Введение к работе
Актуальность дроблена. Определенные типы лазеров в настоящее время широко используются как в диагностике, так и клинической медицине, и сфера их применения с развитием лазерной техники постоянно расширяется; Поэтому исследование генетических аффектов лазерного излучения представляет практическую значимость с точки зрения предсказания возможных негативных последствий для человека при клиническом применении лазеров.
Лазерное излучение в ультрафиолетовой (УФ) области спектра может индуцировать мутации и поэтому увеличивать риск онкологических заболеваний. Это обусловлено тем, что основной мишенью в клетке для коротковолнового (кУФ) и средневолнового (сУФ) УФ-излучения является молекула ДНК. Фотоповрекдения ДВД при действш* длинноволнового Уф (дУФ) являются результатом опосредованных фотохимических реакций.
Высокоинтенсивное лазерное излучение такге могет вызывать определенные повреждения ДНК вследствие индукции 2-фотонных процессов и образования свооодных радикалов. Вызываеше лазерным излучением генетические эффекты могут отличаться от таковых при действии низкоинтенсивных источников света С ТОЙ Ев длиной волны.
Данные по лутагенной п цптотокспческсй эффективности УФ-лвзер-ного излучения малочисленны и противоречивы,і а для определенных длин зола (337 нм) отсутствуют. Использование ограниченного набора биообъектов и методов оценки генотоксичпости не позволяет однозначно трактовать полученные результаты и в связи с этим требует дальнейших исследований в этой области. Генетические Еффэкты лазерного излучения в инфракрасной области (ИК) спектра вообще не изучались. Таким образом, вопрос о MyTareHHoenr УФ п йК-дазерпого излучения нельзя считать окончательно решенным.
другой важной практической проблемой является поиск а изучение потенциальных ингибиторов лазер-пндуццровашіого мутагенеза ввиду широкого применения УФ лазетов в медицине (офтальмологии-193 ем, сосудистой хирургии, кардиологии-308 нм и др. областях). Некоторые биологически активные соединения, ооладавдие антиоксидантними свойствами и способные ингибировать свободнорадикальнке процессы, являются антимутагенами. Поэтому изучение действия этих природных антимутагенов при лазерном мутагенезе представляется актуальным как для дальнейшего познания явления антимутагенеза - важнейшего фактора запиты и стабилизации генома, так и с практической точка зрения возможности их использования для снижения побочного действия УФ-лазерного излучения.
Цель работы. Изучить цитотоксичность и мутагенную активность лазерного излучения с различными длинами волн в УФ и Ж областях спектра на клетках про- и эукариот.
Задачи исследования;
-
Выбор наиболее чувствительной тест-системы для изучения мутагенной активности лазерного излучения.
-
Сравнительное изучение зависимости мутагенной и цитотоксической активности лазерного излучения от длины волны и дозы облучения на клетках про- и эукариот.
-
Изучение антимутагенного действия некоторых биологически активных соединений.
-
Сравнительное изучение антиоксидантной активности антимутагенов и установление корреляции между их антиоксидантными в антимутагенными свойствами при химическом.мутагенезе. /
Новизна:исследований. Впервые применен комплексный подход при изучении цитотоксического и мутагенного действия лазерного излучения с использованием 6 типов лазеров и биологических объектов различного уровня организации.
Впервые обнаружена мутагенная активность дУФ-лазерного излучения с к 337 нм.
Исследовано действие сУаклазерного излучения с К 308 нм на индукцию мутаций и выживаемость у сальмонелл. Обнаружен дозозависи-мый мутагенный и летальный эффекты этого излучения. Показано, что . мутагенная эффективность УФ-лазерного излучения при 308 нм примерно в 130 раз больше, чем таковая при 337 нм.
Показано, что излучения 4 изученных типов ИК-лазеров не обладают генотоксическим действием.
Впервые проведено сравнительное изучение действия излучений УФ-лазеров на синтез ДНК в клетках HeLa. Выявлено ингибирупцее действие лазерного излучения только при 308 нм.
Обнаружено, что аскорбиновая кислота и ее производные, обладая эффективным антимутагенным действием по отношению к химическим мутагенам, нб проявляли защитных свойств при лазерном мутагенезе.
Установлена прямая корреляция между усилением антимутагенной активности аскорбиновой кислоты и ее форм по отношению к химическим мутагенам и увеличением их прооксидантной активности в модельной окислительной. системе. На основании полученных данных предложен новый механизм антимутагенного действия изученных соединений.
Практическая ценность работы. Для регистрации генетических эффектов УФ-лазерного излучения иогэт быть применен краткосрочный тэст Эймса, который позволяет количественно оценить мутагенную активность того или иного излучения.
Полученные в работе результаты могут быть использованы при выработке медицинских рекомендаций, касающихся лазерной безопасности (выбор типа лазера с определенными характеристиками, суммарных доз облучения и т.д.), а такие для оценки потенциального генетического риска для людей, подвэргЕПзихся лазерному облучению.
Публикация.результатов -работа. По теке диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Апробация работа. Материалы диссертации докг давались на заседаниях секции НГС Филиала института атокнои эЕвргип им. И.В. Кучато-ва (Троицк, 1990, 1991, IS92), в Болонскся Университете (Болонья, 1990) и на советско-американском симпозиума по науке,, технологии и торговле (Сан-Франциско, 1991). диссертация апробирована на секции НТО йишала института атоаной энергии ш. И.В. Курчатова 22.I.I9S2 г.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора лнтераі/ри, описания иатериалов-я катодов исследования, глав, содержащих собственные экспержзнтальнке данные с обсуэдением результатов, и выводы. Работа излогена на 130 страницах текста, наглядный материал представлен 18 рисуккаги а 24 таблицей!. Список литературы содераит 186 работ.