Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

Кожокару А.Ф.

Известно, что радиобиологический эффект действия ионизирующего (γ- и УФ-облучения, жестких космических лучей) и неионизирующего (ЭМИ) облучения высокой интенсивности проявляется в сильном влиянии на электронную структуру ДНК, в одно- и двунитиевых разрывах ДНК, запуске процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), образования свободных радикалов (СР) липидов и белков, перекисей и гидроперекисей воды, в изменении физических и химических свойств биологических молекул. Нами показано, что продукты ПОЛ, образующиеся также при любом патологическом процессе, повреждают клеточные и митохондриальные мембраны, мембраны эритроцитов и нервных клеток, снижают иммунитет, уменьшают активность процессов деления клеток и образования энергии. Ионизирующие и неионизирующие излучения низких интенсивностей индуцируют образование предельно малых концентраций СР, но даже незначительная активация химических реакций в этом случае достаточна для проявления окислительного стресса, изменения окислительно-восстановительного потенциала клеток и тканей, инициации цепных химических реакций, модификации ковалентных связей молекул, активации ферментных систем, увеличения количества биогенных аминов в организме.

  1. На мембранных системах и целом организме нами был разработан комплексный биофизический экспресс-метод (КБМ) исследования первичных механизмов действия радиации и биологически активных соединений (БАС), проявляющих радиопротекторное (РП) и радиомиметическое (РМ) действие, являющихся природными и синтетическими соединениями из класса биофлавоноидов (БФ), бензимидазолов, убихинонов, каротиноидов, нитрофуранов, углеродных наноструктур (фуллеренов), органических соединений селена, салициланилидов, адаптогенов (женьшень, элеутерококк и др,), стероидных гормонов, одно- и двухосновных серосодержащих кислот. Метод включает также способы определения токсичности, стабильности препаратов во времени, характера влияния БАС на экосистемы и степени загрязнения окружающей среды.
  2. Показано, что на молекулярно-клеточном уровне первичные механизмы действия природных нетоксических веществ (дигидрокверцетин, катехины, антоцианы, флавонолы, гидрохалконы, госсипол, ликопин, эхинохром, адаптогены), имеющих радиозащитный терапевтический эффект после облучения организма в различных дозах, реализуются в их способности связывать СР, увеличивать протонную проводимость мембран, увеличивать синтез макроэргических соединений в мембранах митохондрий, повышать активность дыхательных ферментов. Помимо стимулирующего влияния на биоэнергетику, эти препараты способны регулировать пассивный транспорт ионов Са2+, К+, Na+, Cl-, воздействовать на структуру дипольных молекул воды и синтез нуклеиновых кислот (ДНК).
  3. Показано, что некоторые из перечисленных в пункте 1 препаратов влияют на состояние трансмембранных ионных каналов, рецепторы и потенциал возбудимых мембран, регулируемые Nа,К-АТФазой, Nа,Са- и Nа++-обменными помпами, а также совокупностью ферментов, входящих в систему регуляции протеинкиназы А, включающей хеморецепторы, ц-АМФ, ц-ГМФ, фосфодиэстеразы, фосфолипазу А, кальмодулин, и в систему протеинкиназы С (ПКС), связанной с регуляцией дифференцировки и деления клетки. Взаимодействие стимуляторов роста и гормонов с рецепторами клеточных мембран приводит к активации ПКС через увеличение концентрации таких вторичных мессенджеров, как диацилглицерол и ионы кальция. 80%-85% известных к настоящему времени лекарственных веществ обладают мембранотропным действием.
  4. На физиологическом уровне некоторые из указанных препаратов положительно влияли на центральную и периферическую нервную системы, на иммунную систему, на клеточную пролиферацию и на кроветворную систему, на систему эпителия тонкого кишечника, что, в целом, приводило к ускорению обменных процессов, увеличению устойчивости организма к патологиям и неблагоприятным внешним факторам. Для профилактики от летального и сверхлетального действия высоких доз радиации (7-16 Гр) нами предлагаются другие, более эффективные соединения (шифр Т-1, ТХСД) с иным механизмом действия.
