|
Міністерство освіти і науки України
Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадського
Рема Шехда Хассан Абу Хадда
УДК 577.121:577.4
РЕАКЦІЇ ТУЧНИХ КЛІТИН НА ДІЮ СЛАБКИХ МАГНІТНИХ ПОЛІВ ВКРАй НИЗЬКИХ ЧАСТОТ
03.00.04 – біохімія
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Сімферополь - 2003Дисертацією є рукопис.
Роботу виконано у Таврійському національному університеті
ім. В.І. Вернадського Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник: кандидат біологічних наук, доцент
Мартинюк Віктор Семенович
Таврійський національний університет
ім. В.І.Вернадського, доцент кафедри біохімії
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор
Мірошниченко Микола Степанович
Київський національний університет
ім. Тараса Шевченко Міністерства освіти
і науки України, завідувач кафедри біофізики
доктор медичних наук, професор
Євстаф’єва Олена Володимирівна
Кримський державний медичний університет
ім. С.І. Георгієвського, Міністерства охорони
здоров’я України і Міністерства освіти
і науки України, завідувач кафедри нормальної
фізіології
Провідна установа: Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
Захист відбудеться 12.05.2003 р. о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 52.051.04 у Таврійському національному університеті ім. В.І. Вернадського (вул.. Ялтинська, 4, м. Сімферополь, 95007) у конференц-залі.
З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського (вул. Ялтинська, 4, м. Сімферополь, 95007)
Автореферат розіслано 10.04.2003 р.
Вчений секретар
спеціалізованої ради В.С. Мартинюк
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В останній час змінні магнітні поля (ЗМП) розглядають як один з глобальних екологічних факторів, який впливає на організм людини і тварин. Інтерес до цієї проблеми постійно зростає у зв’язку з ростом фонових рівнів ЗМП техногенного походження і необхідністю більш точного гігієнічного нормування ЗМП різних характеристик. Водночас є цікавим вивчення біологічної дії ЗМП з характеристиками, близькими до природних електромагнітних варіацій. Достовірно встановлена висока біологічна активність надто слабких ЗМП (Сидякін В.Г., Темур’янц Н.А.та ін., 1985). Дія ЗМП у діапазоні надто низьких частот викликає функціональні зміни з боку центральної нервової системи (Сидякін В.Г., 1986), серцево-судинної системи (Віллорезі Дж., Птіцина Н.Г., та ін.,1998), системи крові (Темур’янц Н.А., Володимирський Б.М., Тішкін О.Г., 1992), нейрогуморальних (Загорська та ін., 1989, 1990) і клітинних метаболічних процесів (Труханов К.А., Шевнін А.Д., 1984). В останні роки подальший розвиток отримала гіпотеза про те, що електромагнітні варіації природного походження можуть бути посередником у механізмах сонячно-біосферних зв’язків і метеочутливості живих організмів (Темур’янц Н.А., Володимирський Б.М., Тішкін О.Г., 1992. Водночас з цим ЗМП техногенного походження, зокрема які генеруються лініями електропередач, електротехнічними і електронними приладами, електричним транспортом, можуть бути одним із факторів ризику розвитку захворювань серцево-судинної системи (Віллорезі Дж. та ін., 1998).
Варто однак відзначити, що молекулярні і клітинні механізми дії ЗМП на біологічні системи залишаються недостатньо вивченими. В останній час розвивається ідея про те, що дифузна ендокринна система (APUD-система) у організмі людини і тварин виконує магніторецепторну функцію
(Темур’янц Н.А. та ін., 1996). APUD-система представлена різноманітними клітинними системами організму, які характеризуються близькими секреторними функціями. До них відносять секреторні клітини епіфізу, нейросекреторні клітини гіпоталамусу і гіпофізу, В- і С-клітини щитовидної залози, секреторні клітини нирок і підшлункової залози, М-клітини селезінки і лімфатичних вузлів, а також тучні клітини.
