14 апреля 2016г.
В связи с широким распространением информационных технологий, основывающихся на использовании электромагнитных излучений, особую актуальность приобретает изучение молекулярно-генетических проявлений облучения организма низкоинтенсивным электромагнитным излучением (ЭМИ) сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона [1].
При этом результаты проведенных исследований свидетельствуют о формировании биологически значимых последствий микроволнового излучения частотой 1 ГГц на иммунную и эндокринную систему, с изменением взаимоотношений между ними, что проявляется антионкогенным, иммуномодулирующим и репаративным эффектом [2-8].
Учитывая высокую актуальность разработки новых технологий иммуномодуляции и стимуляции иммунной системы, целью исследования являлось изучение влияния низкоинтенсивного микроволнового излучения частотой 1000 МГц на содержание в мононуклеарных лейкоцитах цельной крови компонентов митоген-активируемых / стресс-активируемых сигнальных путей, ядерного фактора транскрипции NF-kB, белков семейства р53 и BCL2 на фоне инфекционно-воспалительного процесса.
Цель исследования – оценка внутриклеточных молекулярных изменений в условиях кратковременного однократного облучения цельной крови больных внебольничной пневмонией микроволновым излучением частотой 1000 МГц.
Материалы и методы. В исследовании использованы образцы цельной крови больных внебольничной пневмонией (ВП) нетяжелого течения в острой фазе заболевания (3-5 сутки) в возрасте 18-30 лет (n=30). Образцы подвергались СВЧ-облучению 45 минут (частота 1000 МГц, плотность потока мощности менее 100 пВт/см2) аппаратом микроволновой терапии «Акватон-02» (ООО «ТЕЛЕМАК», г. Саратов) [4]. После облучения образцы инкубировали 24 часа в термостате при 37 0С, после чего на градиенте фикол-верографин выделяли мононуклеары. В исследовании использовали 1 мл клеточной суспензии с числом клеток 1.107. Жизнеспособность клеток составляла не менее 90%. Подсчет клеток и анализ жизнеспособности осуществляли с помощью счетчика TC20 (Bio-Rad, США). При проведении исследований использовались наборы реактивов производства CUSABIO BIOTECH (Китай). Иммуноферментный анализ проводился на анализаторе Personal LAB (Adaltis Italia S.p.A., Италия) в соответствии с рекомендациями производителей наборов реактивов.
Статистический анализ проводили с использованием программы Statistica 7.0 (Stat Soft, USA). Сравнение средних значений производили с помощью непараметрического теста Краскела-Уоллиса (H).
Результаты исследования. Под влиянием однократного микроволнового облучения отмечено увеличение внутриклеточного содержания p38MAPK на 18,2% (р=0,011), JNK1/2 на 11,8% (р=0,14), NF-κB на 12,5% (р=0,001), IκB на 22,5% (р=0,00072). В облученных клетках так же наблюдалось повышение содержания белка р53 на 23,1% (p=0,011), р21 на 53,9% (p=0,001), BCL-2 на 11,1% (p=0,12).
В ходе исследования установлен вариабельный характер наблюдаемых эффектов. Так, изменение продукции NF-κB изменялось в диапазоне (макс-мин) от 16,3 до 12,6%; IκB – 26,5-14,9%; JNK 1/2 – 20,8-4,8%; p38MAPK – 33,9-14,3%, p53 – 65,7-15,8%; p21 – 73,9-46,7%; BCL-2 – 18,2-5,5%.
Заключение. Одним из биофизических механизмов наблюдаемых эффектов может являться изменение надмолекулярной структуры воды, являющейся, очевидно, первичным рецептором низкоинтенсивного ЭМИ СВЧ [1, 5]. Биологические эффекты облучения определяются изменением внутриклеточной активности биохимических процессов, в частности, MAPK/SAPK-сигнального пути, модуляцией активности ядерного фактора транскрипции NF-kB, а так же модификацией эпигенетических механизмов [12-14].
При этом изменение содержания в клетках факторов, регулирующих клеточный цикл, а так же определяющий клеточный ответ в случае повреждений генетического материала под влиянием излучения, очевидно, формирует основу противоопухолевого и репаративного эффекта низкоинтенсивных микроволн резонансных молекулам воды частот [15-18].
Список литературы
1. Роль молекулярно-волновых процессов в природе и их использование для контроля и коррекции состояния экологических систем / Петросян В.И., Синицын Н.И., Ёлкин В.А. и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2001. №5-6. С. 62-129.
