Способ защиты клеток e.coli от гамма-излучения

 

Использование: медицина, радиобиология для защиты от острых лучевых поражений. Сущность изобретения: для повышения выживаемости клеток E.coli при остром лучевом воздействии применяют красный монохроматизированный некогерентный свет с длиной волны 600 - 690 нм, частотой 40 - 41 Гц, плотностью потока мощности 5 - 10 Вт/см² в течение 20 мин. 2 табл.

Изобретение относится к медицине, в частности к радиобиологии, и касается средства против острых лучевых поражений.

Среди веществ, обладающих радиозащитными свойствами, известны цистамин и мексамин (Машковский М.Д., 1975). Эти известные препараты оказывают радиозащитное действие, но существует ряд противопоказаний и ограничений в отношении использования данных медикаментозных средств. Для цистамина, в частности противопоказаниями являются острые заболевания желудочно-кишечного тракта, острая недостаточность сердечно-сосудистой системы, нарушения функции печени. Мексамин противопоказан при выраженном склерозе сосудов сердца и мозга, сердечно-сосудистой недостаточности, бронхиальной астме, заболеваниях почек с нарушением их функции, беременности. При применении цистамина, с целью защиты от лучевого воздействия, в некоторых случаях отмечается ряд побочных явлений: жжение в области пищевода, тошнота, иногда боли в области желудка. Мексамин в отдельных случаях вызывает легкую тошноту, головокружение, боли в подложечной области, реже рвоту.

В настоящее время доказано, что помимо химических соединений радиозащитным действием обладают также различные физические факторы - ультразвук, малые дозы радиации и др. (Ярмоненко С.П., 1969, Пелевина И.Н., Афанасьев Г.Г. , Готлиб В.Я., 1978, Каландо Г.С., 1982). Известен способ радиомодифицирующего действия видимого лазерного света (He-Ne лазер, 632, 8нм, непрерывное низкоинтенсивное красное излучение (на клетки E.Coli) (Кару Т.Й., Пятибрат Л. В., Календо Г.С., 1987). Клетки облучали в середине стационарной фазы роста. Через различные промежутки времени 5, 20, 180 мин) после лазерного облучения монослой клеток облучали гамма-излучением в дозе 5,0 г. Радиомодифицирующее действие лазерного излучения оценивали по кривым роста и по критерию колониоебразования. Предварительное облучение лазерным светом вызывало некоторую стимуляцию в фазе экспоненциального роста культуры по сравнению с культурой, подвергшейся только гамма-излучению. Эффект лазерного воздействия, по отношению к необлученному контролю при мощности воздействия 10² Дж/м² составил 128,9%. При комбинированном воздействии лазера и гамма облучения в дозе 5,0 г. Радиомодифицирующий эффект к облученному контролю составил: при разрыве между облучениями 5 мин - 83,9%, 20 мин 114,5%, 180 мин 216,1%.

Цель изобретения - повышение выживаемости клеток при остром лучевом воздействии и расширение арсенала радиозащитных средств.

Поставленная цель достигается применением красного монохроматизированного некогерентного света (КМНС) с длиной волны 600 - 690 Нм, частотой 40 - 41 Гц, плотностью мощности 5 - 10 Вт-см² в течение 20 мин, впервые в качестве радиопротектора E.Coli.

В работе использовали клетки бактерий кишечной палочки (E.Coli M₁₇), которые перед облучением выращивали на твердой питательной среде УЕРО) дрожжевой экстракт 10 г/л, NaCl 10 г/л, агар-агар 20 г/л в течение 24 ч при 37^oC. Облучение клеток КМНС производилось, полученным за счет люминесценции органических красителей (ДСМ), введенных определенным образом в полимерные субмиллиметровые тракты диаметром 0,8 мм. (Монич В.А., Монич Е.А., Голиков В. М. Способ определения светотехнических параметров излучающих элементов электровакуумных приборов, авт. св. N 1704189), и гамма-излучения в дозе 5,0 г. (Установка АГАТ-С, мощность 0,7 г/мин с источником гамма-излучения ⁶⁰Co, 1,25 мэв) проводили в монослое на поверхности "голодного" агара. Разведения клеточной суспензии при облучении и в контроле готовили с таким расчетом, чтобы в каждой чашке вырастало от 100 до 300 колоний. Выживаемость клеток определяли подсчетом макроколоний, вырастающих на 6-е сут, при 37^oC. Каждый опыт повторяли 5 - 10 раз. Стандартная ошибка определения средних значений выживаемости при усреднении результатов опытов, как правило не превышала 5% (при P≅0,05) (Восканян К.Ш., Симонян Н.В., Авакян Ц.М., Арутян А.Г., 1985). Облучение КМНС осуществлялось, как превентивно перед гамма воздействием, так и последовательно после него. Временной диапазон между двумя воздействиями был определен в 180, 120, 60, 30, 20 и 5 мин.

Число макроколоний и радиомодифицирующий эффект КМНС (в %) к облученному контролю приведены в табл. 1.

Число макроколоний при воздействии на кишечную палочку КМНС без гамма облучения составило 514,3±14,4 или 133,8% к числу макроколоний E.Coli, (вырастающих в контроле без воздействия светом и гамма облучения (383,6±6,4).

Как видно из приведенных в табл. 1 данных красный монохроматизированный некогерентный свет оказывает более эффективное радиомодифицирующее действие на клетки бактерий E.Coli при превентивном воздействии, с интервалом между облучениями от 20 до 180 мин. Причем превентивное облучение КМНС оказывает значительное, а последовательное незначительное влияние на выживаемость клеток в отличие от лазерного, когда последующее облучение более эффективно, чем превентивное (Восканян К. Ш., Симонян Н.В., Авакян Н.М., Арутян А.Г., 1985).

Сравнительная оценка радиомодифицирующего действия лазера и КМНС представлена в табл. 2.

Таким образом, сравнивая радиомодифицирующий эффект лазера и светового КМНС воздействия (табл. 2), можно сделать вывод, что красный монохроматизированный некогерентный свет оказывает гораздо более выраженное радиозащитное действие на E.coli, чем HeNe лазер.

Формула изобретения

Способ защиты клеток E. coli от гамма-излучения, включающий воздействия на них излучением, отличающийся тем, что воздействие осуществляют красным монохроматизированным некогерентным светом с длиной волны 600 690 нм, частотной 40 41 Гц, плотностью потока мощности 5 10 Вт/см³.

РИСУНКИ

Рисунок 1