Структурно-функціональний стан системи еритрону за дії низькоінтенсивного іонізуючого випромінювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Херсонський державний університет

УДК 577.346 : 611.018.(51+52)

Структурно-функціональний стан системи еритрону за дії низькоінтенсивного іонізуючого випромінювання

03.00.04 - біохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступенякандидата біологічних наук

Дацюк Леонід Олексійович

Херсон 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в лабораторії радіаційної і молекулярної біології кафедри біохімії біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Сибірна Наталія Олександрівна Львівський національний університет імені Івана Франка МОН України, завідувач кафедри біохімії

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Столяр Оксана Борисівна Тернопільський національний педагогічний університет імен іВолодимира Гнатюка МОН України, професор кафедри хімії

доктор біологічних наук, професор Гончаренко Марія Степанівна Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна МОН України,завідувач кафедри валеології

Захист відбудеться «27» лютого 2009 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 67.051.01 Херсонського державного університету МОН України (73000, м. Херсон, вул. 40 років Жовтня, 27, ауд. 725)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного університету МОН України за адресою: 73000, м. Херсон, вул. 40 років Жовтня, 27

Автореферат розісланий «27» січня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради С.В. Полещук

еритроцит опромінення резистентність мембрана

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вивчення впливу малих доз іонізуючих випромінювань на організм тварин і людини у зв'язку з наявністю в народному господарстві технологічних процесів, за яких можливе підвищення радіаційного фону, та особливо після аварії на ЧАЕС, набуло особливої актуальності. Такі дослідження потрібні для обґрунтування біохімічних механізмів прояву негативних наслідків радіаційного впливу в області величин доз, що знаходяться нижче передбачуваного порогу і вважалися безпечними [Москалев Ю.И, 1991; Серкиз Я.И., 1992; Барабой В.А., 1994; Бурлакова Е.Б., 1999; Гродзинський Д.М., 2000; Шибкова Д.З., Аклеев А.В. и др., 2006].

Однією з найбільш радіочутливих систем організму є система кровотворення [Груздев Г.П., 1968; Стрелин Г.Ф., 1981; Переверзєв А.Е., 1986; Кузин А.М., 1986; Руднев М.И., 1997; Степанова Е.И., 2006] і, зокрема, еритроїдні клітини периферичної крові [Белоусова О.И., 1979; Захарова Н.Б., и др. 1991; Солдатов С.К., Ушаков И.Б., 1995; Билько Н.М., 1997;].

Наявні в літературі дані стосуються, в основному, дослідження морфологічних показників, фізико-хімічних та структурно-функціональних властивостей популяцій еритроїдних клітин за дії летальних і сублетальних доз іонізуючої радіації. Висока радіаційна чутливість притаманна усім форменним елементам крові. Було зроблено припущення, що система червоної крові може вносити вагомий внесок у розвиток процесів променевого ураження організму низькими дозами радіації [Борисова В.В., 1988; Пинчук Л.Б. и др., 1989; Барабой В.А., 1994]. Разом з тим, окремі аспекти впливу низькоінтенсивного іонізуючого випромінювання на процеси кістково-мозкового кровотворення та формування компенсаторних реакцій, зв'язок структурно-функціональної гетерогенності еритроїдних клітин з порушенням метаболічних процесів, вивчені ще недостатньо. Проведені дослідження обмежуються переважно вивченням гематологічних показників і цито-фізіологічних ефектів впливу малих доз іонізуючого випромінювання [Стрельцова В.Н., 1985; Калинин А.К., 1989; Захарова В.П., 1991; Эйдус Л.Х., 2001].

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота була виконана в Науково-дослідній лабораторії радіаційної та молекулярної біології Львівського національного університету імені Івана Франка в рамках тем „Вивчити вплив малих доз іонізуючого випромінювання на структуру мембран і метаболізм еритроцитів крові та еритроїдних клітин кісткового мозку” (№ державної реєстрації 0193U024091), „Молекулярна гетерогенність ферментів енергетичного обміну в комітованих клітинних популяціях кісткового мозку при дії екстремальних факторів” (№ державної реєстрації 0197U018074), „Дослідження мембранотропної дії малих доз хронічного рентгенівського опромінення низької потужності” (№ державної реєстрації 0100U001438).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було з'ясувати механізм впливу фракційного низькоінтенсивного рентгенівського випромінювання на структурно-функціональну організацію системи еритрону.

Для досягнення поставленої мети у роботі вирішували наступні завдання:

1. Вивчити дію фракційного рентгенівського опромінення щодобовою дозою 1cГр (протягом 30-ти діб) на динаміку популяційного складу та резистентність до кислотного гемолітика еритроцитів периферичної крові та еритроїдних клітин кісткового мозку білих щурів.

2. Провести електрофоретичні дослідження білків плазматичної мембрани та цитоскелету еритроцитів за різних умов солюбілізації протягом періоду впливу фракційного рентгенівського опромінення.

3. Провести аналіз фракційного складу множинних форм гемоглобіну еритроцитів периферичної крові та клітин еритроїдного ряду кісткового мозку за дії малих доз іонізуючого випромінювання.

4. Дослідити вплив низькоінтенсивного рентгенівського випромінювання на активність гексокінази (ГК), глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (Гл-6-ФДГ), лактатдегідрогенази (ЛДГ) та піруваткінази (ПК) в еритроцитах периферичної крові та еритроїдних клітинах кісткового мозку.

5. Вивчити вплив низькоінтенсивного рентгенівського випромінювання на вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) та активність супероксиддисмутази (СОД), каталази (КТ), глутатіонпероксидази (ГПО) та глутатіонредуктази (ГР) в цільній крові, плазмі, еритроцитах та еритроїдних клітинах кісткового мозку щурів.

6. З'ясувати характер змін досліджуваних показників на 10-, 20- та 30-ту доби після припинення дії 30-добового рентгенівського випромінювання.

Об'єкт дослідження: система еритрону за дії низькоінтенсивного рентгенівського випромінювання.

Предмет дослідження: структурно-функціональні особливості системи еритрону за дії тривалого низькоінтенсивного рентгенівського випромінювання та після припинення радіаційного впливу.

Методи дослідження. Біохімічні, спектрофотометричні, цитологічні, фізико-хімічні, методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлено, що 30-добове фракційне рентгенівське випромінювання щодобовою дозою 1 сГр призводить до змін в системі еритрону та зумовлює перебудову метаболізму еритроцитів периферичної крові через вплив на кістково-мозкові попередники; зміну популяційного складу та гемолітичної стійкості еритроцитів та еритроїдних клітин кісткового мозку як в процесі, так і після припинення впливу іонізуючого випромінювання в сумарній дозі 30 сГр; зміну співвідношення кількісного вмісту мінорних компонентів гемоглобіну внаслідок інтенсифікації процесів дозрівання еритроїдних клітин кісткового мозку та порушення динамічної рівноваги між виходом еритроцитів у кров'яне русло та їх елімінацією. Вперше отримано дані про зміни в ступені асоціації окремих інтегральних білків цитоплазматичної мембрани еритроцитів з білками цитоскелету. Показано, що зміни активності ензимів обміну вуглеводів та антиоксидантного захисту в системі еритрону є компенсаторною реакцією на дію малих доз іонізуючого випромінювання. Встановлені структурно-функціональні порушення клітин еритрону розширюють існуючі уявлення про механізми впливу низькоінтенсивного іонізуючого випромінювання в діапазоні доз 10 - 30 сГр.

