Содержание к диссертации
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Роль липидов мембран в процессах метаболизма нервной системы 10
2.2. Метаболизм фосфолипидов в ЦНС 16
2.3. Действие ионизирующей радиации на биологические мембраны и процессы метаболизма 24
2.4. Действие ионизирующей радиации на ЩС 27
3. ЭКШЕРИМЕНТАЛЫШ ЧАСТЬ 32
3.1. Материалы 32
3.2. Условия проведения экспериментов 32
3.3. Методы 33
3.3.1. Метода выделения мембранных структур 33
3.3.1.1. Выделение синаптосом и микросомальной фракции из серого вещества головного
мозга крыс 33
3.3.1.2. Выделение синаптосомальных плазматических мембран 33
3.3.2. Методы выделения, очистки и фракционирования липидов 34
3.3.2.1. Экстракция липидов из мембранных
фракций 34
3.3.2.2. Фракционирование нейтральных липидов и фосфолипидов 35
3.3.2.3. Определение содержания липидов 35
3.3.2.4. Определение жирнокислотного состава липидов 36
3.3.2.5. Микротонкослойная хроматография фосфолипидов 36
3.3.2.6. Микротонкослойная хроматография нейтральных липидов 4.
3.3.2.7. Тонкослойная хроматография липидов и их количественное определение методом денситометрии в отраженном свете 38
3.3.2.8. Количественное определение содержания холестерина 40
3.3.2.9. Количественное определение содержания фосфолипидов 40
3.3.3. Исследование метаболизма липидов 41
3.3.3.1. Включение С-СДР-холина в холинсодержащие фосфолипиды микросомальной фракции 41
3.3.3.2. Включение С-холина в холинсодержащие фосфолипиды микросомальной фракции 42
3.3.3.3. Исследование интенсивности включения С-глицерина и С-глицерофосфата в нейтральные липиды и фосфолипиды синаптосом 42
3.3.3.4. Определение включения С-олеиновой кислоты, С-пальмитиновой кислоты в шосфолипи ды синаптосом 42
3.3.3.5. Исследование интенсивности включения С-инозитола в фосфоинозитиды 43
4. РЕЗУЛЬТАТЫ Е ОБСУЖДЕНИЕ 44
4.1. Электронно-микроскопический анализ субклеточных мембранных структур серого вещества головного мозга 44
4.2. Содержание липидов в мембранных фракциях серого вещества головного мозга в условиях острого лучевого поражения 48
4.3. Состав фосфолипидов синаптосом, синаптосомальных плазматических мембран и микросом серого вещества ГОЛОЕНОГО мозга крыс в условиях острого лучевого поражения 54
4.4. Кирнокислотный состав липидов мембранных фракций в условиях действия ионизирующей радиации
4.5. Метаболизм липидов мембранных фракций серого вещества головного мозга в условиях острого лучевого поражения 83
4.5.1. Включение С-холина и СДР-1 С-холина в холинсодержащие фосфолипиды серого вещества головного мозга
4.5.2. Включение С-инозитола в фосфолипиды серого вещества головного мозга
4.5.3. Включение жирных кислот в фосфолипиды синаптосом мозга облученных животных
4.5.4. Включение С-глицерина и С-глицеро-фосфата в липиды синаптосом серого вещества головного мозга облученных животных
5. ЗАШПОЧШЕ
6. ВЫВОДЫ Ю
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение к работе
Понимание механизмов нервной формы лучевой болезни составляет одну из фундаментальных проблем современной радиационной биохимии. Интегративная функция нервной системы состоит в координации вегетативных, сенсорных, двигательных и поведенческих систем и реакций целого организма /102 /. Радиочувствительность нервной ткани довольно долго была предметом оживленных дискуссий, пока не была выявлена ее высокая функциональная чувствительность к действию радиации. В исследованиях нервной формы лучевой болезни наблюдается заметный разрыв между значительным количеством информации, описывающей функциональные изменения нервной системы/21,22,46/, и исследованиями молекулярных механизмов/ 58,86,104/.которыми они обусловлены.
Проникновение в молекулярные механизмы развития лучевого поражения имеет важное значение для целенаправленной модификации радиорезистентности и защиты организма от летального исхода/86,156/.
Изучение молекулярных механизмов действия ионизирующего излучения и выявление их количественных и качественных закономерностей является необходимым условием в управлении биологическими процессами, имеющими большое прикладное народнохозяйственное и медицинское значение / 59,61 / .
