Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: I Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 06 декабря 2011 г.)

Наука: Медицина

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Мартынова Н.А. МОНООКСИГЕНАЗНАЯ СИСТЕМА И СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ РАДИАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ. // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. I междунар. студ. науч.-практ. конф. № 1. URL: https://sibac.info//sites/default/files/files/06_12_12/06.12.2011.pdf (дата обращения: 05.02.2023)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

МОНООКСИГЕНАЗНАЯ СИСТЕМА И СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ РАДИАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ.

Мартынова Наталия Алексеевна

студент, кафедра химии, ЧелГМА,г. Челябинск

Устинова Алена Анатольевна

научный руководитель,

научный руководитель, канд. биол. наук., кафедра химии, ЧелГМА, г. Челябинск

Рябинин Вячеслав Евгеньевич

научный руководитель,

научный руководитель, д-р биол. наук., профессор, кафедра химии, ЧелГМА, г. Челябинск

Целью работы явилось изучение состояния микросомальной системы клеток печени при длительном хроническом облучении. В эксперименте  использовали мышей — самок линии СВА, которые подвергались круглосуточному тотальному облучению с постоянной мощностью дозы: 1, 4, 6 и 16 сГр/сут в течение трех месяцев. Группа необлученных животных того же возраста служила контролем. Источником излучения являлась модифицированная установка “ОЦК-400” с зарядом 137 Cs. Для биохимических исследований использовали микросомальную фракцию печени, полученную стандартным способом. После трех месяцев облучения наблюдались существенные сдвиги в содержании и активности микросомальных ферментов, а также в уровнях НАДФН- и аскорбат-зависимого ПОЛ при мощностях доз 4 сГр/сут, 6 сГр/сут и 16 сГр/сут. Выявлено, что содержание цитохрома b5 в микросомальной фракции печени мышей, облученных при мощности дозы 6 сГр/сут достоверно снижено на 12% от уровня контроля. При мощности дозы 16 сГр/сут содержание этого гемопротеида достоверно превышает уровень контроля на 15,5% .Содержание цитохрома Р-450 на этом сроке возрастает от уровня контроля при мощности доз 6 сГр/сут и 16 сГр/сут на 12% и 43% соответственно. В условиях стрессового воздействия, которым является радиация, активизируется гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система, что ведет к стимуляции секреции кортикостероидных гормонов [1, с. 200]. Увеличение их содержания в организме стимулирует биосинтез м-РНК, индуцирует новообразование различных белков и ряда ферментов в клетках, в том числе и гепатоцитах, что способствует поддержанию гомеостаза в организме при неблагоприятных ситуациях, и в частности радиационном воздействии. Метаболизм кортикостероидов протекает с участием микросомальных монооксигеназ печени [2, с. 87]. Следовательно, усиление метаболизма стероидов в условиях стресса может сопровождаться активацией монооксигеназной системы, т. е. индукцией ее компонентов. Одним из показателей стресс-реакции является усиление биосинтеза холестерина, который осуществляется в микросомальной монооксигеназной системе [3, с. 467]. Показано, что в ответ на воздействие ионизирующего излучения развивается реакция восстановления биомембран, проявляющаяся в интенсификации новообразования липидов, в частности холестерина. Отмечается увеличение и скорости его обновления. Как показало исследование [4, 25], после трех месяцев гамма-облучения при мощностях доз 6 сГр/сут и 16 сГр/сут содержание холестерина увеличивалось в сравнении с контролем на 54% и 46% соответственно. Все это косвенно указывает на активацию, а значит, и индукцию микросомальных монооксигеназ, особенно форм цитохрома Р-450, катализирующих превращения стероидов и биосинтез холестерина. По-видимому, данные изоформы являются наиболее радиорезистентными. Кроме того, вследствие радиационно-индуцированной деструкции компонентов клетки происходит накопление в ней автолитических токсичных продуктов. Часть из них, преимущественно липофильной природы, может быть субстратами гидроксилирования в монооксигеназной системе. Появление дополнительного количества таких субстратов может обусловливать индукцию ферментов этой системы. По всей вероятности, на данном этапе облучения, деструктивные процессы конкурируют с репаративными. Поэтому деструкция монооксигеназной системы не выявляется, а наоборот, увеличение ее активности при мощностях доз 6 сГр/сут и особенно 16 сГр/сут свидетельствует об адаптационных процессах, направленных на компенсацию клеточных повреждений. Существуют различные по радиочувствительности изоформы цитохрома Р-450. При облучении увеличивается доля стабильной формы цитохрома Р-450 и