Практичне значення одержаних результатів. Практична цінність даної роботи полягає в застосуванні методів визначення резистентності до кислотного гемолітика та популяційного складу еритроцитів периферичної крові як тестів для оцінки впливу малих доз радіації. Результати дослідження структурно-функціональної організації плазматичних мембран еритроцитів, активності ензимів обміну вуглеводів та антиоксидантного захисту сприятимуть розробці кількісних і якісних критеріїв оцінки впливу малих доз радіації на систему еритрону, взаємозв'язку структурно-конформаційних мембранних ефектів з порушенням метаболічних процесів. Отримані результати досліджень розвивають сучасні уявлення про характер та закономірності ураження системи еритрону за тривалого фракційного впливу іонізуючих випромінювань в малих дозах як на клітинному, так і на молекулярному рівнях. Основні теоретичні положення та екпериментальні результати роботи використовуються на кафедрі біохімії біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка при викладанні спецкурсів «Радіаційна біохімія» та «Структура і функції біомембран».

Особистий внесок здобувача. Дисертант самостійно зібрав та опрацював літературу за темою дисертації, виконав експериментальну частину роботи, провів статистичний аналіз отриманих результатів досліджень. За участю співавторів публікацій проведено інтерпретацію та узагальнення результатів роботи. Основні положення, які виносяться на захист, та висновки по даній дисертаційній роботі були сформульовані спільно з науковим керівником - професором Сибірною Н.О.

Апробація результатів досліждення. Головні положення дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на Міжнародній конференції «Питання біоіндикації і екології»( Запоріжжя, 1998), VI Міжнародній конференції «Биоантиоксидант» (Москва, 2002), 1 Всесоюзному радіобіологічному з'їзді (Москва, 1989), Радіобіологічному з'їзді (Пущино, 1993), VIII Українському біохімічному з'їзді, (Чернівці, 2002), Установчому з'їзді Українського товариства клітинної біології (Львів, 2004), звітних наукових конференціях Львівського національного університету (Львів, 1988 - 2008).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 14 статей, з яких 10 у виданнях, затверджених ВАК України, та 6 тез у матеріалах наукових конференцій та з'їздів.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методів дослідження, експериментальної частини, заключення, висновків, списку використаної літератури, що включає 189 джерел. Робота викладена на 132 сторінках друкованого тексту, ілюстрована 16 рисунками та 19 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури. В огляді літератури розглянуто сучасні дані стосовно впливу іонізуючих випромінювань в широкому діапазоні доз на процеси кістковомозкового кровотворення, зокрема еритропоез, структурно-функціональний стан та метаболізм еритротроцитів і еритроїдних клітин кісткового мозку. Значну увагу приділено розгляду порушень структурної організації плазматичних мембран еритроцитів за дії радіації та взаємозв'язку радіаційно-індукованих змін у еритроїдних клітинах з функціонуванням системи антиоксидантного захисту.

Матеріали та методи досліджень Матеріалом досліджень були еритроцити периферичної крові та еритроїдні клітини кісткового мозку самок білих безпородних щурів масою 150-200 г. Тварин піддавали тотальному рентгенівському опроміненню на апараті РУМ-17 добовою дозою 1 сГр з такими параметрами: напруга 112 кВ, сила струму 4 мА, фільтри Cu 0,5 та Al 1,0 мм, шкірно-фокусна відстань 178 см, потужність дози 0,26 сГр Чхв.^-1. Периферичну кров та еритроїдні клітини кісткового мозку брали після декапітації піддослідних тварин під ефірним наркозом на 10-, 20- та 30-ту доби опромінення та на 10-, 20- та 30-ту доби після припинення радіаційного впливу.

Експерименти проводили у відповідності до конвенції Ради Європи щодо захисту хребетних тварин, які використовуються у наукових дослідженнях.

Еритроцити осаджували з цільної крові центрифугуванням при 600 g протягом 5 хв і двічі промивали забуференим фізіологічним розчином.

Тіні еритроцитів для екстракції білків плазматичних мембран та цитоскелету отримували згідно з методом Gomperts E.D. (1972).

Виділення еритроїдних клітин кісткового мозку проводили з великих стегнових кісток щурів згідно з методом Сибірної Н.О. та ін. (1991), а підрахунок еритрокаріоцитів різного ступеня зрілості за методом Соколова В.В., Грибова І.А. (1972).

Фракціонування еритроцитів периферичної крові та еритроїдних клітин кісткового мозку здійснювали згідно з методом Сизової І.А. та ін. (1980) з деякими модифікаціями.

Визначення резистентності до кислотного гемолітика еритроцитів та еритроїдних клітин кісткового мозку проводили за методом Терскова І.А., Гітельзона Н.М. (1957).

Розділення електрофоретичних компонентів гетерогенної системи гемоглобіну проводили в 7,5% ПААГ за методом Маурера Г. (1971) в лужній системі Орнштейна-Девіса.

Розділення білків плазматичних мембран та цитоскелету еритроцитів за допомогою гель-електрофорезу в 7,5% SDS-ПААГ (додецилсульфат натрію поліакриламідний гель-електрофорез) проводили за методом Laemmli U.K. (1970).

Визначення активності гексокінази, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, піруваткінази та лактатдегідрогенази проводили спектрофотометрично за загальноприйнятими методами Bergmeyer H.U. (1983).

Активність супероксиддисмутази визначали за методом Чевари С. та ін. (1991), каталази - Королюка М.А. та ін. (1988), глутатіонпероксидази - Моїн В.М. (1986), глутатіонредуктази - Goldberg D.M., Spooner R.J. (1983).

Вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів - дієнових кон'югатів та ТБК-позитивних продуктів визначали згідно з методами Гаврилова В.Б., Мишкорудної М.І. (1983) та Тимирбулатова Р.А., Селезневої Є.І. (1981).

