Tomchuk_POSІB_VET_BІOHІMІJa

3. Грищенко В. А. Структурні зміни мембран мітохондрій ентероцитів тонкої кишки за дії кадмію при застосуванні ліпосом / В. А. Грищенко, В. А. Томчук, С. В. Хижняк // Біологія тварин. – 2012. – т. 14, № 1–2. – С. 513–517.

4. Мурзахметова М. К. Влияние интоксикации солями тяжелых металлов и пестицидов на состояние клеточных мембран крыс / М. К. Мурзахметова, В. К. Турмухамбетова // Извест. МОН РК, НАН РК. Серия биология и медицина. – 2002. – № 3. – С. 55–

62.

5.Оцінка протеїнсинтезуючої функції печінки за експериментального гепатиту / В. А. Грищенко, В. А. Томчук, О. М. Литвиненко [та ін.] // Укр. біох. журн. – 2011.– т. 83, № 1. – С. 63–68.

6.Структурні характеристики мітохондріальної мембрани ге-

патоцитів при дії кадмію та їх коригування / В. А. Грищенко, В. А. Томчук, Л. І. Степанова [та ін.] // Современные проблемы токсикологии. – 2012. – № 3–4. – С. 35–38.

7. Flora S. Heavy metal induced oxidative stress & its possible reversal by chelation therapy / S. Flora, M. Mittal, A. Mehta // Indian. J. Med. Res. – 2008. – V. 128. – P. 501–523.

3.4.6. Моделювання гепатопатології при дії на організм іонізуючої радіації

Перспектива опроміненої клітини – загибель чи збереження життєздатності визначається не лише важкістю початкових пошкоджень, які залежать від дози опромінення чи її потужності, а також і від фізичного стану клітини, функціональної активності її ферментних систем, присутності радіопротекторів та інших факторів, які обумовлюють розвиток процесів біологічного посилення чи репарації радіаційних пошкоджень.

Загальновизнано, що ушкодження біомембран – початковий етап розвитку радіобіологічних ефектів. Морфологічні та функціо - нальні порушення клітинних мембран за дії іонізуючої радіації виявляються фактично відразу після опромінення як у високих, так і у відносно низьких дозах.

361

Різноманітні зворотні і незворотні структурно-функціональні зміни клітин і тканин базуються на певній послідовності радіацій- но-індукованої відповіді мембран, показники якої можуть виступати біоіндикаторами дії іонізуючих випромінювань.

Радіаційно-фізичні та радіаційно-хімічні процеси, які відбуваються у різних клітинних мембранах, близькі за своєю природою – перехід молекул у збуджений стан (утворення вільних радикалів), розрив макромолекул, хімічна модифікація молекул тощо. Кінцевий прояв реакцій мембран на дію іонізуючої радіації залежить від особливостей структури мембран та середовища їх оточення.

Відомо, що дія негативних факторів на тканини в значній мірі базується на взаємодії радикалів, які утворюються внаслідок радіо - лізу води з біологічно важливими молекулами. Процеси, які супроводжують розвиток окисного стресу, можуть викликати пошкодження значного числа клітинних компонентів. Але найчастіше в якості основного пошкодження клітини називають ПОЛ мембран і пов’язані з ним порушення бар’єрних властивостей та інактивація мембранозв’язаних ензимів. Пошкодження мембран і наступна активація перебігу ПОЛ, збільшення концентрації ліпопероксидів та вільних ненасичених ЖК, які є інгібіторами і роз’єднувачами процесів окиснення і фосфорилування, визначають опосередковані ефекти дії первинно-індукованих короткоживучих радикалів. Саме ці ефекти відіграють основну роль у розвитку пошкоджуючого ураження клітин, та його віддалених наслідків. У внутрішньоклітинному середовищі та органелах клітин відбувається накопичення продуктів ПОЛ – дієнових кон’югатів і ТБК-активних продуктів.

Вважається, що в кооперативній системі білок-ліпідного матрикса мембран радіаційно-індуковані зміни функціональної активності внутрішньоклітинних органел обумовлені зміною структури мембранних білків і фізичного стану ліпідного бішару.

Радіочутливість клітин пов’язана з особливостями їх метабо - лізму та прямо пропорційна швидкості метаболічних реакцій. Клітини з високим рівнем обмінних процесів і окисного фосфорилювання більш чутливі до опромінення, ніж клітини, які знаходяться в стані спокою – в стаціонарній фазі.