уменьшается доля лабильной [5, с. 650]. Показано, что более радиочувствительными, склонными к радиационно-индуцированной инактивации, являются изоформы цитохрома Р-450, катализирующие реакции деметилирования. Следовательно, снижение деметилазной активности, возможно, объясняется снижением содержания этих форм в общем пуле цитохрома Р-450. В нашем эксперименте после трех месяцев облучения деметилазная активность при мощности дозы 6 сГр/сут была достоверно снижена на 30% от уровня контроля. Такое снижение коррелирует и с содержанием цитохрома b5 в микросомальной фракции печени мышей этой дозовой группы. Поскольку данный гемопротеид является средним компонентом монооксигеназной системы и весь его пул участвует в реакциях биотрансформации ксенобиотиков, то уменьшение его содержания снижает скорость реакции деметилирования ДМА. Фактором снижения деметилазной активности цитохрома Р-450 при повышенном в сравнении с контролем его содержании может быть и то, что на данном сроке облучения при мощности дозы 6 сГр/сут в микросомах печени увеличена интенсивность НАДФН-зависимого ПОЛ. МеждуНАДФН-зависимыми системами гидроксилирования и перекисного окисления липидов существуют конкурентные отношения. Если эта конкуренция в пользу НАДФН-зависимого ПОЛ, то недостаток редуцирующих эквивалентов в реакциях гидроксилирования приводит к снижению активности цитохрома Р-450, в том числе и деметилазной активности. При мощности дозы 16 сГр/сут после трех месяцев облучения деметилазная активность микросом печени достоверно превышала уровень контроля на 14%, что сопоставимо с увеличением содержания цитохромов b5 и Р-450 в этой дозовой группе. На данном сроке исследования отмечалось достоверное возрастание активности НАДФН:2,6-ДХФИФ-редуктазы  при мощности дозы 6 сГр/сут — на 23%, при мощности дозы 16 сГр/сут — на 33% от уровня контроля, что также, вероятно, объясняется индуцирующим влиянием радиации, опосредованном действием нейро-гуморальных систем, либо индуцирующим действием эндогенных субстратов гидроксилирования, накопление которых происходит вследствие радиационно-индуцированной деструкции компонентов клетки. Уровень накопления ТБК-реактивных продуктов превышает контроль при всех мощностях доз. При мощностях доз 4 сГр/сут, 6 сГр/сут и 16 сГр/сут уровень НАДФН-зависимого (ферментативного) ПОЛ достоверно возрастает на 77%, 81% и 99% соответственно от уровня контроля. Известно, что инициация процессов ПОЛ в НАДФН-специфичной электрон-транспортной цепи микросом осуществляется на начальном ее участке — НАДФН-цитохром Р-450-редуктазе и терминальном компоненте — цитохроме Р-450 за счет генерации активных форм кислорода (АФК) (Н2О2, •О2‾ ,1О2, •ОН). Показано, что облучение в дозах 7 Гр и 10 Гр значительно увеличивает генерацию супероксид-анионов в микросомах за счет активности НАДФН-цитохром Р-450-редуктазы и цитохрома Р-450 [6, с. 165]. Индукция ферментов микросомального окисления приводит к значительному увеличению продукции МДА, что свидетельствует об активации ПОЛ [7, с. 330].В связи с вышесказанным становится очевидной положительная корреляция между тремя процессами: возрастанием активности НАДФН-цитохром Р-450-редуктазы, увеличением содержания цитохрома Р-450 и усилением интенсивности НАДФН-зависимого ПОЛ. По результатам наших исследований коэффициент такой корреляции составил r=0.80. Другая система ПОЛ, действующая в микросомах, — аскорбат-зависимое ПОЛ — не требует участия супероксид-анионов и не зависит от содержания ферментов электрон-транспортной цепи [8, с. 226]. После трех месяцев облучения превышение уровня контроля при мощностях доз 6 сГр/сут и 16 сГр/сут составляет всего 17% и 15% соответственно. Таким образом, вклад неферментативного ПОЛ в общее накопление ТБК-реактивных продуктов на этом сроке не так значителен, как ферментативного ПОЛ. Предполагая на основании результатов исследования, что хроническое облучение в течение трех месяцев индуцирует активность микросомальной системы, можно заключить, что с одной стороны повышение ее функционирования может быть связано с ликвидацией радиационно-индуцированных нарушений за счет активации реакций биотрансформации и детоксикации, а также биосинтетических процессов. Но с другой, активация микросомального окисления приводит, согласно нашим данным, к активации НАДФН-зависимого ПОЛ, что может служить дополнительным фактором, усиливающим поражение структур клетки. Тем не менее, при анализе данных работы [4] выявляется, что обнаруженное нами усиление НАДФН-зависимого ПОЛ в микросомах и активация монооксигеназных реакций происходит на фоне усиления антиокислительной защиты за счет увеличения активности супероксиддисмутазы и глутатионредуктазы в клетках печени после трех месяцев облучения при мощностях 4 сГр/сут, 6 сГр/сут и 16 сГр/сут.

