Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Количественные закономерности модификаций терморадиационной чувствительности клеток инкубационными средами различной тоничности

Диссертация: Количественные закономерности модификаций терморадиационной чувствительности клеток инкубационными средами различной тоничности
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Таким образом, гипертермия вызывает в клетках прокариотов обратимые и малообратимые термические повреждения. Величина обратимости, как было показано в диссертации, зависит от интенсивности термического воздействия. Менее интенсивное, но длительное термическое воздействие (при более низких температурах) индуцировало менее обратимые повреждения. Термическое воздействие при более высоких… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ МОДИФИКАЦИИ ТЕПЛОВОЙ И РАДИАЦИОННОЙ ИНАКТИВАЦИИ КЛЕТОК
    • 1. 1. Особенности инактивации клеток при комбинированных воздействиях
    • 1. 2. Молекулярно-клеточные аспекты термо- и радиочувствительности клеток
    • 1. 3. Нарушение проницаемости клеточных мембран под действием гипертермии
    • 1. 4. Влияние сред с различным осмотическим давлением на термочувствительность клеток
    • 1. 5. Постановка целей и задач данной работы
  • Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
    • 2. 1. Объекты исследования
    • 2. 2. Источники воздействия и используемая аппаратура
    • 2. 3. Методы исследования
    • 2. 4. Кривые выживаемости
    • 2. 5. Статистическая обработка полученных результатов.'
  • Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 3. 1. Зависимость от интенсивности термического воздействия инактивации и восстановления клеток и их модификации солевыми средами
    • 3. 2. Устойчивость и способность к восстановлению делящихся и покоящихся клеток после воздействия гипертермии, ионизирующего излучения, ультразвука и осмотических шоков
    • 3. 3. Модификации клеточного восстановления после термического воздействия на бактерии Е. coli средами разной тоничности и агрегатного состояния
    • 3. 4. Защита клеток от повреждений, вызванных гипертермией и ионизирующим излучением, средами с различной осмолярностью
    • 3. 5. Термическое воздействие с разными скоростями прогрева и осмотический гомеостаз клеток
    • 3. 6. Значение осмотического гомеостаза для клеток при терморадиационном воздействии
  • ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • ВЫВОДЫ

Количественные закономерности модификаций терморадиационной чувствительности клеток инкубационными средами различной тоничности (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ. Хорошо известно, что живые организмы постоянно подвергаются комбинированным многофакторным воздействиям. Особую актуальность эта проблема приобрела в связи с насыщением среды обитания человека и животных различными физическими и химическими агентами, синергически взаимодействующими при их одновременном или последовательном применении. К таким наиболее широкораспространенным агентам можно отнести ионизирующие излучения, термический фактор и различные химические агенты, усугубляющие комбинированное действие этих факторов. Многообразие факторов внешней среды обуславливает необходимость изучения общих закономерностей комбинированных воздействий с целью прогностической оценки ожидаемых последствий. К настоящему времени в отечественной и зарубежной литературе накопилось достаточно много экспериментальных данных подобного рода. В то же время имеется недостаточно систематических работ, касающихся модификаций терморадиационной чувствительности клеток инкубационными средами различной тоничности. Актуальность этой проблемы заключается в том, что гипои гипертонические среды модифицируют в значительной степени термои радиочувствительность клеток при раздельном или сочетанном применении этих факторов. Важность этого направления исследования возрастает в связи с необходимостью оценки неблагоприятных последствий загрязнения окружающей среды этими факторами.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью данной работы являлось установление закономерностей модификаций терморадиационной чувствительности клеток инкубационными средами различной тоничности.

В связи с поставленной целью следует решить следующие задачи:

— изучить влияние некоторых химических соединений на эффективность инактивации и защиты бактериальных клеток при действии гипертермии и ионизирующего излучения;

— оценить влияние повреждающего действия гипертермии в различных режимах термического воздействия, скорости прогрева и перепада температур на термоустойчивость клеток;

— установить значимость тоничности инкубационных сред в тепловой гибели и защите от нее бактериальных клеток;

— исследовать участие осмотического гомеостаза в тепловой радиосенсибилизации бактериальных клеток-, ¡-у.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые показана зависимость термоинактивации бактериальных клеток и ее модификации N солевыми средами от/интенсивности теплового воздействия. /.

Показано, что в зависимости от условий инкубации, влияющих на осмотический гомеостаз бактериальных клеток, их можно как защищать, так и допоражать при тепловом воздействии. Гипертонические концентрации некоторых химических веществ, присутствовавших в момент воздействия, защищали клетки как от термо-, так и от радиационных повреждений.

Приведены оригинальные данные, демонстрирующие важность — осмотического давления в проявлении влияния режима термического воздействия на чувствительность бактериальных клеток.

Получены систематические экспериментальные данные, показывающие значимость тоничности инкубационных сред в биологических последствиях отдельного и комбинированного действия радиационного и термического факторов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Полученные экспериментальные данные могут иметь практическую значимость для прикладной радиобиологии, медицинской и сельскохозяйственной радиологии при разработке оптимальных режимов промышленной и сельскохозяйственной терморадиостерилизации, а также для разработки эффективных режимов лучевой терапии злокачественных новообразований. Результаты работы имеют и фундаментальное значение, поскольку дополняют современный уровень представлений о синергических взаимодействиях.

Полученные в данной диссертации новые результаты используются при чтении лекционных курсов «Экологическая биофизика» и «Сочетанные воздействия факторов окружающей среды» в Обнинском институте атомной энергетики.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации доложены на: Всесоюзном рабочем совещании по проблемам радиочувствительности хромосом (Обнинск, 1984) — II Всесоюзной конференции по прикладной радиобиологии (Киев, 1985) — Всесоюзной конференции «Синергизм действия ионизирующей радиации и других физических и химических факторов на биологические системы» (Пущино, 1988) — I Всесоюзном радиобиологическом съезде (Пущино, 1989) — научной конференции «Новое в гигиеническом нормировании неионизируюпщх излучений» (Ленинград, 1989) — II Всесоюзном симпозиуме с международным участием «Гипертермия в онкологии» (Минск, 1990) — Всесоюзной конференции «Проблема синергизма в радиобиологии» (Пущино, 1990). Основные результаты диссертации опубликованы также в статьях: Морозов И. И., Ансимова Н. С., Дергачева И. П., 1984; Морозов И. И., Дергачева И. П., Ансимова Н. С., 1986;

Морозов И.И., Ансимова Н. С., Дергачева И. П., Петин В. Г., 1990.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Работа изложена на 160 страницах и состоит из введенияобзора литературыописания материалов и методов исследованияглавы, содержащей экспериментальные результатызаключения и обсуждения результатов исследованийвыводови списка литературы, содержащего 211 источников, из которых 72 опубликованы на русском языке и 139 — на иностранных. Результаты работы.

ВЫВОДЫ.

1. Объем и динамика восстановления бактерий Е. coli В/г от термоповреждений зависят от интенсивности термического воздействия: инактивация клеток при более низкой воздействующей температуре (50 °С) носила более необратимый характер, в то время как клетки, инактивированные при 54 и 60 °C, в значительной степени восстанавливались от термоповреждений.

2. Эффективность инактивирующего действия кратковременного осмотического шока, воздействующего после термической обработки бактерий Е. coli В/г, зависит от интенсивности термического воздействия: выживаемость клеток, инактивированных при 50 °C, не модифицировалась гипои гипертоническими шоками, в то время как выживаемость клеток после действия более высоких температур (52, 60 °С) снижалась в условиях осмотического шока.

3. Условия выдерживания батерий Е. coli В/г в период сразу после теплового воздействия приводят как к восстановлению клеток от термоповреждений, так и к их допоражению. Восстановление происходило в изотонических жидких средах и отсутствовало на агаризованных, а также в гипои гипертонической средах.

4. Защита бактериальных клеток Е. coli В/г гипертоническими растворами NaCl, присутствовавшими в момент гипертермического воздействия, была более эффективна при 60 °C, чем при 50 °C. Гипертонические растворы NaCl, присутствовавшие в момент облучения, защищали бактериальные клетки также и от действия ионизирующего излучения. Факт, что некоторые соединения (NaCl, NH4C1, сахароза, глюкоза и глицерин) защищают бактерии от термических и радиационных повреждений в гипертонических концентрациях свидетельствует о том, что в основе радиои термозащитного действия этих соединений может лежать механизм, связанный с поддержанием клеточного осмотического гомеостаза.