Експериментальні дані опрацьовували статистично, використовуючи t-критерій Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Еритроцити периферичної крові представлені рядом перехідних популяцій, які умовно поділяються на молоді клітини, активно-функціонуючі зрілі еритроцити та старі клітини, які відрізняються морфо-функціональними характеристиками і, зокрема, густиною. Застосування методу фракціонування еритроцитів у градієнті густини сахарози дозволило виділити чотири популяції клітин - І, ІІ, ІІІ та ІV фракції, які, згідно даних літератури [Сизова И.А. и др., 1980], представлені: І та ІІ фракції - старими та зрілими формами; ІV фракція - молодими; а ІІІ займає проміжне положення між молодими та функціонально-зрілими клітинами. Фракціонування еритрокаріоцитів у градієнті густини сахарози дозволило виділити фракції збагачені клітинами різного ступеня зрілості: І - проеритробласти, ІІ - базофільні нормоцити, ІІІ - поліхроматофільні нормоцити, ІV - оксифільні нормоцити та кістково-мозкові ретикулоцити. За дії тривалого впливу фракційного рентгенівського опромінення щодобовою дозою 1 сГр нами відмічено перерозподіл вмісту як різновікових фракцій еритроцитів, так і еритроїдних клітин кісткового мозку різного ступеня зрілості у досліджувані терміни експерименту (табл.1).

Встановлено зниження кількості еритроцитів І фракції до 39-37% та 2-ї фракції до 50-54% відповідно на 20-ту та 30-ту доби експерименту відносно вмісту клітин у периферичній крові контрольних тварин. Відмічено достовірне зростання кількості молодих клітин ІV фракції на 20-ту добу (на 40%) та ІІІ фракції функціонально зрілих клітин на 30-ту добу хронічного експерименту (на 34%). Зміни популяційного складу еритроцитів в пострадіаційний період супроводжуються зростанням удвічі вмісту старих клітин на 40-ву добу та істотним зростанням кількості клітин ІІІ фракції на 60-ту добу експерименту.

Якщо вміст І та ІІ фракцій еритрокаріоцитів, представлених клітинами на ранніх стадіях диференціації, лишається відносно стабільним впродовж рентгенівського опромінення, то співвідношення оксифільних нормоцитів (ІV фракція) зростає в бік дозріваючих попередників ретикулоцитів уже на 10-ту добу, досягаючи максимального значення на 30-ту добу експерименту. Виявлене зниження вмісту ІІІ фракції, збагаченої поліхроматофільними нормоцитами, та зростання вмісту ІV фракції, представленої оксифільними нормоцитами, на 10-ту добу опромінення, зі збереженням даної тенденції і на 30-ту добу експерименту, можливо є наслідком неефективного еритропоезу [Козинец Г.И, 2005], коли частина клітин гине на стадіях базофільного та поліхроматофільного нормоцита, або ж обумовлене пришвидшеним дозріванням поліхроматофільних нормоцитів без поділу до великих ретикулоцитів [Павлов А.Д., Морщакова Е.Ф., 1987].

Таблиця 1 Вміст популяцій еритроцитів периферичної крові та еритроїдних клітин кісткового мозку щурів протягом 30-добового опромінення (M±m, n=6-10), %

Об'єкт	№ фракції	Контроль	Доби експерименту
			10-та	20-та	30-та	40-ва	50-та	60-та
Еритроцити	I	10,62 ±1,93	11,12 ±2,71	4,13 ±1,02*	3,93 ±1,10*	19,52 ±3,71*	9,43 ±1,02	6,93 ±1,10*
	II	25,34 ±3,21	33,58 ±5,09	12,67 ±2,13*	13,57 ±2,32*	25,58 ±4,09	27,67 ±2,13	23,57 ±2,32
	III	37,01 ±2,61	36,76 ±5,78	45,32 ±2,30	49,68 ±4,78*	34,76 ±4,75	35,32 ±3,20	49,68 ±3,78*
	IV	27,03 ±2,64	18,54 ±2,22*	37,68 ±4,91*	32,62 ±6,81	20,14 ±1,22	27,58 ±3,94	19,82 ±3,81
Еритроїдні клітини кіст-кового мозку	I	13,07 ±1,23	11,57 ±2,12	19,44 ±7,48	10,70 ±2,02	11,57 ±0,62	10,46 ±1,88	9,50 ±2,20*
	II	15,87 ±2,36	13,56 ±28,27	18,56 ±5,47	11,93 ±2,27	14,93 ±0,38	13,64 ±1,87	11,73 ±1,27
	III	33,47 ±2,83	27,27 ±2,40	23,20 ±0,53*	26,50 ±5,28	28,27 ±3,70	23,10 ±2,73	22,50 ±0,88*
	IV	37,59 ±5,47	46,60 ±1,78	38,80 ±13,08	50,87 ±8,57*	45,22 ±7,78	52,80 ±9,28	56,27 ±2,87*

Примітка. * - відмінність між контролем та дослідом вірогідна (p?0,05).

Аналізуючи отримані результати, можна зробити висновок, що на ранніх етапах радіаційного впливу (10-та доба, сумарна доза 10 сГр) виявлене зростання вмісту старих та зниження вмісту молодих еритроцитів у периферичній крові може бути поштовхом до адаптивної інтенсифікації еритропоезу. Підвищений відсотковий вміст молодих та функціонально-зрілих еритроцитів периферичної крові за сумарних доз 20-30 сГр (20- та 30- та доби) хронічного радіаційного впливу обумовлений пришвидшенням дозрівання поліхроматофільних та базофільних нормоцитів.

Для підтвердження даного висновку досліджено гетерогенний склад гемоглобіну еритроїдних клітин, оскільки кількісне співвідношення фракцій гемоглобіну суттєво відрізняється у різновікових популяцій еритроцитів периферичної крові, а формування множинних форм білка в процесі дозрівання еритрокаріоцитів визначається процесами переключення синтезу в-глобінових ланцюгів при почерговій експресії різних генів у нормоцитах певного ступеня диференціювання.

Аналіз електрофоретичного спектру компонентів гетерогенної системи білка засвідчив статистично вірогідний перерозподіл кількісного вмісту мінорних компонентів гемоглобіну еритроцитів - зниження вмісту І-ІІ фракцій, характерних для старих клітин, та збільшення вмісту VІ фракції у всі досліджувані терміни радіаційного впливу (табл. 2). Стійке підвищення вмісту білка ІV та V фракцій впродовж опромінення, з незначним зниженням вмісту ІІІ основної електрофоретичної фракції на 10-ту та 20-ту доби експерименту, корелює зі збільшенням кількісного співвідношення популяції молодих та функціонально-зрілих еритроцитів.



