Активність кислої фосфатази в субклітинних фракціях мозку через 48 годин після опромінення щурів

в дозі 77,4 мКл/кг

Сєдих А.І.

Дніпропетровський національний університет

 

У механізмах розвитку променевої патології на особливу увагу заслуговують лізосоми, як структури, що містять кислі гідролази – каталізатори дегенеративних та некробіотичних процесів. Зміни в лізосомному апараті клітин мозку опромінених тварин вивчені недостатньо. Доза 77,4 мКл/кг обрана як мінімальна летальна доза, за якої розвиваються ознаки кістково-мозкового синдрому радіаційного ураження [1].

Методи досліджень.   Опромінення щурів-самців лінії «Вістар» вагою 120-220 г проводили на рентгенівському апараті РУМ-11 потужністю 4,2 м/кл/кг.  

Сахарозні гомогенати великих півкуль мозку поділяли на такі субклітинні фракції: ядерну (1300 g, 10 хв.),  важких мітохондрій (5000 g, 10 хв.),  середніх мітохондрій  (12000 g, 20 хв.),  легких мітохондрій  (20000 g, 20 хв.), та кінцевий супернатант, позначений як мікросомально-розчинна фракція.   

У гомогенатах та вказаних фракціях визначали вільну та загальну активність кислої фосфатази – маркерного фермента лізосом.  За де Дювом, вільна активність – це активність усього доступного для субстрату фермента, яка визначається за умов, що максимально забезпечують цілісність лізосом. Загальна активність визначається у присутності у інкубаційному середовищі 0,1% тритону Х-100. Відношення вільної активності до загальної у відсотках розглядається як показник цілісності або ж лабільності лізосомальних структур (мембран) [2]. Вміст білка визначали за модифікованим методом Лоурі [3].

Результати та їх обговорення. Отримані результати досліджень активності кислої фосфатази мозку через 48 годин після опромінення  щурів свідчать про вірогідне зниження загальної активності, розрахованої на сиру тканину, у 1,1 рази. Однак  це зниження відбувалось на фоні зниження вмісту білка в 1,24 рази, тому питома активність досліджуваного ферменту зросла в 1,14 рази. Відмічена тенденція до зниження і вільної активності, проте у розрахунку на білок цей показник також зріс.

Виявлено зміни у субклітинних фракціях. У ядерній фракції зниження вільної і загальної активності було більш значним, ніж у гомогенатах – у 1,44 рази у розрахунку на тканину і у 1,21 рази – у розрахунку на білок. При цьому також виявлено суттєве зниження вмісту білка у цій фракції – у 1,74 рази. Таким чином, зниження загальної і вільної активності кислої фосфатази було пропорційним, і, враховуючи зниження рівня білка, можемо припустити, що воно пов’язане із зменшенням кількості найбільш важких вторинних лізосом у цій фракції.

У фракціях важких та середніх мітохондрій загальна та вільна активність практично не відрізнялась від норми, лише вільна питома активність дещо зросла (у 1,17 рази). Слід зазначити, що, як встановлено нами раніше, через 2 доби після опромінення щурів в більшій дозі – 206,4 мКл/кг, виявлено збільшення активності кислої фосфатази у важких субклітинних фракціях [4].

Найбільш суттєвими були зміни у легких фракціях, де теж спостерігалось зниження загальної активності: у  легких мітохондріях – у 1,33 рази на тканину та у 1,42 рази – на білок, а у мікросомально-розчинній фракції ще значніше –  в 1,41 рази. Проте на фоні цього зниження вільна активність кислої фосфатази зберігалась на рівні норми.

Можна відмітити також тенденцію до зростання внеску важких фракцій  та зменшення – легких у сумарній загальній активності кислої фосфатази. Виявлено чітке вірогідне зростання показника лабільності лізосомальних мембран, значення якого зростали по мірі «полегшення» фракції. Так, у ядерній фракції відсоток вільної активності ферменту від загальної практично не змінився ( тенденція до зростання у 1,07 рази), як і у важких мітохондріях (тенденція до зростання в 1,09 рази), але вже у середніх мітохондріях він зріс в 1,18 рази, у  легких мітохондріях – в 1,36 рази, а у мікросомально-розчиннній фракції – в 1,68 рази.

Отже, отримані результати свідчать, що через 48 годин після опромінення щурів у мінімальній летальній дозі 77,4 мКл/кг відбуваються вірогідні зміни активності кислої фосфатази великих півкуль головного мозку, які мають різновекторний характер в різних субклітинних фракціях мозку.  

Бібліографічні посилання

1. Гродзинський Д.М. Радіобіологія.  Київ, «Либідь», 2000, 448 с.

2. Баррет А.Дж., Хит М.Ф. Лизосомальные ферменты. // Лизосомы. Методы исследования. М., 1980, С.25-156.

3. Cadman E., Bostwick J.K., Eichbery E.  // J. Anal.Вiochem., 1979. Vol. 96., P.21-23.

4.  Сєдих А.І. Активність кислої фосфатази у субклітинних фракціях мозку в перші дві доби розвитку гострої променевої хвороби щурів // Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. 2000. Вип..8., Т.1. с. 106-112.         ип..8., Т.1. с. 106-112.