Cтраница 4
Облученный материал фиксировали через различные промежутки времени после облучения. При малых дозах ( см. кривую для 2 5-минутной экспозиции) задержка митоза на стадии, непосредственно предшествующей профазе, приводит к первоначальному уменьшению числа митозов. Когда митотическая активность восстанавливается, к делению приступают клетки двух классов. К одному классу относят клетки, бывшие в момент облучения настолько далеко от стадии деления, что к моменту достижения стадии, на которой задерживается процесс митоза, они уже успевают оправиться от действия полученной дозы. Эти клетки делятся, таким образом, вовремя. Кдру-гому классу относят клетки, которые в момент облучения находились на стадии ранней профазы и дальнейшее развитие которых было на несколько часов задержано. [46]
На рисунке показана митотическая активность клеток в зависимости от мутагена и его концентрации. Прослеживается закономерное снижение митотической активности при увеличении концентрации химических мутагенов. Исключение составляет ДАВ, увеличение концентрации которого оказывало незначительное влияние на митотический индекс, однако и в этом случае, он ниже, чем в контроле. [47]
Для определения процента бластной трансформации учитывают сумму бластов и переходных форм на 100 клеток. Аналогичный подсчет делают в контроле. При наличии специального оснащения митотическую активность определяют по интенсивности включения меченного радиоизотопами тимидина. [48]
Хорошо известно, что при резекции средней и левой боковой долей печени у взрослой крысы оставшаяся часть начинает уже через несколько часов интенсивно регенерировать и через несколько дней достигает первоначального размера. Во время регенерации печени происходит быстрый рост клеток и их интенсивное деление, причем максимум митотической активности приходится примерно на 24 час после операции. В этот период синтез ДНК протекает очень быстро в отличие от нормальной печени, в которой ДНК практически не обновляется ( стр. [49]
Микроядерным тестом возможно определять точки приложения мутагенов, действующих на хромосому или аппарат деления клетки, на основании относительных размеров индуцируемых ими микроядер. Показано, что увеличение числа клеток с микроядрами при воздействии бензамида на первичные культуры клеток сопровождается уменьшением митотического индекса, слипанием и отставанием хромосом, аномалиями веретена, образованием хромосомных мостов, конденсацией хромосом и хроматидными разрывами. Параллельное увеличение числа клеток с микроядрами и с патологиями деления, как правило, сопровождается подавлением митотической активности. Это может быть обусловлено понижением жизнеспособности клеток с микроядрами. При высоких концентрациях мутагена нарушается линейный характер числа микроядер в зависимости от дозы мутагена. Токсические дозы могут приводить к ингибированию деления клеток и их гибели с уменьшением регистрируемого числа клеток с микроядрами. В то же время некоторые исследователи полагают, что корреляция между частотой микроядер и митотическим индексом очень низка. Имеется четкая зависимость числа клеток с микроядрами от дозы мутагена. Некоторое несоответствие, по-видимому, обусловлено природой мутагена или же объектом исследования. Так, уровень клеток с микроядрами зависит от генотипа организма и его видовой принадлежности. Например, согласно полученным нами данным, уровень эритроцитов с микроядрами в периферической крови на порядок выше у мышей, чем у человека или обезьян, кроме того, число клеток с микроядрами больше у старых животных, что, возможно, отражает связанную с возрастом сниженную способность клеток к репарации. [50]
Наиболее существенные повреждения клетки возникают в ядре, основной молекулой которого является ДНК. Ядро у млекопитающих проходит четыре фазы деления; из них наиболее чувствителен к облучению митоз, точнее его первая стадия - поздняя профаза. Клетки, которые в момент облучения оказываются в этой стадии, не могут вступить в митоз, что проявляется первичным снижением митотической активности спустя 2 ч после облучения. Клетки, облученные в более поздних стадиях митоза, или завершают цикл деления без каких-либо нарушений, или в результате инверсии обменных процессов возвращаются в профазу. Речь идет о радиационной синхронизации митозов, когда клетки с запозданием снова начинают делиться и производят чисто внешнюю компенсацию первоначального снижения митотической активности. Нарушения ДНК могут вести к атипическому течению клеточного деления и появлению хромосомных аберраций. [51]