Тучні клітини є обов’язковим компонентом з’єднувальної тканини. Ці клітини є особливою функціонально лабільною групою клітин, які розташовані у всіх органах і тканинах. Про значення тучних клітин у життєдіяльності організму свідчать кількісні та якісні їх зміни при різних фізіологічних і патологічних станах організму (Дейл М.М., 1989; Сєров В.В., Пауков В.С., 1995). Виходячи з того, що в гранулах тучних клітин достатньо велика кількість гепарину, гістаміну, простагландинів та інших біологічно активних речовин, тучні клітини розглядаються багатьма дослідниками як головні продуценти цих сполук. Тому функціональне значення тучних клітин, насамперед, пов’язано з біологічною роллю вказаних речовин у фізіологічних і патологічних процесах. Тучні клітини є одними з ефекторних клітин, які виділяють медіатори запалення (гістамін, серотонін, простагландини та ін.) шляхом дегрануляції. Вони дуже чутливі до змін навколишнього середовища і беруть участь у запуску локальних запалювальних і алергічних реакцій, а також в системній регуляції функціональної активності клітин, імунної системи і системи гемостазу
(Сєров В.В., Шехтер А.Б., 1981 ).
Вплив ЗМП на активність тучних клітин вивчено недостатньо. Відомо, що на дію ЗМП тучні клітини відповідають підвищенням дегрануляції (Кікут Р.П., 1978; Холодов Ю.А., Шишло М.А., 1979). Однак практично не досліджено залежність реакцій тучних клітин від спектрального складу, частоти і індукції ЗМП. Також в недостатній мірі вивчено молекулярні і клітинні механізми впливу даного фізичного фактору живі організми.
Зв’язок роботи з програмами і планами, темами. Роботу було виконано в рамках держбюджетної тематики кафедри біохімії і кафедри фізіології людини і тварин і біофізики Таврійського національного університету
ім. В.І. Вернадського “Біохімічні механізми адаптацій при різних станах організму людини і тварин ” (державний реєстраційний номер 0101U005237), а також в рамках міжнародного дослідницького проекту “IMMORTALITY” (ERBIC15CT960303).
Мета і задачі дослідження. Метою роботи було вивчення реакцій тучних клітин на дію слабких екологічно значущих ЗМП різних частот і різної амплітуди.
При цьому необхідно було вирішити наступні завдання.
1. Дослідити вплив ЗМП зі складним спектром у діапазоні надто низьких частот на дегрануляцію тучних клітин in vivo і оцінити можливий вклад у встановлені зміни системних механізмів регуляції, пов’язаних з розвитком неспецифічного загального адаптаційного синдрому.
2. Вивчити вплив ЗМП на процеси дегрануляції, перекисного окиснення ліпідів і ліпідний склад у суспензії тучних клітин в умовах in vitro.
3. Вивчити залежність реакцій тучних клітин від частотних і амплітудних характеристик ЗМП.
4. Дослідити вплив ЗМП на тучні клітини в присутності активаторів (іонів кальцію та морфіну) і інгібіторів (хромогліката натрію) дегрануляції, які характеризуються різними молекулярними механізмами біологічної дії.
Об’єкт дослідження: перитоніальні тучні клітини білих безпородних щурів.
Предмет дослідження: стан процесів дегрануляції, перекисного окиснення ліпідів і ліпідний склад у інтактних тучних клітин та при дії на них ЗМП.
Для досягнення мети і виконування було застосовано наступні методичні прийоми і методи дослідження: моделювання ЗМП зі складним спектром в діапазоні надто низьких частот за допомогою сучасних комп’ютерних технологій; вивчення реакцій тучних клітин на ЗМП у тварин, які знаходились у різному фізіологічному стані (інтактні і стресові тварини); проведення експериментів з несправжньою дією ЗМП; гістохімічний метод оцінки індексу дегрануляції, спектрофотометричний метод визначення первинних і вторинних продуктів перекисного окиснення ліпідів, хроматографічний метод дослідження ліпідного складу. Математичну обробку результатів проводили за допомогою стандартних методів варіаційної статистики.
