В настоящее время широко применяется низкоинтенсивное лазерное излучение при лечении многих заболеваний и патологических процессов, в патогенезе которых существенная роль отводится гипоксическим состояниям. В тоже время имеющиеся в литературе сведения о влиянии лазерного излучения на функцию эритроцитов в условиях гипоксии малочисленны и требуют уточнения. Целью настоящей работы явилось изучение влияния низкоэнергетического гелий-неонового лазера на конформацию гемопорфирина гемоглобина.
Облучение in vitro донорской крови проводили низкоэнергетическим гелий-неоновым лазером ЛГ-78 (клиническая модификация – аппарат «Узор») мощностью 0,02 Вт, дающим монохроматический когерентный красный свет с длиной волны 632,8 нм. Дозы облучения 1,2 Дж/см2 и 6 Дж/см2. Изменение конформации гемопорфирина гемоглобина исследовали методом спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) на рамановском спектрометре in via Basis фирмы Renishaw с короткофокусным высокосветосильным монохроматором (фокусное расстояние не более 250 мм). Для возбуждения рамановских спектров использовался лазер (длина волны излучения 532 нм, мощность излучения 100 мВт, объектив 100х). Регистратор данных – CCD детектор (1024 х 256 пикселей с пельтье–охлаждением до – 70 ºС) с решеткой 1800 штр/мм. Оцифрованные спектры обработаны в программе WIRE 3.3. Произведена коррекция базовой линии, сглаживание спектров. Для анализа конформации гемопорфирина гемоглобина (Гб) использовали характерные полосы спектров КР (указаны положения максимумов): 1172, 1355, 1375, 1548-1552, 1580-1588, 1618, 1668 см-1. При исследовании конформации гемопорфирина гемоглобина эритроцитов крови, не подвергавшейся лазерному воздействию (контроль), относительное количество оксигемоглобина составляет 0,69±0,02 отн. ед., способность гемоглобина связывать и выделять лиганды, в том числе кислород, – 0,53±0,04 отн. ед. и 0,66±0,06 отн. ед. соответственно. При этом сродство гемоглобина к кислороду составляет 1,86±0,14 отн. ед., а выраженность симметричных и асимметричных колебаний пиррольных колец – 1,91±0,11 отн. ед. Комплексы гемоглобина с NO при наличии и отсутствии связи между Fe2+ и глобином составляют 0,43±0,05 отн. ед. и 0,30 ±0,03 отн. ед. соответственно. Как показали наши исследования, при облучении крови дозой 1,2 Дж/см2 наблюдаются достоверные изменения конформации гемопорфирина гемоглобина эритроцитов по отношению к контрольной группе. Так, относительное количество оксигемоглобина снижается на 8,7 % (Р ≤ 0,05) при увеличении способности гемоглобина связывать лиганды в 1,85 раза (Р ≤ 0,05). При этом сродство гемоглобина к кислороду увеличивается на 25,3 % (Р ≤ 0,05). Выраженность симметричных и ассиметричных колебаний пиррольных колец гемопорфирина эритроцитов уменьшается на 62,8 %. Снижается содержание комплексов гемоглобина с NO при наличие связи между Fe2+ и глобином на 72,1 % (Р ≤ 0,05) на фоне увеличения на 56,7 % (Р ≤ 0,05) комплексов гемоглобина с NO при отсутствие связи между Fe2+ и глобином. При облучении крови дозой 6 Дж/см2 изменения конформации гемопорфирина гемоглобина эритроцитов носят более выраженный характер по отношению к контролю. Так, относительное количество оксигемоглобина снижается на 21,7 % (Р ≤ 0,05). Резко увеличивается (в 2,8 раза) связывание гемоглобина с лигандами, способность гемоглобина выделять лиганды увеличивается в 1,7 раза (Р < 0,05). Сродство гемоглобина к кислороду снижается на 14,5 % (Р ≤ 0,05) и составляет 1,59±0,17 отн. ед. Наблюдается достоверное снижение на 79,1 % (Р ≤ 0,05) содержания комплексов гемоглобина с NO при наличие связи между Fe2+ и глобином на фоне увеличения на 46,7 % (Р ≤ 0,01) комплексов гемоглобина с NO при отсутствие связи между Fe2+ и глобином. При этом уменьшается на 69,1 % (Р ≤ 0,05) выраженность симметричных и ассиметричных колебаний пиррольных колец гемопорфирина эритроцитов, что может быть связано с конформационными из менениями пирролов.
Таким образом, при облучении крови дозами 1,2 Дж/см2 и 6 Дж/см2 наблюдается дозозависимое изменение конформации гемопорфирина гемоглобина, которое проявляется в снижение относительного количества оксигемоглобина и увеличение способности гемоглобина связывать и выделять лиганды, в т.ч. кислород.