По данным одной работы, облучение аксолотлей дозами 500, 1500,3000 Р стимулировало процесс меланизации в печени, голове и глазах. Автор указывает, что такая гиперпигментация является защитной реакцией организма на облучение. Аналогичные данные получены и при облучении гипофиза лягушки гамма-лучами: усилилось образование меланинов в меланофорах кожи вследствие выделения интермедина из средней доли гипофиза и изменения обмена тирозина. В первые часы после облучения в тканях облученных животных наблюдается усиление окисления тирозина.
Меланины животного происхождения способны взаимодействовать со многими радиоактивными элементами: цезием, радием, кобальтом, рутением, стронцием, торием, а также с радиоактивными изотопами цинка, кадмия, свинца, хрома, марганца и железа. Было установлено, что меланин эффективно сорбирует ионы различных металлов. Таким же образом меланины грибного происхождения сорбируют ионы Pb, Th, Hg, La, Zn, Cz. По-видимому, аналогичные свойства животного меланина ответственны за преимущественное накопление 226Ra в пигментированных тканях животных, а также в меланоме. Если в среде концентрация 226Ra в пегментарных тканях животных, а также меланоме. Если в среде концентрация 226Ra составляет 25,1 Ки/кг, то в меланоме накапливается до 40-360 Ки/кг.
Как отмечал Н. И. Вавилов, в центрах формообразования растений (центры происхождения растений – по Н.И.Вавилову) преобладают сильно пигментированные формы. Отбор человеком светлоокрашенных форм растений при продвижении их культуры в более северные районы означает, по мнению Щербакова, отбор форм, менее защищенных от мутагенных факторов по сравнению с пигментированными дикорастущими формами.
Очевидно, не случаен тот факт, что ткани растений, окружающие генеративные ткани, окрашены пигментами, которые, вероятно, должны обеспечивать их защиту от мутагенов. Наличие форм с высоким содержанием пигмента характерно для высокогорных областей с повышенным уровнем ультрафиолетовой радиации и космических лучей.
В ряде экспериментов были сделаны попытки использовать меланин для усиления биологической радиорезистентности. В одной работе из гриба Pullulariaprototropha было выделено четыре фракции меланина, различающиеся растворимостью в щелочи и этаноле. Две из них оказывали защитное действие при облучении мышей рентгеновским излучением и увеличивали среднюю продолжительность жизни мышей в 1,5 раза. Добавление меланина в питательную среду существенно повышало выживаемость облученных культивируемых клеток соединительной ткани мышей, а внутрибрюшинное введение меланина белым мышам до облучения их в дозе 800 Р, кроме того, значительно увеличивало и продолжительность жизни.
Сведения о влиянии меланина на мутагенное действие радиации до начала наших исследований отсутствовали. Однако установлено, что фенолы могут связываться с ДНК, в частности с тимином. Радиационное повреждение ДНК как раз и начинается с тимина, а меланин способен не только улавливать и обезвреживать свободные радикалы, но и регулировать концентрацию неспаренных электронов. Кроме того, для ряда фенолов (Na-галлат, пропилгаллат, кумарины и катехи-ны) показана антимутагенная активность. В качестве одной из гипотез, объясняющих их антимутагенную способность, предполагается взаимодействие фенолов с функциональными группами ДНК, которое может экранировать важные участки ДНК от действия мутагена или отводить избыточную энергию. Это послужило предпосылкой для исследования способности меланина защищать наследственные структуры организма от индукции радиационных мутаций.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Влияние серосодержащих радиопротекторов на мутагенный эффект облучения
| Объект исследования | Концентрация | Время введения вещества до облучения, мин | Доза облучения, Р | Исследованные тесты | Стадии сперматогенеза | Полученный результат | |
| b-АЭТ | |||||||
| Дрозофила | 0,15-0,30 g | 0 | 4000 | РЛМ ДЛМ | — | Усиление | |
| 0,1 мл | 10 | 3000 | РЛМ | Все стадии | >> | ||