362

Для розуміння радіаційних ефектів різних доз все переконливіше постає необхідність у врахуванні системної відповіді клітин на опромінення: поряд із посиленням деструктивних процесів у клітині, наявність в ній систем, які контролюють та забезпечують відновлення пошкоджених структур. Основні принципи системної відповіді клітини на радіаційне ушкодження сформульовані Ю. Б. Кудряшовим (2001) і полягають у наступному:

- опромінення клітини (як і взагалі будь-яких “складних біологічних систем”) активує функції авторегуляції гомеостазу. Значення їх полягає в мобілізації компенсаторних механізмів, які призначені для попередження ушкоджень або активування відновлення ушкоджених структур і порушеної динамічної рівноваги опроміненої системи;

- контроль за надлишком накопичення продуктів ПОЛ у біологічній мембрані виконує складна система захисних ресурсів клітин (водо- і жиророзчинні продукти), яка включає ферментативні та неферментативні «антирадикальні», «гіпоксичні» і «антиоксидантні» механізми, активність яких залежить від величини дози і часу, що минув після опромінення. Зміни співвідношення вмісту в клітині антита прооксидантів характеризують рівень енергогенного фону радіорезистентності, а також ступінь пошкодження клітини.

Успіхи кількісної радіобіології, радіаційної біохімії та молекулярної біології, аналіз послідовності фізико-хімічних процесів в опроміненій клітині – все це може слугувати основою загальної теорії, яка розкривала б механізми дії іонізуючих випромінювань на живу клітину, що дозволяє науково обґрунтовано підходити до профілактики та лікування виникаючих при цьому пошкоджень. Такий підхід повинен враховувати складний характер прояву радіобіологічних ефектів, можливість і характер розвитку початкових молекулярних ушкоджень до видимих кінцевих біологічних ефектів та вимагає поетапного вивчення механізмів розвитку репаративних процесів на рівні клітини при застосуванні профілактичних і лікувальних засобів.

363

Мета і завдання роботи: отримати модель гепатопатології під дією іонізуючої радіації на організм щурів; відповісти на контрольні питання.

Обладнання, матеріали і реактиви: засоби індивідуального захисту (гумові рукавички, халат та ін. відповідно до вимог техніки безпеки), ваги, шприці, зонди, установка РУМ-17 з тубусом за наступних умов: потужність дози 0,17 Гр/хв, фільтри 0,5 мм Cu та 1 мм Al, сила струму 10 мА, напруга 200 кВ, шкіро-фокусна відстань 50 см. Дозу 2 Гр вибрано з урахуванням, що ця доза відноситься до сублетальних, оскільки ЛД100/30 для щурів становить 7,78 Гр.

Хід роботи

1. Проводиться тотальне одноразове опромінення тварин (щурів) рентгенівськими променями в дозі 2,0 Гр.

3. Через 1 і 2 доби після одноразового опромінення оцінюють стан печінки.

Контрольні питання

1.Який механізм негативного впливу іонізуючої радіації на організм?

2.Які негативні наслідки для печінки при одноразовому

опроміненні щурів на 1 і 2 добу?

Рекомендована література

1. Активність ферментів антиоксидантного захисту за дії іонізуючого випромінювання та фосфоліпідвмісного препарату / С. В. Хижняк, В. А. Грищенко, Л. І. Степанова [та ін.] // Фізика живого. – 2008. – Т. 16, № 2. – С. 65–69.

2. Використання ліпосом на основі фосфоліпідів молока у гепатології / [Д. О. Мельничук, В. А. Грищенко, В. А. Томчук та ін.]: за ред. Д. О. Мельничука. – К.: НУБіП України, 2010. – 400 с.

2. Вплив іонізуючого випромінювання та кадмію на функціональний стан мітохондрій ентероцитів тонкого кишечника / О. О. Кисіль, А. В. Клепко, Н. В. Биць [та ін.] // Вісник КНУ імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. – 2003. – Вип. 39–41. – С. 24–26.

364

3. Дослідження структурного стану апікальної мембрани енте-роцитів тонкої кишки щурів за дії іонізуючої радіації / С. В. Хиж-няк, Л. І. Степанова, І. І. Ромась [та ін.] // Збірник Інституту ядерних досліджень. – 2005. – № 3. – С. 136–144.

4. Дослідження хронічної дії малих доз іонізуючої радіації та кадмію на різні тканини щурів / А. В. Клепко, С. В. Хижняк, О. О. Кисіль [та ін.] // Проблеми радіаційної медицини та радіобіології: Збірник наукових праць. – 2003. – Вип. 3. – С. 39–45.

5. Зміни структури мітохондріальних мембран печінки щурів за дії іонізуючої радіації / Н. Г. Міронова, В. І. Древаль, Л. В. Січевська [та ін.] // Укр. біохім. журнал. – 1999. – Т. 71, № 4. – С. 95–

98.

6. Использование липосомальной форми биологически активной добавки FLP-MD для модификации клеточних мембран гепатоцитов / Д. О. Мельничук, С. В. Хижняк, В. А. Грищенко [та ін.] // Материалы 12-ой Российской Конференции «Гепатология сегодня» (19–21 марта 2007 г. Москва) – С. 124–125.