Таблиця 2 Вміст електрофоретичних фракцій гемоглобіну щурів за умов опромінення(М±m, n=6-10), %

Умови експерименту	Електрофоретичні фракції гемоглобіну
	І-ІІ	ІІІ	ІV	V	VІ
	Еритроцити
Контроль	22,23±0,48	45,68±0,43	20,92±0,27	9,27±0,23	1,89±0,14
10-та доба	17,23±0,77*	43,36±1,06*	23,44±0,84*	12,76±0,32*	3,23±0,33*
20-та доба	16,97±0,84*	41,42±1,56*	24,61±0,32*	13,12±0,68*	3,90±0,16*
30-та доба	13,01±0,61*	45,32±0,64	26,28±0,60*	12,10±0,36*	3,30±0,22*
	Еритроїдні клітини кісткового мозку
Контроль	27,19±0,88	36,63±0,75	16,62±0,56	14,1200,67	5,41±0,85
10-та доба	28,88±1,13	33,18±1,63*	19,94±0,73*	13,23±0,71*	4,76±0,17
20-та доба	24,50±0,87	34,04±0,93*	19,45±1,01*	15,59±0,69*	6,43±0,53
30-та доба	36,38±0,78*	31,042±0,75*	16,81±0,27	13,33±0,66	1,73±0,23*

Примітка. * - відмінність між контролем та дослідом вірогідна (p?0,05).

Встановлено достовірні зміни у співвідношенні компонентів гетерогенної системи гемоглобіну в еритроїдних клітинах кісткового мозку, що вказує на порушення проліферативної активності еритрокаріоцитів. Виявлене зростання вмісту ІV електрофоретичної фракції гемоглобіну, характерне для клітинних популяцій збагачених ранніми попередниками еритроїдного ряду - базофільних та поліхроматофільних еритробластів [Сибірна Н.О., 1986], свідчить про пришвидшення процесів дозрівання ядерних попередників еритроцитів за хронічного впливу малих доз іонізуючих випромінювань.

Дослідженнями резистентності до кислотного гемолітика еритроцитів периферичної крові (рис. 1) та еритроїдних клітин кісткового мозку впродовж 30-добового впливу рентгенівського випромінювання та після його припинення було підтверджено зміни у швидкості дозрівання еритрокаріоцитів та у динаміці оновлення пулу зрілих клітин крові.

На 10-ту добу експерименту крива кислотної резистентності еритроцитів різко зміщена вліво, що зумовлено як збільшенням кількості старих клітин, так і зниженням стійкості основної маси еритроцитів. В наступні терміни радіаційного впливу виявлено зростання у периферичній крові вмісту еритроцитів з підвищеною стійкістю до дії кислотного гемолітика та високий ступінь однорідності клітинного складу.

Для еритрокаріоцитів характерним було зниження стійкості до кислотного гемолітика на 10-ту та 40-ву доби експерименту, зростання їхньої стійкості впродовж радіаційного впливу та у віддалені терміни експерименту.

Якщо отримані дані по вивченню популяційного складу еритроцитів периферичної крові не дозволяли однозначно трактувати зміни як омолодження складу крові на 20-ту та 30-ту доби хронічного експерименту, то аналіз співвідношення гетерогенних компонентів гемоглобіну та якісні зміни, виявлені методом кислотних еритрограм, дали можливість стверджувати про істотний вплив низьких доз рентгенівського випромінювання на клітинному рівні на систему червоної крові. Пусковим механізмом пришвидшення старіння еритроцитів та їхнього лізису, з наступною стимуляцією виходу в периферичну кров молодих форм, було, ймовірно, пошкодження клітинних мембран.

Методом диск-електрофорезу в 7,5% ПААГ нами проведено визначення процентного вмісту електрофоретичних фракцій білків плазматичної мембрани та цитоскелету еритроцитів периферичної крові білих щурів за різних умов солюбілізації в нормі та в динаміці 30-добового впливу рентгенівського випромінювання (рис. 2). Дослідженнями електрофоретичного спектру білків мембран еритроцитів, солюбілізованих в розчиннику з SDS, отримано 15 електрофоретичних фракцій поліпептидних ланцюгів та 7 фракцій глікопротеїнів, які були ідентифіковані як глікофорини еритроцитарної мембрани. Екстрагування білків з ”тіней” еритроцитів тритоном Х-100 дозволило виділити 13 електрофоретичних фракцій.

Ідентифікацію окремих електрофоретичних смуг поліпептидів було проведено співставленням отриманих електрофореграм з даними літератури по вивченню білкового спектру мембран еритроцитів [Lenard J., 1970; Fairbanks G. et. al., 1971; Marchesi V.T. et al., 1976; Bennett V., 1985] та застосуванням маркерних білків з відомою молекулярною масою.

Дослідженнями електрофоретичного спектру білків, солюбілізованих у середовищі з SDS (табл. 3), на 10-ту добу хронічного експерименту виявлено зниження вмісту 1-ї та 2-ї фракцій, що належать високомолекулярним б- та в-субодиницям спектрину. На 30-ту добу радіаційного впливу зростає вміст білка смуги 3, знижено вміст анкірину та в-субодиниці спектрину. При солюбілізації білків тритоном Х-100 виявлено зниження виходу в екстрагуючий розчин анкірину на 20-ту та 30-ту доби експерименту та появу поліпептидного ланцюга в зоні електрофоретичної рухливості спектринових субодиниць, що можливо, обумовлено посиленням білок-білкової взаємодії у комплексі спектрин - анкірин - білок смуги 3. Про зміну взаємодії білків цитоскелету між собою за дії рентгенівського опромінення свідчить також зниження вмісту тропоміозину до 43% на 10-ту добу та зростання його вмісту на 68% від рівня контролю на 30-ту добу експерименту. Аналіз електрофореграм глікопротеїнів плазматичних мембран еритроцитів дозволив виявити зміни у співвідношенні білків лише на 20-ту добу експерименту, коли відмічено вірогідне зниження на 24% вмісту білка 4-ї фракції - глікофорину В₂, та в 3,5 рази збільшення кількості білка 6-ї фракції.

Таблиця 3 Співвідношення електрофоретичних фракцій білків мембран еритроцитів, солюбілізованих в 1% розчині SDS, за дії рентгенівського опромінення (М±m, n=5-6), %

№ фракції	Контроль	Доби експерименту
		10-та	20-та	30-та
1	10,13 ± 0,38	8,77 ± 0,27*	8,15 ± 1,25	8,84 ± 0,52
2	8,30 ± 0,23	6,70 ± 0,47*	9,50 ± 0,50*	4,86 ± 0,69*
3	5,97 ± 0,37	6,20 ± 0,23	6,55 ± 0,45	3,63 ± 0,25*
4	3,50 ± 0,32	3,77 ± 0,25	4,71 ± 0,30	4,50 ± 0,10*
5	19,20 ± 0,66	19,70 ± 0,83	20,70 ± 0,20	27,61 ± 1,34*
6	5,11 ± 0,15	4,87 ± 0,18	3,85 ± 0,05*	4,76 ± 0,24
7	6,60 ± 0,50	6,70 ± 0,37	7,20 ± 0,20	6,59 ± 0,55
8	6,56 ± 0,12	6,47 ± 0,18	6,51 ± 0,40	6,43 ± 0,16
9	5,60 ± 0,35	5,23 ± 0,30	4,50 ± 0,31	4,53 ± 0,46
10	3,30 ± 0,30	3,43 ± 0,28	3,25 ± 0,25	3,70 ± 0,51
11	6,86 ± 0,27	6,10 ± 0,60	7,20 ± 1,00	5,63 ± 0,97
12	7,70 ± 0,26	8,00 ± 0,30	7,15 ± 0,15	5,77 ± 0,38*
13	5,06 ± 0,09	7,34 ± 1,20	4,35 ± 0,05*	7,93 ± 2,41
14	6,07 ± 0,28	6,80 ± 0,49	6,45 ± 0,05	4,20 ± 0,31*

Примітка. * - відмінність між контролем та дослідом вірогідна (p?0,05).

