146242 (Радиопротекторы), страница 3
Описание файла
Документ из архива "Радиопротекторы", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "технология" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "146242"
Текст 3 страницы из документа "146242"
Однако вслед за работами, показавшими защитный эффект цистеамина против мутагенного действия облучения, появилась целая серия генетических исследований, в которых серосодержащие препараты оказались либо неэффективными, либо усиливали мутагенное действие облучения. Так, совместное действие АЭТ и рентгеновского излучения исследовалось на дрозофиле . Введение АЭТ усилило радиочувствительность всех стадий сперматогенеза. К тому же АЭТ в этих опытах оказывал и мутагенное действие, в 2 раза увеличивая частоту сцепленных с полом летальных мутаций.
Наряду с этим было установлено, что цистеин не уменьшает выхода сцепленных с полом рецессивных деталей, а АЭТ усиливает частоту таких радиомутаций у дрозофилы.
Возможности уменьшения мутагенного эффекта облучения детально исследовались с помощью сульфгидрильных соединений у дрозофилы. Изучалось влияние трех препаратов - цистеамина, АЭТ и глютатиона на возникновение самых разнообразных мутаций: РЛМ, транслокаций, делеций, ДЛМ, а также потерь Х- и Y-хромосом. Изучение проводилось с учетом всех стадий сперматогенеза. Оказалось, что ни один препарат не снизил частоты ни одного типа мутаций ни на одной стадии развития зародышевых клеток. Более того, цистеамин увеличивал выход всех типов радиомутаций (кроме транслокаций) на той или другой стадии сперматогенеза. Глютатион увеличивал частоту потерь хромосом в сперматоцитах и доминантных летальных мутаций в сперматидах. Автор предположил, что изученные им препараты повышают частоту мутирования, затормаживая восстановительные процессы или уменьшая время, в течение которого происходит фиксация мутаций.
Полученные отрицательные результаты поставили под сомнение возможность генетической защиты от облучения. Однако Кункель описал возможные физико-химические механизмы генетической защиты и признал такую защиту теоретически возможной. В то же время приведенные им данные генетических исследований цистеина и АЭТ на дрозофиле показали, что цистеин не влияет на частоту индуцированных облучением рецессивных летальных мутаций, а усиливает мутагенное действие облучения на 37 %. Вот почему вопрос о практической возможности защиты от радиогенетических поражений остался без ответа.
Тем не менее среди серии отрицательных результатов были и положительные. Эксперименты выполнялись на мышах. Показано, что и цистеин, и АЭТ уменьшают на 6 % частоту ДЛМ, вызванных облучением в сперматидах мышей (защита на прочих стадиях не была существенной).
Защитный эффект при использовании АЭТ обнаружен и в работах, в которых исследовалось его влияние на эмбриональную гибель, обусловленную возникновением ДЛМ, на разных стадиях сперматогенеза у мышей. АЭТ защищает спермии мыши от возникновения в них радиомутаций при облучении в дозе 1200 Р и неэффективен при дозе 400 Р. Что же касается сперматид, то в них АЭТ снизил значительно предимплантационную гибель, вызываемую дозой 1200Р, и незначительно постимплантационную гибель при дозе 400 Р. Влияние АЭТ исследовалось на мутагенный эффект облучения у мышей по тесту хромосомных перестроек в сперматоцитах. Эффект АЭТ, как и в первом случае, зависел от дозы радиации: при дозе 100 Р препарат вызывал статистически достоверную защиту (на 30 %), а при дозе 200 Р введение АЭТ, наоборот, усиливало повреждающее действие облучения. Исследования влияния АЭТ на частоту доминантных летальных мутаций, индуцированных облучением у мыши, подтвердили способность этого соединения защищать от генетических повреждений. Правда, эффект был обнаружен только для сперматоцитов при облучении их в дозе 400 Р. Клетки, находящиеся на прочих стадиях сперматогенеза, защитить с помощью АЭТ не удалось. Одновременно изучался и цистафос, но он не дал никакого защитного эффекта.
Препараты АЭТ и цистеамин изучались также и на кроликах с учетом частоты ДЛМ. Поскольку многие авторы связывали неудачи в осуществлении защиты половых клеток от облучения с плохим проникновением протектора в гонады через физиологические барьеры, в данном случае проводились облучение и обработка спермиев кролика in vitro. Защитные вещества вводились в эякулят, и спермии таким образом облучались либо в физиологическом растворе, либо в растворе протектора. Оказалось, что и в этом случае ни АЭТ, ни цистеамин не уменьшали мутагенного действия f -лучей. Полученный результат уже нельзя объяснить непроникновением протектора в гонады, поэтому авторы считали более вероятным, что эти соединения не могут вступать в реакции, ведущие к защитному эффекту, с соответствующими молекулами, и в первую очередь с ДНК, сосредоточенной в головке сперматозоида.