Наукова новизна отриманих результатів.
Вперше досліджено в умовах in vivo реакцію тучних клітин на дію екологічно значущого ЗМП зі складним спектром в діапазоні надто низьких частот у тварин, які знаходились у нормальному стані та при розвитку стрес-реакції.
Вперше в умовах in vitro встановлена частотна, амплітудна та експозиційна залежність реакцій тучних клітин на дію ЗМП.
Вперше встановлено межу чутливості тучних клітин до дії ЗМП, яка складає 50-200 нТл.
Вперше в умовах in vitro встановлено модулюючий вплив активаторів і інгібіторів дегрануляції в реакції тучних клітин на дію ЗМП.
Теоретичне і практичне значення отриманих результатів.
Отримані результати є додатковим підтвердженням гіпотези про те, що дифузна ендокринна система (APUD-система), одним з елементів якої є тучні клітини, може виконувати магніторецепторну функцію в організмі. Встановлені закономірності дії ЗМП на тучні клітини і зроблені у роботі висновки розширюють сучасні уявлення про молекулярні, клітинні і системні механізми дії ЗМП надто низьких частот.
Отримані дані про частотну і амплітудну залежність реакції тучних клітин на ЗМП можуть бути використані при розробці нових магніто терапевтичних пристроїв і режимів терапевтичного впливу. Водночас з цим отримані результати можуть бути використані при гігієнічному нормуванні факторів середовища для обґрунтування необхідності зниження допустимих рівнів ЗМП в житлових і виробничих приміщеннях.
Матеріали роботи, в яких розглядаються основні закономірності впливу ЗМП на тучні клітини, включені до лекційного курсу „Біохімія адаптаційних реакцій”, який викладається на кафедрі біохімії Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського.
Особистий внесок. Особистий внесок автора полягає в самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, дослідженні впливу ЗМП на дегрануляцію тучних клітин in vitro, статистичній обробці експериментальних результатів. Разом із науковим керівником і співробітниками кафедри фізіології людини і тварин та біофізики Таврійського національного університету (проф. Н.А. Темуря’нц, в.н.с., А.В. Шехоткін) проведено дослідження біологічної дії ЗМП зі складним спектром в діапазоні надто низьких частот. У працях, написаних у співавторстві, здобувачеві належить експериментальна частина і окремі теоретичні положення.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень і основні положення дисертації було представлено і обговорено на щорічних конференціях професорсько-викладацького складу Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського (Сімферополь, 2000-2003); IV Міжнародному кримському семінарі “Космос і біосфера” (Партеніт, Крим, Україна, 2001); Українській конференції молодих учених “Сучасні проблеми природознавства” (Сімферополь, 2001); ІІІ з’їзді Українського біофізичного товариства (Львів, 8-11 жовтня 2002); XVI фізіологічному з’їзді України, (Вінниця, 28-30 травня 2002).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 8 наукових робіт
(4 статті у фахових виданнях, а також 4 тези доповідей).
Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 140 стор. тексту і складається з 3 розділів, у яких представлено огляд літератури, описано організацію, об’єкти і методи досліджень, експериментальні результати і їх обговорення, завершення і висновки, а також список літератури, який складається із 215 джерел, 50 з яких на іноземній мові. Роботу ілюстровано 18 рисунками і 4 таблицями.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтовано актуальність теми, визначено мету та завдання дослідження, розкрито наукову новизну і практичне значення роботи, особистий внесок здобувача, наведено інформацію про апробацію результатів дослідження.
У розділі „Огляд літератури” проаналізовано і узагальнено наукові дані про екологічну значущість магнітних полів, а також про їх вплив на організм людини і тварин. Наведено дані про біологічне значення тучних клітин в організмі людини і тварин, їх високу чутливість до дії фізичних факторів. Розглянуто гіпотезу про магніторецепторну функцію тучних клітин.
