Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації
Спільна дія радіації в дозі ЛД-10 та важких металів при EC50 спричинює зміни показників життєздатності клітин у культурі, які є специфічними щодо впливу металів та характерними для різних стадій росту клітин. Сr і Рb спільно із радіацією проявляють синергічну або адитивну дію, Сu – антагоністичний е...
Gespeichert in:
| Datum: | 2000 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2000
|
| Schriftenreihe: | Биополимеры и клетка |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/152835 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації / Т.М. Дудченко, Г.Й. Лавренчук, Я.І. Серкіз, В.А. Зінченко // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 5. — С. 409-412. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-152835 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1528352019-07-05T19:40:40Z Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації Дудченко, Т.М. Лавренчук, Г.Й. Серкіз, Я.І. Зінченко, В.А. Клеточная биология Спільна дія радіації в дозі ЛД-10 та важких металів при EC50 спричинює зміни показників життєздатності клітин у культурі, які є специфічними щодо впливу металів та характерними для різних стадій росту клітин. Сr і Рb спільно із радіацією проявляють синергічну або адитивну дію, Сu – антагоністичний ефект, Рb і Ва в стаціонарній фазі росту культури клітин збільшують мітотичний індекс та кількість полікаріоцитів. Исследовано совместное действие тяжелых металлов (Рb, Ва, Cr, Ni, Сu) в среднеэффективных концентрациях ЕС50 и рентгеновского излучения в дозе ЛД-10 на показатели жизнеспособности L-клеток в культуре. Кинетические изменения показателей специфичны для разных элементов и зависят от стадии роста клеток. Показано, что Сr и Рb совместно с радиацией на стадии интенсивного роста клеток проявляют синергическое или аддитивное действие – понижают рост клеточной популяции, митотический индекс и увеличивают количество гигантских клеток. Сu вызывает противоположный эффект В стационарной фазе роста действие Рb и Ва приводит к возрастанию митотического индекса и количества гигантских клеток. Combined influence of middleeffective concentrations of heavy metals (Pb, Ba, Cr, Ni, Cu) and irradiasion by X-rays in LD-50 dose on the indices of vitality of L-cells in culture has been investigated. Kinetic changes of indices are specific for different elements and depend on the level of cellular growth. It was shown that combined exposure to Cr, Pb and radiation on the level of intense cellular growth manifested sinergic or adaptative influence (it decreased growth of cells population, the mitotic index and increased the number of gigantic cells). Cu causes the contrary effect. Pb and Ba increase the mitotic index and the numberof gigantic cells on the stationary growth level. 2000 Article Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації / Т.М. Дудченко, Г.Й. Лавренчук, Я.І. Серкіз, В.А. Зінченко // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 5. — С. 409-412. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.000583 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/152835 614.876:57.042:576.535 uk Биополимеры и клетка Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Клеточная биология Клеточная биология |
| spellingShingle |
Клеточная биология Клеточная биология Дудченко, Т.М. Лавренчук, Г.Й. Серкіз, Я.І. Зінченко, В.А. Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації Биополимеры и клетка |
| description |
Спільна дія радіації в дозі ЛД-10 та важких металів при EC50 спричинює зміни показників життєздатності клітин у культурі, які є специфічними щодо впливу металів та характерними для різних стадій росту клітин. Сr і Рb спільно із радіацією проявляють синергічну або адитивну дію, Сu – антагоністичний ефект, Рb і Ва в стаціонарній фазі росту культури клітин збільшують мітотичний індекс та кількість полікаріоцитів. |
| format |
Article |
| author |
Дудченко, Т.М. Лавренчук, Г.Й. Серкіз, Я.І. Зінченко, В.А. |
| author_facet |
Дудченко, Т.М. Лавренчук, Г.Й. Серкіз, Я.І. Зінченко, В.А. |
| author_sort |
Дудченко, Т.М. |
| title |
Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації |
| title_short |
Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації |
| title_full |
Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації |
| title_fullStr |
Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації |
| title_full_unstemmed |
Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації |
| title_sort |
життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
2000 |
| topic_facet |
Клеточная биология |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/152835 |
| citation_txt |
Життєздатність клітин у культурі при спільній дії важких металів та радіації / Т.М. Дудченко, Г.Й. Лавренчук, Я.І. Серкіз, В.А. Зінченко // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 5. — С. 409-412. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| series |
Биополимеры и клетка |
| work_keys_str_mv |
AT dudčenkotm žittêzdatnístʹklítinukulʹturíprispílʹníjdíívažkihmetalívtaradíacíí AT lavrenčukgj žittêzdatnístʹklítinukulʹturíprispílʹníjdíívažkihmetalívtaradíacíí AT serkízâí žittêzdatnístʹklítinukulʹturíprispílʹníjdíívažkihmetalívtaradíacíí AT zínčenkova žittêzdatnístʹklítinukulʹturíprispílʹníjdíívažkihmetalívtaradíacíí |
| first_indexed |
2025-07-14T04:19:04Z |
| last_indexed |
2025-07-14T04:19:04Z |
| _version_ |
1837594569120677888 |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. 2000. Т. 16. № 5
Життєздатність клітин у культурі при спільній
дії важких металів та радіації
Т. М. Дудченко, Г. Й. Лавренчук, Я. L Серкіз, В. А. Зінченко1
Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України
Вул. Васильківська, 45, Київ, 03022, Україна
* Інститут онкології і радіології МОЗ України
Вул. Ломоносова, 33/43, Київ, 03022, Україна
Спільна дія радіації в дозі ЛД-10 та важких металів при ECso спричинює зміни показників
життєздатності клітин у культурі, які є специфічними щодо впливу металів та характерними
для різних стадій росту клітин. Сг і РЬ спільно із радіацією проявляють синергічну або адитивну
дію, Си — антагоністичний ефект, РЬ і Ва в стаціонарній фазі росту культури клітин збіль
шують мітотичний індекс та кількість полікаріоцитів.
Вступ. Питання спільної дії радіації та інших
чинників довкілля природного та техногенного по
ходження є актуальним у зв 'язку з негативним
впливом їх на біоту [1—3] , Численні літературні
дані вказують також на причинно-наслідкові пато
генетичні зміни в організмах людини та тварин,
ініційовані спільною дією різних фізичних та хіміч
них факторів [2—5] . Однак на сьогодняшній день
характер потенціювання біологічних ефектів від
впливу декількох чинників вивчено недостатньо.
Існуючі дані експериментальних досліджень є неод
нозначними, часто суперечливими, не встановлено
динаміки та дозових залежностей ефектів, не за
пропоновано прийнятних науково обгрунтованих
механізмів їхнього формування.
Таким чином, доцільним видається подальше
поглиблене вивчення ефектів впливу чинників різ
ної природи.
Одним із найефективніших та поширеніших
екзогенних чинників є радіація та важкі метали як
продукти техногенної діяльності людини. Механіз
ми взаємодії металів із живими системами, що в
основному реалізуються на рівні мембранних ком
плексів, на сьогодні відомі [6—10] . Природа радіо
генних порушень в області малих доз радіації теж,
очевидно, пов 'язана зі змінами клітинного мета
болізму, що детерміновані структурно-функціона-
© Т. М. ДУДЧЕНКО, Г. Й. ЛАВРЕНЧУК, Я. І. СЕРКІЗ,
В. А. ЗІНЧЕНКО, 2000
льними коливаннями, в першу чергу, найчутливі-
ших мембранних компонент [1—5, 11] . Характер
потенціювання ефектів спільної дії радіації та ме
талів (адитивність, синергізм чи антагонізм) на
сьогодняшній день залишається невизначеним.
Метою даної роботи було дослідження показ
ників життєздатності клітин in vitro в умовах
спільної дії рентгенівського випромінювання (РВ)
та важких металів (ВМ).
Матеріали і методи. Дослідження виконано на
асинхронній культурі трансформованих метилхо-
лантреном фібробластів миші І ^ 2 9 , культивування
яких здійснювали у поживному середовищі Ігла з
додаванням 10 %- ї ембріональної сироватки та
гентаміцину згідно зі стандартними методами робо
ти з культуральними штамами [12] .
