Соединения которые повышают чувствительность кожи к свету
Существует категория соединений, которые повышают чувствительность кожи к свету. Несколько лет назад я и мои сотрудники Я. Магнус и М. Янг заметили, что эти соединения накапливаются в лизосомах живых клеток. Мы стали изучать это явление на подопытных животных и в культуре клеток. В опытах с клетками мы нашли очень удобный метод избирательно повреждать различные компоненты живой клетки (смотрите рисунок ниже).
Фотосенсибилизация может служить удобным способом
для избирательного повреждения различных составных частей клетки
Некоторые красители, например эозин, остаются связанными с клеточной мембраной (1). Облучение видимым светом с длиной волны, поглощаемой этим красителем (2), приводит к повреждению клеточной мембраны, вызывая гибель клетки и выход цитоплазмы в окружающую среду (3). Другой краситель, нейтральный красный, будучи поглощенным клеткой, концентрируется в лизосомах (4). Облучение светом с длиной волны, поглощаемой этим красителем (5), приводит к повреждению лизосомной мембраны; в результате высвобождаются ферменты, которые позднее приведут к разбуханию и гибели клетки (6). Световые фотоны, проходящие через клетку мимо лизосом, вреда клетке не причиняют.
Мы выдерживали клетки в темноте, добавляя в среду такие соединения, как нейтральный красный (краситель), антрацен или порфирин. Все эти вещества концентрируются в лизосомах. Затем мы освещали клетки светом той длины волны, которая поглощается только фотосенсибилизирующими веществами и не поглощается самой клеткой.
В результате фотоокисления повреждалась мембрана лизосом, тогда как другие мембраны клетки, ядро и остальная часть цитоплазмы при этом не затрагивались. (Конечно, ферменты, освобождающиеся из лизосом, через короткий промежуток времени могут убить клетку.) Фотосенсибилизирующие красители янусовый зеленый и акрифлавин избирательно сенсибилизируют соответственно митохондрии и ядра. Красители эозин, бенгальский розовый и другие вообще не проникают в большинство клеток. Они собираются на их поверхности и повреждают клеточную мембрану, убивая клетку на свету.
Такая индуцированная фотосенсибилизация, как метод избирательного разрушения клеточных органелл, имеет перед другими методами ряд преимуществ. Световые фотоны возбуждают фотохимическую реакцию только там, где они поглощаются, но большинство клеточных компонентов не поглощает сравнительно длинных световых волн, которые мы используем.
Напротив, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи воздействуют на многие биологические структуры, и потому даже если направлять очень узкий пучок этих лучей на ядро или цитоплазму, то можно повредить клеточную мембрану.
«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка
