CC BY
46
далось нарушение нормального балочного строения и их утолщение. Можно отметить однородность состояния всех анатомических долей печени. В селезенке обнаруживали уменьшение числа и объема лимфоидных узелков белой пульпы, сглаживание по-граничности зон без определения герминативных центров и очаги миелоидного кроветворения с гиперплазией мегакариоцитарного ростка (рис. 5, 6). Окраска гематоксилином-эозином.
Механизм действия урана является результатом сложного переплетения функциональных и структурных нарушений, возникающих опосредованно, а также в результате прямого воздействия фактора или продукта его взаимодействия.
Литература
1. Белоус Д.А. Радиация, биосфера, технология / Д. А. Белоус. СПб.: Изд-во ДЕАН, 2004. 448 с.
2. Грачев Н.Н. Защита человека от опасных излучений /
Н.Н. Грачев, Л.О. Мырова - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. 317 с.
3. Гребенюк А.Н. Задачи медицинской службы в области обеспечения токсико-радиологической безопасности военнослужащих / А.Н. Гребенюк, В.В. Бояринцев, Д.А. Сидоров // Военномедицинский журнал. 2009. Т. 330, №4. С. 12-16.
4. Кулиева Г.А. Транслокация урана-238 из почвы в растения (на примере ячменя). дис. канд. биол. наук / Г.А. Кулиева; РУДН. М, 2004. 112 с.
5. О возможном влиянии на здоровье военнослужащих Российского воинского контингента в Косово обедненного урана / С.В. Воробьев [и др.] // Военно-медицинский журнал. 2003. Т.324, №2. С. 58-59.
6. Радиационная медицина: Рук-во для врачей-
исследователей и организаторов здравоохранения / Г. Н. Гастева [и др.] // Радиационные поражения человека. 2001. Т.2. С. 369.
THE COMPARATIVE DESCRIPTION OF DIGESTIVE SYSTEM SECTIONS WHILE DEPLETED URANIUM INCORPORATION
Z.A. VORONCOVA, V.V. ZYUZINA, E.E. PROSKURYAKOVA, G.M.
NABRODOV
Voronezh State Medical Academy after N. N. Burdenko, Russia Histology Department
In the experiment with white outbred sexually mature rat-males, one-time depleted uranium mixed oxide (0,1 mg per 100 g of rat weight) peroral influence upon critical organs of digestive system was studied. Thus, it appears that one month period of time is not enough to overcome the consequences of one-time depleted uranium dose.
Keywords: depleted uranium, peroral influence, pancreas, jejunum, colon, liver, spleen.
УДК 611.144:546.791.001.6
МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПОСЛЕ ОДНОКРАТНОГО ПЕРОРАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ СМЕШАННОГО ОКСИДА ОБЕДНЁННОГО УРАНА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Д.С. СТЕПАНОВ, З.А. ВОРОНЦОВА*
Однократное применение смешанного оксида обеднённого урана приводило к угнетению процессов гормонообразования щитовидной железы и вызывало дисгармонию процессов его обеспечивающих на протяжении всех сроков исследования Ключевые слова: обеднённый уран, щитовидная железа
Заболевания щитовидной железы (ЩЖ) занимают ведущее место среди всех эндокринных заболеваний. Причиной возрастных изменений ЩЖ является снижение уровня активности тиротропного гормона гипофиза, что ведет к изменению механизма обратной связи. Считают, что с возрастом функция ЩЖ не претерпевает существенных изменений. Даже на фоне сниженного поглощения радиоактивного йода концентрация свободного и связанного тироксина (Т4) в крови не изменяется. Это объясняется тем, что параллельно со снижением секреции тироксина замедляется его клиренс и метаболизм. Снижение концентрации трийодтиронина (Т3.) зачастую объясняется наличием сопутст-
* ГОУ ВПО «ВоронежскаяГМА им. Н.Н. Бурденко Росздрава», каф. гистологии, 394000 г. Воронеж ул. Студенческая 10
вующих заболеваний (болезни печени, сердца, цереброваскулярная патология), а также несбалансированным питанием и кроме того, недостаточностью ферментативной системы трансформации Т4 в Тз. При отсутствии данной патологии уровень Т3 в периферической крови остаётся в пределах нормы [1,3].
