CC BY
5
19. Schuhmacher M., Domingo J. L., Llobet J. M. et al. // Chemosphere. - 1999. - Vol. 38. - P. 1123-1133.
20. Watanabe Sil, Kitamura K., Nagahashi M., Waechter G. and Takada T. // In Dioxin'99: 19-th International Sym-
posium on Halogenated Environmental Organic Pollutants and POPs. Venice, Italy, 12—17 September 1999; Organohalogen Compounds 44. — P. 55—58.
nocrynmia IS.02.05
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2006
УДК 616.419-018.1-02:|546.81+547.254.7]-076.5-092.9
Т. М. Владимцева, И. А. Пашкевич, А. Б. Ссшиша
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА ПРИ СВИНЦОВОЙ И ЦИНКОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
Красноярский государственный аграрный университет, Красноярская государственная медицинская академия
В соматических клетках эукариот ядрышко представляет собой мультидоменный структурный комплекс, основной функцией которого является биогенез рибосом |3].
Многообразные морфологические типы ядрышек отражают степень патологических изменений в клетке (2, 6,9, 12|. При этом в клетках, активно синтезирующих белок, ядрышки увеличены в размере, а в малоактивных в транскрипции ядрах ядрышки бедны гранулярным и фибриллярным компонентами [4—7, 9,14].
Известно, что размеры ядрышек определяют степень транскрипционной активности ядрышкового аппарата, при этом крупные ядрышки (1-го типа) обладают более высоким уровнем синтеза рРНК, чем мелкие ядрышки (2-го типа) [9].
Состояние ядерного материала и ядрышкового аппарата клеток является одним из показателей функциональных изменений, происходящих в клетке при различных патологических процессах [10, 11], в том числе при необратимом повреждении клеток при действии ксенобиотиков.
Целью наших исследований явилась оценка морфо-функционального состояния ядрышкового аппарата клеток костного мозга при свинцовой и цинковой интоксикации.
Работа проведена на 35 белых беспородных мышах-самцах двухмесячного возраста массой 18—24 г по 5 животных в каждой группе. Хлорид цинка использовали в дозе 20 мг/кг, что, согласно данным литературы [1|, соответствует дозе, обладающей цитотоксическим эффе-кюм in vivo. Животным 1-й группы вводили внутрибрю-шинно хлорид цинка в дозе 20 мг на 1 кг массы тела в физиологическом растворе. Исследование морфологии клеток костного мозга проводили через 24 ч. Животным 2-й и 3-й групп вводили ксенобиотик в той же дозе ежедневно в течение 5 и 10 дней соответственно, с последующим аналогичным исследованием. Животным 4-й группы вводили раствор ацетата свинца в дозе 20 мг/кг в течение 14 дней. Животным контрольной группы вводили внутрибрюшинно физиологический раствор.
Забой животных осуществлялся путем цервикальной дислокации спинного мозга в шейном отделе.
Исследование изменений активности ядрышкового аппарата клеток костного мозга проводили путем фиксирования в течение 7 мин в метаноле мазков костного мозга и обработкой их по стандартной методике [ 13). После окраски клетки классифицировали по форме ядра (на 200 клеток костного мозга, ув. х 1000) по видам: I — клетки без морфологических повреждений; II — клетки с морфологическими признаками деградации хроматина.
В данных клетках с помощью окуляра-микрометра MOB — 1 х 15 определяли 2 типа ядрышек по диаметру:
1-й — крупные (2—4 мкм в диаметре), компактные и нук-леолонемные с высокой функциональной активностью;
2-й — мелкие (до 2 мкм в диаметре), плотные фибриллярные с низкой функциональной активностью [6, 9].
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием /-критерия Стьюдента.
В ходе наших экспериментов установлено, что при острой затравке животных хлоридом цинка в дозе 20 мг/кг через 24 ч отмечалось достоверное снижение числа кле-
ток без морфологических повреждений ядер, а число клеток с признаками деградации хроматина увеличивалось. Число крупных и мелких ядрышек в клетках без морфологических изменений снизилось и составило 89,70 ± 0,32% (р < 0,001) и 74,50 ± 0,46% (р < 0,001) соответственно, тогда как в клетках с деградацией хроматина число макроядрышек не изменилось, но в 5 раз возросло число микроядрышек по сравнению с контролем. Пятисугочное введение ксенобиотика снизило процент клеток без морфологических повреждений и увеличило процент клеток с деградацией хроматина. При этом наблюдалось достоверное снижение всех типов ядрышек в клетках без морфологических изменений ядер, тогда как в клетках с деградацией хроматина число крупных ядрышек возросло в 2 раза, а мелких — в 6,5 раза по сравнению с контролем. При десятисуточном введении хлорида цинка отмечалось значительное снижение числа клеток без морфологических повреждений ядер и десятикратное увеличение числа клеток с признаками деградации хроматина. Количество ядрышек 1-го и 2-го типов в клетках без морфологических повреждений ядер снизилось и составило 83,79 ±0,44% (р < 0,001) и 59,74 ± 0,35% (р < 0,001) соответственно. Вместе с тем в клетках с признаками деградации хроматина число крупных и мелких ядрышек достоверно возросло и составило 16,21 ± 0,45% (р < 0,001) и 40,26 ± 0,35 (р < 0,001) соответственно.
В популяции клеток без морфологических изменений ядра обнаружено достоверное снижение количества ядрышек всех типов при действии хлорида цинка к 5-м и 10-м суткам в дозе 20 мг/кг.