Аналіз виявлених змін кількісного співвідношення електрофоретичних фракцій білків, отриманих при різних способах солюбілізації, свідчить про певну відмінність в характері впливу фракційного рентгенівського випромінювання за різної тривалості на структурну організацію плазматичних мембран та цитоскелету еритроцитів. На ранніх етапах радіаційного впливу структурно-конформаційні зміни плазматичних мембран еритроцитів, що проявляються у зниженні їхньої резистентності до дії кислотного гемолітика, викликані, ймовірно, прямою дією радіації на функціонально зрілі та високо диференційовані клітини. На 20-ту та 30-ту доби експерименту виявлені зміни, що свідчать про наявність в руслі крові еритроцитів з високим ступенем асоціації інтегральних білків з цитоскелетом та зумовлені виходом з кісткового мозку молодих клітин з відмінним від норми складом білкових компонентів цитоплазматичної мембрани та цитоскелету.

Еритроїдні клітини кісткового мозку та крові різко відрізняються інтенсивністю метаболічних процесів, зокрема, енергетичного обміну, що визначає їхні структурно-функціональні властивості. Структурна цілісність та функціональний стан еритроцитів периферичної крові обумовлені активністю ензимів гліколізу та спряженого з ними пентозофосфатного шунта.

В наших дослідженнях виявлено, що 30-добовий вплив рентгенівського випромінювання проявляється у зміні активності ензимів обміну вуглеводів (рис. 3).

Виявлено зростання активності ГК впродовж радіаційного впливу та зниження активності ензиму в пострадіаційний період. Активність ПК та ЛДГ у всі досліджувані терміни експерименту знаходилась нижче рівня контролю, тоді як рівень активності Гл-6-ФДГ, достовірно знижений на 10-ту добу радіаційного впливу, зростав до 30-ї доби експерименту, в подальшому залишаючись на рівні контрольних показників. Виявлено стійке зниження рівня питомої активності ЛДГ протягом 30-добового експерименту, з максимумом до 40% від рівня контролю на 10-ту добу експерименту.

Характер змін питомої активності ПК, важливого ферменту в підтриманні необхідного рівня концентрації АТФ в еритроцитах, свідчить про суттєві зміни у співвідношенні метаболічних шляхів перетворення глюкози. Незначне пригнічення активності ензиму на 10-ту добу та зниження на 44% від рівня контролю на 20-ту добу експерименту зумовлює, ймовірно, структурно-конформаційну перебудову плазматичної мембрани еритроцитів через посилення асоціації білків цитоскелету між собою та з інтегральними білками. На наш погляд, зниження активності ПК, можливо, викликано як прямою дією радіації на плазматичну мембрану через зниження ступеня асоціації ензиму з нею, так і перебудовою метаболізму еритроцитів у напрямку інтенсифікації фосфоглюконатного шляху утилізації глюкози для підтримання належного рівня НАДФН(Н⁺), необхідного за тривалого радіаційного впливу для забезпечення зростаючих потреб антиоксидантної системи. Беручи до уваги, що структурно-морфологічні та біохімічні особливості еритроцитів значною мірою детермінуються їхніми кістково-мозковими попередниками, були проведені дослідження активності Гл-6-ФДГ, ПК та ЛДГ еритроїдних клітин кісткового мозку за тих же умов опромінення (рис. 3 В). Встановлено зниження вдвічі активності Гл-6-ФДГ на 10-ту добу радіаційного впливу, з відновленням даного показника до контрольного рівня у наступні терміни дослідження. Зміни в питомій активності ПК встановлені лише на 20-ту добу рентгенівського опромінення, коли ензиматична активність становила 66% від рівня контролю. Активність ЛДГ в еритроїдних клітинах кісткового мозку впродовж усього періоду дослідження залишалась дещо нижчою від норми. Незважаючи на наявність мітохондрій в кістковомозкових попередниках еритроцитів та ретикулоцитах, потужного циклу трикарбонових кислот та враховуючи високу енергозатратність процесів проліферації та диференціації, вклад гліколізу та гексозомонофосфатного шунта в енергетику еритроїдних клітин кісткового мозку є, все-таки, досить вагомим. Виявлені нами зміни в активності ключових ензимів вуглеводного обміну при дії малих доз іонізуючого випромінювання відображають певну перебудову енергетичного обміну еритроїдних клітин на різних етапах радіаційного впливу.

Вплив іонізуючого випромінювання супроводжується активацією вільнорадикального перекисного окиснення ліпідів. Виявлене достовірне зростання вмісту дієнових кон'югатів (ДК) на ранніх етапах радіаційного впливу у плазмі крові, лізатах еритроцитів та особливо - у мембранах еритроцитів свідчить про інтенсифікацію даного процесу безпосередньо в еритроцитах периферичної крові. Встановлене зниження вмісту ДК у мембранах еритроцитів до 28% від рівня контролю на 20-ту та 30-ту доби радіаційного впливу ймовірно викликане омолодженням популяційного складу периферичної крові.

В еритроїдних клітинах кісткового мозку встановлено стійке зростання вмісту ДК у всі досліджувані терміни радіаційного впливу, що свідчить про значно вищу радіочутливість клітин з високою проліферативною активністю порівняно з еритроцитами. Вміст ТБК-позитивних продуктів (рис. 4) вільнорадикального ПОЛ значно перевищує показники контролю у мембранах еритроцитів та в еритроїдних клітинах кісткового мозку впродовж усього періоду впливу рентгенівського опромінення.

На 10-ту добу радіаційного впливу у лізатах еритроцитів виявлено тенденцію до збільшення, а у мембранах еритроцитів значне зростання в 4,3 рази, вмісту ТБК-позитивних продуктів ПОЛ. Якщо у лізатах еритроцитів вміст кінцевих продуктів ПОЛ знижувався до рівня контрольних показників і нижче до 60-ї доби, то у мембранах еритроцитів він залишався підвищеним в 1,5-3 рази до 50-ї доби експерименту. Зниження вмісту продуктів ПОЛ в еритроцитах периферичної крові на 20-ту добу опромінення, можливо, пов'язане з елімінацією з русла крові радіаційноушкоджених клітин та викидом з кісткового мозку молодих еритроцитів з підвищеною метаболічною активністю.

