Анотація до роботи:

Дука Т.І. Дослідження гліального фібрилярного кислого білка головного мозку за дії низьких доз іонізуючої радіації. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.01-радіобіологія.-Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003р.

В дисертаційній роботі висвітлені питання по дослідженню ефектів дії іонізуючої радіації, гемічної гіпоксії та стресу на розподіл та вміст філаментної і розчинної форм ГФКБ у різних відділах та структурах головного мозку щурів. На основі порівняльного аналізу впливу одноразового та фракціонованого рентгенівського опромінення встановлено різний характер розподілу ГФКБ у морфо-функціональних структурах головного мозку в залежності від умов опромінювання, що припускає вибіркову відповідь з боку астроглії на вплив радіації. Вплив іонізуючого випромінювання в дозі 0,25 Гр спричиняє підвищення рівня метгемоглобіну у крові, що свідчить про розвиток гемічної гіпоксії. На основі кількісного аналізу вмісту ГФКБ в структурах головного мозку гіпоксичних самок-щурів, встановлено, що гемічна гіпоксія приводить до змін внутрішньоклітинного вмісту двох форм білка, а також до модифікації їх співвідношення, що дозволяє припустити не тільки змін в кількості астрогліальних клітин, але і про перебудову в системі проміжних філаментів астроцитів. Фракціоноване опромінення щурів в малих дозах призводить до реорганізації астроцитарних філаментів у нащадків і свідчить про залучення астрогліальних клітин у нейрохімічні процеси мозку, які характерні для віддалених наслідків радіації. Встановлені зміни вмісту ГФКБ під час постнатального розвитку щурів в умовах дії пренатального стресу пов'язані з регіональними онтогенетичними відмінностями в гліальному визріванні та з гормональною дією при стресорному впливі, що можуть свідчити про порушення формування гліальних філаментів астроцитів. Вміст ГФКБ у сироватці крові статевозрілих щурів, які зазнали радіаційного та гіпоксичного впливу та у сироватці крові дослідних щурят може свідчити про вихід з пошкоджених астроцитів у кров'яне русло.

1. Одноразове та фракціоноване тотальне рентгенівське опромінення щурів за дози 0,25 Гр спричиняють реорганізацію проміжних філаментів астроцитів, що супроводжується кількісними змінами ГФКБ у динаміці експерименту. Встановлений різний характер розподілу ГФКБ у морфо-функціональних структурах головного мозку щурів в залежності від умов опромінення.

- при одноразовому опроміненні визначені різноспрямовані зміни вмісту філаментної форми ГФКБ через 24 години: збільшення у гіпокампі (на 364,3%), зниження у варолієвім мості (на 58,4%), смугастому тілі (на 68,75%), середньому мозку (на 72,6%), мозочку (на 41,1%) і корі великих півкуль головного мозку (на 30,1 %) у порівнянні з контрольним рівнем. Вміст розчинної форми ГФКБ підвищувався у середньому мозку на 5 добу, смугастому тілі та гіпокампі через 12 годин після дії радіації.- при фракціонованому опроміненні спостерігають менш виражені і протилежно спрямовані зміни вмісту філаментної форми ГФКБ в порівнянні з одноразовим впливом радіації в усіх досліджуваних структурах мозку, за винятком варолієвого мосту, що припускає вибіркову відповідь з боку астроглії на дію радіації. Відзначено збільшення розчинної форми ГФКБ у корі головного мозку та зменшення концентрація досліджуваного білка в гіпокампі та смугастому тілі дослідних щурів.

2. Нітритна метгемоглобінемія середньої тяжкості спричиняє зміни концентрації філаментної та розчинної форм ГФКБ, а також їх співвідношення у структурах головного мозку дослідних щурів. Встановлено збільшення філаментної форми ГФКБ в корі головного мозку, мозочку і середньому мозку в 2,3, 2,6, 1,8 рази відповідно. Зміни концентрації розчинної форми ГФКБ спостерігалися в усіх відділах та структурах мозку гіпоксичних самок.

3. Фракціоноване рентгенівське опромінення самок за дози 0,25 Гр приводить до збільшення концентрації ГФКБ у функціонально та морфологічно різних структур мозку нащадків на ранніх етапах онтогенетичного розвитку. Встановлено підвищення вмісту філаментної форми ГФКБ на 6 добу після народження (в середньому мозку, мозочку і в гіпокампі), що свідчить про підсилення астроцитарної реакції мозку. Рівень розчинної форми ГФКБ зростав в мозочку, смугастому тілі і гіпокампі дослідних щурів на 18 добу після народження.