5. Термочувствительность клеток бактерий Е. coli В/г зависит от режима термического воздействия: увеличение скорости прогрева, а также резкие перепады температуры термического воздействия увеличивают поражаемость клеток по тестам жизнеспособности и усиления проницаемости (транспортных свойств). Гипертонические условия при термовоздействии с разными скоростями прогрева защищали клетки от термоповреждений и нивелировали влияние скорости прогрева на термоинактивацию клеток.

6. Величина тепловой радиосенсибилизации клеток Е. coli В/г зависела от тоничности среды, в которой происходило воздействие гипертермии и ионизирующего излучения на клетки: гипотоническая солевая среда увеличивала эффект синергизма, изои гипертонические — снижали величину тепловой радиосенсибилизации вплоть до защиты клеток от комбинированного воздействия тепла и радиации. Следовательно, осмотический гомеостаз клеток может иметь значение в проявлении эффекта синергизма при комбинированных терморадиационных воздействиях.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Рассматривая представленную работу в целом, можно отметить ряд впервые полученных неординарных данных. Прежде всего было показано, что объем и динамика восстановления бактерий от термоповреждений зависит от интенсивности термического воздействия: инактивация клеток при более низкой воздействующей температуре (50 °С) носила более необратимый характер, в то время как клетки, инактивированные при 54 °C и 60 °C, в значительной степени восстанавливались от термоповреждений.

Из литературы известно, что восстановление от термоповреждений для ~большинства бактерий зависит, в первую очередь, от ресинтеза рибосомальной РНК и рибосомальных субъединиц (Sogin S.J., Ordal Z.J., 1967; Tomlins R.I., Ordal Z.J., 1971; Hurst A. et al., 1984) и восстановления клеточной мембраны, в том числе мембранных белков (Iandolo J.J., Ordal Z.J., 1966; Hurst A. et al., 1984). Полученные нами данные носят несколько неожиданный характер. Логично было бы ожидать, что объем восстановления будет снижаться с увеличением интенсивности теплового воздействия, поскольку при этом должно нарастать число более «тяжелых», а следовательно, менее обратимых повреждений. В то же время тепловое воздействие при более низких температурах должно приводить к формированию более обратимых повреждений, но фактически оказалось наоборот. Несколько объяснений может быть предложено полученным данным.

Во-первых, при действии более низких температур образуется большее число обратимых повреждений (потенциально летальных повреждений), чем в случае применения интенсивного термического воздействия. Для их устранения необходимы системы восстановления, которые, будучи в этом случае более полно задействованы, исчерпывают свои возможности в процессе самого воздействия, что и проявляется в кажущемся снижении эффективности восстановления после термического воздействия. Фактически же возможности восстановления могли реализоваться в процессе самого воздействия.

Во-вторых, в процессе длительного термического воздействия в непитательных условиях может происходить истощение каких-то компенсаторных механизмов, ответственных за восстановление клеток. В пользу этого предположения может свидетельствовать тот факт, что процесс восстановления после термического воздействия при 50 °C ограничен 30 минутами выдерживания в режиме восстановления, после чего наблюдается даже некоторое уменьшение выживаемости клеток, в то время как процесс восстановления после действия высоколетальной температуры (60 °С) продолжался более 2 часов.

На основании полученных данных выбор в пользу того или иного предположения сделать пока не представляется возможным. Однако, поскольку по нашим и литературным данным (Gerner E.W. et al., 1980; Волков Е. И., Полежаев A.A., 1983; Морозов И. И. и др., 1982) за модификацию термических повреждений ответственны в первую очередь плазматические мембраны клеток, логично допустить, что термическое воздействие при более высоких температурах вызывает преимущественно мембранные повреждения.

Таким образом, гипертермия вызывает в клетках прокариотов обратимые и малообратимые термические повреждения. Величина обратимости, как было показано в диссертации, зависит от интенсивности термического воздействия. Менее интенсивное, но длительное термическое воздействие (при более низких температурах) индуцировало менее обратимые повреждения. Термическое воздействие при более высоких температурах вызывало высокомодифицируемые повреждения, при этом жизнеспособность клеток удавалось не только эффективно восстанавливать, но и допоражать соответствующими условиями культивирования. Например, в нашей работе было показано, что выживаемость клеток, инактивированных при 50 °C, не модифицировалась гипертоническими шоками, в то время как выживаемость клеток после действия более высоких температур (52, 60 °С) снижалась в условиях осмотического шока. Выдерживание клеток после теплового воздействия в гипои гипертонических средах приводило к допоражению клеток. Эти различия, по-видимому, обусловлены разной степенью термического поражения клеточных мембран при низких и высоких* температурах. Поскольку нагретые при более высоких температурах клетки характеризовались повышенной осмочувствительностью с изменением при этом транспортных? свойств их плазматических мембран, полученные данные могут свидетельствовать о тепловой дестабилизации плазматических мембран преимущественно в условиях высокоинтенсивного термического воздействия. Вместе с тем не исключено, что различия в модификации жизнеспособности клеток после термического воздействия разной интенсивности являются результатом поражения не только мембран, но и других клеточных структур.

Известно, что в зависимости от стадии роста мембраны клеток значительно различаются по содержанию и составу липидов.

Yatvin M.В. et al., 1986). Так, мембраны делящихся клеток характеризуются меньшим содержанием липидов, при этом липиды мембран клеток на стадии деления являются менее вязкими, вследствие, по-видимому, преимущественного накопления фосфолипидов по сравнению с холестерином (Beuchat L.R., Worthington R.E., 1975/ Kruth H.S. et al., 1979). Кроме того, соотношение гликопептидов, гликопротеидов и гликолипидов меняется по клеточному циклу таким образом, что мембраны делящихся клеток становятся менее стабильными, чем мембраны покоящихся (Епифанова О.И. и др., 1983). В этой связи логично допустить, что особенности строения и функционирования мембран делящихся клеток должны приводить к большей их поражаемости под действием различных факторов. Например, различия в радиочувствительности покоящихся и делящихся бактерий могут быть следствием пониженной способности последних к ферментативному воссоединению разрывов в молекулах ДНК в' результате интенсивной их деградации (Тищенко В.В., Магда И. Н., 1992).

Полученные нами результаты свидетельствуют о более высокойповреждаемости делящихся клеток при действии гипертермии, осмотического шока, ионизирующего излучения и ультразвука.

Следовательно, особенности мембран делящихся клеток находят свое выражение в большей их уязвимости к действию различных агентов окружающей среды, в том числе ионизирующей радиации и гипертермии (Мосин А.Ф. и др., 1994). Следует отметить также, что большинство ферментов репликации ДНК и, по-видимому, репарации находятся в связанном с мембранами состоянии (Рыбальченко В.К., Курский М. Д., 1977) и требуют определенное липидное окружение (Пастернак С.А., 1978) для проявления своей максимальной активности, которая может подавляться вследствие изменения в составе липидов мембран прогретых клеток (Hansen E.W., 1971/ Tomlins R.I. et al., 1972; Cress A.E. et al., 1982). Предположение о роли плазматических мембран в восстановлении клеток от тепловых или радиационных повреждений подтверждается и данными некоторых исследователей (Mulks М.Н. et al., 1980; Яровая М. С. и др., 1992) .

Имеются данные, что при повышении температуры липиды мембран клеток Е. coli обнаруживают фазовые переходы из упорядоченного в неупорядоченное состояние (Cronan J.E., Gelmann Е.Р., 1975), повышается текучесть мембран (Волков Е.И., Полежаев А. А., 1983), по-видимому, вследствие изменения липидного состава (Cronan J.E. et al., 1987; Dewey W. С. et al., 1977; Yatvin M.B. et al., 1986). Эти же данные свидетельствуют о том, что термическое воздействие приболее высоких температурах приводило к более резкому снижению общей и липидной вязкости мембран бактериальных клеток.