| 0,1% | 5-10 | 3000 | >> | То же | >> | ||
| 0.3g | 2000 | >> | >> | Нет эффекта | |||
| 0.5% (скармливание) | 1000 | >> | >> | защита | |||
| Мыши | 8 мг/мышь | 10 | 1200 | ДЛМ | Спермии, сператиды, сперматогонии | >> нет эффекта то же | |
| 50 мг/кг | 15 | 400 | ДЛМ | Спермии сперматиды | >> защита | ||
| 9 мг/мышь | 15-20 | 600 | >> | Сперматиды Остальные стадии | Защита Нет эффекта | ||
| 5 мг/мышь | 10-15 | 100 | Хромосомные перестройки | сперматоциты | защита | ||
| 200 | То же | >> | усиление | ||||
| 0,3 мг/г | 10-15 | 400 | ДЛМ | >> | защита | ||
| Остальные стадии | Нет эффекта | ||||||
| Крысы | Не указана | — | 600 | >> | — | То же | |
| Кролики | 0,1-0,001% | 30 | 800 | >> | спермии | >> | |
| АЭМ | |||||||
| Мыши | 0,25 мг/г | 30 | 500 | ДЛМ | — | Нет эффекта | |
| Цестеамин | |||||||
| Дрозофила | 0,25 g | 15 | 2400 | РЛМ | — | То же | |
| ДЛМ | — | >> | |||||
| 0,4 и 1 g | — | 2000 | РЛМ | сперматиды | усиление | ||
| Остальные стадии | Нет эффекта | ||||||
| Транслокации | Все стадии | То же | |||||
| делеции | сператиды | усиление | |||||
| прочие | Нет эффекта | ||||||
| Потеря Х- и Y-хромосом | сперматоциты | усиление | |||||
| Остальные стадии | Нет эффекта | ||||||
| ДЛМ | постмейотические | усиление | |||||
| предмейотические | Нет эффекта | ||||||
| 0,5 g | 1500 | РЛМ | Все стадии | То же | |||
| 1,5 % | 1000 | РЛМ | То же | >> | |||
| 0,25 g | — | 2000 | >> | постмейотические | >> | ||
| транслокации | >> | >> | |||||
| Тутовый шелкопряд | 0,01 % | 0 | 4215 | ДЛМ | — | >> | |
| 8430 | видимые | >> | |||||
| Мыши | 4 мг/мышь | 4-7 | 500 | ДЛМ | Все стадии | >> | |
| 4 мг/мышь | 15 | 600 | >> | — | защита | ||
| 150 мг/мышь | 10 | 200 | хромосомные | Сперматоциты | >> | ||
| 400 | перестройки | >> | |||||
| 600 | >> | ||||||
| Крысы | Не указана | — | 600 | ДЛМ | — | Нет эффекта | |
| Кролики | 0,1-0,001% | 5 | 800 | >> | спермии | То же | |
| Обезьяны | 100 мг/кг | 10 | 200 | Хромосомные перестройки | сперматоциты | защита | |
| Цистеин | |||||||
| Дрозофила | 5 % | 5-10 | 3000 | РЛМ | — | Нет эффекта | |
| 0,05-0,1мл | 5-10 | 3600 | >> | — | То же | ||
| Тутовый шелкопряд | 0,01 % | 0 | 4215 | ДЛМ | — | >> | |
| 8430 | видимые | — | >> | ||||
| Мыши | 9 мг/мышь | 15-20 | 600 | ДЛМ | — | защита | |
| Цистамин | ||||||
| >> | 150 мг/кг | 10-15 | 100 | >> | Постсперматогониальные стадии | Слабое усиление |
| 300 | >> | То же | Защита на 17,5% | |||
| 600 | >> | >> | Нет эффекта | |||
| 100 | транслокации | сперматогонии | То же | |||
| 300 | >> | >> | >> | |||
| 600 | >> | >> | >> | |||
| 50 мг/кг | 15 | 300 | >> | геноциты | защита | |
| Цистафос | ||||||
| >> | 0,3 мг/г | 10-15 | 400 | ДЛМ | Все стадии | Нет эффекта |
| Глутатион | ||||||
| Дрозофила | 2.5 g | 2000 | РЛМ транслокации | То же | То же | |
| Потеря Х- и Y-хромосом | сперматоциты | усиление | ||||
| Остальные стадии | Нет эффекта | |||||
| ДЛМ | сперматиды | усиление | ||||
| Остальные стадии | Нет эффекта | |||||
| 2,5 g | — | 2000 | РЛМ | постмейотические | защита | |
| транслокации | >> | Нет эффекта | ||||
| Объект исследования | Концентрация | Время введения вещества до облучения, мин | Доза облучения, Р | Исследованные тесты | Стадии сперматогенеза | Полученный результат |
| Серотонин | ||||||
| Дрозофила | 1%(по 1 мл) | — | 3000 | РЛМ | — | усиление |
| 1% (по 1 мл) | — | 3000 | >> | — | >> | |
| 0,5 % | — | 1000 | >> | Все стадии | Нет эффекта | |
| Мегафен (аминозин) | ||||||
| >> | 0,5 % | 10-90 | 1500 | >> | То же | То же |
| 2000 | >> | >> | >> | |||
| 3000 | >> | >> | >> | |||
| 5-метокситриптамин (мексамин) | ||||||
| >> | 0,25 % | — | 1000 | >> | Все стадии | >> |
| Мыши | 0,08 мг/г | 10-15 | 400 | ДЛМ | сперматиды | защита |
| >> | Остальные стадии | Нет эффекта | ||||
| 600 | >> | сперматоциты | защита | |||
| >> | Остальные стадии | Нет эффекта | ||||
| 200 | >> | Все стадии | То же | |||
Влияние антибиотиков на мутагенный эффект облучения