Клітини вирощували на покривних скельцях
розміром 18 х 9 мм та розсівали у кількості (5—
10) • 10 4 к л / м л . Цитотоксичну дію міді, барію, ні
келю, хрому та свинцю вивчали при середньоефек-
тивних концентраціях ЕС50, визначених нами ра
ніше [13] . Метали були у вигляді водорозчинних
солей <СиС1 2 -2Н 2 0; ( С Н 3 С О О ) 2 Р Ь - З Н 2 0 ; ВаС1 2 ;
NiCl 2 ; С г 0 3 ) . Клітини з розчинами солей важких
металів опромінювали рентгенівськими променями
на установці РУМ-17 за умов: напруга — 180 кВ,
сила струму — 5 мА, фільтри — 0,5 мм Си +
+ 1,0 мм А1, відстань — 40 см, потужність експо
зиційної дози — 0,12 мА-кг
409
ДУДЧЕНКО Т. М. ТА ІН.
Поглинута доза для клітин складала 1,0 Гр, що
викликає 10 %-ву загибель клітин. Процедура
впливу ВМ та РВ на клітини була наступною;
клітини протягом ЗО хв знаходилися у середовищі
з ВМ, 4 хв — експонувалися з РВ за відсутності ВМ
та 60 хв — продовжували перебувати в умовах дії
з ВМ. У подальшому клітини ретельно відмивали
чистим середовищем, додавали чисте підігріте до
температури 37 °С поживне середовище, в якому
продовжували культивування терміном до 5 діб.
Паралельно культивували клітини, опромінені л и
ше РВ та без добавок ВМ (контроль). На 1, 2, 3 , 4
і 5-ту добу культивування моношар клітин фік
сували на покривному скельці 96° етанолом та
забарвлювали гематоксилін-еозином. Аналізували
криві росту клітин у моношарових культурах за
щільністю їх на площі 0,05 м м 2 , визначали міто
тичний індекс (МІ) та індекс гігантських багатоя
дерних клітин. Статистичну обробку результатів
виконували за критерієм Ст 'юдента.
Результати т а обговорення. Кінетика росту
(рис 1) контрольних клітин протягом чотирьох діб
культивування являє собою прямо пропорційну
лінійну залежність із подальшою (5-та доба) тен
денцією до виходу на плато. Опромінення клітин
РВ зменшує коефіцієнт пропорційності, вказуючи
на зниження їхнього виживання та пригнічення
росту. Із вивчених важких металів тільки Си про
являє стимулюючу дію на 2-гу добу культивування
відносно контрольних та опромінених клітин, а
також на 4-ту і 5-ту — відносно опромінених.
Поєднана дія випромінювання та інших важ
ких металів призводить до характерних кривих
росту клітин, що мають специфічні особливості.
Так, дія Сг та Ni пригнічує виживання клітин у
ранні (1—2 доби), Pb , Ni та Ва — у пізні (4—5 діб)
терміни культивування.
Характерні зміни мітотичного індексу (рис 2)
свідчать про радіаційне пригнічення поділу клітин
за весь час культивування. Спільна дія РВ та ВМ
характеризутєься складною кінетикою процесу. На
першу добу культивування Си і Ва проявляють
ПОЗИТИВНИЙ антагоністичний ефект із РВ (стиму
люють поділ клітин) , Сг, РЬ і Ni — синергічний,
посилюючи вплив радіаційного фактора. На 4-ту і
5-ту добу культивування характер потенціювання
ефектів, за виключенням Ni, зберігається. Слід
відмітити, що поєднана дія РВ та групи ВМ (РЬ, Си
і Ва) призводить до коливальних змін МІ протягом
культивування клітин.