Нами было продемонстрировано, что жизнеспособность бактерий Е. coli после термического воздействия также в существенной мере определяется условиями их культивирования после действия гипертермии. При этом может иметь место как восстановление, так и допоражение клеток. Для реализации процесса восстановления от термоповреждений необходимыми условиями являются жидкий и нормотонический характер сред, в которых происходит восстановление. При несоблюдении этих условий жизнеспособность клеток снижается. Действительно, тот факт, что для восстановления жизнеспособности подвергнутых термическому воздействию бактерий требуется не столько пластический материал и источник энергии, сколько изотонический и жидкий характер сред восстановления, свидетельствует о роли клеточной осморегуляции в этом процессе. Полученные нами результаты в большей степени объяснимы с позиций этих представлений. Причиной изменения выживаемости клеток после прогрева, вероятно, являются модификации плазматических мембран клеток, которые могут влиять и на синтез многих жизненно важных соединений. Вместе с тем противопоставление «мембранной» и «белковой» гипотез образования тепловых обратимых и необратимых повреждений, которые встречаются в литературе, не всегда оправдано. В работе (Мунблит В.Я. и др., 1985) с целью объединения обеих гипотез высказана интересная точка зрения, согласно которой тепловые летальные повреждения, ведущие к прямой термогибели, определяются нарушением «критической» белковой структуры, управляющей проницаемостью клеточной плазматической мембраны,: а в основе образования модифицируемых тепловых повреждений лежит распад рибосомальных РНК.

В связи с изложенным плазматические мембраны клеток можно¦ считать ключевым звеном в механизме термической гибели, в значительной степени определяющим термогенное многообразие молекулярно-клеточной феноменологии и возможность модификации термоповреждений.

В работе было показано, что защита бактериальных клеток гипертоническими растворами хлористого натрия, присутствовавшими в момент гипертермического воздействия была более эффективна при 60 °C, чем при 50 °C. Кроме того, гипертонические растворы ЫаС1, присутствовавшие в момент облучения, защищали бактериальные клетки также и от действия ионизирующего облучения. Факт, что некоторые соединения (NaCl, NH4CI, сахароза, глюкоза и глицерин) защищают бактерии от термических и радиационных повреждений в гипертонических концентрациях свидетельствует о том, что в основе радиои термозащитного действия этих соединений может лежать механизм, связанный с поддержанием клеточного осмотического гомеостаза.

Таким образом, эффекты защиты клеток от радиационных и тепловых повреждений в гипертонических средах могут быть следствием коррекции нарушенного осмотического гомеостаза клеток, в результате которых мембранам сообщается некоторая стабильность к повреждающему действию ионизирующего излучения и гипертермии. В какой-то степени подтверждением этой гипотезы может служить известный факт высокой радиои термоустойчивости спор, характеризующихся низким содержанием воды по сравнению с вегетативными формами бактерий (Zamenhof S., 1960; Roberts Т.A., Ingram М., 1965; Bradbury J.H. et al., 1981; Кашнер Д., 1981).

Высказанная гипотеза базируется на следующих известных фактах.

Во-первых, при физиологически нормальных температурах жизнеспособным клеткам даже в условиях нормотонии (изотонии) уже присущ некоторый избыток осмотического давления белков и других полиэлектролитов (Rose A.N., 1976; Yancey Р.Н. et al., 1982). Этот избыток осмотического давления (так называемое тургорное или гидростатическое давление, вызывающее напряжение клеточной оболочки) при термическом повреждении мембран может привести к потере во внешнюю среду биологически значимых соединений и тем самым снизить жизнеспособность клеток (Гаврилов В.Б. и др., 1991; Cayley S. et al., 1991).

Во-вторых, состав содержимого клеток и окружающей их суспензионной среды, как правило, является различным. При этом в состав содержимого клеток входят наряду с другими и высокополимерные соединения, в то время как суспензионные среды содержат преимущественно такие простые вещества, как неорганические соли, обеспечивающие нормальный осмотический гомеостаз (условия изотонии). Являясь сильными электролитами, эти вещества характеризуются высокой степенью электролитической диссоциации, близкой к единице.

Крешков А.П., 1976). Следовательно, сильные электролиты полностью диссоциированы на ионы независимо от температуры раствора и их осмотическое давление возрастает с увеличением температуры вследствие роста подвижности осмотически активных элементов — ионов, а не за счет увеличения их числа при данной концентрации вещества. Иная зависимость будет при нагреве растворов слабых электролитов, например, нуклеиновых кислот, белков и аминокислот, входящих в содержимое клеток. В этом случае осмотическое давление клеток будет расти с увеличением температуры не только за счет роста подвижности, но и числа осмотически активных частиц вследствие внутрии межмолекулярной диссоциации ионизируемых (т.е. способных к ионизации — диссоциации) группировок и молекулярных комплексов при заданной концентрации вещества в результате увеличения степени электролитической диссоциации (Воюцкий С.С., 1960). Осмотическое давление для слабых электролитов зависит от степени электролитической диссоциации. Другими словами, с ростом температуры клеточной суспензии осмотическое давление клеток будет нарастать быстрее, нежели давление в суспензионной жидкости, представляющей, например, изотонический раствор хлорида натрия. В итоге это может привести к нарушению осмотического гомеостаза клеток, в результате чего они подвергнутся повреждающему действию гипотонического стресса (шока). Последствия этого шока будут тем губительнее для клеток, чем сильнее будут повреждены липопротеидные комплексы мембран при нагреве, поскольку именно липидный состав цитоплазматических мембран в значительной степени определяет способность клеток к «сжатию» или «растяжению» при явлениях осмотического стресса (Rose A.N., 1976). Поэтому становится очевидным повышенная термочувствительность бактериальных мутантов, дефектных по синтезу некоторых компонентов мембран (Sato Т. et al., 1975) и, по-видимому, осмотически нестабильных. В случае действия осмотического шока избыточное осмотическое давление клеток может с большей вероятностью дестабилизировать ослабленные теплом мембраны, тем самым увеличив их проницаемость. В итоге в клетку устремиться поток растворителя — воды, а из клеток будут вымываться различные растворенные соединения, что и наблюдается в эксперименте.

Если такое представление верно, то становится понятным, почему термозащитными свойствами обладают, по нашим экспериментальным, а также литературным данным.

Alemohammad М.М., Knowles C.J., 1974/ Low P. S., 1985; Мунблит В. Я. и др., 1985), такие разные соединения с различными химическими и биологическими свойствами, как сахара, многоатомные спирты и соли, например хлориды. В основе их защитного действия лежит, по всей верятности, компенсация возросшего в результате термического воздействия внутриклеточного осмотического давления за счет увеличения числа осмотически активных частиц в суспензионной среде при увеличении концентрации этих соединений. Об этом же свидетельствует тот факт, что эффект защиты выживаемости клеток в процессе термического воздействия при 60 °C проявляется при больших концентрациях растворов глицерина и хлорида натрия по сравнению с таковыми при термическом воздействии 50 °C на клеточные суспензии (рис. 21 и 24). Интерпретация этого феномена может заключаться в том, что для компенсации избыточного внутриклеточного осмотического давления при более высокоинтенсивном термическом воздействии требуется и большее осмотическое давление суспензионной жидкости.

В этой связи не исключено, что синтез de novo тепловых или стрессовых белков (Landry J. et al., 1982; Александров В. Я., Кислюк И. М., 1994) есть не что иное, как механизм поддержания нарушенного в результате термического воздействия осмотического гомеостаза путем связывания многих осмотически активных частиц, например аминокислот, в полипептидные цепи белков в изменившихся температурных условиях (McLaggan D. et al., 1990).

Следующая оригинальная группа данных, полученных в диссертации, связана с влиянием скорости прогрева на термочувствительность бактериальных клеток: повышение скорости прогрева увеличивало термопоражаемость клеток. Оказалось, что использование гипертонических условий при термовоздействии с разными скоростями прогрева защищало клетки от термоповреждений и нивелировало влияние скорости прогрева на термоинактивацию клеток. В диссертации подробно обоснована точка зрения о роли осмотического гомеостаза бактериальных клеток в проявлении перечисленных эффектов. Действительно, если нагрев клеточной суспензии вызывает изменение осмотического давления в системе клетка — суспензионная среда, приводящее к снижению клеточной жизнеспособности, то в таком случае резкий перепад температуры при термическом воздействии или большая скорость прогрева должны увеличивать термочувствительность клеток по тестам выживаемости или проницаемости, что продемонстрировано в данной работе и согласуется с некоторыми данными литературы (Katsui N. et al., 1981).