7.Коломийцева И. К. Радиационная биохимия липидов / И. К. Коломийцева – М. : Наука, 1989. – 181 с.

8.Руднев М. И. Влияние низких доз ионизирующей радиации

идругих факторов окружающей среды на организм / М. И. Руднев

–К. : Наукова думка, 1994. – 236 с.

9.Рыскулова С. Т. Радиационная биология плазматических

мембран / С. Т. Рыскулова – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 128 с.

10.Эйдус Л. Х. Мембранный механизм биологического действия малых доз / Л. Х. Эйдус. – М.: Изд-во Ин-та теор. и экспер. физики, 2001. – 81 с.

11.Активність ферментів електронтранспортного ланцюга мітохондрій ентероцитів тонкої кишки і гепатоцитів при дії екзогенних

чинників та використання ліпосом / В. А. Грищенко, С. В. Хижняк, В. А. Томчук [та ін.] // Сучасні проблеми токсикології. – 2013. – № 1–2.

– С. 59–62.

12. Грищенко В. А. Коригування структурного стану клітинних мембран в умовах дії на організм щурів іонізуючої радіації / В. А. Грищенко, С. В. Хижняк // Матеріали VI з’їзду Радіобіоло -

365

гічного товариства України – К., 5–9 жовт. 2015 р. – 2015. –

С. 40–41.

3.4.7.Моделювання імунодефіциту

Усі екзогенні та ендогенні речовини, які впливають на розвиток імунної реакції на будь-якому її етапі, є імунотропними. Залежно від способу дії, вони можуть стимулювати імунну реакцію, посилювати чи послаблювати її кінцевий результат або проміжний етап, а також повністю чи частково пригнічувати імунну відповідь.

Нині з тканини тимуса та з сироватки крові виділено понад 40 різних біологічно активних речовин, які, очевидно, продукують - ся в основному епітеліальними клітинами залози. Ці речовини частіше всього відносяться до поліпептидів, хоча деякі з них є глікопротеїдними чи навіть стероїдними сполуками. З усіх отриманих речовин тільки 4–8 поліпептидів відповідають критеріям гормо-нів і саме вони розцінюються як потенційні гормони тимуса. Одним із них є тимічний сироватковий фактор (ТСФ) – справжній гормон залози, що секретується його епітелієм. Цей гормон здатний відновлювати чутливість спленоцитів тимектомованих мишей до антилімфоцитарної сироватки чи азатиоприну. Проте ТСФ лише в присутності Zn2+ стає біологічно активним і в такому складі відомий як тимулін – гормон, який циркулює в крові. Цей гормон регулює дозрівання й диференціювання Т-лімфоцитів. Відомо, що ін’єкції деяких імуномодуляторів (тимостимулін, левамізол, спленін) тимектомованим тваринам індукують появу в сироватці крові речовин із тимозиноподібною активністю – РТПА.

Практично всі нозологічні форми захворювань супроводжуються розладами імунної системи та розвитком вторинних імунодефіцитів.

Мета і завдання роботи: отримати модель імунодефіциту на лабораторних мишах; відповісти на контрольні питання.

Обладнання, матеріали і реактиви: засоби індивідуального захисту (гумові рукавички, халат та ін. відповідно до вимог техніки безпеки), ваги, шприці, зонди, циклофосфан (ЦФ, фірма «Orion

Corporation Farmos», Фінляндія).

366

Хід роботи

1.Проводиться зважування тварин (мишей) та розрахунок необхідної для введення дози ЦФ.

2.Циклофосфан вводять мишам (самицям) лінії СВА внутрі-

шньочеревно в дозі 200 мг/кг маси тіла, одноразово.

3. Тварин беруть в експеримент на 3-, 8-, 15та 30-ту добу після ін’єкції циклофосфану. Мишей зважують, декапітують під етерним наркозом, відбирають проби крові для дослідження імунологічних показників та зважують органи (тимус, селезінку).

4.Визначають абсолютну масу лімфоїдних органів, тимусний

іселезінковий індекси (відношення маси органа, мг, до маси тіла, г), підраховують кількість лейкоцитів і виводять лейкограму

периферичної крові, визначають абсолютну та відносну кількість лімфоїдних клітин у тимусі та селезінці. Вміст Т-лімфоцитів у периферичній крові тварин визначають методом спонтанного розеткоутворення (Е-РУК), заснованого на наявності рецепторів на поверхні Т-клітин мишей до еритроцитів кроля. У мазках, пофарбованих за Романовським, визначають кількість великих гранулярних лімфоцитів (ВГЛ), які є морфологічним субстратом NK- і К- клітин. Ендокринну функцію тимуса, яку оцінюють за титром ТСФ, визначають за методом Bach i cпівавт., 1973.

