов 5'-нуклеотидаза, аденозиндезаминаза, аденилатдезаминаза в различных органах и тканях в эксперименте. Эксперименты проведены на 30 лабораторных белых крысах. I группа - интактные, II группа -облученные. Радиационное воздействие вызывает значительное нарушение ферментов пуринового обмена, что характеризует напряжение адаптационно-компенсаторных механизмов организма на воздействие изученного фактора. Происходит относительная активация катаболитических процессов, что позволяет предположить возможность репарации обменных процессов организма в отдаленном периоде, за счет компенсаторных возможностей организма. ABSTRACT
The study of radiation influence in the remote period on enzyme activity of the purine nucleotides metabolism -5'-nucleotidase, adenosindesaminase, adenilatdesaminase in the different organs and tissues in experiment. The experiments were preformed on 30 white mature rats subdivided on 2 groups: I intact group, IIgroup - irradiated animals. The action of radiation causes considerable interruption of purine metabolism enzymes, which characterized the strain of adaptive-compensate mechanisms of an organism on influence of the studied factor. The relative activation of catabolic processes occurs, that allows to assume opportunity of reparation of metabolic processes of an organism in the remote period at the expense of compensate possibilities of an organism.
Ключевые слова: радиация, пуриновый обмен, отдаленный период
Keywords: radiation, purine metabolism, the remote period
Введение
Проблема биологического окисления в животном организме на клеточном и субклеточном уровне привлекает все более пристальное внимание биохимиков, физиологов и радиобиологов. Исследование обменных процессов при анализе биологической реакции высших организмов на действие излучения дает возможность вскрыть тонкие биохимические нарушения в клетке, лежащие в основе функциональных изменений различных органов и тканей [14].
В последние годы в радиобиологической литературе появляется все большее количество экспериментальных доказательств того, что в патологии лучевой болезни имеют немалое значение нарушения в биоэнергетике живого организма. Биоэнергетика организма играет важнейшую роль в сбалансированном и сопряженном протекании биологических циклов. Энергетический обмен, в котором главную роль играют адениловые нуклеотиды, занимает центральное место в клеточном метаболизме. Любой биосинтетический и катаболический процесс сопровождается соответственно затратой и выработкой энергии, заключенной в связях макроэргических соединений, какими являются АТФ и АДФ. Кроме того, адениловые нуклео-тиды являются структурными компонентами нуклеиновых кислот, участвуют в обмене коферментов [2].
Лучевые повреждения биомембран (при воздействии радиации на субклеточные структуры) сопровождаются частичным освобождением активных форм ферментов, что выражается в эффекте повышения активности ряда ферментных систем [15]. Разобщение процессов окислительного фосфорилирования, вероятно, наступает в результате выхода ряда ферментов из митохондриальных структур. Нарушение регуляции внутриклеточных механизмов может быть не только следствием, но и важнейшим звеном начальных механизмов лучевого поражения [6, 14].
Нарушения основных биохимических процессов могут усиливаться в результате развития в ядре и цитоплазме вторичных процессов в ранние сроки после облучения. Накопление некоторых метаболитов ДНК при активации процессов катаболизма может привести к угнетению отдельных ферментативных реакций ее синтеза. Изменение проницаемости мембран, происходящее после облучения, может, повлечь за собой обеднение ядра ионами металлов или некоторыми важными метаболитами. Этот процесс может привести к выходу в цитоплазму самых разнообразных ферментов. Регуляция обменных процессов после облучения нарушается не только на молекулярном, но и на структурном уровне. Развиваясь, суммируясь и взаимно влияя друг на друга, эти процессы вызывают изменения в разных тканях. Это, в свою очередь, обусловливает возникновение межтканевых и межсистемных повреждений в организме, выражением которых и являются разнообразные нарушения обмена веществ [19].
Изменения метаболизма пуриновых нуклеоти-дов в иммунокомпетентных клетках детерминирует состояние их функциональной активности. При этом исследования ферментов пуринового обмена открывают новые возможности биохимического подхода к коррекции больных с дефицитом ферментов, чему будет способствовать изучение их функционирования на
молекулярном уровне после пылерадиационного поражения организма. Показано, что при действии ионизирующего излучения пуриновое обеспечение физиологических функций организма является неодинаковым
[4].
Для глубокого понимания механизмов развития адаптационного синдрома, степени нарушения адаптивных механизмов и возможностей восстановления нарушенных функций организма, изучение активности ферментов пуринового обмена представляет большой интерес. Особенно при воздействий на организм ионизирующего излучения у лабораторных животных. Целью нашей работы было изучение влияния воздействия гамма-облучения в отдаленном периоде на активность ферментов метаболизма пуриновых нуклео-тидов 5-нуклеотидаза, аденозиндезаминаза (АДА), аденилатдезаминаза (АМФ-аза) в различных органах и тканях в эксперименте.
