Стан окисно-антиоксидантної системи головного мозку за умов впливу іонізуючої радіації та його корекція

Аналізуючи ці дані, приходимо висновку, що активність ПОЛ у крові та мозку першого покоління нащадків щурів, отриманих від тварин, яких піддавали одноразовому рентгенівському опроміненню, практично не змінюється (табл. 6). При цьому внутрішнє радіонуклідне опромінення обумовлює в крові та мозку щурів пролонгацію активуючого ПОЛ ефекту, яке було відмічено у маточного поголів”я. Що характерно, пострадіаційна антиоксидантна неспроможність біологічної системи має досить помітне значення у ланцюгу змін активності ВРП (табл. 7).

Таблиця 8 Показники окисного фосфорилування гомогенату мозку щурів-самців 1-го покоління, отриманих від тварин, яких піддавали внутрішньому опроміненню 137Сs впродовж одного місяця; M±m; n = 20

Аналіз наведених в табл. 8 даних свідчить, що окисно-фосфорилувальна функція в мозку щурів

1-го покоління також зазнає змін, але менш виражених, ніж у їх батьків. Оцінюючи подовжений ефект радіації робимо висновок, що і енергогенеруюча функція в мозку нащадків також дещо „страждає”. Особливо цей ефект спостерігався при використанні субстрату окиснення глутамату. Проведено дослідження дії радіаційного чинника в залежності від типу нервової системи, що, до речі, підтверджується більш високою радіаційною чутливістю відносно фосфорилувальної функції мітохондрій мозку маточного поголів'я.

Встановивши можливість трансформування внутрішнього радіаційного опромінення на активність перекисно-окисних процесів у нащадків опромінених щурів, простежили також залежність цього ефекту від локомоторної активності цих тварин, що, певною мірою, характеризувало особливості впливу радіаційного чинника в залежності від типу нервової системи (табл. 9, 10). Наведені дані свідчать, що у щурів, які народилися від тварин, підданих довготривалому внутрішньому опроміненню, спостерігається пролонгація ефектів променевого ураження, що проявляється у зміні інтенсивності вільнорадикальних процесів і стійкості АО-систем в мозку і в крові. Вираженість цих змін залежить від локомоторної активності тварин: у щурів з ВЛА зміни більш виражені, ніж у тварин з НЛА. Таким чином, "слід" від опромінення батьків зберігається, тобто відтворюється і у їх нащадків, як наслідок успадкованих особливостей в системі нейрогуморальної (нейроендокринної) регуляції, і тому зміни виразніші в осіб з підвищеною рухливістю та силою нервових (нейроендокринних) реакцій.

Таблиця 9 Показники інтенсивності ПОЛ у крові нащадків першого покоління з високою та низькою локомоторною активністю, отриманих від щурів, яких піддавали внутрішньому опроміненню 137Сs впродовж 3 місяців; M±m; n = 42

Таблиця 10 Показники інтенсивності ПОЛ у мозку нащадків першого покоління з високою та низькою локомоторною активністю, отриманих від щурів, яких піддавали внутрішньому опроміненню 137Сs впродовж 3 місяців; M±m; n = 42

Проведено дослідження окисно-антиоксидантної рівноваги в крові та мозку щурів за природного зовнішнього та внутрішнього впливу нелетальних доз радіації, які були обумовлені після аварійним станом на ЧАЕС. Об'єктивним показником накопичення радіонуклідів у мозку тварин були дані радіометричних досліджень гамма-активності тканини. Результати радіометрії мозку та інтенсивності про- антиоксидантної активності крові та мозку тварин при дії комплексу радіонуклідів 137Cs та 85Sr наведено в дисертації. Дані свідчать про виразну аналогічну дію внутрішнього опромінення лише одним 137Cs з щодобовою активністю 600 Бк.

Дуже схожі результати отримані нами при утриманні щурів в умовах Чорнобильської зони (1990 р.) (рис. 12). Цей цикл досліджень виконано на тваринах, які безперервно перебували в м. Чорнобилі впродовж 3, 12 і 24 місяців, тобто в умовах, максимально наближених до реальних радіаційних обставин. При цьому розрахункові поглинуті дози опромінення становили відповідно 4, 34 та 66 мГр.

Рис. 12 Активність ПОЛ в крові та мозку щурів, яких утримували в умовах Чорнобиля; % відносно контролю

Після 3-місячної експозиції спостерігалося збільшення концентрації ТБК-активних продуктів у крові на 142 %. Після 12 місяців утримання тварин в цих умовах також спостерігалося збільшення ТБК-активних продуктів, але в дещо меншому ступені -- на 49%. Після 24-місячної експозиції активність ПОЛ за цим показником збільшилась у 8 разів (див. рис. 12), що можливо обумовлено виснаженням ендогенних АО-механізмів.

