Анотація до роботи:

Грубська Л.В. “Структурно-функціональний стан внутрішньої мембрани мітохондрій клітин слизової оболонки тонкої кишки щурів за дії іонізуючої радіації низької потужності” – рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.01 – радіобіологія. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Проведено комплексні дослідження структурно-функціонального стану внутрішньої мембрани мітохондрій клітин слизової оболонки тонкої кишки щурів за разової дії іонізуючого випромінювання низької потужності (0,055 Гр/хв) в дозах 0,1, 0,5 та 1,0 Гр через 1, 12 та 24 год після тотального опромінення. Встановлено роз’єднання окисного фосфорилювання, порушення функціонування ферментів електрон-транспортного ланцюга, пригнічення активності Н⁺–АТФази, зміни вмісту цитохромів груп с, b, а та убіхінону, модифікацію ліпідного та жирнокислотного складу внутрішньої мембрани мітохондрій. Зміна активності мембранозв’язаних ферментів внутрішньої мембрани мітохондрій та відповідне порушення їх функцій є наслідком опосередкованих ефектів з боку інших компонентів мембрани – ліпідів (зменшення кількості сумарних фосфоліпідів та перерозподіл вмісту окремих фосфоліпідів, що характеризується зростанням вмісту ненасичених, важко окиснювальних жирних кислот, збільшення холестеролу, тощо), а також дефіциту АТФ, деененргизації клітини.

В кооперативній системі білок-ліпідного матрикса мембран радіаційно-індуковані зміни функціональної активності мітохондрій зумовлені змінами структури мембранних білків та фізико-хімічного стану ліпідного бішару. Встановлені структурно-функціональні порушення внутрішньої мембрани мітохондрій клітин слизової оболонки тонкої кишки розширюють існуючі уявлення про механізми дії іонізуючої радіації в діапазоні доз 0,1 – 1,0 Гр. Дане дослідження доповнює методичні підходи при оцінці радіобіологічних ефектів в динаміці дії протипроменевих засобів.

1. Проведено комплексні дослідження структурно-функціонального стану внутрішньої мембрани мітохондрій клітин слизової оболонки тонкої кишки щурів за разової дії іонізуючого випромінювання низької потужності (0,055 Гр/хв) в дозах 0,1, 0,5 та 1,0 Гр через 1, 12 та 24 год після тотального опромінення. Встановлено роз’єднання процесу окисного фосфорилювання, порушення функціонування ферментів електрон-транспортного ланцюга, пригнічення Н⁺-АТФазної активності, зміни вмісту цитохромів груп с, b, а та убіхінону, модифікацію ліпідного та жирнокислотного складу цієї мембрани.

2. Порушення окисного фосфорилювання в ранні терміни після дії іонізуючої радіації за досліджуваних доз пов’язано із пригніченням здатності до фосфорилювання, зменшенням ефективності фосфорилювання та роз’єднанням окисного фосфорилювання в мітохондріях.

3. Встановлено різнонаправлені змінив активностях ферментів дихального ланцюга мітохондрій: НАДН–КоQ–оксидоредуктази, сукцинат–КоQ–оксидоредуктази, КоQ–цитохром с–оксидоредуктази та цитохром-оксидази після одноразової дії іонізуючого випромінювання низької потужності. Зі збільшенням післярадіаційного терміну до 24 год виявлено активацію ферментів електрон-транспортного ланцюга за умов експерименту, найбільше значення спостерігається за опромінення в дозі 0,5 Гр.

4. Встановлене зменшення величини співвідношення окисненого до відновленого убіхінону у внутрішній мембрані мітохондрій, що свідчить про активацію передачі електронів через убіхінон. При цьому найбільш виражені зміни даного показника спостерігали в ранні терміни після опромінення (1, 12 год) в середньому на 25-48%.

5. Виявлено кількісні зміни цитохромів груп с, b та а у внутрішній мембрані мітохондрій після дії іонізуючої радіації в дозах 0,1, 0,5 та 1,0 Гр через 1, 12 та 24 год після опромінення. Зменшення концентрації цитохромів с спостерігали за доз 0,5 та 1,0 Гр в середньому на 20-60%, водночас як за дози 0,1 Гр його кількість зростає на 40-80%.

6. Разова дія іонізуючого випромінювання низької потужності призводить до пригнічення активності Н⁺-АТФази внутрішньої мембрани мітохондрій. За опромінення в дозах 0,1 та 0,5 Гр відмічено зменшення виявленого ефекту зі збільшенням часу після опромінення, тоді як за дози 1,0 Гр інгібування ферменту посилюється зі зростанням терміну дії опромінення до 24 год на 60%.

7. Показано перерозподіл вмісту фосфоліпідних фракцій та холестеролу внутрішньої мембрани мітохондрій за умов впливу іонізуючої радіації. Виявлено підвищення відносного вмісту лізоформ фосфотидилхоліну та фосфотидилетаноламіну за умов досліджень, при цьому найбільше їх накопичення спостерігалося через 24 год після опромінення за дози 1,0 Гр.

8. Виявлено модифікацію жирнокислотного складу внутрішньої мембрани мітохондрій за умов досліджень, про що свідчить зменшення коефіцієнту насиченості жирних кислот за дози 0,1 Гр та його збільшення зі зростанням дози опромінення, а також зміна вмісту окремих жирних кислот (пальмітинової, стеаринової, лінолевої, арахідонової, докозопентаєнової).