За последующие 10 лет появились еще 4 работы, в которых изучалось радиозащитное действие сульфгидрильных соединений против мутагенного эффекта облучения у животных. В одной из них исследовалось влияние цистеамина на частоту РЛМ. У дрозофилы эффекта обнаружено не было. Эта работа еще раз показала, что цистеамин не способен защищать половые клетки дрозофилы от возникновения в них радиомутаций. К такому же выводу пришли и авторы другой работы, показавшие отсутствие защитного действия цистеамина против индуцированных облучением рецессивных летальных мутаций у дрозофилы. Однако им удалось показать, что АЭТ снижает выход таких мутаций. Выявились некоторые специфические особенности этого препарата. Так, АЭТ, снижая частоту хромосомных деталей, одновременно увеличивает процент выхода хромосомных семилеталей.
Было показано отсутствие защитного эффекта цистеамина против индуцированных рентгеновским излучением генетических повреждений у дрозофилы, хотя глута-тион в их опытах проявил защитное действие.
Четвертая работа выполнена на мышах. При исследовании выхода доминантных летальных мутаций в постсперма-тогониальных стадиях обнаружено, что при облучении в дозе 100 Р цистамин повышает постимплантационную гибель эмбрионов, при облучении в дозе 300 Р, наоборот, снижает ее, а при облучении в дозе 600 Р оказывается неэффективным. На выход реципрокных транслокаций в сперматогониях мышей циста-мин не влияет.
Поскольку проникновению радиопротекторов в гонады препятствует гематотестикулярный барьер, который начинает функционировать у млекопитающих в первые недели постнатального периода, Померанцева предположила, что степень защитного эффекта протектора можно увеличить, если препарат ввести до начала функционирования этого барьера. Для проверки данного предположения цистамин вводили беременным самкам накануне родов за 15 мин до облучения в дозе 3 Гр. В этот срок половые клетки самцов являются гоноцита-ми. Поскольку чувствительность эмбрионов к токсическому действию протектора выше, чем у взрослых животных, то концентрация вводимого цистамина составляла 50 мг/кг, т. е. в три раза ниже, чем та, которая применялась для защиты взрослых животных. Экспериментально было показано, что циста-мин в такой дозе не снижал выхода реципрокных транслокаций, индуцированных облучением в сперматогониях половозрелых мышей. Оказалось, что использование цистамина для защиты самцов, облученных в эмбриогенезе, существенно снижает уровень реципрокных транслокаций, при этом степень защитного эффекта выше, чем при введении цистамина в трехкратной концентрации взрослым животным.
Литературные данные о влиянии серосодержащих протекторов на мутагенный эффект облучения, полученные разными авторами при испытании одних и тех же препаратов на одних и тех же объектах по исходным методикам, достаточно неоднородны. При этом на насекомых положительные результаты в подавляющем большинстве случаев не достигнуты. Что же касается исследований, проведенных на млекопитающих, то результаты их крайне противоречивы (табл. 2.1). Таким образом, эти сведения не дают возможности считать хотя бы какой-либо из серосодержащих протекторов эффективным радиозащитным средством против мутагенного эффекта облучения в половых клетках животных.
АМИНЫ
По своему радиозащитному действию против летального эффекта облучения некоторые амины соперничают с серосодержащими препаратами. Протекторные свойства аминов, очевидно, обусловлены создаваемой ими гипоксией. Поскольку путем снижения концентрации кислорода можно уменьшить генетический эффект облучения, казалось вероятным, что препараты, вызывающие гипоксию, проявят защитное действие и против мутагенного эффекта радиации. Однако при генетическом исследовании аминов, наиболее эффективных в защите от лучевой гибели, в большинстве случаев получены отрицательные результаты. Инъекции мегафена перед облучением не оказали никакого влияния на частоту рецессивных летальных мутаций у дрозофилы.
