СПОСОБ ЗАЩИТЫ КЛЕТОК E.COLI ОТ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК G01N33/48 

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.

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.

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.