Публікації автора:

1. Кисіль О.О., Клепко А.В., Биць Н.В., Левченко Л.В. (Грубська Л.В.), Хижняк С.В. Вплив іонізуючого випромінювання та кадмію на функціональний стан мітохондрій ентероцитів тонкого кишечника // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія: Біологія. – 2003. – Вип. 39-41. - C.24-26. (Здобувачем проаналізовано літературу, визначено активність сукцинатдегідрогенази, АТФази мітохондрій ентероцитів тонкої кишки щурів при окремій та сумісній дії опромінення та кадмію).

2. Степанова Л.І., Клепко А.В., Ромась І.І., Лапоша О.А., Левченко Л.В. (Грубська Л.В.) Ліпопероксидація та антиокислювальна активність апікальної мембрани ентероцитів слизової оболонки тонкої кишки після дії іонізуючої радіації // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія: Біологія. – 2005. – Вип. 45-46. - C.49-50. (Здобувачем проаналізовано літературу, особисто досліджено вміст дієнових кон’югатів, виконано обробку та аналіз результатів).

3. Левченко Л.В. (Грубська Л.В.), Клепко А.В., Войціцький В.М., Кучеренко М.Є. Енергетичний стан мітохондрій ентероцитів тонкої кишки щурів за дії рентгенівського випромінення // Доповіді Національної академії наук України. - 2006. - №7. - С.179-182. (Здобувачем проаналізовано літературу, визначено -кетоглутаратдегідрогеназну, сукцинатдегідро-геназну активність мітохондрій ентероцитів слизової оболонки тонкої кишки щурів та підготовлено матеріали до друку).

4. Степанова Л.І., Кисіль О.О., Левченко Л.В. (Грубська Л.В.), Бабич Л.В. Оцінка вмісту фосфоліпідів та їхнього жирнокислотного складу в апікальній мембрані ентероцитів за дії іонізуючої радіації та кадмію // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія: Біологія. – 2006. – Вип. 47-48. - C.6-8. (Здобувачем проаналізовано літературу, досліджено вміст фосфоліпідів та здійснено статистичну обробку результатів).

5. Клепко А.В., Кисіль О.О., Левченко Л.В. (Грубська Л.В.) Вплив іонізуючої радіації та кадмію на стан мітохондрій ентероцитів // Актуальные вопросы современного естествознания – 2003: Всеукраинская конференция молодых учених. Симферополь, 11-13 апреля 2003г. – Симферополь: Новая эра, 2003. - С.43-44.

6. Клепко А.В., Левченко Л.В. (Грубська Л.В.), Войтенко В.В., Войціцький В.М. Довготривала дія іонізуючого випромінення та кадмію на процеси окиснення та фосфорилювання в мітохондріях ентероцитів тонкої кишки // Радіобіологічні ефекти: ризики, мінімізація, прогноз: Матеріали міжнародної конференції. Київ, 22-24 березня 2005р. – К: НЦРМ АМН України, 2005. - С.24-25.

7. Войцицький В.М., Хижняк С.В., Клепко А.В, Левченко Л.В. (Грубська Л.В.), Ромась И.И., Войтенко В.В. Возможность нарушения сигнальной функции активных форм кислорода при радиационно-индуцируемом угнетении функциональной активности дыхательной цепи митохондрий энтероцитов тонкой кишки // Рецепция и внутриклеточная сигнализация: Международная конференція. Пущино, 6-8 июня 2005г. – М: Пущинский научный центр, 2005. – С. 229-231.

8. Voitsitskiy V., Klepko A., Kysil O., Levchenco L. (Grubska L.), Hyzhnayk S. Mitochondrial membrane contribution to radiation-induced disturbance of enterocyte Ca²⁺-homeostasis // 5^th Parnas conference. Kyiv, 2005. – К: Укр. біохім. журн. – 2005. - Т.77, №2. - С.84.

9. Войцицький В.М., Клепко А.В., Кисиль Е.А., Степанова Л.И., Левченко Л.В. (Грубська Л.В.), Прохорова А.В. Состояние энергетической системы митохондрий энтероцитов тонкой кишки в условиях хронического действия ионизирующей радиации низкой интенсивности // V съезд по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность). Москва, 10-14 апреля 2006г. – М: Из-во РАН, 2006. - Том 1. - С. 142.

10. Войціцький В.М., Грубська Л.В., Клепко А.В., Лапоша О.А., Войтенко В.В. Ліпідний склад внутрішньої мембрани мітохондрій ентероцитів тонкої кишки за дії іонізуючого випромінення низької потужності // ІХ Український біохімічний з’їзд. Харків, 24-27 жовтня 2006р. – К: НАН України, 2006. - Том 2. - С.141-142.

11. Voitsitskiy V., Klepko A., Grubska L., Stepanova L., Laposha O., Prohorova A. Shifts mitochondrial electron transporting chain enzymes activities after small intestine enterocytes irradiation with low intensity // The 35^th Annual Meeting of the Europian Radiation Research Society. Kyiv, 22-25 August 2006. – К: Чорнобильінтерінформ, 2006. - P.145.