Влияние инфракрасного низкоинтенсивного лазерного излучения на соматические ткани животных при ГБО-индуцированном окислительном стрессе

• Автор: Пономарева, Марианна Дмитриевна
• Шифр специальности: 03.00.04, 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 190 с. : ил.

1.1. Действие низкоинтенсивного лазерного излучения НИЛИ на биологические объекты.

1.2. Биологический и терапевтический эффекты НИЛИ.

1.3. Биохимические последствия окислительного стресса в живых системах

1.4. Генетические последствия окислительного стресса в живых системах

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Постановка эксперимента

2.2. Получение биологического материала

2.2.1. Получение плазмы крови.

2.2.2. Приготовление суспензии эритроцитов и гемолизатов

2.2.3. Приготовление гомогенатов тканей.

2.3. Биохимические и биофизические методы исследования

2.3.1. Хемилюминесцентный анализ
а Измерительная аппаратура
б Определение активности хемилюминесценции плазмы крови
в системе НгОглюминол
в Определение люминолзависимой хемилюминесценции цельной крови
2.3.2. Определение содержания диеновых конъюгатов.
2.3.3. Определение содержания шиффовых оснований
2.3.4. Определение содержание малонового диальдегида
2.3.5. Определение содержания белка.
2.3.6. Определение активности супероксиддисмутазы.
2.3.7. Определение активности каталазы
2.3.8. Определение концентрации гемоглобина.
2.3.9. Определение оксидазной активности церулоплазмина.
2.3 Определение суммарной пероксидазной активности СПА
2.3 Определение содержания внеэритроцитарного гемоглобина
2.3 Определение содержания молекул средней массы
2.3 Определение концентрации мочевины.
2.3 Определение эффективности безызлучателыюго переноса энергии с остатков триптофана мембранных белков на пирен
2.3 Определение относительной микровязкости липидного бислоя
и микровязкости зон белоклипидных контактов мембран
2.3 Определение полярности липидной фазы и зон белоклипидных контактов мембран.
2.4. Генетические методы исследования.
2.4.1. Приготовление препаратов для подсчета анафаз в клетках костного мозга крыс.
2.4.2. Приготовление препаратов для подсчета анафаз в эпителиоцитах роговицы глаз крыс
2.4.3. Изучение генотоксичности тканей с помощью x теста
2.5. Определение лейкоцитарной формулы крови
2.6. Статистическая обработка результатов исследования
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Влияние инфракрасного низко интенсивного лазерного излучения ИНИЛИ на Н2О2ЛЮМ инолз а в исимую хемилюминссценцию в различных тканях крыс при ГБОиндуцированном окислительном стрессе.
3.2. Влияние ИНИЛИ па интенсивность перекисного окисления липидов ПОЛ и активность антиоксидантной системы в различных тканях крыс при ГБОиндуцированном окислительном стрессе.
3.3. Влияние ИНИЛИ на структурное состояние мембран
эритроцитов крыс при ГБОиндуцированном окислительном
стрессе
3.4. Влияние ИНИЛИ на показатели эндогенной интоксикации в крови крыс при ГБОиндуцированном окислительном стрессе
3.5. Влияние ГБО и ИНИЛИ на мутационный процесс в соматических тканях эсивотных.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АО, АОС антиоксиданты, антиоксидантная система
АФК активные формы кислорода
АХр аберрации хромосом
ВЭГ внеэритроцитарный гемоглобин
ГБО гипербарическая оксигенация
ГНЛ гелийнеоновый лазер
ГНЛО гелийнеоновое лазерное облучение
ДК диеновые конъюгаты
ИК инфракрасный
ИКЛО инфракрасное лазерное облучение
ИНИЛИ инфракрасное низкоинтенсивное лазерное излучение
ЛТ лазерная терапия
МДА малоновый диальдегид
МИ митотический индекс
МСМ молекулы средней массы
МЭ мембраны эритроцитов
НИЛИ низкоинтенсивное лазерное излучение
ОС окислительный стресс
ПОЛ перекисное окисление липидов
ППДК повышенное парциальное давление кислорода
СОД супероксиддисмутаза
СПА суммарная пероксидазная активность
СРО, СРП свободнорадикальное окисление, свободнорадикальные процессы СЭИ синдром эндогенной интоксикации ХЛ хемилюминесценция ЦП церулоплазмин ШО шиффовы основания
ВВЕДЕНИЕ