На тироидный статус оказывает влияние воздействие ионизирующей радиации, применение лекарственных средств и поступление в организм радионуклидов, тяжёлых металлов и их соединений [2]. Широкое применение обеднённого урана в мирных и военных целях создаёт опасность загрязнения окружающей среды. Его мелкие частицы возгораются, образуя смесь оксидов, которые оседают в окружающей среде в виде «урановой пыли». Далее с дождями и талой водой уран может проникать в грунтовые воды. Именно потребление заражённой воды создаёт опасность для здоровья населения [4-6]. Обеднённый уран почти полностью состоит из U238, его радиоактивность составляет 60% от радиоактивности природного. Среди людей, которые стали жертвами ядерных испытаний и аварий на радиационноопасных объектах, выросла заболеваемость раком и узловыми гиперплазиями ЩЖ. Своими последствиями действие проникающей радиации и инкорпорация радионуклидов идентичны [8].
Цель исследования - оценка морфо-функционального состояния ЩЖ в отдалённые сроки после однократного перораль-ного применения смешанного оксида обеднённого урана по ряду критериев. Эксперимент был выполнен на 180 белых беспородных половозрелых крысах-самцах с начальным возрастом 4 месяца. Животным однократно перорально вводили с водой смешанный оксид обеднённого урана из расчёта 0,1 мг на 100 г массы животного. Экспериментальных и контрольных животных умерщвляли декапитацией спустя 1; 3 и 6 месяцев после воздействия. Извлекали обе доли ЩЖ. Одну из них фиксировали в жидкости Буэна и после стандартной проводки заливали в парафин, вторую - замораживали для гистохимических реакций. При окраске парафиновых срезов по A Des Marais and Q.N. LaHam, в 60-ти полях зрения (х400), подсчитывали фолликулы, содержащие йодированные, нейодированные и частично йодированные аминокислоты коллоида. Учитывали «опустошённые» фолликулы, свидетельствующие о выведении гормона. На продольных криостатных срезах толщиной 10 мкм оценивали активность щелочной и кислой фосфатаз - ферментов, определяющих транспортные возможности, выведение и высвобождение тироидных гормонов. Количественную оценку вели с использованием морфометрической программы ImageJ. Статобработку данных вели по пакету статистических приложений для OpenOffice 3.1.1.
Результаты и их обсуждение. У особей контрольной группы преобладали фолликулы с йодированным и частично йодированным коллоидом при всех возрастных показателях эксперимента. Щелочная фосфатаза эндотелия перикапиллярного русла представлена в виде мелких гранул, прилежащих друг к другу и извитых нитей по ходу капилляров. Кислая фосфатаза в виде мелких гранул, диффузно распределённых по цитоплазме тироцита. Возрастная активность обоих ферментов достоверно снижалась.
■ йо__________ш чйо__________□ нйо___________□ оп
Рис.1 Гормонообразование ЩЖ во временной динамике
Спустя месяц после воздействия смешанного оксида обеднённого урана шло перераспределение фолликулов. Число йодированных и частично йодированных фолликулов снижалось, за счёт резкого и достоверного увеличения числа нейодированных. Преобладали фолликулы малого диаметра. Обнаруживали признаки фолликулообразования в виде немногочисленных Сандер-соновских подушек, пролиферативных сосочков [7]. Количественная оценка выявила достоверное повышение ферментативной активности щелочной фосфатазы на фоне фолликулов с плоским эпителием и снижение кислой фосфатазы по отношению к контролю. К 3-му месяцу гормонообразование было ниже показате-
лей контроля, о чём говорило снижение числа фолликулов, содержащих йодированные аминокислоты, за счёт достоверного роста числа нейодированных фолликулов. Фолликулы с частично йодированным коллоидом оставались на уровне контроля, имели малый диаметр и обнаруживали единичные признаки фолликуло-образования. Активность щелочной и кислой фосфатаз превышали контрольные значения на 10%. На шестой месяц наблюдения происходило достоверное увеличение числа фолликулов, содержащих частично йодированные аминокислоты, нейодированные - были близки к контрольным значениям. Показатели остальных были ниже контрольных значений. Наличие Сандерсоновских подушек говорило о фолликулообразовании. Активность щелочной и кислой фосфатаз превышала значения контроля на 20%.