Інтенсивність ПОЛ в організмі в першу чергу узалежнена від злагодженого функціонування ензимів системи АОЗ, серед яких визначальна роль належить СОД, КТ, ГПО та ГР. Рівень активності вказаних ензимів за тривалого впливу іонізуючого випромінювання представлений на рис. 5.

Встановлено фазовий характер змін активності СОД в еритроцитах та еритроїдних клітинах кісткового мозку як впродовж радіаційного впливу, так і після його припинення. Активність ензиму в обох типах клітин знижується до 50% від норми на 20-ту добу опромінення, поступово зростає до 40-ї доби у 3 рази в еритроцитах, та у 2 рази в еритроїдних клітинах та знову знижується до рівня контролю на 60-ту добу експерименту. Відмічено різке зростання активності КТ в еритроцитах до 400% від норми на 10-ту та 40-ву доби експерименту зі збереженням показника вище контрольних величин в інші терміни. Активність КТ в еритроїдних клітинах кісткового мозку в 2-3,5 рази перевищує рівень контролю за умов опромінення, знижується до норми на 50-ту добу та зростає в 4,7 рази на 60-ту добу експерименту. Активність ГПО характеризувалась різким зростанням на початкових етапах радіаційного впливу як в еритроцитах, так і в еритроїдних клітинах кісткового мозку. В еритроцитах у подальшому виявлено зниження активності ензиму до 50% від норми на 30-ту добу радіаційного впливу та підвищення до рівня контролю у наступні терміни експерименту. В еритроїдних клітинах спостерігається значне підвищення активності ензиму на 30-ту та 60-ту доби експерименту. Активність ГР у обох типах клітин перевищувала рівень контролю у всі досліджувані терміни експерименту, а більш виражене зростання було відмічено в пострадіаційний період.

Загалом результати наших досліджень вказують на те, що виявлені зміни структурно-функціональних властивостей еритроцитів периферичної крові щурів обумовлені як безпосереднім впливом на них рентгенівського опромінення, так і опосередковано через вплив на їхні кістково-мозкові попередники.

Встановлено, що низькоінтенсивне рентгенівське опромінення викликає зміни популяційного складу еритроцитів периферичної крові та клітин кісткового мозку, перерозподіл компонентів гетерогенної системи гемоглобіну. Радіаційний вплив порушує структурно-функціональну організацію плазматичних мембран та цитоскелету еритроцитів і супроводжується перебудовою їхнього метаболізму в напрямку активації пентозофосфатного шляху утилізації глюкози та зростанням активності ензимів системи АОЗ на фоні інтенсифікації вільнорадикального перекисного окиснення ліпідів.

ВИСНОВКИ

Система крові є однією з найбільш радіочутливих систем організму. Після аналізу наукових джерел стосовно динаміки популяційного складу та морфофункціонального стану еритрону за впливу радіації у дисертаційній роботі висунуто гіпотезу про те, що система червоної крові за низькоінтенсивного іонізуючого випромінювання може здійснювати вагомий внесок у розвиток променевого ураження організму. Оригінальність проведених досліджень полягає у системному підході до з'ясування механізмів виникнення радіоіндукованих структурно-функціональних змін, що охоплюють усю систему еритрону - його кістково-мозкову ланку та периферичну кров.

Основні положення для експериментального підтвердження запропонованої гіпотези викладені у наступних висновках:

1. Вплив фракційного рентгенівського опромінення супроводжується зростанням вмісту популяції старих еритроцитів зі зниженою метаболічною активністю, зміною резистентності до кислотного гемолітика (на ранніх етапах) та зміною популяційного складу еритроїдних клітин кісткового мозку (в пізніші терміни), що свідчить про пришвидшення процесів кістково-мозкової диференціації та старіння еритроцитів у руслі крові.

2. З'ясовано, що підвищення резистентності до кислотного гемолітика та збільшення вмісту молодих еритроцитів на 30-ту добу опромінення обумовлено зміною співвідношення основних білків цитоскелету - зниженням вмісту спектрину та анкірину, на фоні зростання рівня мінорних компонентів, та посиленням ступеня взаємодії спектрину та анкірину з білком смуги 3.

3. Виявлене зниження вмісту поліхроматофільних нормоцитів та зростання кількості оксифільних нормоцитів як у процесі впливу іонізуючого випромінювання, так і протягом 30-ти діб після його припинення, вцілому свідчать про пришвидшення процесу диференціації еритроїдних клітин кісткового мозку.

4. У результаті радіоіндукованої інтенсифікації процесів кістково-мозкової проліферації та диференціації еритроїдних клітин у руслі крові тварин з'являється популяція молодих еритроцитів, для яких є характерним перерозподіл вмісту мінорних компонентів у гетерогенній системі гемоглобіну. Це підтверджується зростанням вмісту V та VI електрофоретичних фракцій гемоглобіну, які властиві молодим формам клітин.

5. Показано, що низькоінтенсивне рентгенівське опромінення призводить до значного зниження активності глюкозо-6-фосфатдегідрогенази в еритроцитах периферичної крові та еритроїдних клітинах кісткового мозку на 10-ту добу та активації ензиму в еритроцитах на 20-ту та 30-ту доби експерименту, тобто в період компенсаторних змін метаболізму.

6. В еритроцитах та еритроїдних клітинах кісткового мозку виявлено активацію вільнорадикального перекисного окиснення ліпідів, про що свідчить зростання вмісту дієнових кон'югатів зі збільшенням дози та тривалості впливу рентгенівського опромінення. Вміст ТБК-позитивних продуктів перекисного окиснення ліпідів значно перевищував рівень контролю протягом періоду опромінення в обох типах клітин, а в еритроцитах залишався вище норми до 50-ї доби експерименту.

7. Виявлені порушення у функціонуванні ферментативної ланки антиоксидантної системи захисту можуть бути етіологічною причиною морфо-функціональних змін у системі еритрону за умов впливу малих доз радіації. Отримані результати свідчать про коливний характер змін активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази та характеризуються: інгібуванням досліджуваних ферментів у ранні терміни радіаційного впливу; адаптивним підйомом на 30-ту добу опромінення, який продовжувався до 40-ї доби експерименту; зниженням в еритроцитах до рівня контролю та різким зростанням активності в еритрокаріоцитах на 60-ту добу експерименту.

ПЕРЕЛІК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Сухомлінов Б.Ф. Структурно-функціональні властивості та енергетичний обмін еритроцитів щурів при дії малих доз радіації та в-каротину / Б.Ф. Сухомлинов, Л.С. Старикович, Л.А. Дацюк [та ін.] // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. - 1992. - Вип. 22. - С. 3 - 10. (Здобувачем особисто проведено визначення активності ензимів обміну вуглеводів, обробку та аналіз результатів).

2. Дацюк Л.О. Популяційний склад та гемолітична стійкість еритроцитів периферичної крові та клітин кісткового мозку при рентгенівському опроміненні щурів / Л.О. Дацюк // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. - 1992. - Вип. 22. - С. 23 - 28.