Поэтому, выражая токсичность или мутагенность того или иного препарата, следует учитывать не только вид, пол, возраст животного, но и фазу ритма чувствительности. В одной из первых работ [ Mottram, 1945 ] в этом плане было показано значение времени суток для результата воздействия канцерогена. Автор, смазывая бензпиреном кожу бока у одной из групп мышей в полдень, у другой в полночь, установил, что достоверно большее число опухолей образуется при обработке животных канцерогеном в полночь, что объясняется неодинаковой митотической активностью в эпидермисе в разные периоды суток. [52]
В настоящее время мы располагаем рядом данных, подтверждающих сделанное предположение. Так, например, нами установлено, что введение ацетоксана вызывает активизацию деятельности двух тесно взаимосвязанных эндокринных органов - гипофиза и коры надпочечника. Соответствующие данные уже опубликованы [3], и поэтому сейчас подчеркнем лишь, что это заключение сделано на основании целой совокупности общепринятых цитологических критериев, в частности на основании изменения содержания в коре надпочечника аскорбиновой кислоты и жира, изменения митотической активности и размера ядер соответствующих клеток. [53]
Низшие сульфиды, в особенности диметилсульфид, сильно раздражают кожу, вызывая некроз. Вместе с тем отмечено, что сульфиды стимулируют рост волос. Детальные исследования ряда авторов [25-27] показали, что нанесение сульфидов на кожу животных вызывает в ней значительные метаболические перестройки, при этом наряду с симптомами воспаления ( расширения сосудов, отечность ткани, утолщение кожи и подкожного слоя) наблюдается усиление синтеза нуклеиновых кислот в эпидермисе, повышение митотической активности клеток росткового слоя, увеличение диаметра волосяных луковиц и эпителиального влагалища волос, количества волос в составе пучка. [54]
Нарушение цитотомии приводит к увеличению многоядерности. В меристеме корешков, обработанных кумарином, происходит уве-личение количества многоядерных клеток. При этом случаев, ана-логичных амитозу, отмечено не было. При действии кумарина и концентрациях влияющих на митотическую активность, - наблюда-ется обратная зависимость между концентрацией и уровнем многоядерности: с уменьшением концентрации от 5 10 1 до 5 - 10 - 3 % уровень многоядерности увеличивается. С повышением концентрации кумарина изменяется и число ядер в многоядерных клет-ках. Кумарин в минимальной концентрации 5 10 - 4 % способствовал образованию двух -, трех - и четырехъядерных клеток. [55]
Концепция циркадианных ритмов подтверждается обширными экспериментальными данными. Эндогенный околосуточный ритм свойствен большому числу различных физиологических процессов. То обстоятельство, что такой периодике подвержен и уровень основного обмена, свидетельствует об эндогенном характере циклов метаболизма и температуры тела. Широко известна четкая суточная периодика митотической активности клеток, которая, как правило, находится в противофазе с циклом общей активности, что, возможно, отражает рациональное распределение энергозатрат организма на протяжении суток. [56]
Наиболее существенные повреждения клетки возникают в ядре, основной молекулой которого является ДНК. Ядро у млекопитающих проходит четыре фазы деления; из них наиболее чувствителен к облучению митоз, точнее его первая стадия - поздняя профаза. Клетки, которые в момент облучения оказываются в этой стадии, не могут вступить в митоз, что проявляется первичным снижением митотической активности спустя 2 ч после облучения. Клетки, облученные в более поздних стадиях митоза, или завершают цикл деления без каких-либо нарушений, или в результате инверсии обменных процессов возвращаются в профазу. Речь идет о радиационной синхронизации митозов, когда клетки с запозданием снова начинают делиться и производят чисто внешнюю компенсацию первоначального снижения митотической активности. Нарушения ДНК могут вести к атипическому течению клеточного деления и появлению хромосомных аберраций. [57]
На этом основании сделано заключение, что тимидин ускоряет синтез ДНК, позволяя обходить реакцию метилирования дезоксимонофосфата. Вследствие этого сокращается митотический цикл и увеличивается число делящихся клеток. По мнению данных авторов, используемая доза пиримидина слишком мала, чтобы вызывать серьезные сдвиги пула и ускорить синтез ДНК. Подробный анализ распределения митозов по фазам показал, что установленный эффект связан с увеличением продолжительности метафазы, а не с повышением митотической активности популяции путем стимуляции синтеза ДНК. Эти данные [ Вагг, 1963 ] нашли полное подтверждение в других исследованиях [ Ames, Mitra, 19671, которыми было показано, что в результате 30-минутного воздействия на клетки экзогенным тимидином в концентрации 29 - 10 - 6 ( как меченым, так и немеченым) при увеличении продолжительности метафазы происходит значительное увеличение митотического индекса. [58]