Высказанная в диссертации точка зрения о природе снижения выживаемости и усиления проницаемости клеток под действием увеличения скорости прогрева или перепада температур не исключает вероятности вклада и других механизмов поражения. Эти эффекты могут быть отчасти обусловлены если и не синтезом белков теплового шока (Морозов И.И., Петин В. Г., 1998), то термогенным растройством структуры либо функций мембранных белков в условиях теплового стресса (Александров В.Я., Кислюк И. М., 1994). Вместе с тем нельзя полностью отрицать возможность вклада в наблюдаемые эффекты тепловой деформации цитоскелетной сетки, которая в норме ограничивает площадь мембран, тем самым предотвращая диффузию ее компонентов (Волков Е.И., Полежаев A.A., 1983). Термическое нарушение связей между клеточным каркасом и мембрано-связанными ферментами может привести к увеличению конформационной подвижности молекул и тем самым дестабилизировать их функциональную активность.

Поскольку в работе продемонстрирована значимость осмотического гомеостаза как для случая воздействия гипертермии, так и при инактивирующем действии ионизирующего излучения, было обоснованным считать, что осмотический гомеостаз может оказывать влияние на синергизм терморадиационного воздействия, широко используемого в прикладной радиобиологии. Наиболее распространенная точка зрения на механизм синергического усиления различными агентами эффектов, индуцированных ионизирующим излучением, связана с подавлением способности клеток восстанавливаться от повреждений, формируемых в условиях комбинированного воздействия. Как мы уже неоднократно отмечали в данной работе, процессы восстановления ДНК находятся в тесной связи с мембраносвязанными ферментами. Следовательно, можно ожидать изменения синергического взаимодействия тепла и ионизирующего излучения в условиях дестабилизации осмотического гомеостаза клеток. Описанные в работе экспериментальные исследования, проведенные на бактериальных клетках, показали, что действительно величина тепловой радиосенсибилизации клеток Е. coli В/г зависела от тоничности среды, в которой происходило воздействие гипертермии и ионизирующего излучения на клетки: гипотоническая солевая среда увеличивала эффект синергизма, изои гипертонические — снижали величину тепловой радиосенсибилизации, вплоть до защиты клеток от комбинированного действия тепла и радиации. Следовательно, осмотический гомеостаз клеток может иметь значение в проявлении эффекта синергизма при комбинированных терморадиационных воздействиях.

В целом представленные в диссертации данные показывают, что гипертермия вызывает в клетках прокариотов повреждения, последствия которых удается как усилить, так и ослабить путем восстановления или защиты. Величина модификации термических повреждений зависит от интенсивности термического воздействия и условий их культивирования. Совокупность полученных новых экспериментальных данных и сравнительный их анализ с данными литературы свидетельствует о том, что одной из причин термической гибели клеток, а также комбинированного терморадиационного воздействия является повреждение плазматических мембран. Эти повреждения могут быть обусловлены как прямым действием гипертермии на компоненты мембран, так и косвенным влиянием на них посредством осмотического стресса, который является результатом теплового нарушения осмотического гомеостаза клеток. Поскольку клеточные мембраны являются ключевым звеном в цепи метаболизма, их повреждение может вызвать и ряд других, несовместимых с нормальной жизнедеятельностью клетки последствий. Это не исключает вероятность участия в наблюдаемой феноменологии повреждения и других структур или функций клеток.

Полученные данные и их интерпретация могут быть полезны в области радиобиотехнологии, промышленной стерилизации, а также при разработке эффективных режимов термического воздействия на злокачественные новообразования.