2. Гистофункциональные преобразования в эндокринных и иммунных органах под влиянием различных режимов электромагнитного излучения / Е.Б. Родзаевская, Ю.В. Полина, И.А. Уварова и др. // Саратовский научно-медицинский журнал. 2009. Т. 5. № 1. С. 36-40.
3. Системные подходы в биологии и медицине (системный анализ, управление и обработка информации) / В.И. Стародубов и др. под ред. А.А. Хадарцева, В.М. Еськова, А.А. Яшина, К.М. Козырева. Тула: ООО РИФ «ИНФРА», 2008. 372 с.
4. Способ терапевтического воздействия на биологические объекты электромагнитными волнами и устройство для его осуществления: пат. 2445134 Рос. Федерация: МПК: A61N500, A61N502 / Власкин С.В., Терехов И.В., Петросян В.И., Дягилев Б.Л., Дубовицкий С.А., Киричук В.Ф., Семиволос А.М. № 2010138921/14; заявл. 21.09.2010; опубл. 20.03.2012, Бюл. № 8. 20 с. : ил.
5. Влияние низкоинтенсивного СВЧ-облучения на внутриклеточные процессы в мононуклеарах при пневмонии / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров и др. // Медицинская иммунология. 2012. Т.14. №6. С. 541-544.
6. Исследование возможности использования нетеплового СВЧ-излучения в реабилитационном периоде у больных внебольничной пневмонией / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров // Физиотерапевт. 2011. №4. С. 12-17.
7. Особенности биологического действия низкоинтенсивного СВЧ-излучения на продукцию цитокинов клетками цельной крови при внебольничной пневмонии / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.О. Ицкович // Цитокины и воспаление. 2012. Т.11. №4. С. 67-72.
8. Функциональное состояние клеток цельной крови при внебольничной пневмонии и его коррекция СВЧ- излучением / И.В. Терехов, А.А. Хадарцев, В.С. Никифоров и др. // Фундаментальные исследования. 2014.№10 (4). С. 737-741.
9. Особенности биологического эффекта низкоинтенсивного СВЧ-облучения в условиях антигенной стимуляции мононуклеаров цельной крови / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров и др. // Физиотерапевт. 2013. №1. С. 26-32.
10. Влияние сверхвысокочастотного излучения нетепловой интенсивности на выраженность адреналинового отека легких и выживаемость крыс в эксперименте / И.В. Терехов, М.С. Громов, М.А. Дзюба и др. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 1. С. 117-122.
11. Оценка альвеолярно-капиллярных нарушений при развитии тяжелого гемодинамического отека легких у крыс и его коррекция с помощью СВЧ излучения / И.В. Терехов, М.А. Дзюба, С.С. Бондарь и др. // Саратовский научно-медицинский журнал. 2011. Т. 7. № 2. С. 389-392.
12. Продукция цитокинов клетками цельной крови реконвалесцентов внебольничной пневмонии под влиянием низкоинтенсивного СВЧ-облучения / И.В. Терехов, А.А. Хадарцев, В.С. Никифоров В.С. и др. // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2014. № 1. Публикация 2-57. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2014-1/4815.pdf. doi: 10.12737/5025.
13. Молекулярные механизмы иммунореабилитации при использовании низкоинтенсивного СВЧ-излучения / И.В. Терехов, В.И. Петросян, Б.Л. Дягилев и др. // Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2011. Т.1. № 5. – С. 34-37.
14. Влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения на процесс дегидратационной самоорганизации гистона Н1 / Г.Е. Брилль, А.В. Егорова, И.О. Бугаева и др. // Фундаментальные исследования. 2013. № 3 (часть 1). С. 27-31.
15. Онко-радиоволны биосферы: аква-фазоволновая модель развития злокачественных новообразований. Ч.1. Радиофизические основы модели / В.И. Петросян, Б.П. Чесноков, Г.Е. Брилль и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 1. С. 3-13.
16. Онко-радиоволны биосферы: аква-фазоволновая модель развития злокачественных новообразований. Ч. 2. Микроморфологические и клинические исследования, аква-фазоволновая модель / В.И. Петросян, Б.П. Чесноков, Г.Е. Брилль и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 2. С. 19-29.
17. Морфофункциональные аспекты противоопухолевого эффекта низкоинтенсивного микроволнового резонансного излучения в эксперименте / Т.Н. Гудцкова, Г.В. Жукова, Л.Х. Гаркави и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2010. Т. 150. № 11. С. 595 – 600.
18. Sunkari V.G., Aranovitch B., Portwood N., Nikoshkov A. Effect of low-intensity electromagnetic field on fibroblast migration and proliferation. Electromagnetic Biology and Medicine. 2011; 30 (2): 80–85.