3. Дацюк Л.О. Вплив малих доз рентгенівського опромінення на окремі інтегральні та периферичні білки плазматичних мембран еритроцитів білих шурів / Л.О. Дацюк, О.В. Трикуленко, У.В. Пінішко [та ін.] // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. - 1994. - Вип. 23. - С. 46 - 51. (Здобувачем особисто досліджено білковий склад плазматичних мембран еритроцитів, проведено статистичну обробку результатів, підготовлено матеріали до друку).

4. Трикуленко О.В. Вплив хронічного рентгенівського опромінення на окремі фізико-хімічні властивості білків аніонного каналу еритроцитів / О.В. Трикуленко, В.А. Васильєва, Л.О. Дацюк [та ін.] // Наукові записки Тернопільського педуніверситету ім. В.Гнатюка. Серія: біологія. - 1998. - №3/4. - С. 62 - 65. (Здобувачем проаналізовано літературу, досліджено властивості білків аніонного каналу еритроцитів, проведено статистичний аналіз результатів).

5. Трикуленко О.В. Вплив хронічного рентгенівського опромінення на структурно-функціональну організацію білків і білкових комплексів плазматичних мембран еритроцитів / О.В. Трикуленко, В.О. Васильєва, Л.О. Дацюк [та ін.] // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. - 2000. - Вип. 25. - С. 18 - 22. (Здобувачем особисто проведено дослідження електрофоретичного спектру білків мембрани та цитоскелету еритроцитів, підготовлено матеріали до друку).

6. Трикуленко О.В. Кінетика кислотного лізису еритроцитів різних вікових популяцій за наявності лігандів деяких інтегральних білків плазматичних мембран / О.В. Трикуленко, У.В. Пінішко, Л.О. Дацюк // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. - 2001. - Вип. 27. - С. 30 - 35. (Здобувачем особисто проведено дослідження, проаналізовано літературу, здійснено статистичну обробку результатів).

7. Трикуленко О.В. Вплив хронічного рентгенівського опромінення на інтенсивність перекисного окиснення ліпідів у плазмі крові та в гемолізатах еритроцитів білих щурів / О.В. Трикуленко, Л.О. Дацюк // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. - 2002. - Вип. 28. - С. 58 - 61. (Здобувачем особисто визначено вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів та здійснено статистичну обробку результатів).

8. Клевета Г.Я. Активність ферментів АОЗ та стан процесів ПОЛ в ентероцитах та клітинах крові різного ступеня зрілості за умов іонізуючого випромінювання та введення вітаміну Е / Г.Я. Клевета, Я.П. Чайка, Л.О. Дацюк [та ін.] // Українській біохімічний журнал. - 2003. - Т. 75, № 6. - С.87 - 94. (Здобувачем визначено активність ферментів антиоксидантного захисту та вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів в еритроцитах, здійснено статистичну обробку результатів).

9. Клевета Г.Я. Дослідження інтенсивності процесів пероксидного окиснення ліпідів системи крові щурів за впливу низькоінтенсивного рентгенівського випромінювання / Г.Я. Клевета, Я.П. Чайка, Л.О. Дацюк [та ін.] // Біологія тварин. - 2006. - Т. 8, № 1-2. - С. 231 - 235. (Здобувачем особисто проведено дослідження, статистичний аналіз та узагальнення результатів, підготовлено матеріали до друку).

10. Старикович Л.С. Ефекти післядії низькоінтенсивного рентгенівського випромінюваня / Л.С. Старикович, Дацюк Л.О., Старанко У.В. [та ін.] // Лабораторна діагностика. - 2008. - Т. 1, № 43. - С. 57 - 60. (Здобувачем особисто проведено дослідження, статистичний аналіз та узагальнення результатів, підготовлено матеріали до друку).

11. Cухомлинов Б.Ф. Влияние малых доз хронического рентгеновского облучения на гемолитическую стойкость и популяционный состав эритроцитов периферической крови / Б.Ф. Сухомлинов, А.В. Трикуленко, Л.А. Дацюк // Радиобология. - 1988. - Т. 28, № 6. - С. 829 - 831. (Здобувачем особисто проведено дослідження, статистичний аналіз та узагальнення результатів, підготовлено матеріали до друку).

12. Трикуленко А.В. Влияние малых доз рентгеновского облучения на некоторые физико-химические свойства гемоглобина и эритроидных клеток костного мозга белых крыс / А.В. Трикуленко, Л.А. Дацюк, М.В. Хмиль // Молекулярная генетика и биофизика. - 1990. - № 15. - С. 37 - 40. (Здобувачем особисто проведено електрофоретичні дослідження, виділення еритроїдних клітин, здійснено аналіз та узагальнення результатів, підготовлено матеріали до друку).

13. Сухомлинов Б.Ф. Влияние длительного хронического рентгеновского облучения крыс на популяционный состав и гемолитическую стойкость эритроцитов периферической крови / Б.Ф. Сухомлинов, А.В. Трикуленко, Л.А. Дацюк // Медицинская радиология. - 1990. - № 12. - С. 30 - 31. (Здобувачем особисто визначено гемолітичну стійкість та популяційний склад еритроцитів, проведено аналіз та узагальнення результатів).

14. Великий Н.Н. Влияние хронического воздействия рентгеновского излучения на метаболизм и функционирование эритроцитов / Н.Н. Великий, Л.С. Старикович, Л.А. Дацюк [та ін.] // Радиационная биология. Радиоэкология. - 1999. - Т. 39, № 4. - С. 425 - 430. (Здобувачем особисто проведено дослідження, статистичний аналіз та узагальнення результатів, підготовлено матеріали до друку).

15. Сухомлинов Б. Ф. Влияние ионизирующих излучений на метаболизм и структурно-функциональные характеристики эритроидных клеток и эритроцитов животных / Б.Ф. Сухомлинов, Л.С. Старикович, А.В. Трикуленко, Л.А. Дацюк [и др.] // 1 Всес. радиобиол. съезд, 21 - 27 августа 1989 г., Москва : тезисы докл. - Пущино, 1989. - Т. 5. - С. 1046 - 1048. (Здобувач самостійно провів дослідження та статистичну обробку даних, взяв участь у написанні тез та представив доповідь на з'їзді).

16. Дацюк Л.А. Влияние длительного рентгеновского облучения на отдельные интегральные и периферические белки мембран эритроцитов белых крыс / Л.А. Дацюк, А.В. Трикуленко // Радиобиологический съезд: 20 - 25 сентября 1993 г., Киев : тезисы докл. - Пущино, 1993. - Ч. 1. - С. 294 - 295. (Здобувач самостійно провів дослідження та статистичну обробку даних, взяв участь у написанні тез та представив доповідь на з'їзді).