Материал и методы
Для реализации поставленной цели были выполнены 2 серии опытов на 30 лабораторных белых крысах самцах весом 220 + 20 г. I группа - интактные (п = 15), II группа - облученные (п = 15). Животных II группы облучали однократно за 90 суток до исследования на радиотерапевтической установке Терагам 60Со в дозе 6 Гр. Отдаленные последствия ионизирующего облучения исследовали через 90 дней после облучения, основываясь на литературных данных, касающихся обследования контингента людей, подвергшихся облучению в результате радиационных катастроф, ликвидаторов аварий на атомных станциях, проводившихся через 6,7,10,15 лет после катастроф и принимаемых за отдаленный период после воздействия ионизирующей радиации [3, 5, 8, 10, 11, 16]. Новоселова Е.Г. исследовала отдаленные последствия ионизирующего облучения через 1 -6 месяцев [9].
Принимая отдаленный период после воздействия ионизирующего облучения (вследствие радиационных катастроф) контингента людей за 10 лет и среднюю продолжительность жизни людей 70 лет, мы высчитали отдаленный период для крыс 3 месяца, учитывая, что продолжительность жизни крыс 2-2,5 года [17].
Для исследования выделяли лимфоциты из периферической крови и готовили гомогенаты из печени, селезенки, тимуса, лимфатических узлов тонкого кишечника и надпочечников. Приготовление гомогена-тов: после декапитации животных их органы измельчали, помещали в охлажденный раствор (0° С) 0,25 М сахарозы в чашке Петри. После охлаждения ткани тщательно промывали в охлажденном 0,25 М растворе сахарозы до удаления следов крови. Затем тщательно измельченную и промытую ткань гомогенизировали на холоде, в стеклянном гомогенизаторе Поттера с тефло-новым пестиком в 0,25 М сахарозы, добавленной из расчета 8 мл на 1 г ткани. При гомогенизации ткани печени вращение пестика 600 об/мин в течение 25 сек. Гомогенаты тканей фильтровали через слой стерильной марли и центрифугировали 3000 об/мин в течение 30 минут при температуре 0-2° С для удаления обрывков. Пробирки с гомогенатами находились во льду на всем протяжении исследования активности ферментов [12].
У всех животных определяли 5-нуклеотидазы, аденозиндезаминазы и АМФ-дезаминазы. Активность 5-нуклеотидазы определяли по методу И.Д. Мансурова, Р.З. Стокмана [7], аденозиндезаминазы и АМФ-дезаминазы проводили методом, разработанным Тапбергеновым С.О. [13]. Полученные результаты исследования обрабатывались методами вариационной статистики с вычислением критериев ЬСтьюдента.
Результаты и обсуждение
В ходе исследований выявлено, что активность 5-нуклеотидазы в селезенке у облученных животных в отдаленном периоде, по сравнению с контрольной группой, снижена на 89,33 % (р<0,001). Активность аденозиндезаминазы у контрольных животных регистрировалась в пределах 1,51+0,08 нмоль/с на мг белка, тогда как у животных II группы находилась в пределах 0,32 + 0,03 нмоль/с на мг белка (р<0,05), снижена на 76 % сравниваемого показателя. У животных после радиации в отдаленном периоде уровень АМФ-дезаминазы имела тенденцию к снижению (р<0,05). Таким образом, в отдаленном периоде после облучения наблюдалось снижение уровня контроля по активности 5' -нук-леотидазы, АДА и АМФ-азы в гомогенате селезенки.
Активность 5 -нуклеотидазы в лимфатических узлах тонкого кишечника у животных II группы понижена на 40% (р<0,001). Активность аденозиндезами-назы у облученных животных в отдаленном периоде, по сравнению с контрольной группой, в лимфатических узлах тонкого кишечника снижена на 73,76 % (р<0,001), а активность фермента АМФ-дезаминазы была повышена более чем в 3 раза по сравнению с контрольными величинами (р<0,001).
Лучевое разобщение процессов окислительного фосфорилирования в митохондриях непосредственно обуславливает нарушение обмена макроэргических соединений. Наиболее ранние и резко выраженные изменения содержания адениловых нуклеотидов после облучения наблюдаются в тканях лимфоидной системы и кроветворных органов. В частности, в лимфатических узлах и тимусе крыс уровни АТФ, АДФ и АМФ снижаются уже через 15 минут после облучения в дозе 6-10 Гр [1].
