|
Саратовский государственный университет (г. Саратов)
Эта работа опубликована в сборнике "Науки о человеке": материалы VI конгресса молодых ученых и специалистов / Под ред. Л.М. Огородовой, Л.В. Капилевича. – Томск: СибГМУ. – 2005. – 120 с.
Скачать сборник целиком
1-(2'гидроксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол (лекарственная форма - метронидазол, МЗ) применяется в медицине как противомикроб-ный и противопаразитарный препарат широкого спектра действия. Однако механизм биологического действия препарата на клеточном уровне изучен не до конца. В частности, актуально изучение протекторного действия МЗ, препятствующее лизису клеток под воздействием химических веществ и действия электромагнитных полей (ЭМП). Последнее является наиболее актуальным, поскольку имеются публикации, указывающие на наличие т. н. резонансных частот ЭМП [1], на которых их биологическое действие, в т. ч. на клеточном уровне, наиболее ярко выражено.
Известно, что некоторые лекарственные препараты могут блокировать доступ веществ к клеточной мембране путем создания слоя воды со сниженной диффузионной подвижностью [2]. Мы предполагаем, что протекторное действие МЗ объясняется подобным образом.
В связи с этим целью данной работы являлось изучение механизма влияния различных концентраций МЗ на состояние приповерхностной воды клеточных мембран и модельных систем.
Материал и методы. Для проверки данного предположения проводились эксперименты по определению гемолитической устойчивости эритроцитов крови белых беспородных крыс к детергенту додецисульфату натрия (SDS) в присутствие МЗ в концентрационном интервале 5х10-1-5Ч10-10 %, а также устойчивости эритроцитов под воздействием электромагнитного излучения (ЭМИ) на резонансных частотах: 55 ГГц и 65 ГГц, плотность потока энергии 120 мкВт/см2, экспозиция 180 минут. Гемолитическую устойчивость эритроцитов определяли фотометрически на длине волны 670 нм, а также прямым подсчетом числа эритроцитов в камере Горяева. Для того, чтобы оценить, обусловлено ли протекторное действие МЗ связыванием его с каким-либо рецептором, или это действие на клеточную мембрану неспецифично, кроме эритроцитов мы использовали простейшие модели клеток - липосомы из яичного лецитина. Последние лишены белковой и по-линуклеотидной компоненты, следовательно, если присутствие МЗ будет оказывать на липосомы действие, сходное с влиянием на живые клетки и препятствовать их разрушению SDS, то можно обоснованно полагать, что протекторное действие МЗ является неспецифичным. Для подтверждения способности МЗ увеличивать гидратную оболочку клеточных и модельных мембран производили вискозиметрическое определение эффективного радиуса гидратной оболочки модельных систем - наночастиц ультрадисперсного алмаза (УДА).
Результаты и обсуждение. Экспериментальные данные по гемолитической устойчивости эритроцитов к SDS свидетельствуют о способности МЗ в концентрационном интервале 5х10-1-5Ч10-10 % снижать скорость гемолиза. Следовательно, в данных концентрациях МЗ проявляет протекторное действие по отношению к эритроцитам. Действительно, в присутствии МЗ разрушение липосом SDS значительно замедляется (р<0. 05). Вероятно, это связано с образованием слоя воды со сниженной диффузионной подвижностью вблизи клеточной мембраны. Было проведено флуоресцентное зондирование с помощью 4-диметиламинохалкона приповерхностной воды липосом в присутствии МЗ, которое показало, что МЗ снижает подвижность воды в области концентраций 5х10-3- 5Ч10-8 %.
Аналогично, не наблюдалось гемолитическое действие ЭМИ на эритроциты в случаях, когда в пробу предварительно вводили МЗ в концентрациях 5х10-3-5Ч10-10%. Вместе с тем, под воздействием ЭМИ без введения в пробу МЗ происходило значительное снижение количества эритроцитов по отношению к контрольной пробе.
Вискозиметрическое измерение радиуса гидратной оболочки модельных объектов - наночастиц УДА в присутствие МЗ в концентрациях 5х10-1-5Ч10-10% показало значимое увеличение эффективного гидродинамического радиуса.
Заключение. Показано, что МЗ оказывает протекторное действие на эритроцитарные и модельные мембраны, препятствуя их разрушению под воздействием детергента SDS и ЭМИ. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие гипотезу о том, что протекторный эффект МЗ в концентрациях 5х10-1-5Ч10-10% обусловлен его стабилизирующим действием на структуру сетки водородных связей приповерхностной воды клеток и их моделей.
Литература:
1. Синицин Н. И. Особая роль системы "миллиметровые волны - водная среда" в природе // Биомедицинская радиоэлектроника. 1998. №1. С. 5-23.
2. Кузнецов П. Е. Влияние некоторых опиатов на стабильность искусственных бислойных липидных мембран // Докл. АН СССР. 1998. Т. 358, № 1. С. 125-126.
|