Показать весь текст

Список литературы

  1. На русском языке:
  2. Ф.А. Индукция белков теплового шока и изменение радиочувствительности при тепловой обработке эмбрионов тутового шелкопряда Bombyx mori L. // Радиобиол. 1993.1. T. 33, № 3. С. 361−364
  3. В.Я. Клетки, макромолекулы и температура. -Л.: Наука, 1975. 272 с
  4. В.Я. Реактивность клетки и белки. Л.: Наука, 1985. 261 с
  5. В.Я. Становление денатурационной теории повреждения и раздражения // Цитология. 1995. — Т. 37, № 12. — С. 1101−1122
  6. В.Я., Кислюк И. М. Реакция клеток на тепловой шок: физиологический аспект // Цитология. 1994. -Т. 36, № 1. — С. 5−59
  7. H.H., Савченко Н. Е., Фрадкин С. З., Жаврид Э. А. Применение гипертермии и гипергликемии при лечении злокачественных опухолей. М.: Медицина, 1980
  8. А.П., Веренинов A.A., Глушанкова Л. Н., Романова Ю. В. Динамика изменения хлорной проводимости плазматической мембраны клеток Jurkat при их осмотическом набухании // Цитология. 1995. Т. 37, № 4. — С. 361
  9. Н. Статистические методы в биологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1964. — 271 с
  10. A.A. Транспорт ионов через клеточную мембрану. Анализ потоков. Д., 1978
  11. Е.И., Полежаев A.A. Плазматическая мембрана как мишень действия гипертермии // Успехи соврем, биол. 1983. -Т. 96, № 3(6). — С. 353−364
  12. С.С. Растворы высокомолекулярных соединений. -М.: Госхимиздат, 1960
  13. В.Б., Орехова Т. А., Красновская М. А., Конев С. В. Исследование термоиндуцированного выхода аминокислот и белков из дрожжевых клеток // Микробиол. 1991. — Т. 60, № 2. — С. 398−399
  14. Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология // В 3-х т. под ред. Сопера / Пер. с англ. М.: Мир, 1993. — Т. 1: — С. 151 341- - Т. 2: — С. 150−159- - Т. 3: — С. 48−223
  15. С.А., Шубин В. Н. О роли репарационных процессов в синергизме // Радиобиол. 1989. — Т. 29, № 5. -С. 605−610
  16. О.И., Терских В. В., Полуновский В. А. Покоящиеся клетки. М.: Наука, 1983
  17. В.Д. Восстановление и радиорезистентность клетки. Л., 1968
  18. В.Д. Репарация ДНК и ее биологическое значение. Л.: Наука, 1979
  19. Г. П., Петин В. Г. Генетический контроль модификаций радиочувствительности дрожжей кислородом и гипоксическими сенсибилизаторами // Генетика. 1984. — Т. 20, № 8. — С. 1311−1317
  20. С.Д., Алексин М. М. Репаративные процессы в бактериальной популяции при физических воздействиях // В кн.: 1-й Всесоюзный Биофизический съезд. М., 1982. — Т. 2.1. С. 329
  21. Д. Жизнь микроорганизмов при высоких концентрациях солей и растворенных веществ // В кн.: Жизнь микробов в экстремальных условиях. М.: Мир, 1981. — С. 365 425
  22. В.В., Дубинин A.B., Осипов Г. А. Осморегуляция у морской цианобактерии Microcoleus chthonoplastes // Микробиол. 1991. — Т. 60, № 4. — С. 596−600
  23. В.П. Радиобиологические реакции дрожжевых клеток при комбинированном воздействии ионизирующей радиации, ультрафиолета, гипертермии и ультразвука: Дис. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. Обнинск, 1983. — 184 с
  24. C.B. Структурная лабильность биологических мембран и регуляторные процессы. Минск: Наука и техника, 1987. — 240 с
  25. C.B., Аксенцев С. А., Черницкий Е. А. Кооперативные переходы белков в клетке. Минск: Наука и техника, 1970. — 15 с
  26. А.Г., Штейн JI.B. Использование гипертермии для подавления репаративных процессов в опухолевыхклетках и для повышения эффективности лучевой терапии // Мед. радиология. 1977. — Т. 22, № 2. — С. 23−27
  27. В.И. Проблемы пострадиационного восстановления. М.: Атомиздат, 1966. — 391 с
  28. В.И. Восстановление клеток от термоповреждений, вызываемых ионизирующими излучениями: некоторые сравнительные аспекты // Радиобиол. 1967. — Т. 7, № 5. — С. 728−743
  29. В.И. Свойство живых клеток спонтанно восстанавливаться от летальных повреждений, вызываемых ионизирующими излучениями // Диплом об открытии. 1972.115
  30. А.И. Механизмы саморегуляции бактериальной клетки. М., 197 3
  31. А.П. Основы аналитической химии. М.: Химия, 1976. — 472 с
  32. A.M. Проблемы синергизма в радиобиологии // Изв. АН СССР. Сер. биологическая. -1983. № 4. -С. 485−502
  33. A.M., Каушанский Д. А. Прикладная радиобиология. Теоретические и технические основы. М.: Энергоатомиздат, 1981. — 222 с
  34. O.K., Коноплянников А. Г. Экспериментальное обоснование терморадиотерапии злокачественных опухолей // Мед. радиол. 1981. — Т. 26, № 5. — С. 56−65
  35. Г. Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 352 с
  36. Н.Э. Особенности ионного транспорта через ядерные мембраны // Мембранный транспорт и функции клеток:
  37. Тез. докл. и сообщ. на Совещании. С.-Петербург, 1994 / Цитология. — 1995. — Т. 37. — С. 378−379
  38. О.О., Скобелева О. В., Ктиторов И. Н., Маричев Г. А. Осмотический лизис тургесцентных растительных клеток // Мембранный транспорт и функции клеток: Тез. докл. и сообщ. на Совещании. С.-Петербург, 1994 / Цитология. — 1995. — Т. 37, № 4. — С. 380−381
  39. С.Х., Моисеев В. А. Влияние температуры на гидратацию эритроцитов // Биофизика. 1991. — Т. 36, № 2. -С. 294−297
  40. Дж., Мейнел Э. Экспериментальная микробиология. (Теория и практика). М.: Мир, 1967. — 347 с
  41. A.A., Аксенцев С. Л., Ракович A.A., Окунь И. М. и др. Осмотическая регуляция натриевого насоса в синаптосомах головного мозга крыс // Биофизика. 1992. — Т. 37, № 5. -С. 950−956
  42. И.И. Метод определения числа жизнеспособных микроорганизмов // Лабораторное дело. М.: Медицина, 1983. -№ 9. — С. 60−62
  43. И.И., Петин В. Г., Рудаков И. А. О механизме тепловой радиосенсибилизации клеток // Восстановительные и компенсаторные процессы при лучевых поражениях: Тез. докл. VIII Всесоюз. науч. конфер. Л., 1982. — С. 67
  44. И.И., Дергачева И. П., Ансимова Н. С. Влияние осмотического шока на жизнеспособность, оптическую плотность и проницаемость прогретых клеток Е. coli // Микробиология. 1986. Т. 55, № 2. — С. 278−281
  45. И.И., Ансимова Н. С., Дергачева И. П., Петин В. Г. Осмотический гомеостаз и терморадиоустойчивость клеток при комбинированных воздействиях // Проблема синергизма в радиобиологии: Материалы Всес. конфер. Пущино. — 1990. -С. 102−112
  46. И.И., Петин В. Г. Модификация повреждений клеток, вызываемых нагревом с различной скоростью, путем изменения осмотического давления среды или с помощью хлорамфеникола // Цитология. 1998. — Т. 40, № 2/3. — С. 178 184
  47. В.Я., Тальрозе В. Л., Трофимов В. И. Термоинактивация микроорганизмов. М.: Наука, 1985. — 209 с
  48. М.Н. Генетический контроль радиочувствительности бактерий. М.: Атомиздат, 1974. — 152 с
  49. А.Ф., Летов В. Н., Векслер A.M. Влияние мембраноактивных соединений на радиомодифицирующий эффект глюкозы при рентгеновском облучении клеток асцитной опухоли // Радиобиол. 1991. — Т. 31, № 6. — С. 856−860
  50. С.А. Биологические мембраны / Ред. Д. С. Парсон. М.: Атомиздат, 1978. — 61 с
  51. И.И. Ингибирование восстановления радиационных повреждений химическими соединениями как способ повышения эффективности лучевой терапии опухолей // Мед. радиол. 1977. — Т. 22, № 2. — С. 8−13
  52. С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М.: Мир, 1978. — 331 с
  53. В.Г. Чувствительность дрожжевых клеток к одновременному воздействию ионизирующей радиации и повышенной температуры // Радиобиол. 1977. — Т. 17, № 3. — С. 360−366
  54. В.Г. Генетический контроль модификации радиочувствительности клеток. М.: Энергоатомиздат, 1987. 208 с
  55. В.Г., Бердникова И. П. Комбинированное действие гипертермии и плотноионизирующей радиации на дрожжевые клетки // Радиобиол. 1979(а). — Т. 19, № 1. — С. 137−139
  56. В.Г., Бердникова И. П. Влияние последовательности теплового воздействия на радиочувствительность дрожжей // Радиобиол. 1979(6). — Т. 19, № 6. — С. 910−912
  57. В.Г., Комаров В. П. Количественное описание модификации радиочувствительности. М.: Энергоатомиздат, 1989
  58. А.Н., Конев C.B. О феномене самозащиты клеток от теплового повреждения // Докл. АН СССР. 1973. — Т. 208, № 4. — С. 977−980
  59. В.К., Курский М. Д. Молекулярная организация и ферментативная активность биологических мембран. Киев, 1977
  60. С.Т. Радиационная биология плазматических мембран. М.: Энергоатомиздат, 198 6