17. Трикуленко О.В. Індикація радіаційної модифікації мембран еритроцитів за умов впливу малих доз рентгенівського опромінення / О.В. Трикуленко, В.О. Васильєва, Л.О. Дацюк, У.В. Пінішко // Питання біоіндикації і екології : міжнар. конф. 21 - 24 вересня 1998 р. : тези доп. - Запоріжжя, 1998. - С. 70. (Здобувач провів дослідження та опрацювання даних, взяв участь в аналізі та інтерпретації результатів).

18. Трикуленко О.В. Вплив дії радіації в низьких дозах на інтенсивність перекисного окиснення ліпідів крові за умов введення в організм б-токоферолу / О.В. Трикуленко, Л.О. Дацюк, Н.І. Климишин [та ін.] // Український біохімічний журнал : тези доп. VІІІ Укр. біохім. з'їзду, 1 - 3 жовтня 2002 р. - 2002. - Т. 74, № 46. - С. 256. (Здобувач самостійно провів дослідження та статистичну обробку даних, взяв участь в їхньому аналізі та написанні тез).

19. Старикович Л.С. Исследование антиоксидантной системы эритрона и клеток энтероцитов тонкого кишечника крыс в условиях низкоинтенсивного излучения / Л.С. Старикович, Г.Я. Клевета, Т.В. Выговская., Л.А. Дацюк [и др.] // Биоантиоксидант : VI Международная конференция, 16 - 19 апреля 2002 г. - М., 2002. - С. 554 - 555. (Здобувач провів частину досліджень та опрацювання даних, взяв участь в аналізі та інтерпретації результатів).

20. Клевета Г.Я. Активність супероксиддисмутази та ферментів глутатіонової системи за дії низькоінтенсивного іонізуючого випромінювання / Г.Я. Клевета, Л.С. Старикович, О.В. Трикуленко, Л.О. Дацюк // Установчий з'їзд Укр. тов-ва клітинної біології, 25 - 28 квітня 2004 р. : тези доп. - Львів, 2004. - S.1. - С. 71. (Здобувач провів частину досліджень та опрацювання даних, взяв участь в аналізі та інтерпретації результатів).

АНОТАЦІЇ

Дацюк Л.О. Структурно-функціональний стан системи еритрону за дії низькоінтенсивного іонізуючого випромінювання. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Херсонський державний університет, Херсон, 2009.

Встановлений фазовий перерозподіл популяційного складу і прискорення процесу диференціації еритроцитів периферичної крові та еритроїдних клітин кісткового мозку щурів у процесі радіаційного впливу та після його припинення.

Виявлено перерозподіл множинних форм гемоглобіну, зміну співвідношення електрофоретичних фракцій білків цитоскелету, мембрани еритроцитів, ступеню асоціації білків.

Встановлено зниження резистентності еритроцитів до кислотного гемолітика і зростання швидкості лізису еритрокаріоцитів на ранніх етапах радіаційного впливу та зростання кислотної резистентності еритроцитів у пізні терміни.

Виявлена інтенсифікація пентозофосфатного шляху утилізації глюкози для забезпечення підвищених потреб ензиматичної складової системи антиоксидантного захисту еритроїдних клітин.

Ключові слова: еритроцити, еритрокаріоцити, гемоглобін, ензими обміну вуглеводів, перекисне окиснення ліпідів, низькоінтенсивне рентгенівське випромінювання.

Дацюк Л.А. Структурно-функциональное состояние системы эритрона при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения. - Рукопись. Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Херсонский государственный университет, Херсон, 2009.

Целью данной дисертационной работы было выяснить механизм влияния фракционного рентгеновского излучения низкой мощности на структурно-функциональную организацию системы эритрона.

Впервые выявлены изменения структурно-функциональных свойств эритроцитов переферической крови крыс обусловленные как непосредственным воздействием ионизирующих излучений, так и опосредованным через воздействие на их костно-мозговые предшественники.

Установлено перераспределение популяционного состава эритроцитов периферической крови и эритроидных клеток костного мозга крыс в процессе радиационного воздействия и в течение 30-ти суток после его прекращения.

Выявлен фазовый характер изменений популяционного состава эритрокариоцитов: на 20-е сутки облучения установлено снижение содержания фракции, обогащенной полихроматофильными нормоцитами, а на 30-е - возрастание содержания фракции, обогащенной оксифильными нормоцитами и костно-мозговыми ретикулоцитами, что свидетельствует об ускорении процесса дифференциации эритроидных клеток при радиационном воздействии.

Установлено пераспределение множественных форм гемоглобина как в эритроцитах периферической крови, так и в клетках костного мозга животных при воздействии низкоинтенсивного рентгеновского излучения, связанное с процессами переключения синтеза в-глобиновых цепей Hb при поочередной экспрессии генов в эритрокариоцитах разной степени зрелости.

Выявлены изменения в процентном соотношении электрофоретических фракций белков цитоскелета и мембраны эритроцитов, а также в степени ассоциации отдельных белков, в частности, усиление взаимодействия белка полосы 3 с аникирином и субъединицами спектрина при воздействии ионизирующего излучения.

Показано снижение резистентности эритроцитов к кислотному гемолитику и увеличение скорости лизиса эритрокариоцитов на ранних этапах радиационного воздействия, что обусловлено интенсификацией свободнорадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ) плазматических мембран исследуемых клеток (резкое возрастание содержания диеновых коньюгатов и ТБК-позитивных продуктов при одновременном снижении активности энзимов антиоксидантной защиты). Выявлено увеличение кислотной резистентности эритроцитов в более поздние сроки радиационного воздействия и в пострадиационный период исследования.

Результаты исследований активности гексокиназы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, пируваткиназы и лактатдегидрогеназы свидетельствуют о перестройке метеболизма эритроидных клеток в сторону интенсификации пентозофосфатного пути утилизации глюкозы для обеспечения повышенных потребностей энзиматической системы антиоксидантной защиты (АОЗ) в восстановленных нуклеотидах.

Выявлен разнонаправленный характер изменений активности ферментов АОЗ и накопления продуктов ПОЛ на протяжении 60-суточного эксперимента.

Ключевые слова: эритроциты, эритрокариоциты, гемоглобин, энзимы обмена углеводов, перекисное окисление липидов, низкоинтенсивное рентгеновское излучение.

L.O. Datsiuk. The Structural-Functional state of the Erythron System under Low Level Ionising Radiation. - Manuscript. The dissertation for awarding the Doctor of Philosophy (Ph.D) degree in Biology, speciality 03.00.04 - Biochemistry. - Kherson State University, Kherson, 2009.

It was determined the phase rearrangement of population content and increasing of differentiation of erythrocytes peripheral blood and erythroid cells of bone marrow of rats as during the influence of ionizing radiation and postradiation.

It was found the rearrangement of multiple form of haemoglobin, the alteration ratio of electrophoretic fractions of cytoskeleton proteins, the level of proteins association.

...