Контрольні питання

1.Який механізм дії циклофосфану на імунну систему організму?

2.Які дослідження необхідно провести для контролю за функціональним станом імунної системи?

Рекомендована і використана література

1. Грищенко В. А. Імуномодулюючі властивості ліпосом на основі фосфоліпідів молока при імунодефіцитному стані організму тварин / В. А. Грищенко, В. А. Томчук // Науковий вісник НУБіП України. – 2013. – Вип. 188, Ч. 4. – С. 107–115.

2. Грищенко В. А. Показники резистентності у телят, перехворілих на диспепсію, та при використанні фосфоліпідів молока / В.

367

А. Грищенко, М. І. Цвіліховський // Вісник Білоцерківського держ. аграр. ун-ту – 2006. – № 40. – С. 54–63.

3. Грищенко В. А. Порівняльна оцінка клінічної ефективності засобів репаративної дії на основі фосфоліпідів різного походження при експериментальній гастроентеропатології мишей / В. А. Грищенко, Г. Д. Бендюг // Ветеринарна медицина України. – 2007. – № 10.

–С. 12–14.

4.Грищенко В. А. Стимулювання ендокринної функції тимуса

та індукції синтезу речовин з тимозиноподібною активністю при тимусектомії // В. А. Грищенко // Біоресурси і природокористування. – 2014. – Т. 6, № 1–2. – С. 63–66

5.Карпуть И. М. Механизмы развития вторичных иммунных дефицитов / И. М. Карпуть // Ученые записки Витебской ордена «Знак почета» государственной академии ветеринарной медицины.

–2004. – Т. 40, Ч. 1. – С. 69–70.

6.Пат. 104971 Україна, МКІ А61К 31/683, А61К 31/355, А61К 31/07, А61Р 37/00. Спосіб імуномодуляції при імунодефіцит-ному

стані організму тварин / Мельничук Д. О., Грищенко В. А.; заявник і патентовласник Національний ун-т біоресурсів і природокористування України. – № а201305678; заявл. 30.04.2013; опубл. 25.03.2014, Бюл. № 6. – 6 с.

7. Петрянкин Ф. П. Использование иммуностимуляторов для повышения физиологического статуса молодняка / Ф. П. Петрянкин, О. Ю. Петрова // Ветеринарная патология. – 2008. – № 1. – С. 70–73.

8. Самбуров Н. В. Физиологические и иммунологические аспекты применения иммуномодуляторов / Н. В. Самбуров // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2006. –

№1. – С. 41–43.

9.Bach J. F. Studies of thymic products. II Demonstration and characterisation of circulating thymic hormones / J. F. Bach, M. Dardenne // Immunology. – 1973. – V. 25, N 3. – P. 353–366.

10.Bafna A. R. Immunostimulatory effect of methanol extract of

Curculigo orchioides on immunosuppressed mice / A. R. Bafna, S. H. Mishra // J. Ethnopharmacol. – 2006. – Vol. 104, № 8. – P. 1–4.

368

11.Mebius R. E. Vitamins in control of lymphocyte migration / R. E. Mеbius // Nature Immunology. – 2007 – № 8. – P. 229–230.

12.Turanek J. Liposomal preparations of muramyl glycopeptides as immunomodulators and adjuvants / J. Turanek, M. Ledvina, A. Kasna

[et al.] // Vaccine. – 2006. – 12; 24, Suppl. 2:S2. – P. 90–91.

369

ТЕСТИ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

Питання 1. Шлункова ахілія - це ...

1.Гастрит;

2.Підвищена кислотність шлункового соку;

3.Відсутність HCl та ензимів у шлунковому соці;

4.Відсутність жовчних пігментів у калі.

Питання 2. Захисна функція слини зумовлена наявністю ензиму, який чинить бактерицидну дію, зумовлюючи лізис полісахаридного комплексу оболонки стафілококів, стретококів. Який це ензим?

1.Колагеназа;

2.Амілаза;

3.Пептидаза;

4.Лізоцим.

Питання 3. Підвищення в крові вмісту протеїнів α-глобу-

лінової фракції свідчить про ...

1.Патологію печінки;

2.Гострий перебіг патології;

3.Імунодефіцитний стан організму;

4.Хронічний перебіг захворювання.

Питання 4. Плазма крові – це ...

1.Біологічна рідина в якій наявний фібриноген;

2.Біологічна рідина в якій відсутній фібриноген.

Питання 5. Антикоагулянти – це ...

1.Натрію цитрат, натрію хлорид, трилон Б;

2.Трилон Б, натрію оксалат, натрію сульфат;

3.Натрію цитрат, натрію оксалат, трилон Б;

4.Гепарин, натрію оксалат, калію лізинат.

Питання 6. Найчастіше збільшення концентрації креатиніну в сироватці крові відбувається при …

370