Снижение уровня контроля по активности 5'-нуклеотидазы, АДА и АМФ-азы, свидетельствует о преобладании распада АМФ путем дезаминирования. Большое значение для функционирования лимфоцитов имеет 5-нуклеотидаза, локализованная в мембране клеток, обеспечивающая поступление аденозина из внеклеточной среды. Она является маркерным ферментом плазматической мембраны, при снижении ее активности аденозин поступает в недостаточном количестве, что приводит к истощению энергетических ресурсов клетки. Имеются сведения, что врожденная недостаточность 5-нуклеотидазы связана с отсутствием зрелых В-лимфоцитов и низким уровнем сывороточных иммуноглобулинов [18].
Образование аденозина в клетках при гидролизе АТФ, возможно, обусловлено невысокой активностью 5-нуклеотидазы, которая поступает в клетку в результате интернализации эктофермента, либо находится в ней независимо от этого процесса. При облучении в иммунокомпетентных органах происходило снижение активности 5-нуклеотидазы, что обусловливало
накопление аденозина, с последующими изменениями адаптационных механизмов.
Изменения наблюдались со стороны пурино-вого обмена в тимусе при радиационном факторе воздействия. Активность 5-нуклеотидазы у облученных животных в отдаленном периоде в тимусе понижена на 45% по сравнению с контрольной группы (р<0,01), а активность АДА в более чем 2 раза понизились контрольные значения (р<0,001), активность АМФ-дезаминазы достоверно повышался на 38 % по сравнению с контрольной группы (р<0,05).
Результаты исследования показали, что у животных после радиационного воздействия в отдаленном периоде активность ферментов аденозиндезаминазы и АМФ-дезаминазы в печени по сравнению с контрольной группой возросла более чем в 2 раза (р<0,01). В ходе исследования выявлена достоверное увеличение активность 5-нуклеотидазы, аденозиндезаминазы и АМФ-дезаминазы в лимфоцитах периферической крови (р<0,01).
Активность ферментов 5-нуклеотидазы, аденозиндезаминазы в надпочечниках у животных, подвергавшихся радиационному воздействию, достоверно превышала аналогичные данные контрольной группы: активность 5-нуклеотидазы почти на 1,5 раза (р<0,05), активность аденозиндезаминазы на более 2 раза (р<0,01).
На основании полученных данных, мы можем сказать, что ткани надпочечника и лимфоциты периферической крови на действие радиационного фактора отвечают значительным усилением процессов анаболизма и катаболизма в отдаленном периоде, что может указывать на вторичный характер обнаруженных изменений. Указанные изменения в определенной мере связаны с нейрогуморальными механизмами в облученном организме, в частности, с реакцией гипоталамо-ги-пофиз-адреналовой системой на действие ионизирующей радиации. Известно, что надпочечники играют ведущую роль в реализации неспецифических реакций организма при действии раздражителей посредством выброса катехоламинов и глюкокортикоидов. Активация обменных процессов в надпочечниках после радиационного воздействия, участвующего в регуляции пу-риновых нуклеотидов и энергообеспечении органа, вероятно, способствуют увеличению продукции гормонов.
Таким образом, важным аспектом обмена нук-леотидов в облученном организме является усиление их катаболизма. Лучевое изменение и разобщение окислительного фосфорилирования в исследуемых органах является результатом непосредственного воздействия радиации на структуру и функцию органелл клетки. Можно констатировать, что воздействие радиации вызывает значительные нарушения ферментов пуринового обмена, что характеризует напряжение адаптационно-компенсаторных механизмов организма на воздействие изученного радиационного фактора. Исследования показывают, что в отдаленном периоде, после воздействия ионизирующей радиации происходит относительная активация катаболитических процессов, практически во всех исследуемых органах, что позволяет предположить возможность репарации об-
менных процессов облученного организма в отдаленном периоде, за счет компенсаторных возможностей организма.
Список литературы:
1. Байсахатов Р., Хансон К.П. Сопоставление содержания адениловых нуклеотидов и активности процесса окислительного фосфорилирования в тимусе крыс после облучения // Радиобиология. - 1972. - № 1.
- С.107-109.
2. Елисеев В.В., Полтавченко Г.М. Роль адено-зина в регуляции физиологических функций организма // Биохимия. - 1991. - № 3. - С. 72-74.
3. Жаков И.Г., Океанов А.Е., Стежко В.А. Заболеваемость сельского населения Гомельской области злокачественными новообразованиями после аварии на ЧАЭС // Мед. радиол. и радиац.безопастность. -1997. - Т. 42. - №6. - С.34-36.