У розділі „Матеріали і методи” представлено дизайн експериментальної частини, обґрунтовано і розкрито методи дослідження та статистичного аналізу.
Об’єктом дослідження були 240 білих безпородних щурів-самців вагою 150-200 гр., а також перитоніальні тучні клітини цих тварин. Дослідження на тваринах було проведено у трьох серіях експериментів. Перша серія полягала в вивченні разової магнітно - польової дії протягом 3-х годин на тварин з різним фізіологічним станом (інтактні і стресовані тварини). В даному експерименті використано 4 групи тварин: І - інтактні тварини (n=15), ІІ – тварини, які були під дією ЗМП (n=15); ІІІ - стресовані тварини (гіпокінетичний стрес) (n=15); ІV - тварини з комбінованою дією ЗМП і гіпокінезії (n=15).
У другій експериментальній серії вивчали біологічну активність багаторазової дії ЗМП зі складним спектром. Досліджено такі ж самі 4 групи тварин. Відмінність полягала в тому, що в даному випадку дія складноспектральним магнітним полем здійснювалась протягом 9 діб по 3 години на добу.
Третю серію експериментів з несправжньою експозицією проведено з метою встановити, чи впливають експериментальні умови на тварин (контрольна група – 7, група з несправжньою дією ЗМП – 8 тварин).
В експериментах in vitro вивчали реакцію тучних клітин, які знаходились у фізіологічному розчині, на дію ЗМП різної експозиції (0-3 години), різних частот (2-100 Гц) і різної індукції (0,02-25.00 мкТл) в присутності активаторів (Са2+; морфін) та інгібіторів (хромоглікат натрію) активності тучних клітин. У даній серії експериментів було досліджено тучні клітини 105 тварин.
Повну схему організації експериментів представлено на рис. 1.
Реакцію тучних клітин на дію ЗМП оцінювали за зміною ступеня дегрануляції і ліпідного складу у клітинних суспензіях,а також за активністю процесів перекисного окиснення ліпідів.
Вплив змінного магнітного поля зі складним спектром оцінювали за допомогою спеціальної комп’ютерної системи генерації та контролю магнітних сигналів (рис. 2). В експериментах з окремими частотами ЗМП використовували стандартні генератори сигналів. Контроль індукції ЗМП проводили за допомогою мікротесламетру.
Отримані результати досліджень було оброблено загальноприйнятими методами статистичного аналізу .
Рис.2. Схема екрануючої камери, системи моделювання та реєстрації магнітних полів, що використовуються у біологічних експериментах. 1 – екрануюча камера, 2 – вентиляційні отвори, 3 – лампи накалювання на постійному струмі (100 Вт), 4 – 3 пари ортогонально розташованих кілець Гельмгольца, 5 – робочій простір, 6 – комп’ютерна система вимірювання магнітного поля, 7 – комп’ютер, що моделює магнітне поле із складним спектром, 8 – кодово-аналоговий перетворювач і 3-х канальний підсилювач.
Результати дослідження та їх обговорення
Одним із завдань цього дослідження було вивчення реакції тучних клітин на дію ЗМП надто низьких частот із складним спектром. Актуальність даної задачі полягає в тому, що у реальному житті живі організми зазнають дії не окремих частот, а цілого спектру частот, кожна з яких може характеризуватися своєю біологічною активністю.
На рис. 3 представлено результати дослідження дії ЗМП із складним спектром у надто низькочастотному діапазоні, який є типовим для електромагнітного стану у кабінах електропоїздів та електричок, на дегрануляцію тучних клітин у щурів. Як видно, всі фактори (ЗМП, гіпокінезія та їх одночасна дія) призводять до підвищення рівня дегрануляції тучних клітин на 10-30%.
Рис.3 Реакція тучних клітин на 3-х годинну одноразову і багаторазову (на протязі 9-ти днів) дію ЗМП складного спектра в умовах in vivo у тварин, що знаходились у різному фізіологічному стані.
