Введение к работе
Актуальность темы диссертации
В последнее десятилетие в связи с аварией на Чернобыльской АЭС
особенно актуальной стала проблема влияния малых доз радиации на
человека и животных. В частности показано, что нахождение живых
организмов в зоне аварии на ЧАЭС приводит у них к улыраструктурным и
морфологическим изменениям тканей различных органов, нарушениям
иммунных реакций, увеличению заболеваний и частоты возникновения
опухолей. При этом малые дозы ионизирующего излучения (0,1 - 1,0 Гр)
сопровождаются нарушениями функционального состояния
нейроэндокринной регуляции и функции ряда эндокринных желез - коры надпочечников, щитовидной, поджелудочной, половых и других желез, в результате чего происходят нарушения общего обмена веществ в организме, контролируемого рядом гормонов. Вопрос об интегративном влиянии гормонов на регуляцию метаболических процессов является своевременным и актуальным, так как в результате исследований последних лет выяснилось, что многие гормоны, в том числе глкжокортиконды и тиреоиды, индуцируют комплексный эффект почти во всех тканях млекопитающих. Эти эффекты опосредованы специфическими гормон-чувствительными элементами HRE - Hormone Response Elements, которые играют роль транскрипционных факторов только в том случае, если рецепторы глюкокортикоидов и тиреоидов связываются с ними [R. Kenkawitz et all/, 1996]. В частности глюкокортикоидные и тнреоидные гормоны являются факторами, опосредующими экспрессию гена гормона роста в гипофизе [J. Liden et all., 2000]. Глкжокортиконды, являясь мощным противовоспалительным средством, вызывают репрессию ядерного транскрипционного фактора NF-карра В [De Bosscher K.et all., 2000]. Также недавно установлено, что вирус иммунодефицита человека останавливает клеточное деление в стадии G2 и одновременно активирует передачу сигналов глгококортикоидными рецепторами, независимо от остановки клеточного цикла, и тем самым вызывая опосредованное действие глюкокортикоидов на деление вируса [M.D. Scherman et all., 2000].
В связи с этим, расшифровка сложных процессов динамики рецепции и содержания глюкокортикоидов могла бы обеспечить прогресс в областях как фундаментальной радиоэндокринологии, так и медицины, учитывая огромную роль глюкокортикоидных гормонов в различных физиологических процессах и недостаток в литературе данных, характеризующих эффекты глюкокортикоидов в тканях на фоне облучения.
Связь работы с крупными научными программами, темами Диссертационная работа выполнена в рамках двух тем Плана важнейших
научно-исследовательских работ в области естественных, технических и общественных наук по Республике Беларусь на 1996-2000 г. 1. "Изучение механизмов действия острого и хронического (внешнего и внутреннего) облучения в малых дозах на функции важнейших систем и метаболические процессы в организме" (№ ГР - 19961860); 2."Зависимость биологических эффектов ионизирующей радиации в малых дозах от функционального состояния нейрогормональной регуляции организма" (№ ГР - 19961866)
Цель и задачи исследования
Цель - изучение внутриклеточной рецепции глюкокортикоидов при малых дозах внешнего, внутреннего и сочетанного облучения в зависимости от функционального состояния щитовидной железы. Предусматривалось решение следующих задач:
-
Изучить состояние цитоплазматической и ядерной рецепции глюкокортикоидов в печени крыс при внешнем остром и пролонгированном облучении в малых дозах.
-
Оценить влияние внутреннего облучения в условиях инкорпорирования 13 Cs на рецепцию глюкокортикоидов в печени крыс.
-
Изучить параметры глюкокортикоид-рецепторного взаимодействия при различных вариантах сочетанного облучения.
-
Выяснить особенности акцепции глюкокортикоид-реценторных комплексов печени крыс при внешнем облучении на фоне гипофункции щитовидной железы.
-
Оценить влияние реально сложившейся в республике радиационно-экологической обстановки на глюкокориткоид-реценторную систему.
Объект и предмет исследования Объектом исследования явились белые крысы-самки стадного разведения. Предмет исследования -взаимодействие дексаметазона с цитоплазматическими и ядерными рецепторами глюкокортикоидов в печени крыс, подвергнутых внешнему, внутреннему и сочетанному облучению в малых дозах на фоне гипофункции щитовидной железы.
Методология и методы исследования
В работе использовались раднолигандный, радиоиммунологический, хроматографический и спектрофотометрический методы, а также седиментационный анализ. Для обработки полученных результатов применяли вариационно-статистический метод с определением степени достоверности различий между средними величинами, полученными в опытных и контрольных группах животных, по t-кригерию Стьюдента.