4. За умов пренатальної гемічної гіпоксії відбуваються зміни постнатальної експресії філаментної та розчинної форм ГФКБ: вміст філаментного ГФКБ збільшувався у корі головного мозку на 1 добу постнатального розвитку на 55,6%, згодом на 6 і 12 доби після народження приріст склав 36,1% і 58,1% відповідно в структурах головного мозку щурят гіпоксичних самок; збільшення вмісту розчинної форми ГФКБ визначалося у варолієвім мості на 6 та 12 доби після народження (в 5,4 і 3,4 рази відповідно) у порівнянні з контрольною групою.

5. В умовах дії пренатального стресу встановлено збільшення вмісту ГФКБ у 30 – денних нащадків стресованих самок у корі великих півкуль, варолієвім мості на 95,8% і 71,9% та зниження в смугастому тілі і мозочку на 22,7% і 31,7% відповідно, що пов'язано з регіональними онтогенетичними відмінностями в гліальному визріванні та з гормональною дією при стресорному впливі.

6. Встановлена наявність ГФКБ у сироватці крові статевозрілих щурів та їх нащадків, які зазнали радіаційного та гіпоксичного впливу, що може свідчити про зміни проникності ГЕБ у експериментальних тварин. Отримані результати дозволяють розглядати даний нейроспецифічний білок як маркер оцінки ступеня тяжкості та спрямованості перебігу патологічних станів у головному мозку.

Список опублікованих за темою дисертації робіт

1. Дука Т.І., Лещінська І.О., Чорна В.І. Імуноферментне визначення вмісту ГФКБ у сироватці крові нащадків опромінених щурів динаміці постнатального розвитку // Сб. науч. трудов, Днепропетровск, 1997. - С. 86-90.

2. Дука Т.І., Чорна В.І. Гліальний фібрилярний кислий білок у головному мозку щурів, які зазанали пренатального стресу // Heйрофизиология / Neurophysiology. – 1999. – T. 31, №4. - C. 348 - 350.

3. Дука Т.И., Лещинская И.А., Черная В.И. Влияние гемической гипоксии средней тяжести на содержание NCAM и ГФКБ в развивающемся мозге и мозге взрослых животных // Доповіді НАН України. - 2000. - № 4. - с. 164 - 170.

4. Дука Т.И., Лещинская И.А., Черная В.И. Иммуноферментное определение нейрональной молекулы клеточной адгезии (NCAM) и глиального фибриллярного кислого белка (ГФКБ) в сыворотке крови хронически облученных крыс в дозе 0,25 Гр // Вісник Дніпропетровського університету. – 2000. – Т.8,вип. 2. – С. 6 - 10.

5. Лещинська І.О., Дука Т.І., Шаповалова М.С., Черна В.І. Вміст нервовоспецифічних білків NCAM, ГФКБ та S-100 у сироватці крові щурів після одноразового опромінення дозою 0,25 Гр // Український радіологічний журнал. – 2000. – Т.8,вип. 2. – С. 164-167.

6. Лещинская И.А., Дука Т.И., Черная В.И. Поведенческие реакции и содержание нейроспецифических белков в мозге крыс после однократного радиационного воздействия // Heйрофизиология / Neurophysiology. - 2000. - Т.32, №1. - С.22-28.

7. Дука Т.І., Лещинська І.О., Чорна В.І. Імуноферментне визначення вмісту ГФКБ у сироватці крові нащадків опромінених щурів у динаміці постнатального розвитку // Вісник біології. - 2001. - вип. 34. –С. 12-14.

8. Duka T.I., Leshchins’ka I.A., Chornaya V.I. The NCAM and GFAP level of rats brain after hemic hypoxic injury // 29^th Annual Meeting Society for Neuroscience (abstracts)-USA, Miami, 1999. - V. 25, Р 570.

9. Leshchins’ka I.A., Duka T.I., Chornaya. V.I. The sexual difference of NCAM and GFAP levels in rat brain after irradiation of 0,25 gy X-ray singly. // 29^th Annual Meeting Society for Neuroscience (abstracts). - USA, Miami, 1999. - V. 25, - Р. 217.

10. Duka T.I., Leshchins’ka I.A., Kudersky A.V., Chornaya V.I. The NCAM and GFAP level of rats brain after prenatal hemic hypoxic injury // The Int. conference for Students Young Physicians (abstracts). - Lviv, 1999. - P. 104.

11. Duka T.I., Leshchyns’ka I.A., Chornaya V.I. The NCAM and GFAP level in rats brain after hemic hypoxic injury // FENS Winter School. Abstr. - Austria, 1999. - Р. 23.

12. Leshchyns’ka I.A., Duka T.I., Chornaya V.I. The sexual difference of NCAM and GFAP levels in rat brain and blood serum after irradiation of 0,25 Gy X-ray singly // FENS Winter School. Abstr. - Austria, 1999.- Р. 12.

13. Leshchyns’ka I.A., Duka T.I., Shapovalova M., Chornaya V.I. The NCAM, GFAP and S100b levels in blood serum of low dose X-irradiated rats // J. Neurochemistry. - 1999. - V.73, suppl. - S58A. -Р.58.