У мозку тварин тримісячне утримування в зоні Чорнобиля істотних змін не виявило, але після 12 і 24 місяців експозиції відмічено достовірне підвищення активності ВРП (за ТБК-активними продуктами). Отримані дані можна розглядати як підтвердження припущення про високу чутливість про-антиоксидантної системи мозку до дії радіаційного чинника.

Резюмуючи отримані дані, стверджуємо, що тривале перебування тварин у радіаційно шкідливих умовах є фактором, який обумовлює закономірну активацію ПОЛ в крові тварин з максимумом через 3 і 24 місяці. Деяка нормалізація показників ПОЛ, що спостерігається у 12-місячний термін, вочевидь відбувається за рахунок мобілізації систем АО-захисту організму. Така тимчасова нормалізація не відмічається у мозку, що і є особливістю його реакції на дію радіаційного чинника. Враховуючи наведене, слід відмітити:

Зі збільшенням тривалості дії радіаційного чинника відповідно зростає час розгортання коливальної реакції-відповіді, навіть якщо сумарна доза радіації зменшується. Найбільш тривалою виявилася реакція на безперервне внутрішнє опромінення радіонуклідом 137Cs або його комбінацією з 85Sr. Наслідки тривалого внутрішнього опромінення виявилися більш значними, ніж одноразового зовнішнього радіаційного впливу, хоч сумарна доза внутрішнього опромінення була істотно меншою. Отже, сам фактор тривалості дії радіації, а відтак безперервної індукції вільних радикалів та пероксидів відіграє, безперечно, головну роль.

Одним з наслідків тривалого внутрішнього опромінення тварин є, скоріше за все, передача нащадкам певної генної інформації відносно розрегульованості окисно-антиоксидантної рівноваги, що і веде до підвищення у них інтенсивності ПОЛ.

Поряд з дозою та тривалістю дії радіаційного чинника, значну роль у реакції-відповіді відіграють також типологічні особливості реактивності організму (яку тестували за локомоторною активністю щурів).

Корекція пострадіаційних змін окисно-антиоксидантного гомеостазу головного мозку. Важливою причиною відносної недостатності ФАОС є стрес, у даному випадку обумовлений іонізуючою радіацією. Взагалі засоби корекції ФАОС повинні мати високу антиоксидантну активність та стабілізуючу дію на мембранні комплекси клітин; повинні вільно проникати через ГЕБ, а також мати антисептичні та протинабрякові властивості. Керуючись цим, для корекції змін ПОЛ в пострадіаційному періоді, нами було застосовано три досить різні методичні підходи з метою розширення арсеналу застосовуваних протекторів: 1) антиоксидантна корекція введенням диметилсульфоксиду, карнозину або їх комбінації; 2) фізіотерапевтичний -- застосовуючи нормобаричну переривчасту гіпоксію та 3) аліментарний -- введення до раціону харчування продуктів природнього походження - екстракту гарбуза та морської капусти (еламіну).

І. Першу серію, присвячену обгрунтуванню застосування засобів антиоксидантного захисту було присвячено вивченню дії сполук з антиоксидантними властивостями - ДМСО та карнозину. З наведених у таблицях 11 і 12 даних видно, що рентгенівське опромінення обумовило активацію ПОЛ через 7 та 14 діб як у крові, так і у мозку тварин. Про це свідчить підвищення рівня ТБК-активних продуктів, гідро- та ендогенних перекисів, а також інтенсивності ІХЛ. При цьому спостерігали досить помітне зниження антиоксидантної активності. Введення ДМСО зумовило помітне зменшення пострадіаційних порушень ПОЛ. Радіопротекторна дія карнозину була ще більш вираженою. Аналіз цих даних безперечно свідчить, що цей препарат має унікальну властивість нормалізувати зміни активності ВРП, обумовлені впливом радіаційного фактору.

Таблиця 11 Показники активності перекисного окиснення ліпідів та антиоксидантного захисту в крові та мозку щурів через 7 діб після рентгенівського опромінення дозою 52 мКл/кг і введення ДМСО (50 мг/кг) та карнозину (10 мг/кг); M m; n = 30

Таблиця 12 Показники активності перекисного окиснення ліпідів та антиоксидантного захисту в крові та мозку щурів через 14 діб після рентгенівського опромінення у дозі 52 мКл/кг і введення ДМСО (50 мг/кг) та карнозину (10 мг/кг); Mm, n = 30