  61. И.И., Першина З. Г. Влияние температуры на радиочувствительность St. aureus // Бюлл. эксперим. биол. и медиц. 1970. — Т. 28, № 12. — С. 57−59
  62. С.Г., Окунь И. М., Аксенцев C.JI., Конев C.B. Влияние температуры на полярность анулярного и бислойного липида синаптических мембран // Биофизика. 1992. — Т. 37, № 2. — С. 290−294
  63. В.П., Лопаткин A.A. Математическая обработка физико-химических данных. Изд-во МГУ, 1970.1. С. 190−191
  64. Р.Б. Экспресс-метод статистической обработки данных. М., 198 6
  65. В.В., Магда И. Н. Осмотический гомеостаз и радиочувствительность клеток лимфосаркомы NKLy // Радиобиол. -1992. Т. 32, № 3. — С. 377−381
  66. В.Ю. Математическая статистика для биологов и медиков. М.: Наука, 1963. — 323 с
  67. П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. М.: Мир, 1988. 568 с
  68. С.П., Вайнсон A.A., Календо Г. С., Рампан Ю. И. Биологические основы лучевой терапии опухолей. -М.: Медицина, 1976. 272 с
  69. С.П., Коноплянников А. Г., Вайнсон A.A. Клиническая радиобиология. М.: Медицина, 1992
  70. М.С., Прибуш А. Г., Федорова Л. И., Абидор И. Г. и др. Изменение радиочувствительности клеток путем модификации цитоплазматических мембран // Радиобиол. 1992. — Т. 32, № 4. — С. 560−5651. На иностранных языках:
  71. Adams D.M. Heat injury of bacterial spores // Adv. Appl. Microbiol. 1978. — V. 23. — P. 245−261
  72. Alemohammad M.M., Knowles C.J. Osmotically induced and turbidity changes of Escherichia coli due to salts, sucrose and glycerol, with paticular reference to the rapid permeation of glycerol into the cell // J. Gen. Microbiol. 1974.1. V. 82. P. 125−142
  73. Allwood M.C., Russell A.D. Mechanisms of thermal injury in Staphylococcus aureus. I. Relation between viability and leakage // Appl. Microbiol. 1967. — V. 15. — P. 12 661 269
  74. Allwood M.C., Russell A.D. Thermally induced ribonucleic acid degradation and leakage of substances from the metabolic pool in Staphylococcus aureus II J. Bacterid. -1968. V. 95, № 2. — P. 345−349
  75. Allwood M.C., Russell A.D. Influence of ionic and nonionic materials on thermally-induced ribonucleic acid degradation and leakage in Staphylococcus aureus // J. Pharm. Sci. 1970. — V. 59, № 1. — P. 180−183
  76. Anderson R.L., Fong K.J., Gabriele Т., Lavagnini P. et al. Loss of the intrinsic heat resistance of human cells and changes in Mr 70 000 heat shock protein expression in human x hamster hybrids // Cancer Res. 1991. — V. 51.1. P. 2636−2641
  77. Anderson R.L., Herman T.S., Van Kersen I., Hahn G.M. Termotolerance and heat shock protein induction by slow rates of heating // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1988. -V. 15. — P. 717−725
  78. Ardenne M.v., Chaplain R.A., Reitnauer P.G. In vitro -und in vivo versuche zur krebs — mehreschritt — therapie mit «auslosender» attacke durch alkylierende Zytostatika // Deutsch. Gesundheitswesen — 1969. — V. 24. — P. 1781−1787
  79. Bayer M.E. Response of cell walls of Escherichia coli to a sudden reduction of the environmental osmotic pressure // J. Bacteriol. 1967. — V. 93, № 3. — P. 1104−1112
  80. Ben-Hur E., Elkind M.M., Bronk B.V. Thermally enhanced radioresponse of cultured Chinese Hamster cells: inhibition of repair of sublethal damage and enhancement of lethal damage // Radiat. Res. 1974. — V. 58, № 1. — P. 38−51
  81. Beuchat L.R. Injury and repair of gram-negative bacteria, with special consideration of the involvement of the cytoplasmic membrane // Adv. Appl. Microbiol. 1978. — V. 23.- P. 219−243
  82. Beuchat L.R., Worthington R.E. Relationships between heat resistance and phospholipid fatty acid composition of Vibrio parahaemolyticus // Appl. Environ Microbiol. 1975. -V. 31, № 3. — P. 389−394
  83. Bewley D.K., Cullen B., Walker H., Page B.C. Oxygen enhanced ratio for high-energy neutrons // Brit. J. Radiology.- 1980. V. 53, № 636. — P. 1204−1206
  84. Bluhm L., Ordal Z.J. Effect of sublethal heat on the metabolic activity of Staphylococcus aureus //J. Bacteriol. -1969. V. 97, № 1. — P. 140−150
  85. Bradbury J.H., Foster J.R., Hammer B., Lindsay J. et al. The source of the heat resistance of bacterial spores. Study of water in spores by NMR // Biochem., Biophys. acta. -1981. V. 678. — P. 157−164
  86. Bridges B.A., Ashwood-Smith M.J., Munson R.J. Susceptibility of mild thermal and of ionizing radiation damage to the some recovery mechanisms in Escherichia coli // Biochem. and Biophys. Res. Communs. 1969(a). — V. 35, № 2. -P. 193−196
  87. Bridges B.A., Ashwood-Smith M.J., Munson R.J. Correlation of bacterial sensitivities to ionizing radiation and mild heating // J. Gen. Microbiol. 1969(b). — V. 58, № 1. P. 115−124
  88. Califano L. Liberation d’acid nueleique par les cellules bacteriennes sous l’action de la chaleur // Bull. WHO. 1952. — V. 6, № 1. — P. 19−34
  89. Cayley S. Mechanisms of adaptation of E. coli to osmotic stress: Ph. D. thesis University of Wisconsin. Madison, 1991
  90. Chambers S., Kunin C.M. The osmoprotective properties of urine for bacteria: the protective effect of betaine and human urine against low pH and high concentrations of electrolytes, sugars and urea // J. Infect. Dis. 1985. -V. 152. — P. 1308−1316
  91. Christophersen J. Basic aspects of temperature action on microoganisms // In: Temperature and life. Berlin etc: Springer-Verl., 1973. — P. 3−59
  92. Corry J.E.L. The effect of sugars and polyols on the heat resistance of Salmonella II J. Appl. Bacteriol. 1974. -V. 37, № 1. — P 31−43
  93. Covert D., Woodburn M. Relationships of temperature and sodium chloride concentration to the survival of Vibrio parahaemolyticus in broth and fish homogenate // Appl. Microbiol. 1972. — V. 23, № 2. — P. 321−325
  94. Cress A.E., Culver P. S., Moon T.E., Gerner E.W. Correlation between amounts of cellular membrane components and sensitivity to hyperthermia in a variety of mammalian cell lines in culture // Cancer Res. 1982. — V. 42, № 5. -P. 1716−1721
  95. Cronan J.E., jun., Gelmann E.P. Physical properties of membrane lipids: biological relevance and regulation // Bacteriol. Res. 1975. — V. 39, № 3. — P. 232−256
  96. Csonka L.N. Physiological and genetic responses of bacteria to osmotic stress // Microbiol. Rev. 1989. — V. 53. — P. 121−147
  97. Dennis W.H., Yatvin M.B. Correlation of hyperthermia sensitivity and membrane microviscosity in E. coli K1060 II Int. J. Radiat. Biol. 1981. — V. 39, № 3. — P. 265−272
  98. L.A., Dewey W.C. (Eds.) // Third International Symposium: Cancer therapy by hyperthermia, drugs and radiations. Bethesola: National Cancer Institute. Monograph 61, 1982
  99. Dewey W.C., Westra A., Miller H.H., Nagasawa H. Heat-induced lethality and chromosomal damage in synchronized Chinese Hamster cells treated with 5-bromodeoxyuridine // Int. Radiat. Biol. 1971. — V. 20, № 6. — P. 505−520
  100. Dewey W.C., Travail D.E., Gillette E.L. Hyperthermia and radiation aselective thermal effect on chronically hypoxic tumor cells in vivo // Int. Radiat. Oncol. Biol. Phys.- 1977. V. 2, № 1−2. — P. 99−103
  101. Dietzel F. Tumor und temperatur. Aktuelle probleme bei der anwendung thermischer verfahren in Onkologie. Munchen Berlin — Wien: Urban and Schwazenberg, 1975. — 254 p
  102. Djordjevic B., Lange C.S., Austin J.-P., Rotman M. Potentiation of radiation lethality in Heia cells by combined mild hyperthermia and chloroquine // Radiat. Res. 1992. -V. 130, № 2. — P. 267−270
  103. Durand R.E. Effect of hyperthermia on the cycling, noncycling, and hypoxic cells of irradiated and unirradiation multicell spheroids // Radiat. Res. 1978. — V. 75, № 2. -P. 373−384
  104. Dynlacht J.R., Fox M.H. Heat-induced changes in the membrane fluidity of Chinese Hamster Ovary cells measured by flow cytometry // Radiat. Res. 1992(a). — V. 130, № 1. -P. 48−54
  105. Dynlacht J.R., Fox M.H. The effect of 45 °C hyperthermia on the membrane fluidity of cells of several lines // Radiat. Res. 1992(b). — V. 130, № 1. — P. 55−60
  106. Esser A.F., Souza K.A. Correlation between thermal death and membrane fluidity in Bacillus stearothermophilus II Proc. Nat. Acad. Sci. 1974. — V. 71, № 10. — P. 4111−4115
  107. Fisher B., Kraft P., Hahn G.M., Anderson R.L. Thermotolerance in the absence of induced heat shock proteins in a murine lymphoma // Cancer Res. 1992. — V. 52, № 10. -P. 2854−2861
