ПРОБЛЕМИ РАДІАЦІЙНОЇ МЕДИЦИНИ ТА РАДІОБІОЛОГІЇ

ОКИСНЕ ФОСФОРИЛЮВАННЯ В МІТОХОНДРІЯХ ЕНТЕРОЦИТІВ ТОНКОЇ КИШКИ ЗА ХРОНІЧНОЇ ТА РАЗОВОЇ ДІЇ ІОНІЗУЮЧОЇ РАДІАЦІЇ НИЗЬКОЇ ПОТУЖНОСТІ

С. В. Хижняк1, Л. К. Бездробна2, Л. І. Степанова3, В. С. Морозова1, В. М. Войціцький1
1Державна установа “Національний науковий центр радіаційної медицини Національної академіїмедичних наук України”, вул. Мельникова, 53, м. Київ, 04050, Україна
2Інститут ядерних досліджень НАН України, пр-т Науки, 47, м. Київ, 03680, Україна
3Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 60, м. Київ,01033, Україна

Мета роботи – дослідження інтенсивності дихання та фосфорилювання в мітохондріях ентероцитів тонкої кишки щурів за хронічної та разової дії іонізуючого випромінювання низької потужності.
Матеріали та методи досліджень. Разове опромінення щурів рентгенівськими променями проводили на установці РУМ-17 (за потужності дози 0,055 Гр/хв) для отримання поглинених доз 0,1; 0,5 та 1,0 Гр. Функціональний стан мітохондрій оцінювали через 1 та 24 год після опромінення. Хронічне зовнішнє γ-опромінення (потужність дози 0,72 сГр/хв, до досягнення сумарної дози 0,3; 0,6 та 1,0 Гр) проводили на установці “ЕТАЛОН”, яка містила 60Со. Інтенсивність дихальної та фосфорилюючої активності мітохондрій ентероцитів тонкої кишки оцінювали полярографічним методом.
Результати. Використання малату в якості екзогенного субстрату дозволило оцінити функціонування усіх ділянок електрон-транспортного ланцюга мітохондрій в умовах експерименту. Встановлено зростання інтенсивності дихання мітохондрій за всіх умов та термінів дослідження як реакція на опромінення. За хронічної дії іонізуючого опромінення проявляється часткове роз'єднання процесів спряження окислення та фосфорилювання, про що свідчить зниження величин показників ДК і АДФ/О, та зменшення ефективності фосфорилювання (зниження величини Vф). За разового опромінення роз'єднання процесів спряження окислення та фосфорилювання не супроводжується змінами показника окисного фосфорилювання, однак характеризується зниженням величини відношення V4S/V4АТФ.
Висновки. Результати проведених досліджень свідчать, що разова та хронічна дія іонізуючої радіації низької потужності призводить до зростання інтенсивності дихання та порушення процесу окисного фосфорилювання, внаслідок роз'єднання процесів спряження окислення та фосфорилювання. Причому, за хронічної дії іонізуючої радіації отримані зміни супроводжується пригніченням утворення АТФ із АДФ та Фн, оскільки не спостерігається змін АТФ-гідролазної активності мітохондрій. Виявлені функціональні порушення роботи мітохондрій ентероцитів за іонізуючої радіації можуть бути пов'язані зі структурно&функціональними змінами самого дихального ланцюга, активності як ферментів електрон&транспортного ланцюга, так і Н+-АТФази. Дія іонізуючої радіації низької потужності може призводити до порушення біоенергетичних функцій мітохондрій – одного з найбільш ранніх проявів клітинної дисфункції.

Ключові слова: іонізуюча радіація, низька потужність, разове та хронічне опромінення, мітохондрії, дихальний ланцюг, окисне фосфорилювання.

Проблеми радіаційної медицини та радіобіології. 2014. Вип. 19. C. 482–489.