СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Обзор литературных данных 6
1.1 Биологическое действие электромагнитных импульсов 6
1.2 Влияние электромагнитных импульсов на опухолевые клетки 10
1.3 Возможные механизмы действия ИПМИ и ИПВЧ 12
1.4 Митохондриальные поры неспецифической проницаемости 14
2 Материалы и методы 17
2.1Клеточные культуры 17
2.2 Общая характеристика способа облучения и режима воздействия 19
2.3 Оценка жизнеспособности и пролиферации клеток в культуре 21
2.3.1 Метод колоний 21
2.3.2 МТТ тест 22
2.4 Методика оценки открытия МПТ пор 22
2.5. Статистическая обработка результатов 24
3 Результаты и обсуждение 25
3.1 Оценка воздействия ИПМИ и ИПВЧ на опухолевые клетки 25
3.2 Оценка воздействия ИПМИ на нормальные клетки 26
3.3 Влияние ИПМИ и ИПВЧ на открытие МПТ пор в митохондриях 27
ВЫВОДЫ 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
В настоящее время известно, что воздействие наносекундное импульснопериодического микроволнового излучения способно нарушать целостность клеточных и внутриклеточных мембран, замедлять дыхание митохондрий, запускать наработку активных форм кислорода и апоптоз [Князева И.Р. 2009, Жаркова Л.П. 2009, 2011]. Подобное действие импульсов этих излучений основано на механизме кальциевой электропорации в совокупности с усилением генерации активных форм кислорода [Жаркова Л.П. и соавт. 2016]. Изучение же механизма действия данных излучений перспективно для разработки метода ингибирования и гибели опухолевых клеток.
Первичными мишенями, обеспечивающими противоопухолевое действие подобных излучений, являются клеточные и внутриклеточные мембраны, прежде всего мембрана митохондрий и эндоплазматического ретикулума [Scarlett S. S. et. al., 2009]. Известно, что воздействие импульснопериодического излучения с длительностью импульса 100 нс способно ингибировать пролиферацию опухолевых клеток, инициировать окислительные процессы, нарушать целостность мембран клеток и внутриклеточных органелл, а также ингибировать дыхание митохондрий [Zharkova L.P., Buldakov M.A., 2012]. Было выяснено, что воздействие ИПМИ также вызывает изменение массы эпидидимальной жировой ткани и распределение адипоцитов по размерам [Керея А. В. И соавт., 2014]. Стоит отметить, что ИПМИ оказывает значимое действие на личиночные стадии мух дрозофил, в частности наиболее уязвимыми оказались первая и третья стадия их возраста [Князева И. Р. И соавт., 2007].
В настоящее время создан прибор - генератор импульсно-периодического высокочастотного излучения. Он генерирует в импульсно-периодическом режиме высокочастотные наносекундные электромагнитные импульсы дециметрового диапазона. Длительность импульса источника в 20 раз короче, и интенсивность в 100 раз больше, по сравнению с уже изученным импульснопериодическим микроволновым излучением [Губанов В.П. и соавт., 2009; Андреев Ю. А и соавт., 2013]. Сведений о биологическом действии такого излучения крайне мало [Жаркова Л.П. и соавт., 2016, 2017, 2018], однако, предположительно эффективность его действия на биологические объекты разного уровня будет высока. Так, например, было установлено, что ИПВЧ способно воздействовать на митохондрии опухолевых и нормальных клеток (Жаркова Л. П. и соавт., 2016).
Исходя из этого, представляется важным изучить действие данного источника на пролиферацию опухолевых клеток. Немаловажен и вопрос о том, как будет действовать такое излучение на окружающие нормальные клетки и ткани. Особенно чувствительны к воздействию излучений активно делящиеся клетки, такие как клетки костного мозга (ККМ). Поэтому необходимо изучить их пролиферацию после воздействия ИПВЧ. Для установления механизмов влияния ИПВЧ на клетки будет рассмотрена возможность запуска mPTP пор в митохондриях облученных клеток.
Исходя из всего вышесказанного, целью работы было изучить влияние наносекундных импульсно-периодического микроволнового и
высокочастотного излучений на нормальные и опухолевые клетки в культуре, а также на их митохондрии
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучить действие высокочастотного излучения на опухолевые клетки
2. Оценить влияние микроволнового излучения на нормальные клетки на примере ККМ
3. Оценить действие высокочастотного и микроволнового излучений на митохондрии по открытию МПТП при нормальном и повышенном содержании кальция в культуральной среде
1. Было установлено, что однократное воздействие не приводит к ингибированию опухолевых клеток, в то время как двукратное вызывало ингибирование.
2. Воздействие ИПМИ снижает количество клеток через 3 дня после облучения, но жизнеспособность облученных клеток при этом сравнима с таковой у ложнооблученных.
3. После воздействия наносекундных импульсно-периодического микроволнового и высокочастотного излучений mPTP в нормальных и опухолевых клетках не открываются.
