Schutzwirkung gegen die Enzymschädigung bestrahlter Mitochondrien durch chemische Substanzen^*

Zusammenfassung

1. Es wurde der Abbau verschiedener Substrate des Zitronensäurezyklus nach Bestrahlung isolierter Lebermitochondrien der Ratte direkt gemessen.

2. Im Gegensatz zum bestrahlten Homogenat erweisen sich die isolierten Mitochondrien als außerordentlich strahlenempfindlich, indem die Oxydation verschiedener Substrate des Zitronensäurezyklus gestört wird.

3. Am meisten wird durch die Bestrahlung der Abbau von Pyruvat gehemmt. Vermindert wird ebenfalls der Abbau von Citrat, α-Ketoglutarat und Fumarat.

4. Eine Sonderstellung nimmt die Oxydation von Succinat ein, welche durch die Bestrahlung nicht gestört wird.

5. Bei Bestrahlung einer Mitochondriensuspension in 2,88% Mannit stellte sich mit der minimalen Dosis von 0,1 r eine deutliche Hemmung des Abbaus der Substrate Pyruvat, α-Ketoglutarat, Fumarat und Citrat ein. Der Succinatabbau wird nicht beeinflußt.

6. Es wurden verschiedene Substanzen gefunden, die durch ihre Anwesenheit während der Bestrahlung die strahlenbedingte Aktivitätseinbuße der Enzyme herabminderten oder sogar aufhoben.

7. Die verschiedenen Schutzsubstanzen, Hesperidin, Rutin, Mannose, Mannit in 5,75%iger Konzentration, Synkavit und Fruktose, entfalteten eine unterschiedlich große Schutzwirkung.

8. Es konnte mit Dosen bis zu 1000 r keine Schwellung, resp. keine Veränderung der Lichtabsorption der Mitochondrien beobachtet werden.

9. Die Frage nach dem Mechanismus der Strahlenschädigung der enzymatischen Wirkung isolierter Lebermitochondrien muß in weiteren Experimenten abgeklärt werden.

10. Die Bestrahlung isolierter Lebermitochondrien stellt einen klaren Modellversuch dar, der es erlaubt, sowohl Schutzsubstanzen zu entdecken als auch Strahleneffekte auf biologische Systeme näher abzuklären.

Summary

1. The degradation of different substrates from the citric acid cycle was directly measured after the irradiation of isolated hepatic mitochondria of the rat.

2. In opposition to the irradiated homogenate the isolated mitochondria are proved extraordinary radiosensitive, for the oxydation of different substrates from the citric acid cycle is evidently disturbed.

3. Mostly the biological splitting of pyruvate is inhibited by the irradiation. The degradation of citrate, α-ketoglutarate and fumarate is reduced too.

4. As a separate case the oxydation of succinate is not disturbed by the irradiation.

5. An evident inhibition of the biological splitting of the substrates pyruvate, α-ketoglutarate, fumarate and citrate after the irradiation of a suspension of mitochondria in 2,88% mannit is setting in with the very small dose of 0,1 r. The degradation of succinate is not influenced.

6. Some substances were found which are lowering or even abolishing the radiation-induced loss of activity of the encymes by their presence during the irradiation.

7. The different protective substances as hesperidin, rutin, mannose, mannit (5,75% concentration), synkavit and fructose are revealing a protective effect of diverse degree.

8. With doses up to 1000 r no swelling and no change in the absorption of light of the mitochondria could be observed.

9. The question for the mechanism of the radiation damage in the encymatic effect of isolated hepatic mitochondria must be answered by further experiments.

10. The irradiation of isolated hepatic mitochondria represents a clear experiment by which it's possible to detect protective substances as well as to analyse radiation effects on biological systems.

Résumé

1. Mesure directe de la décomposition de divers composants du cycle de l'acide citrique après l'irradiation de mitochondries isolées du foie du rat.

2. Les mitochondries se révélèrent extrêmement sensibles aux rayons, ce qui n'est pas le cas avec les préparations homogénéisées, car l'oxydation de divers composants du cycle de l'acide citrique est spécialement réduite.

3. L'irradiation ralentit considérablement la décomposition des sels de l'acide pyruvique; il en est de même de celle des citrates, du α-cétoglutarate et du fumarate.

4. L'oxydation du succinate prend une place à part, elle n'est pas influencée par l'irradiation.

5. En irradiant une suspension de mitochondries dans de la mannite à 2,88%, la dose minima de 0,1 r. suffit déjà à ralentir considérablement la décomposition des portions pyruvate, α-cétoglutarate, fumarate et citrate. La décomposition du succinate n'est pas influencée.

6. Différentes substances ont été trouvées dont la présence pendant l'irradiation diminue ou même supprime les réductions d'activité des enzymes résultant d'une irradiation.

7. Les différentes substances protectrices: hespéridine, rutine, mannose, mannite (concentration de 5,75%) synkavit et fructose offrent un pouvoir protecteur plus ou moins grand.

8. On n'observe pas de dilatation des mitochondries, c. à d., aucune modification de l'absorption de la lumière même avec des doses s'élevant jusqu'à 1000 r.

9. Le mécanisme de l'action défavorable des rayons sur la fonction des enzymes des mitochondries isolées du foie doit être précisé par d'autres expériences.

10. L'irradiation des mitochondries isolées du foie représente une expérience de laboratoire exacte, car elle permet non seulement de découvrir des substances protectrices, mais encore d'étudier avec précision les effets des rayons sur des systèmes biologiques.

Resumen

1. Se midieron directamente la desintegración de distintos compuestos del ciclo del ácido cítrico después de la irradiación de mitocondrios aislados del hígado de rata.

2. Contriariamente a lo que sucede con el homogeneato irradiado se comprobó que los mitocondrios aislados son extraordinariamente radiosensibles ya que la oxidación de los distintos substratos del ciclo del ácido cítrico son alterados en forma muy sensible.

3. Lo que más es inhibido por la irradiación es la desintegración del piruvato. Disminuye asimismo la desintegración del citrato, del α-cetoglutarato y del fumarato.

4. La oxidación del succinato ocupa un lugar especial, que no es alterado por la irradiación.

5. La irradiación de una suspensión de mitocontrias en 2,88 por ciento de manita se produce con una dosis mínima de 0,1 r una inhibición neta de la desintegración del substrato piruvato, a-cetoglucorato, fumarato y citrato. La desintegración del succinato no es modificada.

6. Se han encontrado distintas substancias que por su presencia durante la irradiación disminuyen la inhibición de la actividad de las encimas por irradiación y que hasta la neutralizan del todo.

7. Las distintas substancias protectoras, hesperidina, rutina, mañosa y manita en concentración al 5,75 por ciento, la sinkavita y la fructosa desarrollan una acción protectora de distinta intensidad.

8. Con dosis de hasta 1000 r no se comprobó modificación de la absorción de luz de las mitocondrias.

9. El problema del mecanismo de las lesiones por irradiación de la acción encimática de mitocondrias aisladas debe ser esclarecido en experimentos ulteriores.

10. La irradiación de mitocondrias aisladas del hígado representa un experimento modelo que permite tanto hallar substancias protectoras sino también explicar los efectos de la irradiación desde el punto devista biológico.