В результате поглощения фотона молекулярный кислород переходит в очень короткоживущий синглетный кислород . Несмотря на короткий период жизни, он очень биохимически активен, особенно в отношении мембранных плазматических комплексов. Одним из основных биологических эффектов лазерного излучения является влияние КЫа котранспорта внутри и вне клетки Козлов и др. Это способствует быстрому снижению клеточного и тканевого отека. В зависимости от плотности мощности лазерного излучения на поверхности ткани проявляются разные его эффекты. Лазеры с мощностью до 0 мВт, обеспечивающие плотность мощности в диапазоне от 0,1 до мВтсм2, относят к терапевтическим, низкоинтенсивным. Считают, что их действие не является тепловым. Однако выделение тепла неизбежно в локальных внутриклеточных участках при поглощении фотонов лазерного излучения акцепторами соответствующих длин волн пигменты, порфирины, при конформационных изменениях макромолекул, деформации мембран. Возможно, однако, и поглощение этого тепла или непосредственно энергии фотонов при гельзоль переходах внутри клетки. Втсм2. Для увеличения нагрева и избирательного разрушения опухолевых клеток используют специальные красители фотогем, фотосенс и др. Странадко, . Более мощные лазеры Вт для непрерывного излучения используют для микрохирургии и при полостных операциях. Сам механизм действия лазера на организм очень сложен и до конца не раскрыт Владимиров, Самойлов, Клебанов и др. НИЛИ со взаимодействием электромагнитных волн с электрическими полями клеток Рубин, Попов, . По предположению ряда авторов, фотоэффект обуславливается первичным поглощением кванта света молекулойакцептором и переходом ее в возбужденное состояние. При этом возникает разность потенциалов между участками облучаемого объекта, а возникающая фотоэлектродвижущая сила активизирует физиологические процессы. Авторы гипотезы биохимического уровня воздействия НИЛИ считают, что механизм действия связан в первую очередь с фотоакцепцией ферментами, либо веществами, имеющими в составе ионы металла Зубкова, I, , Илларионов, . В клетках к таким веществам относят каталазу, цитохромоксидазный комплекс, церулоплазмин, порфирины, гемоглобин и др. Зубкова, , Чудновский и др. Безлепкина, . Физикобиохимическая гипотеза не исключает и конформационных преобразований макромолекул мембран. В результате их структурнофункциональных перестроек создается физикохимическая основа для формирования неспецифических адаптационных реакций клеток, что стимулирует биоэнергетические и биосинтетические процессы в организме. В связи с этим, гипотезы третьей группы, которые основаны на оценке молекулярноструктрурных изменений клеточных мембран под действием лазерного излучения, тесно связаны с гипотезами, относящимися ко второй группе. Дискутируется два механизма возможности лазерного воздействия на плазматическую мембрану механизм акцепции или рецепции квантов света Зубкова, Рубин, . В целом, воздействие НИЛИ на клеточную мембрану выступает как пусковой фактор каскада молекулярных и морфологических процессов. В клетке активизируются окислительновосстановительные реакции, увеличивается энергетический потенциал, повышается разность разряда на клеточных мембранах, стимулируется биогенез мембранных органелл и биосинтез белка е. I, , . Действие НИЛИ также может сопровождаться гиперплазией внутриклеточных органелл Перелыгина и др. Самойлов, . Сложные внутриклеточные преобразования невозможны без участия генетического аппарата клетки. Установленный факт изменения функции генома клетки после низкоинтенсивного лазерного облучения делает актуальным вопрос о путях передачи фотосигнала генетическому аппарату. Согласно классическим представлениям фотобиологии, начальным этапом взаимодействия электромагнитного излучения с веществом является поглощение энергетического кванта молекулойхромофором и переход этой молекулы в активированное состояние. Для электромагнитных волн различной области спектра существуют свои специфические акцепторные молекулы, спектр поглощения которой совпадает с длиной волны лазерного излучения.