(1) – дія ЗМП; (2) – гіпокінетичний стрес; (3) – спільна дія ЗМП і гіпокінезії. Стрілками вказано межі максимальної стандартного відхилення для біологічного контролю.
Рівень дегрануляції тучних клітин при одноразовій дії складноспектрального ЗМП значно вищий (більше 25%), ніж при 3-х денному розвитку гіпокінезії (близько 10%). При цьому гіпокінетичний стрес не приводить до суттєвого збільшення рівня дегрануляції тучних клітин. При дії вказаних факторів має місце загальна спрямованість реакції тучних клітин у напрямку підвищення рівня дегрануляції. Друга особливість реакції тучних клітин полягає в тому, що при одноразовій дії ЗМП на фоні розвитку гіпокінезії індекс дегрануляції є практично таким, як і при одноразовій дії ЗМП.
При багаторазовій дії ЗМП протягом 9 днів індекс дегрануляції тучних клітин знижується в 1,5-2 рази порівняно з одноразовою дією, однак залишається на 15% достовірно вище у порівнянні з біологічним контролем. Розвиток гіпокінетичного стресу протягом 9 днів призводить до незначного подальшого підвищення рівня дегрануляції тучних клітин, який на 9-й день стає на 13-15% достовірно вищим у порівнянні з контролем.
При багаторазовій дії ЗМП на фоні розвитку гіпокінезії рівень дегрануляції тучних клітин також на 15% достовірно вищий, ніж у біологічному контролі, однак практично не відрізняється від індексів дегрануляції в експериментальних групах тварин, які підлягали дії тільки ЗМП або гіпокінезії.
Таким чином, отримані результати свідчать про те, що тучні клітини є високочутливими до системних адаптаційних регуляторних впливів і до складноспектральної магнітно-польової дії.
Проведено дослідження впливу імпульсного ЗМП з частотою 8 Гц, індукцією 25 мкТл на спонтанну дегрануляцію лаброцитів в умовах in vitro при інкубації їх у фізіологічному розчині.
Як видно з рисунка 4, в процесі 3-х годинної інкубації in vitro контрольної і дослідної клітинних суспензій у фізіологічному розчині рівень дегрануляції тучних клітин постійно зростає. Однак при дії ЗМП зростання індексів дегрануляції відбувається швидше і вже через 1-2 години реєструються достовірні відмінності від контрольних зразків. Таким чином, дія імпульсного ЗМП з частотою 8 Гц 25 мкТл достовірно (р<0,05) підвищує рівень дегрануляції лаброцитів (рис.4).
Рис.4. Спонтанна дегрануляція тучних клітин в умовах in vitro в інтактних зразках і при дії імпульсним магнітним полем з частотою 8 Гц 25 мкТл.
Рис. 5. Вплив ЗМП частотою 8 та 50 Гц на вміст ТБК-активних продуктів (ТБК-АП) у суспензій клітин. * - р<0.005
Аналіз результатів дослідження вмісту первинних продуктів окиснення при дії ЗМП частотою 8 і 50 Гц і індукцією 25 мкТл у процесі 3-х годинної експозиції показав, що ця дія є малоефективною. Водночас, аналіз вмісту вторинних продуктів ПОЛ показав достовірну активуючу дію ЗМП частотою 50 Гц на процеси вільнорадикального окиснення при збільшенні експозиції (рис. 5).
Для ліпідної фракції лізофосфоліпідів спостерігається характерне збільшення площі хроматографічних плям при 3-х годинної обробці клітинних суспензій ЗМП частотою 8 Гц. Це вказує на те, що ЗМП-індукована дегрануляція тучних клітин пов’язана з активацією фосфоліпаз, зміною ліпідного складу мембран. В експериментах з дією ЗМП частотою 50 Гц збільшення плям даної ліпідної фракції проявляється тільки на рівні тенденції.
