Проводятся комплексные исследования повреждающего воздействия высокоэнергетичных тяжелых частиц на структуры глаза — хрусталик и сетчатку. Скрытые молекулярные дефекты в этих структурах, вызванные облучением выявляются с помощью их последующего облучения ультрафиолетовым и/или видимым светом. Объектами исследования являются хрусталики и сетчатки экспериментальных животных (мышей), а также белки хрусталика ? кристаллины и белок зрительных клеток сетчатки (палочек) – родопсин. Заболевание катарактой одно из отдаленных последствий воздействия радиации на здоровье человека. Показано, что частота этого заболевания повышена у летчиков дальней авиации и космонавтов. Многолетние исследования на экспериментальных животных показали, что высокоэнергетичные тяжелые частицы, входящие в состав космического излучения, играют важную роль в патогенезе радиационной катаракты. Однако механизм образования помутнения хрусталика во многом остается неизвестным и, как следствие, не разработаны способы профилактики и защиты от этого заболевания. Ранее нами показано, что облучение раствора ?L -кристаллина ? одного из основных растворимых белков хрусталика - относительно низкими дозами (4 Gy) высокоэнергетических ядер бора и лития с энергией 32 и 35 МЭВ вызывает образование скрытых дефектов белка. Такие дефекты выявляются лишь при дальнейшем облучении УФ светом, что приводит к агрегации молекул ?L-кристаллина. Основной целью исследований является моделирование в условиях in-vivo и дальнейшее изучение молекулярных механизмов возникновения помутнений в хрусталике (катаракта) человека, подвергшегося облучению тяжелыми ионами, при экспозиции УФ светом в дозах сопоставимых с солнечной радиацией на уровне моря.

• С помощью тяжелых ионов высоких энергий исследуется индуцированное развитие катаракты у интактных крыс. Развитие катаракты (процесс катарактогенеза) изучается комплексно: морфологическими (биомикроскопия), биохимическими и биофизическими методами. В частности, используется хроматография, одномерный и двумерный электрофорез, масс спектрометрия, малоугловое рассеяние рентгеновских лучей. Определяется изменения белкового состава водорастворимой и водонерастворимой фракций хрусталика каждой экспериментальной группы животных.

• Начаты исследования повреждающего действия тяжелых заряженных частиц на нервную систему и органы чувств. Как известно, «сетчатка является частью мозга, помещённой в глаз». Поэтому такого рода радиобиологические исследования на сетчатке имеют исключительное значение как для выяснения молекулярных механизмов повреждающего действия ВЭТЧ собственно на фоторецепторные и нервные клеточные элементы сетчатки, так и для понимания этих механизмов в отношении центральной и периферической нервной системы. Повреждающее действие многозарядных ионов на сетчатку оценивается по изменению её суммарной электрической активности – электроретинограмме (ЭРГ) или т.н. позднему рецепторному потенциалу (ПРП) в случае изолированной сетчатки. Исследуется нарушение у предварительно облучённых животных электрической активности как темноадаптированной сетчатки, так и сетчатки после её предварительной световой и последующей темновой адаптации. Оценивается степень нарушения нативности зрительного пигмента родопсина по его способности к регенерации после обесцвечивания видимым светом и последующего добавления 11-цис ретиналя. На основании результатов исследований будут даны рекомендации о пороговых дозах заряженных частиц, способных вызвать повреждение хрусталика (развитие катаракты), сетчатки (фоторецепторных клеток и нейральной части).

Latent damages of lens crystallines after heavy ion irradiation