Таким образом, спустя месяц эффект воздействия обеднённого урана был критическим и выражался резким снижением гормонообразования и высвобождения на фоне активизации транспортных возможностей обеспеченных щелочной фосфата-зой. В остальные сроки гормонообразование оставалось сниженным, несмотря на повышенную активность ферментов.
Выводы. Однократное применение смешанного оксида обеднённого урана вело к угнетению гормонообразования ЩЖ и вызвало дисгармонию процессов, его обеспечивающих на протяжении всех сроков исследования; признаки фолликулообразова-ния во всех изучаемых сроках, говорили о компенсаторных возможностях ЩЖ при применении смешанного оксида обеднённого урана, угасающих в динамике наблюдаемого периода.
Литература
1. Кликова В.В. Дисфункция щитовидной железы у пожилых людей: рук-во для врачей / НГМА, 2007. 108 с.: ил.
2. Лейкок Дж.Ф. Основы эндокринологии / Дж.Ф. Лейкок, П.Г. Вайс; Пер. с англ. М.: Медицина, 2000. 501 с.
3. Болезни щитовидной железы / Под ред. Л.И. Баравермана; пер. с англ. М.: Медицина, 2000. 417 с.
4. Телитченко М.М. Санитарная значимость попадания в водоёмы малых доз урана // 1961 М Тезисы докл. науч. конф. по вопросам гигиены водного транспорта. С. 31-32.
5. Costs and Risks of Depleted Uranium from Proposed Enrichment Facility // Science for Democratic Action, Vol. 13, №2, June 2005.
6. Depleted Uranium A By-product of the Nuclear Chain, Peter Diehl, Depleted Uranium . A Post-War Disaster for Environment and Health, Laka Foundation, May 1999.
7. Хмельницкий О.К. Цито- и гистологическая диагностика заболеваний щитовидной железы. СПб: СОТИС, 2002. 288 с
8. Зайчик А.Ш. Механизмы развития болезней и синдромов.. Кн. 1-я Изд-е 2-е, дополн. и переработ./ А.Ш. Зайчик, Л.П. Чурилов. СПб., 2005, ЭЛСИ-СПб, 507 с.
MORPHOFUNCTIONAL CONDITION OF THE THYROID GLAND AFTER UNITARY PERORALY INTRODUCTION OF DEPLETED URANIUM MIXED OXIDE IN EXPERIMENT
D.S.STEPANOV, Z.A. VORONTSOVA
Voronezh State Medical Academy after N.N.Burdenko Histology Department
One-time application of depleted uranium mixed oxide led to oppression of hormonogenesis of thyroid gland and caused disharmony of its processes providing throughout all terms was studied in this research
Key words: depleted uranium, a thyroid gland, hormonogenesis.
УДК 57.04. 576. 615
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И НАНОТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МИНЕРАЛОВ И БЕЛКОВ
К.С ГОЛОХВАСТ., И.Э. ПАМИРСКИЙ*
В статье приводятся результаты исследований взаимодействия минерально-кристаллического фактора среды и живых организмов.
Обсуждаются экологические и биомедицинские аспекты данных
взаимодействий, в том числе и с точки зрения нанотоксикологии.
Ключевые слова: абиотические факторы, нанотоксикология, биоинформатика.
