Действие ИИ на биологические мембраны

Мембраны, наряду с ДНК – основн. мишень ИИ. Биол. мембраны - главн. мишень ИИ в малых дозах (теория).

Основные мембранные структуры:

1) плазматич. мембраны (транспорт, возб-ть клеток, рецепторная коммуникация д/ распознавания внешних стимулов (гормонов и др. хим. в-в)

2) мембрана ЭПР (гладк. – детоксикация, регуляция ионного баланса в клетке; шерохов.- синтез белк. молекул)

3) Митохондрии (силов. станция клеток – синтез молекул АТФ, метаболизм разл. в-в, пластич. ф-ция, обмен липидов, углеводов, белковых молекул)

4) Ядерная мембрана (наружн. и внутр – поступление в ядро молекул, выведение РНК, связь с мол. ДНК).

Структ.- функц. организация мембран.

1) разные типы мембран различаются по своей толще, но в большинстве случаев толщина мембран 5-10 нм.

2) Мембраны – это липопротеиновые структуры (липид+белок). К некоторым липидным и белковым молекулам, на внешних поверхностях присоединены углеводные компоненты (гликозильные группы). Липиды – гликолип., фосфолип, стеролы.

3) Липиды спонтанно образуют бислой. Это объясняется тем, что их молекулы имеют полярные головы(гидрофильн.) и неполярные хвосты(гидрофобн.).

4) Мембранные белки выполняют разнообразные функции (рецепторы, переносчики, преобразователи энергии)

5) Две стороны мембраны могут отличатся одно от другой и по составу, и по свойствам.

6) Мембраны пропускают лишь воду и другие малые молекулы, например молекулы газов. Это свойство названо избирательной проницаемостью.

При воздействии ИИ изменяется проницаем-ть биол. мембран => измен-ся скорость обменных процессов (накопление продуктов в клетке и.т.д.). Влияет на текучесть и микровязкость. При действии ИИ в первую очередь подвергаются разрушению липидный компонент. Белки, подвергаясь ИИ, в области анулярных липидов, будут косвенным образом возд-ть на структ. и f-ее состояние белк. молекул.

Действие ИИ на белки:

+О_2: Происходит образование дисульф. связей, разрыв пептидной цепи, модификация аром. а.к, -О₂: декарбоксил-е, гидроксилир-е, дезаминиров-е. Это приводит к формированию локально измененных участков, изменению конформации мол-лы или ее части. Происходят изменения в белок-белковых, углев.-белковых и белково-углеводных взаимодействиях.

Действие ИИ на фосфолипиды:

Происходит окисление ж.к., разрыв эфирных связей, гидроксилирование, димеризация, дезаминирование. Это приводит к локальным изменениям подвижности ж.к., изменениям состоянияв полярной области фосфолипидов.

В результате происходит изменение конформации двойных связей, наблюдается доступ О₂ в гидрофобную область, сближение мест зарождения свободных радикалов и ненасыщенных связей. => Происходит чрезмерная активация ПОЛ, включается АОС. Наблюдается воздействие продуктов ПОЛ на белковые мол-лы (сшивки, изменения).

Известно, что в норме нативная вязкость, целостность и подвижность клеточных мембран, их функциональная активность поддерживается (даже при действии стрессирующих факторов на организм) за счет процесса перекисного окисления липидов(ПОЛ), регулирующего соотношение концентраций непредельных и предельных жирных кислот в мембранах. В норме интенсивность ПОЛ невысока. При действии на клетку повышенных доз ионизирующей радиации интенсивность ПОЛ резко возрастает. Процессы лучевого поражения протекают при активном участии супероксидрадикала, который образуется при присоединении электрона к молекуле кислорода в присутствии проокислителей. Под влиянием образующихся в повышенных концентрациях свободных радикалов происходит усиление окислительных цепных реакций биолипидов, продуктом этого являются альдегиды и кетоны, кислоты, происходит деструкция непредельных жирных кислот мембранных липидов. Непредельные жирные кислоты как бы выгорают.

В организме животных в нормальных условиях низкий уровень окисления биолипидов обуславливается антиокислителями. При лучевом воздействии такое равновесие нарушается вследствие появления большого количества свободных радикалов. При облучении вначале поражаются липиды клеточных мембран, что приводит к нарушению химизма клетки, а затем образующиеся липидные радиотоксины вызывают окисление молекул органических соединений живой ткани.

29. Определение понятия «опухоли». Характеристика бластоматозного роста и его отличия от других типов тканевого роста, основные биологические особенности опухолей; методы экспериментального воспроизведения новообразований.

Опухоль – патологическое неконтролируемое разрастание клеток, которое продолжается после прекращения действия вызвавших ее причин; проявляется атипизмом, нарушением пролиферации и дифференцировки; передача этих свойств в ряду клеточных поколений.

Опухоли: доброкачественные (характеризуются экспансивным ростом – раздвигают ткани);

злокачественные (инвазивный, или деструктивный, рост, образуются метастазы).

Свойства, присущие доброкачественным и злокачественным опухолевым клеткам – фундаментальные.

Опухолевый рост характеризуется относительной автономностью, нерегулируемостью роста.

Биологические особенности опухолевых клеток.

1) атипизм:

-клеточный (нарушение соотношения ядра и цитоплазмы, клеточный полиморфизм)

-тканевой (изменение соотношения стромы и паренхимы) (вес это – биологический атипизм).

Биохимический атипизм: в опухолевых клетках гликолиз происходит в аэробных условиях. Опухоль активно потребляет глюкозу. В опухоли происходит изменение изоферментного спектра.

Иммунологический атипизм:

- антигенное упрощение (упрощение спектра органоспецифических антигенов);

- антигенная реверсия (возобновление синтеза эмбриональных антигенов);

- антигенная дивергенция (появление других органоспецифических антигенов).

Функциональный атипизм: снижение, изменение либо извращение (приобретение несвойственных организму функций) функций органов.

2) Способность опухоли к прогрессии – способность изменять биологические свойства опухолевых клеток в процессе роста опухоли в сторону повышения злокачественности.

3) системное действие опухоли на организм. Это изменение в тех органах и тканях опухоленосителя, которые не поражены опухолью или отдаленными метастазами. Например: раковая кахексия, паранеопластический синдром, нарушение психических реакций, болевой синдром, появление иммуносупрессии. Это происходит из-за того, что опухолевая клетка является ловушкой глюкозы, азота, антиоксидантов.

4) относительная автономность и нерегулируемость роста.

5) способность к метастазированию.

6) характер роста.

Методы экспериментального воспроизведения новообразования.

1) индукция;

2) трансплантация (прививка опухоли).

Может быть ауто-, изотрансплантация (в пределах одной линии клеток); аллотрансплантация (один вид, но разные линии клеток), ксенотрансплантация (пересадка клеток от разных видов).

3) эксплантация (культивирование клеток).