В наступній серії експериментів ми вивчали, як розвивається реакція клітин на лазерне опромінювання в часі. Досліджували зміну ЕНЯ через 10, 30 і 60 хвилин після одноразового опромінювання світлом лазера на протязі однієї секунди і п'яти хвилин. Отримані дані наведені на рисунку 6.
З наведених даних видно, що при експозиції одна секунда у донорів дитячого і похилого віку спостерігається підвищення ЕНЯ через 10, 30 і 60 хвилин після впливу, причому ефект опромінювання зростає при збільшенні витримки після опромінювання. Клітини донорів групи середнього віку виявилися більш стійкими до впливу лазерного світла. Через 10 хвилин після опромінювання ЕНЯ не змінилася, через 30 хвилин спостерігається незначний ріст ЕНЯ, через 60 хвилин-падіння цього показника. П'ятихвилинне опромінювання достовірно підвищувало ЕНЯ клітин донорів дитячого і похилого віку, причому ефект опромінювання посилюється із збільшенням часу після впливу.
Далі ми досліджували ефекти ЗВЧ і НВЧ випромінювання на стан ядер клітин людини.
Результати експериментів по опромінюванню клітин ЗВЧ наведені на рис. 7. Опромінювання ЗВЧ викликало значне підвищення величини ЕНЯ в клітинах всіх обстеженних донорів. Ефективним виявився вже мінімальний час опромінювання ЗВЧ (1 сек.), збільшення експозиції призводило до росту ЕНЯ, найбільш вираженому у донорів середнього і похилого віку.
На рисунку 7 наведені дані експериментів з НВЧ опромінювання клитин. Опромінювання НВЧ також призводило до росту значень ЕНЯ вже при мінімальній експозиції, однак монотонного росту ЕНЯ із збільшенням експозиції не спостерігалось.
Так, при експозиції 30 сек. в клітинах донорів дитячого віку і при експозиції 60 сек. в клітинах донорів середнього і похилого віку спостерігали зниження значень ЕНЯ відносно рівня, досягнутого при меншій експозиції.
Результати експериментів стосовно дії електромагнітних випрамінювань (лазер, ЗВЧ і НВЧ опромінювання) на стан хроматину в ядрі клітин наведені в таблиці 2.
Вже односекундне опромінювання світлом лазера, ЗВЧ і НВЧ викликало достовірне підвищення ВГГ.
Підвищений рівень ВГГ зберігається і через 24 години після опромінювання. Через 4 години після опромінювання світлом лазера підвищення ВГГ не досягало статистично значимого рівня. В таблиці 10 наведені дані про вплив лазерного опромінювання на показник ВГГ в клітинах донорів різного віку. Отримані результати свідчать про підвищення ВГГ і підвищення ступеня конденсованості хроматину під час опромінювання світлом лазера.
Ми також досліджували вплив біологічно активних речовин на величину електронегативності ядер (ЕНЯ) клітин людини.
Вивчали зміну показника ЕНЯ під час дії на клітину таких біологічно активних речовин, як інсулін, що викликає, як відомо, активацію синтезу РНК і білка та інгібіторів біосинтезу РНК і білка актиноміцина-Д і циклогексиміда.
В дослідженні використовували клітини букального епітелія десяти донорів віком від 7 до 78 років.
Результати досліджень впливу інсуліну великої рогатої худоби на клітини людини у 10 донорів різного віку на протязі 20 хвилин наведені на рис. 8
Як видно з даних рисунку 8, рівень ЕНЯ в контролі (без впливу інсуліну) різний у різних донорів відповідно до їхнього віку. Найменших значень ця величина досягала у донорів молодшого і похилого віку.
Ми досліджували вплив на клітини різних донорів інсуліну великої рогатої худоби і інсуліну свиней в різних концентраціях на протязі 20 хвилин. Результати цього експерименту наведені в таблиці 3.
Із наведених даних видно, що інсулін свиней і інсулін великої рогатоїи худоби викликали достовірне підвищення ЕНЯ в клітинах всіх донорів в концентрації 0,2 мОд/мл.
Інсулін свині в концентраціях 0,2 і 0,1 мОд/мл підвищував ЕНЯ в більшій мірі, ніж інсулін великої рогатої худоби. В таблиці 13 наведені дані про вплив інгібіторів біосинтезу РНК і білка та інсуліну великої рогатої худоби на показник ЕНЯ в клітинах донорів різного віку. Інгібітор синтезу РНК - актиноміцин-Д викликав значне зниження ЕНЯ при всіх експозиціях. У донорів похилого віку спостерігали посилення ефекту актиноміцину-Д при збільшенні експозиції від 1 години до 24 годин.
Подібну картину спостерігали і під час дії інгібітора білкового синтезу-циклогексиміда. Циклогексимід викликав зниження ЕНЯ у всіх донорів, однак у донорів дитячого віку достовірне зниження ЕНЯ спостерігали тільки при експозиціях 1 години і 24 годин.
