Комбинированное действие солей тория, свинца и гамма-излучения на мужские половые клетки лабораторных мышей

| Категория реферата: Рефераты по биологии
| Теги реферата: реферат на тему мова, решебники за 8 класс
| Добавил(а) на сайт: Nagiev.

Рассматривая многоклеточные организмы как совокупность взаимосвязанных между собой клеток, находящихся на разных стадиях развития, можно понять важность познания проблемы сочетанного действия факторов различной природы на клеточные структуры. Проблема комбинированного действия факторов физической и химической природы на клеточные структуры в настоящее время актуально с точки зрения радиобиологии и экологии. Исследование эффектов клетки позволит нам сделать выводы о ее состоянии, а следовательно и об организме.

Сочетанное действие физических и химических факторов

В представленных научным комитетом ООН по эффектам атомной радиации в отчетах (UNSCEAR, 1982, цит. по Ракину), выделены два класса количественной оценки эффектов сочетанного действия различных факторов: 1. Наблюдаемый эффект вызван действием обоих агентов (ИИ и кофактором). Здесь отмечаются три частных случая сочетанного действия факторов: а. интегральный эффект равен по значению сумме эффектов раздельно- действующих софакторов (аддитивность); б. интегральный эффект выражен менее, чем это бы имело место при сложении результатов действия факторов порознь (антагонизм); в. интегральный эффект превышает по значению сумму эффектов, действующих независимо софакторов (синергизм).

2. Этот класс включает наблюдаемый эффект - результат модифицирования действия одного из агентов другим, неактивным самим по себе. Сюда относятся два варианта с противоположным действием: а. резкое снижение ИЭ неактивным агентом (протекция); б. резкое повышение эффекта неактивным агентом (сенсибилизация).

Комбинированное действие ИИ и физических факторов

Сочетание факторов и их действия на живой объект может носить различный характер. Например, при действии лазерного излучения и гамма - лучей Со на дрожжи S. Сеrеvisae нескольких штаммов отмечен аддитивный характер взаимодействия факторов по выживаемости (Петин, 1987).

В экспериментах, выполненных на Zea mays, при действии на этот объект ультразвука и рентгеновских лучей также обозначен аддитивный эффект. Другие исследователи обнаружили синергизм действия ультразвука и ИИ на клетки кишечной палочки и млекопитающих (Martins е.а., 1977, Graid, 1977).
Обнаружившие синергизм, авторы отметили, что если ультразвук вызывает мембранные повреждения, то ИИ - ядерные, то есть синергизм может быть результатом этих двух типов повреждений.

Гипертермия является сенсибилизирующим агентом. Однако клетки млекопитающих более чувствительны к воздействию температуры и ИИ по сравнению с дрожжевыми. Проведенные В.Г. Петиным исследования на диплоидных и гаплоидных штаммах дрожжей E. magnusii, Z. Bceilli, подтверждают вывод о синергичном характере взаимодействия гипертермии и ИИ.

Следует ожидать, что плотно ионизирующие излучения вызывают большую долю необратимых повреждений, чем редко ионизирующие.

Совместное действие ИИ и химических агентов

Такое действие вызывает разные повреждения в клетке в частности, такая комбинация иприт и рентгеновские лучи дает сходства генетических эффектов так как они действуют непосредственно на мишень, то есть «разрывают>> хромосомы. При взаимодействии ИИ с азотной кислотой происходит в РНК - генах замена оснований. В ДНК спаривание уроцила с аденином приводит к транзиции гуанин - цитазин на аденин - тимин (Ауэрбах, 1978), так же азотная кислота может индуцировать делеции, так как она способствует поперечному сшиванию двух цепей ДНК (Schuster, 1960, цит. по Ауэрбаху).

УФ - лучи и органические перекиси вызывают мутации нуклеиновых кислот
(Ауэрбах, 1978).