Научная новизна и значимость полученных результатов
Впервые дана комплексная оценка глюкокортикоид-рецепторной системы печени самок крыс после внешнего острого и пролонгированного, внутреннего и сочетанного облучения в малых дозах.
Новыми являются данные о различном влиянии на систему
внутриклеточной рецепции глюкокортикоидов острого и
ипролоигироваиного облучения заключающиеся в том, что данные изменения более значимы в ранний постлучевой период при остром облучении в дозах 0,5 Гр и 1,0 Гр и в более поздние сроки при пролонгированном облучении в дозе 1,0 Гр.
Показано, что при инкорпорации 37Cs (1,6 МБк/кг и 0,8 МБк/кг) изменения цитоплазматической рецепции глюкокортикоидов в клетках печени крыс имеют более четкую зависимость от количества вводимого '"Cs по сравнению с ядерной акцепцией гормона. Сочетание внутреннего облучения (1,6 МБк/кг 7Cs) с внешним воздействием ионизирующего излучения (1,0 Гр) вызывает снижение внутриклеточной рецепции глюкокортикоидов, характерное в большей степени как при инкорпорации в организм цезия-137, однако при сочетанном воздействии изменения являются более выраженными.
Выявлено нарушение проведения гормонального сигнала и изменение функционального состояния коры надпочечников у животных после облучения при гипофункции щитовидной железы. Новыми являются данные по изменению внугриклеточной рецепции глюкокортикоидов и функции коры надпочечников в течение длительного периода после пребывания животных в условиях радионуклидного загрязнения.
Практическая значимость полученных результатов.
Изученные в различные сроки после радиационного воздействия в
малых дозах характеристики глюкокортикоид-рецепторного
взаимодействия расширяют существующие представления о молекулярных механизмах развития гормон-зависимой патологии после облучения и могут быть использованы для совершенствования и разработки новых методов ранней диагностики дисфункций эндокринной системы.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Малые дозы ионизирующих излучений приводят к значительным изменениям в механизме внутриклеточной рецепции глюкокортикоидов, выражающимся в снижении концентрации внутриклеточных рецепторов глюкокортикоидов и уровня кортикостерона в сыворотке крови крыс. Наиболее выраженные изменения данных показателей при остром облучении в дозах 0, 5 Гр и 1,0 Гр наблюдаются в начальный постлучевой период (10-30 сут), при пролонгированном облучении (1,0 Гр) - в отдаленные сроки после действия гамма-излучения (180-365 сут).
-
Введение в организм животных 137Cs (1,6 МБк/кг и 0,8 МБк/кг) приводит к снижению концентрации цитоплазматических и ядерных рецепторов глюкокортикоидов на протяжении всего исследуемого постлучевого периода (10-365 суг). При этом изменения цитоплазматической рецепции глюкокортикоидов в клетках печени крыс
имеют более четкую зависимость от количества вводимого Cs по сравнению с ядерной акцепцией гормона.
3. Сочетание внутреннего облучения (1,6 МБк/кг mCs) с внешним
пролонгированным воздействием гамма-излучения (1,0 Гр) вызывает
снижение внутриклеточной рецепции глюкокортикоидов, характерное в
большей степени как при инкорпорации в организм Cs, однако при
сочетанием воздействии изменения являются более выраженными.
4. Гипофункция щитовидной железы в значительной степени влияет на
функцию коры надпочечников и рецепцию глюкокортикоидов в ткани
печени в условиях облучения.
Личный вклад соискателя
Автором лично выполнена экспериментальная часть работы, проанализирован фактический материал, сделаны научно-обоснованные выводы, оформлена диссертационная работа.
Апробация результатов работы
Результаты диссертационной работы обсуждены на: II Международном симпозиуме "Механизмы действия сверхмалых доз", Москва, 1995; Международной научной конференции "Фундаментальные и прикладные аспекты радиобиологии: биологические эффекты малых доз и радиоактивное загрязнение среды (радиоэкологические и медико-биологические последствия катастрофы на ЧАЭС)", Минск, 1998 г.; Международной научной конференции "Гигиена населенных мест", Киев, 2000 г.; Международной научной конференции "Биологичеки активные соединения в регуляции метаболического гомеостаза", Гродно, 2000 г.
Опубликованность результатов
Результаты исследований опубликованы в 10 научных работах, в том числе 5-й статьях: из них 1 в республиканском научном журнале; 4 - в сборниках трудов научных конференций. Общий объем опубликованных материалов - 32 страницы.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, обзора литературы, изложения материала и методов исследования, 4-х глав экспериментальных исследований, заключения, списка использованной литературы, включающего 258 наименований. Объем диссертации - 134 страницы, включает 25 таблиц и 23 рисунка.
