Влияние гипербарической оксигенации на спонтанный и индуцированный мутагенами уровень хромосомных аберраций и сестринских хроматидных обменов влимфоцитах периферической крови человека Дубынин, Петр Тарасович

Введение к работе

"'

Актуальность проблемы. В последние десятилетия почти во всех областях практической медицины все более широкое распространение получает метод терапии "гипербарическая оксигенация". Несмотря на хорошие клинические эффекты, литературные данные о влиянии этого вида терапии на хромосомы человека противоречивы и имеют в основном негативный оттенок. Такое отношение генетиков и цитологов к ГБО, вероятно, связано с тем, что действующим фактором этой терапии является чистый кислород или его смеси с инертными газами которыми воздействуют на пациента под давлением превышающим атмосферное. Исходя из данных литературы можно предположить, что такое отношение к кислороду связано с исследованиями из которых следует, что за процессами старения и канцерогенеза лежит деятельность свободных радикалов. И. как считают авторы этих работ, - в большей мере кислородных. С тех пор как появилась эта точка зрения под выражением "свободные радикалы" стали понимать главным образом радикалы кислорода, а сам кислород попал в главные виновники таких реакций, как липидная пероксидация и все последующие за ней события. Так или иначе. ГБО стали относить к факторам, вызывающим такие опасные последствия как рост хромосомных повреждений и трансформация клеток в результате липидной пероксидации. Как следует из обзоров (Frldovlcli, 1977, 1978,1986, Cerutti, 1985) и ряда других авторов. ГБО один из самых сильных факторов вызывающих такие негативные последствия как: 40%-ное ингибирование клеточного синтеза жизненно важных соединений, образование мутаций, трансформацию и гибель клеток. Однако, если посмотреть .на основании каких данных исследователи пришли к этим выводам, то становится очевидным, что они опирались на ' результаты работ в которых культуры клеток выращивали при высоком содержании.и давлении кислорода в течение нескольких суток и недель. В этих условиях часть клеток погибала, а часть приспосабливалась, но уже имея более высокий уровень хромосомных повреждений и числа самих хромосом. Что касается изучения ГБО на уровне организмов, то исследования, проводившиеся на простейших, растительных объектах, насекомых и млекопитающих, противоречивы

из-за разных условий проведения экспериментов. В нашей стране в восьмидесятые годы в Ростовском медицинском институте, группа Гуськова Е.П. проводила исследования влияния ГБО на грызунах и человеке. Они показали,_t что эта терапия,является очень опасной с точки зрения образования хромосомных аберраций (увеличение до 80% для человека) (Guskov Е.Р. et al., 1989), но, как признают авторы, это не увязывается с клиническими эффектами ГБО (Гуськов Е.П.. 1989). Однако, если принять во внимание хотя бы' величину создаваемого ими давления (от 0,2 до 0,7 МПа), в барокамере и время обработки кислородом (от 1 до 24 час), то возникают сомнения в окончательных выводах относительно влияния терапевтических режимов которые обычно по фактору давления колеблются от 0,12 до 0,15 МПа и времени воздействия - от 40 минут до 1 часа. К этому следует добавить, также некоторые своеобразия в условиях культивирования и времени фиксации клеток. Все вышеперечисленное, а так же то, что терапия ГБО, благодаря коммерческим отношениям стала доступной не только спецконтингентам, привело к необходимости данного исследования.

Цель и задачи исследования. Целью.данной диссертационной работы было исследование влияния гипербарического кислорода в терапевтических режимах подбиравшихся индивидуально на частоту хромосомных аберраций (ХА) и сестринских хроматидных обменов (СХО) в лимфоцитах периферической крови человека In vivo и In vitro.

Для достижения поставленной цели решали следующие основные задачи:

1. Исследовать влияние терапевтических курсов ГБО на спонтанный уровень ХА и СХО в лимфоцитах периферической крови человека In vivo и In vitro.

2. Изучить влияние терапевтических курсов ГБО на уровень ХА в лимфоцитах человека после воздействия ионизирующей радиацией.

3. Исследовать влияние ГБО на уровень ХА в лимфоцитах периферической крови пациентов, которых лечили цитостатическими препаратами.

4. Выяснить изменения уровня ХА в лимфоцитах человека спустя несколько месяцев после окончания последнего сеанса ГБО.

5. Исследовать модифицирующее действие ГБО in.vivo на частоту ХА при воздействии на лимфоциты мутагеном In vitro.

Научная новизна работы. В результате выполненного исследования установлено, что действие ГБО в режимах 1,2 и 1,5 ата (0,118 и 0.147 МПа) не вызывает образования ХА и СХО в

лимфоцитах периферической крови человека. Впервые отмечено, что ГБО в вышеупомянутых терапевтических режимах снижает как спонтанный так и индуцированный мутагенами уровень СХО и ХА в лимфоцитах периферической крови человека. Впервые выявлена специфичность в модификации частот различных типов ХА и, что снижение уровня ХА происходит за счет аберраций хромосомного типа. Установлено, что модифицирующий эффект ГБО более выражен при более высоких начальных уровнях ХЛ. Отмечено также, что ГБО действует на клетки таким образом, что они приобретают способность сопротивляться действию мутагенов.

Теоретическая и практическая значимость работы. ГБО в терапевтических режимах не вызывает образование новых хромосомных аберраций и СХО. В то же время терапия ГБО приводит к снижению их первоначального уровня. А способность ГБО повышать устойчивость клеток к воздействию мутагенами позволяет применять данный метод терапии как протекторное средство перед воздействием мутагенов, так и для уменьшения последствий их действия.

Положення выносимые на защиту.

1. Гипербарическая оксигенацпя в терапевтических режимах от 1,2 до 1,5 ата снижает спонтанные и индуцированные мутагенами уровни ХА и СХО в лимфоцитах периферической крови человека In vivo и In vitro условиях.

2. Снижение уровня хромосомных аберраций происходит вследствие уменьшения числа ХА хромосомного типа, частота ХА хроматидного типа практически не меняется.

3. Модифицирующее действие ГБО заключается в нормализации репаративной, антиоксидантной и других систем клетки, за счет поступления в нее дополнительного количества нормального физиологического акцептора электронов кислорода.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на заседании научного общества по гипербарической оксигенации во Всероссийском бароцентре (Москва, 1992 г..), на 4 съезде Общества генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова (Минск, 1992 г.), радио-биологическом съезде (Киев, 1993 г.) и семинаре отдела Медико-генетического научного центра РАМН (Москва 1995 г.).

Публикации. Опубликовано работ 7, из них 4 по теме диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов экспериментов, обсуждения, выводов и библиографического указателя. Работа изложена на 105 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц. Список литературы включает 231 источник.