Существует ряд химических агентов, получивших название «супермутагенов», к которым относятся пестициды, этилметасульфонат, этиленамин и другие
(Шварцман, 1973). В сочетании ИИ и супермутагены проявляют либо аддитивный либо синергический эффект, противоположным по действию являются радиопртекторы. Их действие основано на перехвате кванта энергии, электронов, либо образующегося в результате их действия свободного радикала. К этим веществам относятся тиолсодержащие соединения, витамины тиамин и цианобеламин, иденовые соединения. Радиопртекторы снижают вероятность формирования летальных повреждений и уже сформированных потенциально летальных повреждений в следствие стимуляции систем пострадиационного восстановления.

1.5. Заключение

Мутагенчувствительность сперматогенных клеток

Исследования генетических эффектов в процессе гаметогенеза, индуцированного радиацией, позволили определить радиочувствительность разных стадий этого процесса.

При изучении разных видов генетических повреждений (ДЛМ, РЛМ, ПЛМ) было обнаружено, что у самцов мышей половые клетки находящихся на разных стадиях сперматогенеза, располагаются по мере возрастания генетической радиочувствительности в следующем порядке: сперматогонии, сперматоциты, сперматозоиды, сперматиды (Померанцева, Рамайя, 1969).

Причины различной генетической радиочувствительности половых клеток, находящихся на разных стадиях гаметогенеза, еще окончательно не ясны.
Результаты исследований позволили предположить, что эти причины обусловлены комплексом факторов: особенностями метаболизма клеток, степенью конденсации хромосом, уровнем насыщения клеток кислородом, относительной продолжительностью стадий ядерного цикла, чувствительностью к летальному эффекту радиации, количеством радиозащитных веществ в цитоплазме, интенсивностью работы системы репарации (Шапиро, 1964).

Сперматозоиды более чувствительные, чем оогонии, т.к. несут генетическую информацию и накапливают генетический груз. В оогониях меньше нарушений, т.к. они сразу закладываются в организме в определенном количестве и более защищены природой. Сперматозоиды являются основным вкладчиком изменчивости.
В них часто возникают мутации нейтральные, но бывают неблагоприятные.
Поэтому они менее конкурентоспособные при проникновении в яйцеклетку
(Ватти, Тихомирова, 1976).

На радиочувствительность половых клеток большое влияние могут оказывать биохимические преобразования, происходящие в процессе гаметогенеза. Так, в сперматидах происходит замещение муцинбогатого гистона соматического типа новым типам гистона, характеризующимся высоким содержанием аргинина (Кузин,
1973).

В половых клетках самцов мышей, подвергшихся воздействию мутагенов или рентгеновских лучей, уровень диссоциации ДНП и денатурации ДНК снижается по мере трансформации сперматогониев в спермоциты и спермии. Эти изменения сопровождаются упрочнением нуклеопротеидного комплекса. (Стаканов, 1977).

При воздействии хемотерапевтических препаратов мутации проявляются в сперматогониях, т.к. они более чувствительны. Клетки на более поздних стадиях развития, когда находятся в процессе мейотического деления более резестентны. Слабо пролеферирующие стволовые сперматогонии проявляют среднюю чувствительность (Messtrich, 1984).

Стволовые сперматогонии при воздействии малых доз гамма-излучений от 0 –
8 Гр являлись в 6 раз более резистентными, чем клетки костного мозга у хомячка.

Таким образом механизмы мутагенного действия ИИ и ТМ на генетические структуры биологических объектов носят различный характер. Нарушения наследственного аппарата при действии этих веществ порознь, как правило, имеют различную природу, однако, механизмы репарации таких повреждений едины, и выход мутаций обусловлен именно способностью клетки компенсировать вред, нанесенный мутагенами. При сочетанном действии ТМ и ИИ часто вступают в силу эффекты протекции и сенсибилизации. При этом большое значение имеют дозы и концентрации (их соотношение) действующих совместно факторов
(Витвицкий и др., 1996). В целом же досконально механизмы взаимодействия мутагенов не выяснены.

2. Материалы и методы