Інсулін великої рогатої худоби в концентрації 0,05 мОд/мл викликав підвищення ЕНЯ у донорів молодшого і похилого віку під час всих експозицій, але не впливав на ЕНЯ деяких донорів середнього віку. Під час комбінованого впливу інсуліну та інгібіторів біосинтезу у донорів дитячого і похилого віку спостерігали зниження ЕНЯ відносно рівня, що спостерігали під час дії одного інсуліну.
Висновки
дрозофіла репродуктивний клітинний генетичний
Опромінювання світлом лазера яєць та личинок дрозофіли викликає підвищення показників теплостійкості імаго у лінії дрозофіли, яку відселектували за ознакою низької статевої активності самців (НА), яка характеризується і низькою теплостійкістю. У більш теплостійкої лінії, відселектованої за ознакою високої статевої активності самців (ВА) та гібридів, таких ефектів не спостерігалось.
Низькоенергетичне опромінювання яєць і личинок дрозофіли ЗВЧ викликало підвищення теплостійкості імаго дрозофіли лінії НА, але не впливало на цей показник імаго лінії ВА і гібридів.
Опромінювання яєць і личинок дрозофіли ЗВЧ і світлом лазера призводить до підвищення показників репродуктивної здатності і виходу імаго у лінії НА і гібридів НАxВА та ВАxНА. У лінії ВА такого ефекту не спостерігалось.
Дія лазерного світла і ЗВЧ-випромінювання на показники стійкості і репродуктивної здатності, що вивчалися, обумовлена їх неспецифічною дією на організм.
Низькоенргетичне випрамінювання світла He-Ne лазера, ЗВЧ і НВЧ викликає підвищення ЕНЯ ядер клітин людини вже при мінімальній із досліджуваних експозицій (1 секунда).
Під час опромінювання клітин електромагнітними випромінюваннями ЗВЧ і НВЧ діапазону спостерігається підвищення кількості гранул гетерохроматину в ядрах клітин.
Біоелектричні якості ядер змінюються під час дії на клітини біологічно активних речовин. Інсулін викликає підвищення ЕНЯ, інгібітори біосинтезу РНК і білка: актиноміцин-Д і циклогексимід - зменшення цього показника і знімають дію інсуліну на показник електронегативності ядер. Таким чином, величина електронегативності ядер корелює з рівнем функціональної активності ядра і клітини в цілому.
Виявлені відмінності в дії інсуліну різного походження на показник електронегативності ядер. Інсулін свині в більший мірі підвищував електронегативність ядер, чим інсулін великої рогатої худоби.
Результати даної роботи свідчать про значні ефекти мікрохвильового і лазерного опромінювання на клітинному та організменному рівні, реакція на вклазані фактори визначена генотипічно
Зміна показників електронегативності ядер і стану хроматину в ядрах під час опромінювання може розглядатися як неспецифічні реакції клітини на опромінювання.
Список опублікованих праць
Кам Д. Экспериментальное исследование влияния излучения гелий-неонового лазера на жизнеспособность Drosophila melanogaster // Материалы VIII Международная научно-практическая конференция «Применение лазеров в медицине и биологии». (Харьков. 1-5 апреля 1997 г.). - Харьков, 1997. - С. 120.
Кам Д., Шкорбатов Ю.Г., Шахбазов В.Г. Изменение биоэлектрических свойств ядер клеток человека при воздействии биологически активных веществ // Биологический вестник, 1998. - Т. 2, №2. - С. 100-103.
Кам Д., Шкорбатов Ю.Г., Шахбазов В.Г. Влияние излучения He-Ne лазера на электрокинетические свойства ядер клеток человека // XII Международная научно-практическая конференция. «Применение лазеров в медицине и биологии». 20-23 апреля 1999 г. Харьков, 1999. - С. 18.
Кам Д., Шкорбатов Ю.Г., Шахбазов В.Г., Горобец Н.Н, Кийко В.И. Влияние КВЧ и СВЧ излучений электрокинетические свойства ядер клеток человека // Вісник проблем біології і медицини. Полтава, 1999. - вып. 15. - С. 52-55.
Шкорбатов Ю.Г., Горенская О.В., Кам Д. Связь физиологической активности клеточных ядер человека с биофизическими свойствами ядер и состоянием хроматина // II Съезд биофизиков России 23-27 августа 1999 г. Москва, 1999. Тез. докл. - Т. 1. - С. 301.
Шкорбатов Ю.Г., Шахбазов В.Г., Кам Д., Горобец Н.Н., Кийко В.И. Изменение состояния клеточных ядер человека под влиянием микроволнового облучения // Материалы 9-й Международной Крымской конференции. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастопольский государственный технический уни верситет. 13-16 сентября 1999 г., Севастополь, 1999. - С. 412-413.
Шкорбатов Ю.Г., Шахбазов В.Г., Кам Д., Горобец Н.Н., Кийко В.И. Влияние КВЧ и СВЧ излучений на состояние хроматина в клетках человека // Вісник проблем біології і медицини. Полтава, 2000, №1. - Вып. 1. - С. 141-144.
8. Кам Д., Шкорбатов Ю.Г., Шахбазов В.Г. Влияние облучения клеток че ловека гелий-неоновым лазером на электрокинетические свойства ядер // Фотобиология и фотомедицина. - Харьков. - 2000. - Т. 3, №1,2. - С. 98-102.