На рис. 6 показано залежність реагування тучних клітин від частоти ЗМП. Як видно, дегрануляція тучних клітин суттєво (р<0,05) підвищувалась тільки при дії ЗМП у вузьких частотних діапазонах: 2; 8-10; 50; 72-74 Гц. Водночас з цим привертає увагу діапазон 32-34 Гц, в якому виявлено зниження швидкості дегрануляції.
Результати дослідження амплітудної залежності біологічної ефективності ЗМП частотою 8 Гц представлено на рисунку 7. Аналіз даних свідчить про виражену залежність рівня дегрануляції тучних клітин від інтенсивності ЗМП у діапазоні 0-25 мкТл. Встановлено, що рівень дегрануляції був підвищеним на 6-8% також при дуже низьких значеннях індукції ЗМП 0,05-0,2 мкТл. При цьому, даний ефект добре відтворювався у повторних експериментах, а застосування методів дисперсійного аналізу показує, що реакції тучних клітин на дію ЗМП надто низьких інтенсивностей статистично достовірні (р<0,05).
Рис.6. Частотна залежність реакції тучних клітин (у відсотках по відношенню до контролю) на дію синусоїдного ЗМП з індукцією 25 мкТл. Стрілками вказано границі варіювання показників дегрануляції в експериментах з несправжньою експозицією.
Рис.7 Амплітудна залежність реакції тучних клітин на дію імпульсного ЗМП з частотою 8 Гц.
Рис.8. Індекси дегрануляції тучних клітин після їх 1-годинної інкубації in vitro у фізіологічному розчині в присутності іонів Са2+ різної концентрації, а також при дії ЗМП,
8 Гц, 25 мкТл.
Позначення до рисунка: Концентрація Са2+ в інкубаційному середовищі мкМ/л: I – 0,2; II – 0,5; III – 1,0; IV – 200; V – 500; VI – 1000.
Експериментальні групи зразків: Контроль – контроль, фізрозчин; Са2+ - контроль, присутність іонів Са2+ у середовищі; ЗМП – дія магнітним полем, фізрозчин; ЗМП + Са2+ - дія магнітним полем, присутність іонів Са2+ в середовищі.
Для вивчення впливу іонів кальцію на реакцію тучних клітин на дію ЗМП частотою 8 Гц, індукцією 25 мкТл було проведено дослідження залежності рівня дегрануляції від концентрації іонів Са2+ в інкубаційному середовищі у діапазоні 0,2-1000 мкМоль/л (рис.8). Отримані результати свідчать про те, що ефективність дії ЗМП на тучні клітини залежить від концентрації іонів Са2+ у міжклітинному просторі. Ця залежність має немонотонний характер з максимумом у межах 0,5 – 1,0 мкМоль/л.
Рис.9. Індекси дегрануляції тучних клітин після їх 1-годинної інкубації in vitro у фізіологічному розчині в присутності іонів Са2+ у концентрації 10-3 Моль/л і інгібітора дегрануляції – хромогліката натрію різної концентрації, а також при дії ЗМП 8 Гц 25 мкТл.
Позначення до рисунка: Концентрація хромогліката в інкубаційному середовищі Моль/л: I – 10-9; II – 10-8; II – 10-7; IV – 10-6; V – 10-5; VI – 10-4.
Експериментальні групи зразків: Контроль – контроль, фізрозчин + Са2+ у концентрації 10-3 Моль/л; Хромоглікат Na – контроль, фізрозчин + Са2+ у концентрації 10-3 М/л, присутність хромогліката натрію в середовищі; ЗМП – дія магнітним полем, фізрозчин + Са2+ у концентрації 10-3 М/л; ЗМП + хромоглікат натрію – дія магнітним полем, фізрозчин + Са2+ у концентрації 10-3 М/л; присутність хромогліката натрію в середовищі.
