ОСОБЛИВОСТІ КЛІТИННИХ ЕФЕКТІВ ПРИ КОМБІНОВАНІЙ ДІЇ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ТА ІОНІВ МІДІ

 

Д. Д. Гапєєнко, Г. Й. Лавренчук

 

Державна установа «Національний науковий центр радіаційної медицини Національної академії медичних наук України», Київ

 

Постійне зростання масштабів використання хімічних речовин та джерел іонізуючого випромінювання в різних галузях промисловості, медицині, науці збільшує їх вплив на всі компоненти природного середовища. Тож зростає ймовірність одночасного впливу радіаційного та хімічного факторів на біологічні об’єкти, а в зв’язку з цим питання особливостей комбінованої дії різних за своєю природою факторів стає все більш актуальним.

Як відомо, мідь є одним з найважливіших незамінних та есенціальних елементів, необхідних для імунної системи в живих організмах. Недостатність міді здатна порушити баланс практично всіх обмінних процесів в організмі, оскільки вона бере участь у біохімічних процесах, як складова частина електронпереносних білків, які здійснюють реакції окиснення органічних субстратів молекулярним киснем та у біосинтезі гемоглобіну, еластину, каталази, пероксидази, необхідна для дозрівання ретикулоцитів до еритроцитів. До появи надлишку Cu²⁺ призводять порушення видільної функції лізосом в результаті дефектів мембран або цитоскелету. Слід зазначити, що будь-яка затримка виділення міді з клітини призводить до індукції біосинтезу металотіонеїну та пошкодження мембрани і цитоскелета, що в свою чергу супроводжується подальшим накопиченням Cu²⁺ в клітині.

Метою роботи стало дослідження особливостей окремого та комбінованого впливу іонізуючого випромінювання та солей міді на життєздатність клітин in vitro.

Дослідження виконані на перещеплюваній культурі клітин лінії L₉₂₉. Ацетат міді (Cu(CH₃COOH)₂) в концентраціях 0,001; 0,01; 0,1 та 1,0 мкмоль/л додавали до культури клітин через 24 год після посадки та через 1 год після їх опромінення g-квантами ⁶⁰Со в дозах 0,5; 5,0 та 10,0 Гр. Опромінення клітин проводили через 24 години після посадки. Проліферативну активність клітин оцінювали за кінетикою росту.

Інкубація клітин з іонами міді різної концентрації викликала різнонаправлені зміни їх морфофункціональних характеристик, тобто спостерігалась як активація, так і інгібування проліферативної та мітотичної активності клітин. Результати досліджень показали, що цитотоксичність іонів міді проявляється при концентрації 1 мкмоль/л. Саме за цієї концентрації спостерігали дисрегуляцію активності мітохондріальних дегідрогеназ. Виживання клітин та мітотична активність при опроміненні зменшуються з підвищенням дози, а індекс полікаріоцитів зростає. При комбінованому впливі іонізуючого випромінювання та іонів міді на клітини in vitro спостерігали зміни морфофункціональних властивостей клітин, які прямо пропорційно не залежали ні від дози опромінення, ні від концентрації іонів міді. Визначення апоптозу при поєднаній дії радіації та іонів міді показало достовірне збільшення кількості апоптотичних клітин  в культурах. Зважаючи на те, що мідь – мікроелемент антиоксидантного захисту, який необхідний для функціонування ряду ферментних систем, має значення у підтримці нормальної будови сполучнотканинних волокон, впливає на вуглеводний обмін, тканинне дихання, отримані нами залежності активності мітохондріальних ферментів при додатковому опроміненні клітин можуть свідчити про компенсаторні процеси в клітинах за досліджуваних умов.