Особливістю спільної дії РВ та ВМ є також
поява на препаратах культур значної кількості
патологічних мітозів (триполюсних), що може бути
причиною появи полікаріоцитів. Коливальні зміни
Час культивування, доба
Рис. 2. Зміна мітотичного індексу L-клітин у культурі при
спільній дії важких металів (ВМ) та рентгенівського випроміню
вання (РВ)
МІ в процесі культивування за умов попереднього
комбінованого впливу РВ та окремих ВМ може
свідчити про синхронізацію поділу клітин.
Динаміку утворення гігантських багатоядерних
клітин, які спостерігаються при одночасній дії РВ
та ВМ, наведено на рис. 3 . Як правило, кількість їх
у популяціях неопромінених клітин є стабільною і
410
ЖИТТЄЗДАТНІСТЬ КЛІТИН У КУЛЬТУРІ ЗА ДІЇ РАДІАЦІЇ
Рис. 3. Зміна індексу гігантських клітин у культурі L-клітин при
спільній дії важких металів (ВМ) та рентгенівського випроміню
вання (РВ)
не залежить від часу культивування. РВ призво
дить до лінійного збільшення кількості багатоядер
них клітин. Присутність ВМ у різній мірі впливає
на динаміку утворення гігантських клітин. Так , Си
та Ni проявляють антагоністичну дію по відно
шенню до впливу РВ, яка виражається в істотному
захисному ефекті на 1-шу добу та нормалізуючо
му — на 5-ту добу культивування. РЬ, Си та Сг
разом з РВ на 1, 3 та 4-ту добу проявляють
адитивні або синергічні ефекти. Для Ва, Сг та Си
вирізняється крива з максимумом, що припадає на
3-тю або 4-ту добу культивування. Згадані ВМ
різко знижують ефективність утворення гігант
ських клітин на 5-ту добу культивування. Харак
терною особливістю спільної дії РВ та ВМ є те , що,
за вийнятком РЬ, всі інші з вивчених металів
проявляють максимум своєї активності, який при
ходиться на різні терміни культивування.
Висновки. Сумарна дія ВМ та РВ причинно
обумовлює складну кінетику зміни показників
життєздатності L-клітин у культурі, яка є харак
терною для різних стадій росту клітини. Си і РЬ,
як правило, призводять до коливального характеру
змін показників МІ та щільності клітинної попу
ляції; радіогенні зміни показників, викликаних ін
шими ВМ, проявляють залежність з максимумом
ефекту.
Важкі метали Сг і РЬ раом із РВ на стадії
інтенсивного росту проявляють адитивну або си
нергічну дію, знижуючи ріст клітинної популяції і
мітотичний індекс та збільшуючи кількість гігант
ських клітин, Си — призводить до протилежного
ефекту.
У стаціонарній стадії росту клітин РЬ і Ва
викликають збільшення МІ відносно контролю та
дії лише РВ, одночасно вказані елементи призво
дять до формування найбільшої кількості гігант
ських клітин в культурі .
Т. Н. Дудченко, Г. И. Лавренчук, Я. И. Серкиз, В. А. Зинченко
Жизнеспособность клеток в культуре при совместном действии
тяжелых металлов и радиации
Резюме
Исследовано совместное действие тяжелых металлов (РЬ, Ва,
Cr, Ni, Си) в среднеэффективных концентрациях ЕС50 и
рентгеновского излучения в дозе ЛД-10 на показатели жизне
способности L-клеток в культуре. Кинетические изменения
показателей специфичны для разных элементов и зависят от
стадии роста клеток. Показано, что Сг и РЬ совместно с
радиацией на стадии интенсивного роста клеток проявляют
синергическое или аддитивное действие — понижают рост
клеточной популяции, митотический индекс и увеличивают
количество гигантских клеток. Си вызывает противополож
ный эффект В стационарной фазе роста действие РЬ и Ва
приводит к возрастанию митотического индекса и количест
ва гигантских клеток.
Т. N. Dudchenko, G. I. Lavrenchuk, Ja. I. Serkiz, V. A. Zinchenko
Vitality of cells in culture after combined exposure to heavy metals
and radiation
Summary
Combined influence of middleeffective concentrations of heavy
metals (Pb, Ba, Cr, Ni, Си) and irradiasion by X-rays in LD-50
dose on the indices of vitality of L-cells in culture has been
investigated. Kinetic changes of indices are specific for different
elements and depend on the level of cellular growth. It was shown
that combined exposure to Cr, Pb and radiation on the level of
intense cellular growth manifested sinergic or adaptative influence
(it decreased growth of cells population, the mitotic index and
increased the number of gigantic cells). Си causes the contrary
effect. Pb and Ba increase the mitotic index and the numberof
gigantic cells on the stationary growth level.
ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ
1. Спитковский Д. М. Концепция действия малых доз иони
зирующих излучений на клетки и ее возможные прило
жения к трактовке медикобиологических последствий / /
Радиобиология.—1992,—32, № 2.—С. 382—400.
2. Serkiz J a. /., Pintschuk V. G., Pintschuk L. В., Druzina N.
O., Puchova G. G. Tschernobyl und seine Folgen. Radio-
biologische Aspekte der Tschernobyler Katastrophe.—Elbe:
DNJEPR, 1994.—Band 1.—212 p.
3. Бурлакова E. Б., Голощапов A. H., Горбунова H В.,
Гуревич С. M., Жижина Г. П., Козаченко А. И., Конрадов
А. А., Корман Д. Б., Молочкина Е. М., Наглер Л. Г.,
Озерова И. Б., Скалацкая С. И., Смотряева М. И.,
Тарасенко О. А., Трещенкова Ю. А., Шевченко В. А.
Особенности биологического действия малых доз облуче
ния / / Радиационная биология. Радиоэкология.—1996.—
32, № 4 . - С . 6 1 0 - 6 3 1 .
411
ДУДЧЕНКО Т. М. ТА ІН.
4. Медведь С. Ю., Теличко Ф. Ф., Гедеон В. Ф. Распре
деление поглощения энергии ионизирующего излучения
по микроструктурам биосистем / / Радиационная биология.
Радиоэкология.—1997.—37, № 5.—С. 727—734.
5. Барабой В. А., Танцюра Т. В., Коваленко Л. С , Зінченко
B. А , Лавренчук Г. Й. Морфометрична характеристика
культури клітин L929 після термічного та радіаційного
впливу / / Биополимеры и клетка.—1999.—15, № 1.—
C. 1—4.
6. Handbook on the Toxicology of Metals / / Eds L. Frieberg, G.
F. Nordberg, В. V. Vourk.—Amsterdam: Elsevier, 1979.—
687 p.
7. Максимчук Т. Т., Бабенко Т. А. Особенности геноток-
сического и канцерогенного действия металлов / / Экспе-
рим. онкология.—1990.—12, № 4.—С. 3—9.
8. Serkiz Ya., Pinchuk V., Drushina N. Chemiluminescence of
irradiated animal blood plasma III. Bioluminescence and
chemiluminescence.—1990.—5.—P. 1310—1313.
9. Liu D.y Jiang W., Wang W.t Zhai L. Evaluation of metal ion
toxicity on root tip cells by the Allium test / / Israel J. Plant
Sci.—1995.—43.—P. 125—133.
10. Довгалюк A. I., Каменяк Т. Б., Блюм Я. Б. Токсична дія
металів на ріст та мітотичну активність клітин коренів
цибулі Allium сера L. / / Доп. HAH України.—1998.—
№ 6.—С. 173—177.
11. Богомазов М. Я. Влияние общего рентгеновского облу
чения на всасывание некоторых металлов из ЖКТ в
зависимости от степени их окисления / / Гигиена и сани
тария.—1990.—№ 9.—С. 59—61.
12. Адаме Р. Методы культуры клеток для биохимиков.—М.:
Мир, 1983.—385 с.
13. Дудченко Т. М., Лавренчук Г. Й., Набока М. В., Серкіз Я.
I., Чеботарьов Є. Ю. Цитотоксичний вплив важких ме
талів на культуру L-клітин / / Цитология и генетика.—
2000.—34, № 3.—С. 32—37.
УДК 614.876:57.042:576.535
Надійшла до редакції 10.04.2000
412
|