Медицинская радиология и радиационная безопасность, 2014. Том 59. № 6. С. 5-17

РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ    

Ф.С. Амбеси-Импиомбато¹, А.А. Иванов^2,3,4, А. Манчини⁵, О.В. Белов⁴, А. Боррелли⁵, А.Г. Молоканов⁶, Т.М. Булынина^2,3, С.В. Ворожцова^2,3, А.Н. Абросимова^2,3, Е.А. Красавин⁴

ВЛИЯНИЕ РЕКОМБИНАНТНОЙ МАРГАНЕЦ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ (rMnSOD) НА ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС МЫШЕЙ, ОБЛУЧЁННЫХ ПРОТОНАМИ

1. Отдел медицинских и биологических наук, Университет Удине, Удине, Италия; 2. Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ; 3. Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва, Россия; 4. Лаборатория радиационной биологии, Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Россия; 5. Группа молекулярной биологии и вирусной онкологии, Отдел экспериментальной онкологии, Национальный институт рака, Неаполь, Италия; 6. Лаборатория ядерных проблем им. В.П. Джелепова, Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Россия

РЕФЕРАТ

Цель: Исследование противолучевых свойств рекомбинантной формы марганец-содержащей супероксиддисмутазы (rMnSOD) на примере мышей, облученных протонами в сублетальной дозе.

Материал и методы: На модели сублетального тотального протонного облучения на фазотроне Объединенного института ядерных исследований (Дубна, Россия) воспроизведена костно-мозговая форма острой лучевой болезни у мышей. В работе использованы мыши- самцы C57Bl/6 категории SPF средней массой тела 24 г. Облучение проведено протонным пучком с энергией частиц 171 МэВ в дозе 4 Гр. Лечение животных выполнялось путем подкожного введения rMnSOD или физиологического раствора хлорида натрия.

Результаты: Шестикратное ежедневное подкожное введение rMnSOD мышам после облучения обеспечило статистически достоверное ускоренное восстановление массы тимуса, массы селезенки и числа лейкоцитов в периферической крови на седьмые сутки после воздействия радиации при отсутствии восстановления по этим показателям в группе, получавшей физиологический раствор. Число кариоцитов в костном мозге у облученных животных на седьмые сутки после облучения превысило значение этого показателя в группе биоконтроля. В группе животных, подвергавшихся введению rMnSOD, гипервосстановление этого показателя было еще более значительным.

Выводы: Результаты, полученные по показателям состояния органов иммунитета и кроветворения, указывают на наличие лечебного эффекта у препарата rMnSOD при острой лучевой болезни на уровне сублетальной дозы протонного облучения.

Ключевые слова: cупероксиддисмутаза, rMnSOD, протонное излучение, острая лучевая болезнь, кроветворение, экспериментальная терапия