Додавання в середовище іонів Са2+ у різній концентрації не викликало певних закономірних і однонаправлених змін вмісту лізофосфоліпідів. Але, при концентрації Са2+ 1,0 та 1000 мкМоль/л через 1 годину інкубації відзначалось достовірне підвищення відносного вмісту лізофосфоліпідів. Також зафіксовано, що при концентрації Са2+ 0,5 мкМоль/л у кінці 3-х годинної інкубації виявлено достовірне зниження кількості лізофосфоліпідів. Це зниження відбувалось синхронно з достовірним підвищенням вмісту лецитину і зменшенням гліколіпідної фракції. В експериментах з іншими концентраціями Са2+ при окремих експозиціях встановлено достовірні різнонаправлені зсуви у різних ліпідних фракцій – лецитину (0,5 і 200 мкМ/л Са2+), фосфатіділетаноламіну (0,2, 1,0, 500 мкМоль/л Са2+), гліколіпідів (0,5 і 200 мкМоль/л Са2+), холестерину (0,5 мкМоль/л Са2+).
Наступним етапом дослідження була оцінка впливу ЗМП в присутності активатора дегрануляції тучних клітин – морфіну. Отримані результати свідчать про те, що ефективність дії ЗМП на тучні клітини залежить від концентрації активатора дегрануляції – морфіну. Ця залежність має немонотонний характер з максимумами реагування клітин при концентраціях морфіну 10-7 та 10-5 Моль/л.
Останнім етапом дослідження було встановлення впливу ЗМП з частотою 8 Гц, індукцією 25 мкТл на дегрануляцію тучних клітин в присутності інгібітора дегрануляції – хромогліката натрію (рис.9). Встановлено, що при дії ЗМП з частотою 8 Гц, 25 мкТл інгібіторний ефект хромогліката натрію практично відсутній і тучні клітини реагують тільки на магнітно-польову дію (рис.9). Порівняння ефективності впливу ЗМП відносно контрольних зразків, які були інкубовані в присутності інгібітора, показує надзвичайно сильний вплив даного фактора (понад 170-200%). Можливо, ЗМП і хромоглікат натрію діють як антагоністи, при цьому ЗМП безпосередньо втручається в механізми біологічної дії хромогліката натрію.
Заключення. Аналіз літературних даних і отриманих в цьому дослідженні експериментальних результатів свідчить про те, що Са2+-залежна система внутрішньоклітинної сигналізації може бути однією з головних мішеней дії слабких електромагнітних полів в клітинах організму людини і тварин. Водночас, робота вказаної регуляторної системи тісно пов’язана із структурно-функціональним станом біологічних мембран, який також може змінюватись під впливом факторів електромагнітної природи.
ВИСНОВКИ
1. Слабкі екологічно важливі ЗМП при їх дії in vivo і in vitro змінюють функціональний стан тучних клітин, який оцінюється за рівнем їх дегрануляції, активності перкисного окиснення ліпідів і ліпідного складу.
- Тучні клітини у інтактних і стресованих тварин в умовах in vivo реагують на дію ЗМП із складним спектром у надто низькочастотному діапазоні активацією дегрануляції.
3. Реакція тучних клітин в умовах in vivo на багаторазову дію ЗМП із складним спектром у надто низькочастотному діапазоні на фоні розвитку загальної адаптаційної реакції (стрес-реакції) менш виражена, ніж при одноразовій дії. Це вказує на зниження чутливості і реактивності тучних клітин внаслідок впливу системних регуляторних механізмів при розвитку адаптаційної реакції.
4. Вплив слабкого змінного магнітного поля надто низьких частот підвищує швидкість спонтанної дегрануляції тучних клітин в експериментах in vitro. Виразність і направленість реакції тучних клітин залежить від частоти і часу експозиції. Частоти 2; 8-10; 50; 72-74 Гц стимулють, тоді як частоти 32-34 Гц знижують швидкість спонтанної дегрануляції тучних клітин.
5. Реакція тучних клітин характеризується залежністю від амплітуди ЗМП і відносно низьким порогом реагування, який за порядком величин наближається до фонових рівнів і складає 50-200 нТл. З підвищенням амплітуди ЗМП реакція тучних клітин зростає.