В то же время удалось показать, что инъекции серотонина уменьшают частоту индуцированных облучением рецессивных летальных мутаций в зрелых спермиях дрозофилы, хотя в более поздней работе получен противоположный эффект: под влиянием серотонина частота радиомутаций в зрелых спермиях дрозофилы увеличивалась в 2 раза. Помимо эффекта сенсибилизации авторы обнаружили и сильный мутаген-ный эффект серотонина - уровень спонтанных мутаций под влиянием этого препарата повысился в 3 раза.
Аналогичные результаты получены в работе, в которой авторы использовали те же концентрации серотонина (инъекции 1%-ного раствора) при облучении дрозофилы в той же дозе и получили увеличение выхода рецессивных сцепленных с полом мутаций в 2 раза.
Получен и другой результат: влияние серотонина на частоту рецессивных летальных мутаций у дрозофилы не обнаружено. Авторы, исследовали и эффективный радиопротектор - мексамин. Этот препарат также не защищал половые клетки дрозофилы от возникновения в них хромосомных и хроматидных деталей и полулеталей. Однако в другой работе показана защита половых клеток мышей от индуцированных генетических повреждений с помощью мексамина, но эффективность защиты зависела от стадии развития зародышевых клеток и дозы радиации. Так, при облучении сперматоцитов наблюдалось небольшое снижение частоты радиомутаций лишь при дозе 600 Р. При воздействии на сперматиды защитный эффект проявлялся лишь при дозе 400 Р, а при воздействии на сперматозоиды мексамин оказался неэффективным при всех дозах облучения (200, 400, 600 Р).
Итак, все исследователи, изучавшие серотонин и аминазин (мегафен), показали либо отсутствие эффекта, либо эффект сенсибилизации (табл. 2.2). Действие мексамина проверено только в двух работах, причем на различных объектах. В одной работе показано, что этот препарат защищает от облучения в дозе 400 Р только сперматиды, а при дозе 600 Р - только сперматоциты мышей. На дрозофиле защитного эффекта мексамина не обнаружено.
Таким образом, амины, так же как и серосодержащие радиопротекторы, малоэффективны (или совсем неэффективны) в защите половых клеток животных от мутагенного действия ионизирующей радиации.
АНТИБИОТИКИ
Особую группу среди модификаторов метаболизма представляют антибиотики. Их исследовали в качестве возможных протекторов против генетического эффекта облучения у животных. Было исследовано два антибиотика: актиномицин Д и пенициллин. Актиномицин Д, вводимый с питательной средой, эффективно (на 40 %} уменьшал частоту рецессивных летальных мутаций в Х-хромосоме дрозофилы после рентгеновского облучения в дозе 3000 Р. Пенициллин также снижал частоту индуцированных облучением рецессивных летальных мутаций на всех стадиях развития зародышевых клеток. Результаты эти были интересны, тем более что пенициллин не обладает такой высокой токсичностью, как серосодержащие радиопротекторы (однако в некоторых работах показано, что сам по себе пенициллин несколько повышает частоту спонтанных мутаций).
Некоторые ученые исследовали такие антибиотики, как актиномицин Д и хлорамфеникол. Оказалось, что оба антибиотика уменьшали частоту индуцированных облучением мутаций на стадии сперматид и поздних сперматоцитов, увеличивая их количество в зрелой сперме.
Аналогичные результаты при испытании актиномицина Д получены еще в одной работе: препарат способен уменьшать частоту рецессивных сцепленных с полом летальных мутаций, вызываемых у дрозофилы -у-лучами в дозе 600 рад на стадиях сперматид и сперматоцитов.
Однако после первых положительных результатов последовал ряд работ по радиозащитному эффекту антибиотиков, в которых выявлена примерно такая же противоречивая картина, как и при исследовании генетической защиты SH-содер-жащими протекторами. Так, при изучении актиномицина Д обнаружен не защитный, а усиливающий эффект этого соединения. В 1965 г. вышла статья Оливьери, в которой был описан эффект сенсибилизации в сперматоцитах дрозофилы под действием актиномицина Д (применялось В-излучение). При изучении влияния этого соединения на частоту вызванных облучением потерь и нерасхождения Х-хромосом у дрозофилы было показано, что актиномицин Д усиливает индукцию обоих типов мутаций на всех стадиях сперматогенеза, причем не только у облученных, но и у необлученных особей. При этом частота Х-хромосом увеличивалась под действием актиномицина Д на два порядка по сравнению с контрольной группой.
При введении актиномицина Д частота ДЛМ в зрелых спермиях самцов повышалась в 4 раза по сравнению с контрольной группой. Этот высокий сенсибилизирующий эффект был статистически достоверен во всех проведенных экспериментах.