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бутомо Н.В., Гребенюк А.Н.. Легеза В.Н. и соавт. Основы медицинской радиобиологии. — СПб.: Фолиант, 2004, 258 с.
2. Terato H., Suzuki K., Nishioka N. et al. Characterization and radioresistant function of manganese superoxide dismutase of Rubrobacter radiotolerans. // J. Radiat. Res., 2011, vol. 52, no. 6, pp. 735–742.
3. Васин М.В. Механизм действия радиопротекторов. // Радиационная медицина. Том 1. Теоретические основы радиационной медицины. Под общей ред. Л.А. Ильина. — M.: AT, 2004, С. 699–711.
4. Imlay J.A., Fridovich I. Assay of metabolic superoxide production in Escherichia coli. // J. Biol. Chem., 1991, vol. 266, pp. 6957–6965.
5. Fukai T., Folz R.J., Landmesser U., Harrison D.G. Extracellular superoxide dismutase and cardiovascular disease. // Cardiovasc. Res., 2002, vol. 55, pp. 239–249.
6. Borrelli A., Schiattarella A., Mancini R. et al. A recombinant MnSOD is radioprotective for normal cells and radiosensitizing for tumor cells. // Free Radic. Biol. Med., 2009, vol. 46, pp. 110–116.
7. Borrelli A., Schiattarella A., Mancini R. et al. The leader peptide of a human rec. MnSOD as molecular carrier which delivers high amounts of Cisplatin into tumor cells inducing a fast apoptosis in vitro. // Int. J. Cancer, 2011, 128, pp. 453–459.
8. Mancini A., Borrelli A., Schiattarella A. et al. Biophysical and biochemical characterization of a liposarcoma-derived recombinant MnSOD protein acting as an anticancer agent. // Int. J. Cancer, 2008, 123, pp. 2684–2695.
9. Mancini A., Borrelli A., Schiattarella A. et al. Tumor suppressive activity of a variant isoform of manganese superoxide dismutase released by a human liposarcoma cell line. // Int. J. Cancer, 2006, 119, pp. 932–943.
10. Borrelli A., Schiattarella A., Mancini R. et al. A recombinant MnSOD is radioprotective for normal cells and radiosensitizing for tumor cells. // Free Radic. Biol. Med., 2009, vol. 46, pp. 110–116.
11. Rahman N.A., Mori K., Mizukami M. et al. Role of peroxynitrite and recombinant human manganese superoxide dismutase in reducing ischemia-reperfusion renal tissue injury. // Transplant. Proc., 2009, vol. 41, pp. 3603–3610.
12. Guillaume M., Rodriguez-Vilarrupla A., Gracia-Sancho J. et al. Recombinant human manganese superoxide dismutase reduces liver fibrosis and portal pressure in CCl4-cirrhotic rats. // J. Hepatol., 2013, 58, pp. 240–246.
13. Pisani A., Sabbatini M., Riccio E. et al. Effect of a recombinant manganese superoxide dismutase on prevention of contrast-induced acute kidney injury. // Clin. Exp. Nephrol. DOI: 10.1007/s10157-013-0828-2 [Epub ahead of print].
14. Molokanov A.G. Forming of the radiotherapy proton beam of the JINR Phasotron. // Probl. Atom. Sci. Tech., 2008, no. 5, 146 p.
15. International Atomic Agency. Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy: An International Code of Practice for Dosimetry Based on Standards of Absorbed Dose to Water. TRS-398. — Vienna: IAEA, 2000, 229 p.
16. Budyashov Yu.G., Karpunin V.O., Kolonuto P.E. et al. A system for the proton beam control during radiotherapy. // Phys. Part. Nucl. Lett., 2006, vol. 3, no. 1, pp. 59–64.
17. Mantz J.M. Method for the quantitative examination of the bone marrow of white rats. // C.R. Seances Soc. Biol. Fil., 1957, vol. 151, no. 11, pp. 1957–1960.
18. Стржижовский А.Д. Количественная оценка длительности существования хромосомных аберраций в клетках различных тканей млекопитающих in vivo. // Генетика, 1972. Т. 8. № 2. С. 93–100.
19. Firuzi O., Miri R., Tavakkoli M., Saso L. Antioxidant therapy: current status and future prospects. // Curr. Med. Chem., 2011, vol. 18, no. 25, pp. 3871–3888.
20. Srinivasan V., Doctrow S., Singh V.K., Whitnall M.H. Evaluation of EUK-189, a synthetic superoxide dismutase/catalase mimetic as a radiation countermeasure. // Immunopharmacol. Immunotoxicol., 2008, vol. 30, pp. 271–290.
21. Jones J.A., Epperly M., Law J. et al. Space radiation hazards and strategies for astronauts/cosmonaut protection. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2013. Т. 58. №. 3. С. 5–23.
22. Takahashi H., Hashimoto Y., Aoki N. et al. Copper, zinc-superoxide dismutase protects from ultraviolet B-induced apoptosis of SV40-transformed human keratinocytes: the protection is associated with the increased levels of antioxidant enzymes. // J. Dermatol. Sci., 2000, vol. 23, no. 1, pp. 12–21.