6. ЗМП-індукована дегрануляція тучних клітин супроводжується зміною ліпідного складу мембран і активності процесів перекисного окиснення ліпідів, однак ці зміни носять динамічний характер і залежать від частоти ЗМП і часу експозиції.
7. Реакція тучних клітин на ЗМП в умовах in vitro залежить від концентрації іонів кальцію в міжклітинному середовищі. Концентраційна залежність реактивності тучних клітин на ЗМП в діапазоні концентрацій 0-10-3 Моль/л має немонотонний характер з максимумом 0,5·10-6 – 1,0·10-6 Моль/л.
8. Дія ЗМП модулює активуючу дію морфіну на тучні клітини і пригнічує інгібіторну дію на них хромогліката натрію, що вказує на модулюючу дію ЗМП на біологічну активність деяких речовин.
9. Тучні клітини, як елемент дифузної ендокринної системи організму (APUD-системи), є одним із акцепторів магнітно-польової дії і пусковою ланкою в системній реакції організму людини і тварин на варіації природного і техногенного електромагнітного фону.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
- Рема Шехда Хассан Абу Хадда, Мартынюк В.С. Реакция тучных клеток на действие переменных магнитных полей в условиях in vitro // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернад-ского. Серия “Биология”. – 2001. – Т 14(53), № 2. – С.3-7.
- Рема Шехда Хассан Абу Хадда, Мартынюк В.С., Ибрагимова Н.Д. Реакция тучных клеток на действие хромогликата натрия и переменного магнитного поля в условиях in vitro // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия “Биология”. – 2001. – Т 14(53), № 3. – С. 117-120.
- Рема Шехда Хассан Абу Хадда. Влияние слабого переменного магнитного поля на перекисное окисление липидов и липидный состав в суспензии клеток соединительной ткани крыс в условиях in vitro // Ученые записки Таврического национального университета
им. В.И. Вернадского. Серия “Биология, химия”. – 2002. – Т 15(54),
№ 1. – С. 25-27.
- Мартынюк В.С., Рема Шехда Хассан Абу Хадда. Реакция тучных клеток на действие морфина и переменного магнитного поля в условиях in vitro // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия “Биология, химия”. – 2003. – Т 16(55), № 1. – С. 28-34.
- Темур’янц Н.А., Мартинюк В.С., Шехоткін О.В., Рема Шехда Хассан Абу Хадда. Роль APUD-системи в механізмах біологічної дії змінних магнітних полів // Фізіологічний журнал. – 2002. – Т. 48, № 2. -
С.167-168.
- Рема Шехда Хассан Абу Хадда, Мартынюк В.С., Темурьянц Н.А. Магнитные поля крайне низких частот изменяют урівень дегрануляции тучних клеток в експериментах in vitro // Тезисы докладов Международного Крымского семинара “Космос и биосфера. Физические поля в биологии, медицине и экологии”. – Партенит,1-6 октября 2001. – Симферополь, 2001. - С. 118-119.
- Темурьянц Н.А., Мартынюк В.С., Шехоткин А.В., Флюгер Д., Птицына Н.Г., Виллорези Дж., Копытенко Ю.А., Иуччи Н., Рас сон Ж., Рема Шехда Хассан Абу Хадда. Влияние магнитных полей, генерируемых електротранспортом, на урівень дегрануляции тучних клеток // Тезисы докладов Международного Крымского семинара “Космос и биосфера. Физические поля в биологии, медицине и экологии”. – Партенит,1-6 октября 2001. – Симферополь, 2001. - С. 120-121.
- Темур’янц Н.А., Мартинюк В.С., Володимирський Б.М., Рема Шехда Хассан Абу Хадда, Каліновський П.С. Електромагнітні поля і їх варіації – посередники в реалізації сонячно-біосферних зв’язків / Тези доповідей ІІІ з’їзду Українського біофізичного товариства. - Львів. 8-11 жовтня 2002. – Львів, 2002. - С. 270.
| 