  108. Flowers R.S., Adams D.M. Spore membrane (s) as the site of damage within heated Clostridium perfringens spores // J. Bacteriol. 1976. — V. 125, № 2. — P. 429−434
  109. Gerner E.W., Leith J.T. Interaction of hyperthermia with radiatios of different linear energy transfer // Int. J. Radiat. Biol. 1977. — V. 31, № 3. — P. 283−288
  110. Gerner E.W., Cress A.E., Stickney D.G., Holmes Q.K. et al. Factors regulating membrane permeability after thermal resistance // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1980. — V. 335. -P. 215−230
  111. Gerweck L.E. Modification of cell lethality at elevated temperatures: the pH effect // Radiat. Res. 1977. -V. 70, № 1. — P. 224−235
  112. Gerweck L.E., Gillette E.I., Dewey W.C. Killing of Chinese Hamster cells in vitro by heating under hypoxic oraerobic conditions // Eur. J. Cancer. 1974. — V. 10, № 10. -P. 691−693
  113. Goepfert J.M., Iskandar I.K., Amundson C.H. Relation of the heat resistance of Salmonellae to the water activity of the environment // Appl. Microbiol. 1970. — V. 19, № 3. -P. 429−433
  114. Hahn G.M. Metabolic aspects of the role of hypethermia in mammalian cell inactivation and their possible relevance to cancer treatment // Cancer Ree. 1974. — V. 34.- P. 3117−3123
  115. Hahn G.M. Hyperthermia and Cancer. New York and London: Plenun Press, 1982
  116. Hahn G.M. f Li G.C. Thermotolerance and heat shock proteins in mammalian cells // Radiat. Res. 1982. — V. 92. -P. 452−457
  117. Hahn G.M., Li G.C. Thermotolerance, thermoresistance and thermosensitization // Stress proteins in biology and medicine. New York: Gold Spring Harbor Press, 1990. — P. 79 100
  118. Hansen E.W. Correlation of fatty acid composition with thermal resistance of Escherichia coli II Dan. Tidsskr. Farm. 1971. — V. 45. — P. 339−349
  119. Hansen N.H., Riemann H. Factors affecting the heat resistance of nonsporulating organisms // J. Appl. Bacteriol.- 1963. V. 26, № 3. — P. 314−333
  120. Harris J.R., Murthy A.K., Belli J.A. Repair following combined X-ray and heat at 41 °C in plateau-phase mammalian cells // Cancer Res. 1977. — V. 37, № 9. — P. 3374−3378
  121. Heather C.D., Vanderzant C. Effect of the plating medium on the survival of heat-treated cells of Pseudomonas fluorescens // Food Res. 1975. — V. 22, № 2. -P. 164−169
  122. Henle K.J., Dethlefsen L.A. Heat fractionation and thermotolerance: a review // Cancer Res. 1978. — V. 38. -P. 1843−1851
  123. Henle K.J., Leeper D.B. Effects of hyperthermia (45 °C) on macromolecular synthesis in Chinese- Hamster Ovary cells // Cancer Res. 1979. — V. 39, № 7. — P. 2665−2674
  124. Henle K.J., Warters R.L. Heat protection by glicerol in vitro // Cancer Res. 1982. — V. 42. — P. 2171−2176
  125. Hightower L.E. Heat shock, stress proteins, chaperones, and proteotoxity // Cell. 1991. — V. 66.1. P. 191−197
  126. Hill S.A., Denekamp J. The response of six mouse tumors to combined heat and X-ray: implications for therapy // Brit. J. Radiol. 1979. — V. 52, № 615. — P. 209−218
  127. Hitchener B.J., Egan A.F. Outer-membrane damage in sublethally heated Escherichia coli K-12 II Canad. J. Microbiol. 1977. — V. 23, № 3. — P. 311−318
  128. Hofer K.G. Citotoxic and radiosensitozing effects of Ro-07−0582 in combination with hyperthermia // In: Cancer Therapy by Hyperthermia and Radiation / Ed. by C. Streffer et al. Baltimor — Munich: Urban and Schwarzenberg, 1978.1. P. 264−266
  129. Hume S.P., Field S.B. Acid phosphatase activity following hyperthermia of mouse spleen and its implication in heat potentiation of X-ray damage // Radiat. Res. 1977. -V. 72. — P. 145−153
  130. Hume S.P., Marigold J.C.L. The response of mouse in testine to combined hyperthermia and radiation: the contribution of direct thermal damage in assesment of the thermal enhancement ratio // Int. J. Radiat. Biol. 1981. -V. 39, № 4. — P. 347−356
  131. Hurst A. Reversible heat damage. // In: Repairable Lesions in Microoganisms London: Acad. Press, 1984.1. P. 303−323
  132. Hurst A., Hughes A., Collins-Thompson D.L. Shah B.G. Relationship between loss of magnesium and loss of salt tolerance after sublethal heating of Staphylococcus aureus / / Canad. J. Microbiol. 1974. — V. 20, № 8. — P. 1153−1158
  133. Jovanovich S.B., Martinell M., Record M.T., Jr, Burgess R.R. Rapid response to osmotic shock by osmoregulated genes in Escherichia coli and Salmonella typhimurium // J. Bacteriol. 1988. — V. 170. — P. 534−539
  134. Jung H. Effect of chronically induced thermotolerance on thermosensitization in CHO cells // Int. J. Hyperthermia. -1991. -V.l.- P. 621−628
  135. Katsui N., Tsuchido T., Takano M., Shibasaki I. Effect of preincubation temperature on the heat resistance of Escherichia coli having different fatty acid compositions // J. Gen. Microbiol. 1981. — V. 122. — P. 357−361
  136. Keith A.D., Mastro A.M. Membrane fluidity and cytoplasmic viscosity // In: Membrane Fluidity in Biology / Ed. by R.C. Aloia. New York: Academic Press, 1983. — V. 2. -P. 237−257
  137. Kim S.H., Kim J.H., Hahn E.W. Thermal enhancement of the radiosesitivity using cultured normal and neoplatic cells // Am. J. Roengenol. 1974. — V. 121, № 4. — P. 860−864
  138. Kim S.H., Kim J.H., Hahn E.W. The enhanced killing of irradiated Hela cells in synchronous culture by hyperthermia // Radiat. Res. 1976. — V. 66, № 2. — P. 337−345
  139. Kim S.H., Kim J.H., Hahn E.W., Ensing N. A. Selutive killing of glucose and oxygen-deprived Hela cells by hyperthermia // Cancer Res. 1980. — V. 40, № 10. — P. 34 593 462
  140. Koch A.L. Strinkage of growing E. coli cells by osmotic challange // J. Bacteriol. 1984. — V. 159. — P. 919 924
  141. Kosaka T., Kaneko I., Koide F. Correlation between non-repairable DNA lesions and fixation of cell damage by hypertonic solutions in Chinese Hamster cells // Int. J. Radiat. Biol. 1990. — V. 58, № 3. — P. 417−425
  142. Krishnaswamy G., Dewey W.C. Cell killing and chromosomal aberration induced in Chinese Hamster Ovary cell by treating with cimpain at 41,5 °C during G, or Late sphase // Cancer Ree. 1993. — V. 53, № 6. — P. 1239−1243
  143. Kruth H.S., Avican J., Gamble W. et al. Effect of cell binding and uptake flow density lipoprotein by human fibroblasts // J. Cell Biol. 1979. — V. 83. — P. 588−594
  144. Landry J., Bernier D., Chretien P., Nicole L.M. et al. Synthesis and degradation of heat-shock proteins during development and decay of thermotolerance // Cancer Res. 1982. V. 42, № 6. — P. 2457−2461
  145. Landry J., Samson S., Chretien P. Hyperthermia-induced cell death, termotolerance, and heat shock proteins in normal respiration-deficient and glycolysis-deficient Chinese Hanster cells // Cancer Res. 1986. — V. 46. — P. 324−327
  146. Leenhouts H.P., Chadwick K.H. An analysis of synergistic sensitization // Brit. J. Cancer. 1978. — V. 37, Suppl. III. — P. 198−201
  147. Lemcke R.M., White H.R. The heat resistance of Escherichia coli cells from cultures of different ages // J. Appl. Bacteriol. 1959. — V. 22, № 2. — P. 193−201
  148. Leyko W., Bartosz G. Membrane effects of ionizing radiation and hyperthermia // Int. J. of Radiat. Biol. 1986. — V. 49. — P. 743−770
  149. Li G.C., Evans R.G., Hahn G.M. Modification and inhibition of repair of potentially lethal X-ray damage by hyperthermia // Radiat. Res. 1976. — V. 67, № 3. — P. 491 501
  150. Lin P.-S., Hefter K., Ho K.-C. Modification of membrane function protein synthesis, and heat killing effect in culture of Chinese Hamster cells by glycerol and D20 // Cancer Res. 1984. — V. 44, № 12. — P. 5776−5784
  151. Low P. S. Molecular basis of the biological compatibility of natures osmolytes // In: Transport Processes, Iono- and Osmoregulation / Eds. by R. Gilles., M. Gilles-Baillen. Springer — Verlag — Berlin, 1985. — P. 469−477
  152. Lunec J., Parker R. The influence of pH on the enhancement of radiation damage by hyperthermia // Int. J. Radiat. Biol. 1980. — V. 38, № 5. — P. 567−574
  153. Martin S.E., Flowers R.S., Ordal Z.J. Catalase: its effect on microbial enumeration // Appl. Environ. Microbiol. -1976. V. 32, № 5. — P. 731−734
  154. McCormick W.S., Penman S.H. Regulation of protein synthesis in Hela cells: translation at elevated temperatures // J. Mol. Biol. 1969. — V. 39. — P. 315−333