Интенсивные исследования действия ионизирующей радиации на организм теплокровных в 60-70 годах нашли свое отражение в создании структурно-метаболической гипотезы/ 60/ и признании того, что наряду с метаболическими изменениями, обусловленными поражением генетического аппарата, важную роль играют постлучевые изменения структуры и функции биомембран/ 14,58,86/ .
Изучение морфологических и функциональных изменений, обуслов- . ленных действием радиации /22,46,48,58,96/, послужило основой для развития теоретических положений о важной роли нарушений регуляции метаболических процессов в развитии лучевого поражения. Дальнейшее развитие исследований, с учетом достижений в изучении процессов транспорта ионов в нейронах, выявило нарушение таких важных механизмов обеспечения функциональной активности головного мозга, как активность Са -АТРазы /39,72/ и системы сАМР /15,26,37,91,92/. Головной мозг относится к органам с наиболее развитыми мембранными системами, которые,по некоторым данным. /98/, могут составлять 40-90?6 клеточной массы. Есть все основания полагать, что мембраны клеток являются важным объектом радиационного поражения.
Известно, что развитие многих патологических синдромов сопровождается изменениями активности мембранносвязвлных ферментов, их кинетических характеристик /7,12,66/, ионной проницаемости /3,74/, транслокации и чувствительности к регуляторним агентам и повреждающим воздействиям /7,66/. Развитие мембранологии -нового направления в молекулярной биологии, создало новые возможности в исследовании метаболизма липидов такой сложной и высокоорганизованной системы, как нервная ткань. .Достижения последнего десятилетия /82,93,118,120,124,131,143,148,149,153,122,139, 159,160,161,162,167,174,175,201,204,232,240 и др./ в этом направлении позволяют учитывать многообразие биохимических реакций липидов биомембран различных субклеточных фракций и дифференцированно подходить к оценке их роли в развитии патологических процессов вообще и лучевой болезни в частности. Липиды биомембран нервной ткани являются интересным объектом исследований для радиобиолога, исследующего молекулярные механизмы лучевого поражения в связи с ее относительной устойчивостью к действию ра 8. диации /96,104/ и наличию в головном мозге высокоэффектиных ре-паративных систем, обеспечивающих устойчивость его липидного и жирнокислотного состава при различных неблагоприятных воздействиях / 93/ . Ткань мозга взрослых животных состоит из функционально зрелых клеток, что обусловливает принципиальное различие ее реакции на лучевое поражение по сравнению с реакциями желу-I дочно-кишечного тракта или кроветворной системы /58,104/ . По \ некоторым данным /106,107,141/ мембранные структуры связаны с 1 механизмами репарации ДНК. Липидзависимая природа РНК-полимера-1 зы, установленная А.В.Алексеенко и сотр./i /, и модель коопера-\ тивной мишени ДіК с мембраной /106,10?/ также являются важными і связывающими звеньями в изучении роли липидов биомембран в реа I лизации механизмов лучевого поражения и репарации в интерфазной и репродуктивной гибели клетки. Таким образом, изучение действия рентгеновского облучения на биомембраны нервной ткани преде-I тазляет интерес для познания как частных /действие на нервную систему биомембраны, интерфазная гибель клетки/, так и общих / закономерностей развития лучевой болезни и управления ими.
По данным О.П.Матыгаевской, А.Н.Васильева и сотр. /l5,70, 71,72/ через час после тотального облучения рентгеновыми лучами при дозе 0,21 Кл/кг наблюдаются изменения в регуляции сАМР и ионного транспорта. При таких условиях облучения не успевает развиться деструкция биомембран нервной ткани, обусловленная сосудистыми нарушениями. Кроме того, исследование молекулярных ме-s ханизмов развития лучевого поражения на ранней стадии представ \ ляется нам интересным в связи с большей перспективностью модификации лучевой болезни в начале ее развития с учетом эндоген } ных репаративных ресурсов организма /58/ , чем воздействие на последствия развитого патологического процесса.
Исходя из вышеизложенного, целью наших исследований было :
1. Изучить качественный и количественный состав липидов и их жирных кислот мембранных фракций серого вещества головного мозга крыс в норме и через I час после тотального облучения рентгеновыми лучами при дозе 0,21 Кл/кг.
2. Изучить действие радиации на пути метаболизма липидов с использованием различных предшественников их синтеза.
Решение этих задач, по нашему мнению, способствовало бы созданию более полной картины развития лучевого поражения и выявлению роли липидов в молекулярных механизмах его развития.
