Involvement of intramuscular pathology at the level of the actomyosin junction into the pathogenetic mechanisms of muscle dysfunctionsin the descendents of irradiated rats

Abstract

The purpose of the study was to assess the contractile proteins concentration and the dynamics of ATP-ase activity changes in striated and cardiac muscles of irradiated animals descendents. 130 1-month-old rats were divided into 3 groups in accordance to the dose of ionizing radiation given to them and theirs parents. The heart and the frontal group of thigh muscles were removed in which the contractile muscle proteins concentration and the muscle ATP-ase activity were determined. The ionizing radiation influence causes a disturbance in skeletal and cardiac muscles functioning in irradiated animals’ descendents manifested by muscle structure structural unit dysfunction – the actomyosin junction and muscle contraction energy supply disturbance realized by ATP-ase enzymatic system activity significant decrease. A more alterative effect of ionizing radiation on the cardiac muscle has been proven. The authors proved that leading links in the body and the muscle system radiation damage pathogenesis are the muscles functional state dysfunction, metabolic resources degradation, biochemical processes inversion, depletion of the energy supply of the muscle contractile function and the contractile intramuscular apparatus disruption. The core mechanism for radiation-induced muscle dysfunctions pathogenetically oriented scheme of pharmacological correction realization should be radioprotective and muscle-protective efficacy which will provide the opportunity to restore destroyed biochemical, physiological, electrical, functional and regulatory processes and activate sanogenetic mechanisms.

Метою роботи було дослідження концентрації скорочувальних білків та динаміки змін АТФ-азної активності у поперечно-смугастих м’язах та серцевому м’язі нащадків опромінених у різних дозах тварин. 130 щурів віком 1 місяць було розділено 3 групи відповідно дози іонізуючого опромінення, отриманої ними та їхніми батьками. В щурів видаляли серце і передню групу м'язів стегна, в яких визначали концентрацію скоротливих м'язових білків і м'язову АТФ-азну активність. Вплив іонізуючого опромінення спричиняє порушення функціонування скелетного та серцевого м’язів у нащадків опромінених тварин, що проявляється дисфункцією структурної одиниці будови м’язів – акто-міозинового з’єднання та порушення енергетичного забезпечення м’язового скорочення, реалізоване суттєвим зменшенням активності АТФ-азної ферментативної системи. Доведено більш альтеративний вплив іонізуючого опромінення на серцевий м’яз. Автори довели, що провідними ланками патогенезу радіаційного ураження організму та м’язової системи є порушення функціонального стану м’язів, деградація метаболічних ресурсів, інверсія біохімічних процесів, виснаження енергетичного забезпечення скоротливої функції м’язів та порушення функціонування скоротливого апарату м’язів. Провідним механізмом реалізації антирадіаційного впливу патогенетично обґрунтованої схеми фармакологічної корекції спричинених радіацією м’язових дисфункцій має бути радіопротекторна та м’язовозазисна ефективність, що надасть можливість відновлення зруйнованих біохімічних, фізіологічних, електричних, функціональних та регуляторних процесів та активацію саногенетичних механізмів.