О.З. Ильдербаев, О.Т.Акишпаева

Семипалатинская государственная медицинская академия, Казахстан

ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ ФРАКЦИОНИРОВАННОЙ γ-РАДИАЦИИ В ОТДАЛЕННОМ ПЕРИОДЕ В СОЧЕТАНИИ С ЦЕМЕНТНОЙ ПЫЛЬЮ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ПУРИНОВОГО ОБМЕНА

Введение. Регуляция обменных процессов после облучения нарушается не только на молекулярном, но и на структурном уровне. Развиваясь, 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 [Ярмоненко С.П., Вайнсон А.А., 2004]. Изменения метаболизма пуриновых нуклеотидов в иммунокомпетентных клетках детерминируют состояние их функциональной активности [Л.Йегера, 1990]. 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 пыле-радиационного поражения организма. Показано, что при действии ионизирующего излучения пуриновое обеспечение физиологических функций организма является неодинаковым [Жетписбаев Б.А., Хамитова Л.К., 2000, Жетписбаев Б.А., Жакиянова Ж.О., 2004]. Изучение активности ферментов метаболизма пуриновых нуклеотидов при комбинированном воздействии представляет большой интерес. В отдаленные сроки после облучения наблюдаются стойкие изменения в гипоталамо-гипофизарной системе, обеспечивающей защитно-приспособительные функции организма. Это ставит облученный организм в неблагоприятные условия существования, а исчерпание приспособительных возможностей приводит к гибели. Учитывая важнейшую роль ферментов пуринового обмена, проведение анализа данных литературы показало, что нет представления об изменениях активности ферментов пуринового обмена в тканях организма при комбинированном воздействии радиации в отдаленном периоде и цементной пыли. Поэтому целью работы явилось исследование обмена пуриновых нуклеотидов на фоне воздействия радиации в отдаленном периоде и цементной пыли.

Материал и методы. Для реализации поставленной цели были выполнены 3 серии опытов на 40 беспородных белых крысах самцах весом 180±20 г. I группа – интактные (n=10), II группа – затравленные цементной пылью (n=15) и III группа – облученные+затравленные цементной пылью (n=15). Животных III группы облучали за 90 суток до исследования на радиотерапевтической установке Агат-РМ 60Сo по 2 Гр в течение трех недель (1 раз в неделю). Отдаленные последствия ионизирующего облучения исследовали через 90 дней после облучения. Для воспроизведения экспериментального силикатоза подопытным крысам в легкие (интратрахеально) вводилась цементная пыль методом Е.Н. Городецкой, в модификации В.И. Парашиной [1954]. Животных забивали путем неполной декапитации через два месяца после запыления. Для исследования выделяли лимфоциты из периферической крови (лимфолизат) и готовили гомогенаты из печени, селезенки, тимуса, лимфатических узлов тонкого кишечника и надпочечников. У всех животных определяли 5′-нуклеотидазы, аденозиндезаминазы (АДА) и аденилатдезаминазы (АМФ-даза) (нмоль/с на мг белка). Активность 5′-нуклеотидазы определяли по методу И.Д. Мансурова, Р.З. Стокмана [Мансуров И.Д., Стокман Р.З.,1973], АДА и АМФ-дазы проводили методом, разработанным Тапбергеновым С.О. [Тапбергенов Т.С., Тапбергенов С.О., 2001]. Результаты обрабатывались методами вариационной статистики с вычислением критериев t-Стьюдента.

Результаты и обсуждение. Результаты исследования показали, что активность 5′-нуклеотидазы в селезенке у запыленных животных, по сравнению с контрольной группой, снижена с 0,470±0,028 до 0,099±0,005 (р<0,001), у крыс подвергавшихся пыле-радиационному фактору - до 0,041±0,003 (р<0,001). Активность этого фермента у животных III группы в сравнении со II группой снизилась в 2,4 раза (р<0,001). Активность АДА в селезенке у контрольных животных регистрировалась в пределах 1,520±0,080, тогда как у животных II группы снижена на 30,3% сравниваемого показателя. Показатель активности фермента у III группы животных снижен по сравнению с контрольной группой в 2,3 раза (р<0,001). У животных после комбинированного воздействия активность АМФ-азы оставалась без изменений (р>0,01). Таким образом, после затравки пылью, а также при комбинированном воздействии радиации и цементной пыли наблюдалось снижение уровня контроля по активности 5’-нуклеотидазы и АДА. Снижение уровня 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 [Николаенко Ю.И., Синянченко О.В. и соавт., 1988].

Как показали исследования при воздействии радиации и цементной пыли в тимусе отмечено увеличение активности АДА и АМФ-аза: АДА в 2,1 раза (р<0,001), АМФ-аза в 2 раза (р<0,001). Активность 5′-НТ снижается в 2,4 раза (р<0,001). Такая же картина отмечена и в лимфолизатах. При комбинированном воздействии активность ферментов 5′-нуклеотидазы, АДА и АМФ-азы в лимфолизате по сравнению с контрольной группой возросла с 0,012±0,003 до 0,081±0,004 нмоль/с на мг белка (р<0,001), с 0,015±0,003 до 0,054±0,004 (р<0,001) и с 0,006±0,0008 до 0,045±0,005 (р<0,001), соответственно. Тимус и лимфоциты периферической крови на комбинированное действие пыле-радиационного фактора отвечают значительным усилением процессов анаболизма и катаболизма, что может указывать на вторичный характер обнаруженных изменений.

При воздействии пыле-радиационного фактора в отдаленном периоде в лимфатических узлах уровень АМФ-азы повышается с 0,149±0,006 до 0,814±0,084 (р<0,001), уровень АДА - с 0,149±0,006 до 0,814±0,084 (р<0,05), а со стороны активности 5′-нуклеотидазы отмечено снижение в 2,6 раз (р<0,05). Как показали исследования при воздействии пыли активность АМФ-азы в печени повышена в 13,7 раза (р<0,001), а при комбинированном воздействии увеличивается с 0,020±0,003 до 0,443±0,073 (р<0,001), АДА при воздействии пыли увеличивается на 72,4% (р<0,001), при комбинированном воздействии – на 75,9% (р<0,001). Активность 5′-нуклеотидазы увеличивается во II группе с 0,034±0,004 до 0,101±0,002 (р<0,001), в III группе отмечена тенденция к снижению.

Активность ферментов 5′-нуклеотидазы и АМФ-дезаминазы в надпочечниках у животных, подвергавшихся пылерадиационному воздействию, превышала аналогичные данные контрольной группы. Активность 5′-нуклеотидазы в III группе достигала 0,060±0,006, тогда как в контрольной группе она соответствовала 0,048±0,005, активность АМФ-дезаминазы в III группе – 0,237±0,024, в контрольной группе 0,064±0,006 (р<0,001), тогда как активность АДА снижалась в 1,3 раза (р<0,05).

Важным аспектом обмена нуклеотидов 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 комбинированное воздействие радиации и цементной пыли вызывает достаточные изменения уровней ферментов пуринового обмена, что характеризует напряжение адаптационно-компенсаторных механизмов организма на воздействие изученного пыле-радиационного фактора. По результатам исследования можно предположить, что в отдаленном периоде, после комбинированного воздействия ионизирующей радиации и цементной пыли, происходит некоторая активация катаболитических процессов, что позволяет предположить возможность репарации обменных процессов, за счет компенсаторных возможностей организма.