  5. Экспериментально были установлены основные закономерности изменений биологической активности БАС, связанной с химической структурой препаратов. Так, БФ растений и ряд других исследованных препаратов проявляли различную по интенсивности антиоксидантную и радиозащитную активность при γ-облучении лабораторных животных в зависимости от наличия заместителей Cl-, Br-, I-, NO2, NH, COOH, от концентрации и количества ОН-групп в бензольных кольцах, являющихся ловушкой для СР. Были исследованы конкретные структурные перестройки и изменения физико-химических свойств мембран, возникающие после облучения, - при введении известных РП и РМ, а также вновь синтезированных и природных веществ, радиозащитное действие которых не исследовалось.
  6. С помощью КБМ среди большой группы химических веществ, выделенных из растений, микроорганизмов и морских животных Дальневосточной флоры и фауны, отобраны 4 препарата (шифр МА, ТА, По, ЭХ), которые соответствуют лечебно-профилактическим требованиям, предъявляемым к РП с высоким индексом фактора изменения дозы. Препараты могут применяться на АЭС, атомных подводных лодках, протонных и нейтронных ускорителях, в длительных космических полетах (на Марс), для реабилитации онкологических больных после радиотерапии.
  7. Теоретически обобщены и экспериментально исследованы механизмы действия малоизученных физических факторов внешней среды на различные биологические объекты: СВЧ ЭМИ особо низкой интенсивности при сложно организованной модуляции, физических излучений от принципиально новых источников (высокоэнергетические импульсные электромагнитные воздействия - поля коронного разряда), которые вызывают деструктивные изменения в надмембранных, мембранных и внутриклеточных структурах опухолевых клеток и патогенных микроорганизмов, вызывая торможение их пролиферативной активности и гибели. Проведено комплексное физиологическое и биохимическое исследование влияния высокоэнергетических импульсных разрядов на прорастание различных семян, на функциональную активность ЦНС и других органов млекопитающих.
  8. Учитывая гипотезы о роли свободно-радикальных процессов в механизмах нелинейных биологических эффектов слабых ЭМИ радиочастотного диапазона, представлений о солитонных эффектах в кластерах жидкой фазы воды и концепции дистанционного фактора в радиационном гормезисе, можно будет во многом прояснить механизмы действия слабых ЭМИ различных диапазонов частот, излучения от мобильных телефонов и различной бытовой техники, вторичных биогенных излучений от поляритонов (изменение рН, микровязкости, удельной электропроводности и времени спин-спиновой и спин-решеточной релаксации молекул воды), наметить пути защиты человека от этих излучений природными и синтетическими РП, выявленными методом КБМ, предложенным нами. Для усиления эффекта природных и синтетических РП предлагается совместное их использование с другими комплексными терапевтическими средствами (ликолам, ликопрофит, гинкго билоба, фенотропил, мексидол, углеродные наноструктуры, бактериородопсин, АДФ и АТФ, низкомолекулярная ДНК) и с матричными аппликаторами, разработанными Фондом «АЙРЕС», исследованными нами. В медицинской практике используются также другие терапевтические свойства радиопротекторных препаратов, разработанных нами. Применяются: 1) тегалид из класса салицилинилидов в качестве фасциолоцида, 2) битионол из класса двухосновных кислот - как противобактерицидный и фасциолоцидный препарат, 3) дигидрокверцетин (препарат «Капиллар») из класса БФ с антиоксидантным действием - как капилляроукрепляющее средство и иммуностимулятор, 4) убихинон Q10 с антиоксидантным и энергостимулирующим действием (препарат «Кудесан») - для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, астенического синдрома и как косметическое средство, 5) БФ госсипол (в составе препарата «Батридин») - как противовирусный, противобактерицидный и контрацептивный препарат, 6) эхинохром выделен из клеток морского ежа) с антиоксидантным действием - как кардиостимулятор, нейропротектор.