Биологические науки/8. Физиология человека и животных

К.б.н. Матющенко Н.С., д.м.н. Закиров Дж.З., к.м.н. Кучук Э.М., к.б.н. Ибраева Н.И.

Кыргызско-Российский славянский университет, Кыргызский национальный университет, Кыргызстан

Влияние радиационного воздействия на активность щелочной и кислой фосфатаз у предварительно адаптированных к высокогорью крыс

Воздействие любого экстремального фактора внешней среды, направленное на организм, неизбежно затрагивает и его структуры и течение обменных процессов, неразрывно с ними связанных [5,7]. Изучение комбинированного воздействия ионизирующего излучения и гипоксии (особенно природной, естественной) на живой организм представляется особенно интересным [2-4]. Следует подчеркнуть, что недостаток кислорода оказывает модифицирующий эффект на радиочувствительность и радиорезистентность организма как в сторону повышения, так и в сторону ослабления, изменяя окислительный метаболизм [1]. В настоящее время все более очевидно, что наряду с нарушениями функции интегрирующих систем важнейшим звеном биологического действия радиации являются изменения состояния клеточных структур и неразрывно связанных с ними процессов метаболизма. Вместе с тем до сих пор еще не конкретизирована сущность ответных реакций организма на последовательное действие высокогорной гипоксии и однократного общего g-облучения.

Целью настоящего исследования явилось изучение влияния внешнего (5,5 Гр) радиационного воздействия на активность щелочной и кислой фосфатаз у предварительно адаптированных к высокогорью крыс.

Исследование проведено на беспородных крысах-самцах массой 180-220 г. Все эксперименты на животных проводились в соответствии с правилами проведения работ при использовании экспериментальных животных [6]. Животные находились в условиях высокогорья в течение 30 дней (пер. Туя-Ашу, 3200 м). Дальнейшие исследования проводились в условиях предгорья (г. Бишкек, 760 м).

Животные были разделены на группы: 1 группа – облученные крысы в условия предгорья; 2 группа - крысы, предварительно адаптированные к условиям высокогорья (3200 м) в течение 30-ти дней, с последующим облучением на 2 сутки после спуска с гор.

Облучение животных проводили в условиях г. Бишкек однократно на установке для дистанционной g-терапии «Агат» с фокусным расстоянием 50 см при мощности дозы 5,5 Гр. Контрольная группа животных подверглась ложному облучению (ложно облученный контроль), полученные данные взяты за 100%.

В разные сроки пострадиационного воздействия (15 и 30 дней) животных забивали путем декапитации и определяли в плазме крови показатели активности ферментов щелочной и кислой фосфатаз. Анализ проводился по стандартной методике на полуавтоматическом биохимическом анализаторе с помощью стандартных наборов реактивов. Математическую обработку полученных данных проводили с использованием компьютерной программы Excel 2000.

В результате исследования отмечено, что активность щелочной фосфатазы значительно повышалась на 15 и 30 дни пострадиационного воздействия в опытной группе на 60,8 и 77,7% соответственно, по сравнению с уровнем контроля, что свидетельствует об интенсификации внутриклеточных метаболических процессов и накопления ферментного белка.

Щелочная и кислая фосфатаза активно участвуют в процессах энергетического и общего метаболизма клетки. Следует подчеркнуть, что щелочная фосфатаза связана с клеточной мембраной и не высвобождается во внешнюю среду подобно ферментам первичных гранул (кислая фосфатаза и др.). До определенного момента изменения в лизосомах имеют адаптивный характер и не приводят к повреждению клетки. Однако с увеличением силы или длительности раздражения отмечаются нарушения целостности лизосомальных мембран и выход ферментов в цитоплазму и циркулирующую кровь с последующим развитием цепного лизосомального цитолитического процесса и повреждения ткани. Именно с выходом ферментов из лизосом может быть связано повышение показателей активности кислой фосфатазы до 132,1% по сравнению с уровнем контроля.

Таким образом, повышение активности щелочной и кислой фосфатаз может свидетельствовать о риске развития неблагоприятных событий в организме предварительно адаптированных животных в ответ на действие радиационного фактора.

Литература

1. Вацек А., Шикулова Я., Бартоничкова А. – Ослабление радиозащитного эффекта газовой гипоксии у животных, адаптированных к недостатку кислорода // Мед.радиол., 1982, т. 27, № 3.- С. 26-29.

2. Григорьев Ю.Г., Данияров С.Б., Молдоташев Р.И., Фарбер Ю.В., Шафиркин А.В. Биологическое действие ионизирующего излучения в условиях хронической гипоксии. // Радиобиология. 1980.- Том XX.- вып. 1.- С. 114-116.

3. Давыдов Б.И., Антипов В.В. – Реакция организма на гипоксию после гамма-облучения // Космич.биология и авиакосмическая медицина, 1977. -т. 11, № 4, С. 55-59

4. Плехина Л.В., Эсенбекова З.Э., Катькалов Г.В., Данияров С.Б. Радиационное поражение и высокогорье // Сб.:.Итоги и перспективы развития современной медицины в контексте XXI века, Бишкек, 1998. - С. 240-243.

5. Ушаков И.Б. Комбинированные воздействия в экологии человека и экстремальной медицине.– М.:ИПЦ, 2003.–442с.

6. Council of Europe. Educational and Training Needs of Those Working with Laboratory Animals. Guideline Document. Brussels, 1992.- P. 5.

7. Mimura Y., Furuya K. Mechanisms of adaptation to hypoxia in energy me-tabolism in rats //J.Am.Coll.Sury, 1995.- Nov. - P.437 - 443.