4. Жетписбаев Б.А., Хамитова Л.К. Иммунные дисфункции облученного организма. - Алматы, 2000. -215 с.
5. Корнеев А.Г., Журков В.С., Кулешов П.П. и соавт. Радиоэкологическая и генетическая оценка отдаленных последствий Тоцкого ядерного взрыва // Радиационная гигиена. - 1992. - №6. - С.46-50.
6. Кулаев С.Р., Треногина В.Я., Аленова А.Х. и соавт. Состояние туберкулезной эпидемии в экологически неблагополучных районах Казахстана. //Тезисы докладов XI съезда фтизиатров, - СПб, 1994. - С. 317.
7. Мансуров И.Д., Стокман Р.З. К методике определения активности 5'-нуклеотидазы в сыворотке крови // Лабораторное дело. - 1973. - № 4. - С.228-229.
8. Надежина Н.М., Галстян И.А., Савицкий А.А. Отдаленные последствия острой лучевой болезни // Мед. радиол. и радиац.безопастность. - 2002. - Т.47, № 3. - С.17.
9. Новоселова Е.Г. Обмен фосфолипидов в лим-фоидных клетках в отдаленные сроки после сублетального гамма-облучения крыс // Радиобиология. - 1991.
- Т.31, № 3. - С.352-355.
10. Серкиз Я.И., Якша-Слюсарева Е.А. Отдаленные последствия, возникающие у крыс содержащихся
в условиях постоянного воздействия малых доз ионизирующих излучений низких интенсивностей //Тезисы докладов 1 всесоюз. радиобиол. съезда. - Пущино, 1989, 4. - С. 854-855.
11. Суворов Л.А., Гордеева А.А. Состояние ге-мопоэза в ранние и отдаленные сроки острой лучевой болезни //Мед. радиол. и радиац.безопасность. - 2000. - Т. 45, №6. - С.5-9.
12. Тапбергенов С.О. К методике определения СДГ - активности митохондрий крыс // В кн.: Вопросы физиологии и морфологии человека и животных. Семипалатинск, 1971. - С. 222-223.
13. Тапбергенов Т.С., Тапбергенов С.О. Современные основы энзимной диагностики. Руководство для врачей: Семипалатинск, 2001. 34с.
14. Утешев А.Б. Роль окислительно-восстановительных ферментов при радиационном поражении. Алма-ата: Наука, 1981. - 147 с.
15. Утешев А., Аргынбекова О.. Мусайнова А. и соавт. Состояние биохимических процессов в печени, селезенке и надпочечниках крыс в отдаленном периоде //Астана медициналык журнал. - 2005. - № 3. - С. 7778.
16. Ушакова Т.И, Аксель Е.М., Бугаева А.Р. Оценка заболеваемости злокачественными новообразованиями детского населения Тульской области через 10 лет после аварии на ЧАЭС // Мед. радиол. и радиац.безопасность. - 2000. - Т. 45, № 5. - С.42-46.
17. Флиндт Р. Биология в цифрах. - М.: Мир, 1992, 303 с.
18. Хансон К.П., Байсахатов Р. Исследование количественного содержания адениловых нуклеоти-дов в подчелюстных лимфатических узлах крыс, подвергнутых общему рентгеновскому облучению в различных дозах // Радиобиология. - 1973. - №2. - С. 274277.
19. Ярмоненко С.П., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных. - М.: Высш. шк., 2004. - 549 с.
PHYSICAL ANALGESIA OR THE POTENTIAL OF PHYSICAL MODALITIES TO
REDUCE PAIN
Koleva Ivet Borissova \ Yoshinov Borislav Radoslavov 2
1 Doctor in medical sciences, Professor in Physical and
Rehabilitation Medicine, Medical University of Sofia, Bulgaria 2 Student, Medical University - Sofia, Bulgaria
ABSTRACT
The Declaration of Montréal of the International Pain Summit of the International Association for the Study of Pain (IASP) recognizes the deficits in knowledge of health care professionals regarding the mechanisms and management ofpain. Therefore we try to formulate our own theory for physical analgesia or analgesia based on physical modalities, traditionally applied in physical medicine and rehabilitation.
During our modest clinical experience (of 20 years) and clinical observations and investigations on more then 2500 patients with neurological, rhumatological, orthopedical and traumatological conditions (suffering from different types ofpain) we have applied differents physical factors.
By our opinion the anti-pain effect ofphysical modalities is very important, with a high level of efficacy. Physical analgesia has not side consequences and may be applied in combination with other therapeutic factors. For physical analgesia we use: preformed modalities (electric currents, ultra-sound; magnetic field; light therapy, including laser);
