Ильдербаев О.З., Раисов Т.К., Акишпаева
О.Т.
Семипалатинская государственная
медицинская академия, Семей, Казахстан ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ СУБЛЕТАЛЬНОЙ γ-РАДИАЦИИ В ОТДАЛЕННОМ ПЕРИОДЕ В СОЧЕТАНИИ С
ЦЕМЕНТНОЙ ПЫЛЬЮ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ПУРИНОВОГО ОБМЕНА
Введение. Нарушения основных биохимических процессов могут усиливаться в
результате развития в ядре и цитоплазме вторичных процессов в ранние сроки
после облучения. 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 [1]. Изменения метаболизма пуриновых нуклеотидов в иммунокомпетентных клетках детерминируют состояние их
функциональной активности [2]. 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 [3,4]. Изучение активности ферментов метаболизма
пуриновых нуклеотидов при комбинированном воздействий на организм ионизирующего
излучения и пылевого фактора представляет
большой интерес. Так как исследований в данном направлении в доступной литературе
нами не обнаружено.
Поэтому главной целью нашей работы было изучение влияния комбинированного
воздействия гамма-облучения в дозе 6 Гр в отдаленном
периоде и цементной пыли на активность ферментов метаболизма пуриновых нуклеотидов
5′-нуклеотидаза, аденозиндезаминаза
(АДА), аденилатдезаминаза (АМФ-аза)
в различных органах и тканях в эксперименте.
Материал и методы. Для реализации поставленной цели были выполнены 3
серии опытов на 45 беспородных белых крысах самцах весом 180±
Животных забивали путем неполной декапитации через два месяца после интратрахеального введения. 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 и АМФ-дезаминазы. Активность 5′-нуклеотидазы
определяли по методу И.Д. Мансурова, Р.З. Стокмана [6],
аденозиндезаминазы и АМФ-дезаминазы проводили методом,
разработанным Тапбергеновым С.О. [7].
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
нмоль/с на мг белка (р<0,001), у крыс
подвергавшихся пыле-радиационному фактору до 0,036±0,007 нмоль/с на мг белка (р<0,001). Активность этого фермента у животных III группы в сравнении со II группой снизилась на 63,6% (р<0,01). Активность аденозиндезаминазы
в селезенке у контрольных животных регистрировалась в пределах 1,520±0,080 нмоль/с на мг белка, тогда как
у животных II группы находилась в пределах 1,059±0,090 нмоль/с на мг белка (р<0,05),
снижена на 30,3% сравниваемого показателя. Показатель активности фермента у III группы животных, имеет тенденцию к
снижению от показателя контрольной группы (р>0,05).
У животных после запыления цементной
пылью уровень АМФ-азы оставался без изменении, а у
животных после комбинированного воздействия активность достоверно повышается с 0,395±0,085 до 0,847±0,068
нмоль/с на мг белка (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 контроля по активности
5’-нуклеотидазы и АДА, 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 [8].
Как показали результаты нашего исследования, со стороны пуринового обмена
в тимусе при пылевом и пыле-радиационном факторе
воздействия активность всех изучаемых ферментов была достоверно выше по
сравнению с показателем интактной группой. При
комбинированном воздействии активность ферментов 5′-нуклеотидазы,
аденозиндезаминазы и АМФ-азы
в тимусе по сравнению с контрольной
группой возросла в 1,3 раза (р<0,05), в 1,6 раза (р<0,001) и в 1,7 раза (р<0,001),
соответственно. Такая же картина отмечена и в лимфолизатах.
При комбинированном воздействии активность ферментов 5′-нуклеотидазы,
аденозиндезаминазы и АМФ-азы
в лимфолизате
по сравнению с контрольной группой возросла с 0,012±0,003 нмоль/с на мг белка до 0,027±0,001 нмоль/с на мг белка (р<0,01), с 0,015±0,003 нмоль/с на мг белка до 0,031±0,002 нмоль/с на мг белка (р<0,01) и с 0,006±0,0008 нмоль/с на мг белка до 0,018±0,001 нмоль/с на мг белка (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 комбинированном воздействии радиации в отдаленном периоде и цементной
пыли в лимфатических узлах уровень АМФ-азы повышается
с 0,149±0,006 до 0,544±0,075 нмоль/с на мг белка (р<0,001),
а со стороны активности АДА и 5′-нуклеотидазы отмечено не
достоверное отклонение в сторону повышения (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 0,438±0,038
нмоль/с на мг белка (р<0,001), 5′-нуклеотидазы
при воздействии пыли увеличивается на 66,3% (р<0,001),
при комбинированном воздействии отмечена тенденция к снижению. Активность аденозиндезаминазы увеличивается во II группе с 0,175±0,035 до 0,634±0,026
нмоль/с на мг белка (р<0,001), в III группе - до 0,598±0,066 нмоль/с на мг белка (р<0,001).
Активность ферментов 5′-нуклеотидазы и АМФ-дезаминазы в надпочечниках у животных,
подвергавшихся пылерадиационному воздействию, достоверно
превышала аналогичные данные контрольной группы. Активность 5′-нуклеотидазы
в III группе достигала 0,177±0,032 нмоль/с на мг белка, тогда как
в контрольной группе она соответствовала 0,048±0,005 нмоль/с на мг белка (р<0,01), активность АМФ-дезаминазы в III группе – 0,186±0,021 нмоль/с на мг белка, в
контрольной группе 0,064±0,006 нмоль/с на мг белка (р<0,001),
тогда как активность аденозиндезаминазы снижалась почти в два раза (р<0,05). У
животных II группы активность аденозиндезаминазы, 5′-нуклеотидазы
и АМФ-азы по сравнению с контрольной группой возросла
с 0,818±0,084
нмоль/с на мг белка до 1,533±0,086 нмоль/с на мг белка (р<0,001),
с 0,048±0,005
нмоль/с на мг белка до 0,205±0,029 нмоль/с на мг белка (р<0,001)
и с 0,064±0,006
нмоль/с на мг белка до 0,356±0,020 нмоль/с на мг белка (р<0,01),
соответственно. Указанные изменения в определенной мере связаны с
нейрогуморальными механизмами в облученном организме, в частности, с реакцией гипоталамо-гипофиз-адреналовой
системой на действие пылерадиационного фактора. 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 пылевого и комбинированного
воздействия, участвующего в регуляции пуриновых нуклеотидов и энергообеспечении
органа, вероятно, способствует увеличению продукции гормонов. 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.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Ярмоненко
С.П., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных.
– М.: Высш. шк., 2004, 549с.
2.Л.Йегера. Клиническая
иммунология и аллергология: в 3 т. //Пер. с нем. под ред…
Р.В. Петрова. – М., 1990.
3.Жетписбаев
Б.А., Жакиянова Ж.О. // Вестник НЯЦ РК, 2004, № 4, С.
56–57.
4.Жетписбаев
Б.А., Хамитова Л.К. Иммунные дисфункции облученного
организма. Алматы, 2000, 215 с.
5.Гадаскина
И.Д. Методы изучения экспериментальных пневмокониозов. // В кн.:
Воспроизведение заболеваний у животных для экспериментально-терапевтических
исследований. – Л., 1954, 391с.
6.Мансуров
И.Д., Стокман Р.З. // Лаб. дело, 1973, № 4, С.228–229.
7.Тапбергенов
Т.С., Тапбергенов С.О. Современные основы энзимной диагностики. Руководство для врачей:
Семипалатинск, 2001, 34с.
8.Николаенко
Ю.И., Синянченко О.В. и соавт.
//Иммунология, 1988, № 1, С.19-23.