* Институт нефти и газа ДВГТУ
Средовые абиотические факторы - характеристики среды обитания живых организмов, которые постоянно присутствуют, влияют на рост и развитие живых систем (то есть являются для них неинертными) и часто являются лимитирующими. К абиотическим факторам относят свет, температуру, радиацию, влагу, давление, атмосферу, содержание кислорода, рельеф, течения, воздушные потоки и некоторые другие. В рамках данной концепции нам кажется, что к уже перечисленным абиотическим факторам среды стоит отнести минерально-кристаллический фактор.
Организмы за время существования на нашей планете научились приспосабливаться к колебаниям факторов среды в виде поведенческих, биохимических, физиологических, морфологических и других адаптационных приемов. Эти адаптации у живых организмов, обитающих в условиях лимита одного из факторов, носят выраженный характер. Согласно классификации Глушко А. А. [5] естественные атмосферные аэрозоли делятся на вулканическую пыль, космические аэрозоли микрометеоритного происхождения, пылевые почвенные аэрозоли, смог и пыль лесных пожаров и торфяников. Очевидно, что организмы на Земле постоянно находятся под действием минерально-кристаллического фактора среды и выработали соответствующие адаптационные механизмы. Так, например, известно, что некоторые клетки (например, альвеолярные и перитониальные макрофаги и клетки инородных тел млекопитающих, гемоциты моллюсков) в норме могут фагоцитировать твердые, часто водонерастворимые, частицы размером до 5-10 мкм и менее. При нормальном функционировании организмов это относится к частицам минералов, пыли, сажи, залетающих с вдыхаемым воздухом, а также песка, гравия и почв, поглощаемых с пищей. В процессе эволюции живых организмов выработался довольно эффективный механизм очистки вдыхаемого воздуха: грубые частицы (более 5 мкм) оседают в каналах носоглотки, до 90% мелких частиц задерживается в верхних дыхательных путях и бронхах, их которых они удаляются вместе со слизью путем отхаркивания [21].
Вообще, между минералами и живыми организмами существует много прослеживаемых взаимосвязей [14]. Живые организмы постоянно испытывают на себе давление окружающей среды, в том числе минеральных факторов, находящихся в атмо-, гидро- и литосфере. В связи с этим, можно условно разделить минерально-кристаллический фактор среды на 3 фазы: атмосферную взвесь, водную взвесь и горные породы, которые служат для живых организмов средой обитания. Например, всю атмосферную взвесь Земли оценивают более чем в 20 миллионов тонн минеральной пыли, и даже самый чистый атмосферный воздух содержит в 1 куб. метре не менее 1 миллиона взвешенных частиц [3,21]. Очевидно, что животные на протяжении всей своей эволюции постоянно потребляли природные минералы не только через контакт с воздухом, но и попутно с пищей и питьевой водой. Показано, что некоторые минералы при контакте с организмом в определенных дозах способны воздействовать на работу физиологических систем, тем самым, расширяя адаптивные возможности организма [7,16-18,26,38]. Недавно установлено, что апатит вызывает специфическую реакцию мезенхимальных стволовых клеток, приводящей к направленной их дифференцировке в остеогенном направлении [12]. Существует мнение [25,27], что система приобретенного иммунитета возникла около 500 миллионов лет назад, а система врожденного иммунитета с момента появления на Земле первых живых систем, то есть гораздо раньше. Если рубеж формирования приобретенного иммунитета верен, то получается, что данная система возникает именно в тот момент, когда идет формирование первых скелетных организмов [8], по сути, в период формирования механизма биоминерализации. Потому вопрос об участии природных минералов в формировании физиологических систем животных, в том числе человека, вполне закономерен и требует глубокого исследования.
Необходимо заметить, что на сегодняшний день контакт человека с наночастицами минералов заметно усиливается. Только около 40 минеральных видов частиц используется целенаправленно в качестве различных пищевых добавок, так называемых «столовых» минералов [21]. В продукты питания вводятся синтезированные неорганические наночастицы (серебра, цинка, меди, двуокиси титана, кремния), также какая-то часть наночастиц может попадать в пищевые продукты опосредованно [20]. Широкий спектр минеральных частиц задействован в медицине. В профилактике заболеваний и создании стабилизаторов защитных кремов и косметических препаратов широко используются