В целом полученные данные демонстрируют, что система микросомального окисления является достаточно радиочувствительной к воздействию ионизирующего излучения как на уровне содержания ее компонентов и их активности в реакциях гидроксилирования, так и на уровне реакций перекисного окисления липидов, протекающих в микросомах.

Оценка функционирования монооксигеназной системы в условиях длительного хронического гамма-облучения при различных мощностях доз показала фазный характер изменений исследованных параметров. Облучение в течение трех месяцев вызывает стимулирующий эффект радиационного воздействия на уровне активности микросомальной системы, обусловленный компенсаторной индукцией ее компонентов.   

 

Список литературы:

  1. Арчаков А. И. Микросомальное окисление. М.: Наука, 1975. 326 с.
  2. Городовикова Е. Н., Гудзь Т. И., Гончаренко Е. Н. Влияние рентгеновского облучения на генерацию О2‾ в микросомах печени крыс // Радиобиология. 1985. Т.25. вып.2. С. 165‑168.
  3. Каган В. Е., Котелевцев С. В., Ситковский М. В., Данилов В. С., Козлов Ю. П. Перекисное окисление липидов в микросомах // Вопр. мед. химии. 1973. №3. С. 227‑241.
  4. Лицкевич Л. А., Докшина Г. А. Влияние облучения на образование метаболитов гидрокортизона в перфузируемой печени крыс // Радиобиология. 1985. Т.25. вып.2. С. 200—203.
  5. Метелица Д. И. Активация кислорода ферментными системами. М.: Наука, 1982. 256 с.
  6. Мецлер Д. Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Т.2. М.: Мир, 1980. 608 с.
  7. Платонов А. Г., Ахалая М. Я., Деев Л. И. Изменение некоторых характеристик цитохрома Р-450 микросом печени крыс после рентгеновского облучения // Радиобиология. 1979. Т.19. вып.5. С. 649‑653.
  8. Устинова А. А. Процессы перекисного окисления липидов в условиях хронического действия малых доз радиации: дисс. … канд. биол. наук. Челябинск, 1999. 198 с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом