В генезе ближайших и отдаленных последствий радиационного поражения организма большое значение имеют изменения, происходящие в эндокринных железах, а также вызываемые ими нарушения регуляторных процессов в органах и тканях.
Согласно существующим представлениям, щитовидная железа является одним из органов, лучевое поражение которого учитывается при оценке последствий облучения. Известно, что передача информации в многоклеточном организме, осуществляемая с помощью гормонов, включает этап взаимодействия этих биологически активных веществ с соответствующими надмолекулярными структурами клеток или с клеточными рецепторами. В связи с этим очевидна значимость изучения рецепции гормонов для понимания первичных молекулярных механизмов лучевого воздействия. Учитывая вышесказанное, мы предприняли попытку изучения рецепции трийодтиронина (Т3) лимфоцитами периферической крови крыс под влиянием внешнего ионизирующего облучения в малых дозах.
Выбор способа оценки состояния рецепторов тиреоидных гормонов на лимфоцитах обусловлен несколькими причинами. Во-первых, известно, что тиреоидные гормоны играют важную роль в регуляции функции лимфоцитов. При гипертиреозе часто повышается относительное и абсолютное число лимфоцитов. Во-вторых, было показано, что лимфоциты, изолированные из крови больных гипотиреозом, -содержат ядерные рецепторы Т3, обладающие высоким сродством и малой емкостью. В-третьих, циркулирующие в периферической крови лимфоциты являются легкодоступными ядерными клетками, и поэтому привлекают к себе внимание как субстрат для изучения рецепторов тиреоидных гормонов.
Effects of ionizing radiation in doses 0.5 and 1 Gy on triiodothyronin reception by rat peripheral blood lymphocytes were examined 3, 10, and 30 days after exposure. Binding capacity of 125-1 labeled triiodothyronin by lymphocyte receptors was found to change depending on the dose of external irradiation and time elapsed since the exposure. The most marked and earliest changes in the parameters of hormonal-receptor interaction were observed after irradiation in dose 1 Gy.
В генезе ближайших и отдаленных последствий радиационного поражения организма большое значение имеют изменения, происходящие в эндокринных железах, а также вызываемые ими нарушения регуляторных процессов в органах и тканях [3, 5—7, 9, 10].
Согласно существующим представлениям, щитовидная железа является одним из органов, лучевое поражение которого учитывается при оценке последствий облучения. Известно, что передача информации в многоклеточном организме, осуществляемая с помощью гормонов, включает этап взаимодействия этих биологически активных веществ с соответствующими надмолекулярными структурами клеток или с клеточными рецепторами [1, 2, 4, 8]. В связи с этим очевидна значимость изучения рецепции гормонов для понимания первичных молекулярных механизмов лучевого воздействия. Учитывая вышесказанное, мы предприняли попытку изучения рецепции трийодтиронина (Т3) лимфоцитами периферической крови крыс под влиянием внешнего ионизирующего облучения в малых дозах.
Выбор способа оценки состояния рецепторов тиреоидных гормонов на лимфоцитах обусловлен несколькими причинами. Во-первых, известно, что тиреоидные гормоны играют важную роль в регуляции функции лимфоцитов. При гипертиреозе часто повышается относительное и абсолютное число лимфоцитов. Во-вторых, было показано, что лимфоциты, изолированные из крови больных гипотиреозом, -содержат ядерные рецепторы Т3, обладающие высоким сродством и малой емкостью [
Материалы и методы
Специфическое связывание 1251-Т3 лимфоцитами периферической крови изучали на белых крысах-самцах в возрасте 2 и 6 мес, содержавшихся на стандартном рационе вивария.
Лимфоциты выделяли методом А. Вбуит (1968), основанным на центрифугировании крови в градиенте плотности фиколла—верографина. Связывание 1?.51-Т-3 проводили в инкубационной смеси, содержащей 106 лимфоцитов. Для изучения Т3-рецепторного взаимодействия использовали метод вытеснения *251-Т3 из комплекса с рецепторами возрастающими концентрациями немеченого гормона в условиях равновесия. В работе использовали ‘251-Т3 с удельной радиоактивностью 74 ПБк/моль. Связанный с лимфоцитами 1251-Т3 отделяли от несвязанного гормона центрифугированием. Радиоактивность осадка измеряли на гамма-счетчике фирмы ЬКВ -(Швеция). Для анализа результатов использовали график Скетчарда. Концентрацию Т3 в плазме крови определяли радиоиммуно-
логическим методом с помощью наборов производства ИБОХ АН Беларуси.
Изучали влияние ионизирующего излучения в дозах 0,5 и I Гр на состояние рецепции Т3 лимфоцитами через 3, 10 и 30 дней после облучения. Животных облучали с помощью кобальтового источника на установке УГУ-420 при мощности дозы 1,25-IO’5 Гр/с.
Результаты и их обсуждение
Полученные результаты показали, что специфическое связывание 1251-Т3 лимфоцитами достоверно снижалось через 3 сут после облучения в дозе 0,5 Гр по сравнению с контролем (см. рисунок, I, а). Спустя 10 и 30 сут после облучения специфическое связывание 1251-Т3 увеличивалось, достоверно отличаясь от контрольных величин (см. рисунок, I, б, в). Как известно, изменение этого параметра может быть результатом колебаний как числа специфических рецепторов, так и констант гормон-рецепторного взаимодействия. Снижение специфического связывания 1251-Т3 через 3 сут после облучения в данной дозе происходит в основном за счет уменьшения константы ассоциации (см. таблицу). При этом число рецепторов Т3 на лимфоцитах не изменилось. Необходимо отметить, что содержание Т3 в плазме крови в данных условиях эксперимента практически не отличалось от контроля.
Увеличение специфического связывания 1251-Т3 через 10 и 30 сут после облучения в дозе 0,5 Гр происходило при неизменном числе Т3-связы- ваюгцих мест и повышении константы ассоциации рецепторов, причем ее изменение через 30 дней после облучения было менее выраженным. Следует указать, что определяемая одновременно концентрация Т3 значительно снижалась через 10 дней после облучения и восстанавливалась до исходного уровня через 30 дней (см. таблицу). Полученные данные не позволяют трактовать наблюдаемые сдвиги с позиций механизма саморегуляции процесса рецепции Т3, когда увеличение концентрации гормона влечет за собой снижение количества специфических рецепторов, и наоборот. В данном случае изменялось лишь сродство рецептора к гормону.
Таким образом, при облучении животных в дозе 0,5 Гр наблюдаются фазные изменения содержания Т3 в крови. В ранние сроки наблюдения концентрация последнего не претерпевает изменений, через 10 дней наблюдается значительное снижение уровня гормона с последующим его восстановлением через 30 дней после облучения.
Анализ результатов по связыванию 1251-Т3 лимфоцитами в динамике после облучения в дозе 1 Гр свидетельствует об увеличении специфического связывания через 3, 10 и 30 дней после облучения (см. рисунок, 1Г). Наиболее значимые изменения отмечены в ранние сроки наблюдения. Величина максимального специфического связывания спустя 3 дня после облучения составила 11%,-тогда как в контроле 6% (см. рисунок, II,а). В данном случае увеличение связывания происходило за счет значительного (в 3 раза и более) повышения сродства рецептора к гормону (см. таблицу). Повышение связывающей способности 1251-Т3 через 10 и 30 дней после облучения в меньшей мере обусловлено изменением степени аффинности рецептора к гормону
Специфическое связывание 1251-Т3 лимфоцитами крови крыс в динамике после облучения в дозах 0,5 (/) и 1 (II) Гр. а, б, в — 3, 10, 30 дней после облучения соответственно. 1 — контроль, 2 — опыт.
По оси ординат — специфическое связывание 1251-Т3 (в %); по оси абсцисс — концентрация Т3 (в пмоль/л).
Параметры взаимодействия Тз с рецепторами лимфоцитов периферической крови крыс в динамике после облучения в дозах 0,5 и 1 Гр (М+т)
| Параметр | Контроль | Время после облучения, дни | ||
| 3 | 10 | 30 | ||
| Константа ассоциации, ■ 109 М "* | Доза 0,5 Гр 1,45 + 0,08 | 0,9 + 0,01 | 2,2 + 0,12* | 1,72 + 0,1 |
| Концентрация рецепторов, пмоль/106 клеток | 40,0 + 4,3 | 47,0 + 2,0 | 40.0 + 2,0 | 37,0 + 2,3 |
| Содержание Т3 в плазме крови, нмоль/л | 0,54 + 0,01 | 0,48 ±0,02 | 0,19 ±0,07* | 0,53 ±0,02 |
| Константа ассоциации, ■ 109 М_1 | Доза 1 Гр 1,45 + 0,08 | 5,0 + 0,8* | 1,7 + 0,09 | 1,8 + 0,1 |
| Концентрация рецепторов, пмоль/106 клеток | 40,0 + 4,3 | 22,0 + 2,8 | 49,0 + 2,5* | 57,0 + 3,7* |
| Содержание Т3 в плазме крови, нмоль/л | 0,82 + 0,09 | 1,32 + 0,17* | 1,24 + 0.14* | 0,96 + 0,14 |
Примечание. Звездочкой отмечены статистически достоверные изменения. В контрольной группе 20 животных, в опытной—10.
и связано с увеличением количества рецепторов. Содержание Т3 в крови увеличивалось уже на 3-и сутки после облучения, уровень данного гормона сохранялся высоким относительно контроля на 10-й день после облучения и имел тенденцию к восстановлению на 30-й день после облучения.
Выводы
Наиболее значимые изменения параметров гормон-рецепторного взаимодействия и в более ранние сроки наблюдались при облучении в дозе 1 Гр. Отмеченные нарушения в большей мере затрагивают степень аффинности рецептора к гормону и в меньшей — число мест связывания.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.