  155. McLaggan D., Logan T.M., Lynn D.G., Epstein W. The involment of gamma-glutamyl pentides in osmoadaptation of
  156. Escherichia coli // J. Bacteriol. 1990. — V. 172. — P. 36 313 636
  157. Minton K.W., Karmin P., Hahn G.M., Minton A.P. Nonspecific stabilization of stress-susceptible proteins by stress-resistant proteins: a model for the biological role of heat shock proteins // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1982. -V. 79. — P. 7107−7111
  158. Mitchel R.E.J., Morrison D.P. Heat-shock induction of ionizing radiation resistance in Saccharomyces cerevisiae. Transient chages in growth cycle distribution and recombinational ability // Rad. Res. 1982. — V. 92, № 1. -P. 182−187
  159. Mukherjee P., Bhattacharjee S.B. Recovery of bacteria from damages induced by heat // J. Gen. Microbiol. 1970. -V. 60, № 2. — P. 233−238
  160. Mulks M.H., Souza K.A., Boylen C.W. Effect of restrictive temperature on cell wall synthesis in a temperature-sensitive mutant of Bacillus stearothermophilus II J. Bacteriol. 1980. — V. 144, № 1. — P. 413−421
  161. Novitsky T.J., Kushner D.I. Influence of temperature and salt concentration on the growth of a facultatively halophilic «Micrococcus» sp. // Can. J. Microbiology. 1975. — V. 21, № 1. — P. 107−110
  162. Overgaard J. The effect of local hyperthermia alone, and in combination with radiation, on solid tumors // In: Cancer Therapy by Hyperthermia and Radiation / Ed. by C. Streffer et al. Baltimore — Munich: Urban and Schwarzenberg. — 1978. — P. 49−61
  163. Overgaard J. Effect of loucal hyperthermia on the acute toxicity of misonidazole in mice // Brit. J. Cancer. -1979. V. 39, № 1. — P. 96−98
  164. Overgaard K., Overgaard J. Investigations on the possibility of thermic tumour therapy. II. Action of combined heat-roentgen treatment on transplanted mouse mammary carcinoma // Europ. J. Cancer. 1972. — V. 8, № 5. — P. 573 575
  165. Petin V.G., Berdnikova I.P. Effect of elevated temperatures on the radiation sensitivity of yeast cells of different species // Radiat. Environm. Biophys. 1979.1. V. 16, № 1. P. 49−61
  166. Petin V.G., Berdnikova I.P. Responses of yeast cells to heat applied alone or combined with gamma-rays // Int. J. Radiat. Biol. 1981. — V. 39, № 3. — P. 281−290
  167. Phelan A.M., Neubauer C.F., Timm R., Neirenberg J. et al. Athermal alterations in the structure of the canalicular membrane and ATPase activity induced by thermal levels of microwave radiation // Radiat. Res. 1994. — V. 137, № 1. -P. 52−58
  168. Prescott D.M., Hoopes P.J., Thrall D.E. Modification of radiation damage in Canine kidney by hyperthermia: a histologic and functional study // Radiat. Res. 1990.1. V. 124, № 3. P. 317−325
  169. Roberts T.A. Recovering spores damaged by heat, ionizing radiations or ethylene oxide // J. Appl. Bacteriol. -1970. V. 33, № 1. — P. 74−94
  170. Roberts T.A., Ingram M. The resistance of spores of Clostridium botulinum type E to heat and radiation // J. Appl. Bacteriol. 1965. — V. 28. — P. 125−138
  171. Robinson J.E., Wizenberg M.J., McCready W.A. Radiation and hyperthermal response of normal tissue in situ // Radiology. 1974. — V. 113, № 1. — P. 195−198
  172. Rose A.H. Osmotic stress and microbial survival // In: 26th Symp. Soc. Gen. Microbiol. Cambridge, 1976.1. P. 155−182
  173. Rosenberg B., Kemeny G., Switzer R.C., Hamilton T.C. Quantitative evidence for protein denaturation as the cause of thermal death // Nature. 1971. — V. 232, № 5311. — P. 471 473
  174. Roti-Roti J.L. Heat-induced cell death and radiosensitization: molecular mechanism. Nat. Cancer Inst. Monogr., 1982. — V. 61. P. 3−10
  175. Roti-Roti J.L., Laszlo A. The effects of hyperthermia on cellular macromolecules // In: Hyperthermia and Oncology / Eds. by M. Urano, E. Douple. Zeist, the Netherlands: VSP BV, 1988. — V. 1. — P. 13−56
  176. Sanches-Reyes A. A simple model radiation action in cells based a repair saturation mechanism // Radiat. Res. -1992. V. 130, № 2. — P. 139−147
  177. Santarius K. The protective effect of sugars on chloroplast membranes during temperature and its relationship to frost, desiccation and heat resistance // Planta. 1973. -V. 113. — P. 105−114
  178. Sapareto S.A., Hopwood L.E., Dewey W.C. Combined effects of X-irradiation and hyperthermia on CHO cells forvarious temperatures and orders of application // Radiat. Res.- 1978. V. 73, № 2. — P. 221−233
  179. Sato T., Fujii T., Kojima K. Change in electrophoretic mobility of human erythrocyte as the result of membrane shape change in vitro // Physiol. Chem. Phys. 1975.- V. 7. P. 523−527
  180. Scherrer R., Gerhardt P. Influence of magnesium ions on porosity of the Bacillus megaterium cell wall and membrane // J. Bacterid. 1973. — V. 114. — P. 888
  181. Schlesinger M.J. Heat shock proteins: the research for function // J. of Cell Biology. 1986. — V. 103. -P. 321−325
  182. Slusser H., Hopwood L.E., Kapiszewska M. Inhibition of membrane transport by hyperthermia // In: Third Int. Symp. / Cancer Therapy by Hyperthermia, Drugs, and Radiation. 1982. P. 85−87
  183. Sogin S.J., Ordal Z.J. Regeneration of ribosomes ribonucleic acid during repair of thermal injury to Staphylococcus aureus // J. Bacterid. 1967. — V. 94, № 4. -P. 1082−1087
  184. Stevenson K.E., Graumlish T.R. Injury and recovery of yeasts and molds // Adv. Appl. Microbiol. 1978. — V. 23. -P. 203−217
  185. Streffer C., Van Beuningen D., Dietzel F., Rottinger E. et al. Cancer Therapy by Hyperthermia and Radiation. Baltimor — Munich: Urban and Schwarzenberg, 1978. — 344 p
  186. Streffer C., Vaupel P., Hahn G. Biological Basis of Oncologic Thermotherapy. Berlin, Heidelberg, New York et al.: Springer Verlag, 1990. — 160 p
  187. Suit H.D., Shwayder M. Hyperthermia Potential as an antitumor agent // Cancer — 1974. — V. 34, № 1. — P. 122−129
  188. Teicher B.A., Kowal C.D., Kennedy K.A., Sartorelli A.C. Enhancement by hyperthermia of the in vitro cytotoxicity of mitomycin C toward hypoxic tumor cells // Cancer Res. 1981. — V. 41, № 3. — P. 1096−1099
  189. Tomlins R.I., Ordal Z.J. Precursor ribosomal ribonucleic acid and ribosome accumulation in vivo during the recovery of Salmonella typhimurium from thermal injury // J. Bacteriol. 1971. — V. 107, № 1. — P. 134−142
  190. Tomlins R.T., Peerson M.D., Ordal Z.J. Effect of thermal injury on the TCA cycle enzymes of Staphylococcus aureus MF-31 and Salmonella typhimurium 7136 // Canad. J. Microbiol. 1971. — V. 17, № 6. — P. 759−765
  191. Tomlins R.I., Vaaler G.L., Ordal Z.J. Lipid biosynthesis during the recovery of Salmonella typhimurium from thermal injury // Canad. J. Microbiol. 1972. — V. 18, № 7. — P. 1015
  192. Urano M. Kinetics of thermotolerance in normal and tumor tissues: a review // Cancer Res. 1986. — V. 46, № 2. -P. 474−482
  193. Wallach D.F.H. Action of hyperthermia and ionizing radiation on plasma membranes // In: Cancer Therapy by Hyperthermia and Radiation. 1978. — P. 19−28
  194. Warters R.L., Roti Roti J.L. Hyperthermia and the cell nucleus // Rad. Res. 1982. — V. 92, № 3. — P. 458−462
  195. Wu A., Lin P.-S. Peak temperatures influence on heating rate effect in hyperthermia cytotoxicity // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1985. — V. 11, № 5. — P. 983−986
  196. Yancey P.H., Clark M.E., Hand S.C., Bowlus R.D. et al. Living with water stress: evolution of osmolyte systems // Science. 1982. — V. 217. — P. 1214−1222
  197. Yatvin M.B. The influence of membrane lipid composition and procain on hyperthermic death of cells // Int. J. Radiat. Biol. 1977. — V. 32. — P. 513−521
  198. Yatvin M.B., Gipp J.J., Rusy E.F., Dennis W.H. Correlation of bacterial hyperthermic survival with anaesthetic potency // Int. J. Radiat. Biol. 1982. — V. 42, № 2. — 141−149
  199. Yatvin M.B., Gipp J.J., Rusy B.F., Dennis W.H. Hyperthermic sensitivity and growth stage in Escherichia coli // Radiat. Res. 1986. — V. 106, № 1. — P. 78−88
  200. Zamenhof S. Effects of heating dry bacteria and spores on their phenotype and genotype // USA: Proc. Nat. Acad. Sci. 1960. — V. 46, № 1. — P. 101−105
Заполнить форму текущей работой

На отлично!