При введении ацетата свинца в дозе 20 мг/кг в течение 14 сут увеличивалось количество клеток с деградацией хроматина в ядре (35,33 ± 1,19 и 6,70 ± 0,61% (р < 0,001) в опыте и контроле соответственно). Среднее количество крупных и мелких ядрышек в данном типе клеток достоверно увеличивается в 2,8 и 3,3 раза соответственно. Преобладание количества ядрышек 2-го типа над 1-м (55,08 ± 1,57 и 28,97 ± 2,77% по сравнению с контролем - 16,90 ± 0,78% (р < 0,001) и 10,40 ± 0,80% (р < 0,001)) может свидетельствовать об изменении степени транскрипционной активности: мелкие ядрышки обладают крайне низким уровнем синтеза рРНК [8].
Таким образом, повреждение ядерного материала клеток под воздействием хлорида цинка и ацетата свинца сопровождается увеличением количества ядрышек с измененным соотношением гранулярного и фибриллярного компонентов. Эти изменения, вероятнее всего, характеризуют подавление активности бе-лок-синтезирующего аппарата клеток или индуцированные ксенобиотиками изменения локализации и активности нуклеолярных белков.
Литература
1. Авчинников А. В., Беляева //. Н., Рах.нанин Ю. А. // Токсикол. вестн. — 2001. — № 5. — С. 17-18.
2. Булычева Т. И., Дергунова //. //., Артеменко Е. Г. и др. // Цитология. - 2000. — Т. 42, № 10. -С. 944-953.
3. Зацепина О. В. // Цитология. - 2002. - Т. 44, № 9.
- С. 878.
4. Збарский И. Б. Организация клеточного ядра. — М., 1988.
5. Колосков А. В., Полякова Л. Е., Берензон Д. П. // Ге-матол. и трансфузиол. — 1997. — № 3. — С. 25—29.
6. Мамаев Н. Н., Мамаева С. Е. // Цитология. — 1992. -Т. 34, № 10. - С. 3-13.
7. Фролова О. Е., // Клин. лаб. диагн. - 1998. - № 10.
- С. 3-8.
8. Чыидзе П. В. Ультраструктура и функции ярдышка интерфазной клетки. — Тбилиси, 1985.
9. Челидзе П. В., Зацепина О. В. // Успехи соврем, биол. - 1988. - Т. 105. № 2. - С. 252-266.
10. Штейн Г. И., Кудрявцева М. В., Кудрявцев Б. Н. Ц Цитология. - 1999. - Т. 41, № 7. - С. 574-579.
11. Derenzini М., Pecton D. // Int. Rev. Exp. Pathol. - 1991. -Vol. 32. - P. 149-191.
12. Klibanov S. A., Heather M. 0 'Hagan, Mats Ljugman. // J. Cell Sci. - 2004. - Vol. 10. - P. 1867-1873.
13. Ploton D., Menager M., Jeannesson P. et al. // Histo-chem. J. - 1986. - Vol. 18. - P. 5-18.
14. Srivastava M. // FASEB J. - 1999. - Vol. 13. -P. 1911-1919.
riocrymma 26.01.05
Summary. The nucleolus is a compulsory nuclear structure of all cells of eukaryotes. The quantitative and qualitative characteristics of nuclei show the functional activity of a cell, the rate of its synthesis of RNA and portents, and its metabolic state. Heavy metals (zinc chloride and lead acetate) were comparatively investigated for their effects 011 the nucleolar apparatus of bone marrow cells in in vivo experiments. Zinc chloride and lead acetate were ascertained to damage the nucleolar apparatus of cells, thus decreasing their transcriptional activity or irreversibly damaging them.
Методы гигиенических исследований
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 614.774:546.799.41-074:543.42.062
И. П. Корен ков, Л. Б. Прозоров, А. М. Шатохин, А. В. Егоров
РЕНТГЕНОСПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛУТОНИЯ В ПОЧВЕ, ГРУНТАХ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
ГУП Мое НПО "Радон", Москва
За сравнительно небольшой период, прошедший после открытия плутония и начала его интенсивного промышленного производства, технического и военного использования, возникло глобальное загрязнение природной среды наиболее распространенными альфа-активными изотопами плутония — а,Ри, зз9ри и г«ри з связи с этим одной из важных задач экологических служб является проведение регулярного контроля за содержанием и миграцией плутония в окружающей среде, особенно в районах расположения предприятий ядерного топливного цикла, ядерных исследовательских центров, а также АЭС.
К настоящему времени разработано значительное количество методик определения плутония, позволяющих с различной степенью точности и надежности определять плутоний в различных объектах окружающей среды [1, 3—5].
Однако одним из основных методов, нашедших широкое использование в радиоэкологии, является альфа-спектромстри-ческос определение изотопов плутония. Этот метод, как и другие, предусматривает обязательное проведение предварительной радиохимической подготовки анализируемого образца, включающей концентрирование микроколичсств плутония, очистку его от мешающих определению фоновых макрокомпонентов, а также сопутствующих альфа-излучателей — в основном дочерних продуктов распада ши и "^ТЬ, присутствующих практически в каждой пробе почвы. Завершающей стадией является приготовление счетного образца для альфа-спектрометрических измерений электролитическим способом, обеспечивающим наиболее высокое качество препарата.
Таким образом, существующие альфа-спектрометрические методики наряду с несомненными достоинствами (высокая чувствительность и достоверность результатов анализа, возможность определять изотопный состав плутония и др.) характеризуются рядом негативных сторон. Прежде всего они весьма трудоемки и требуют значительного времени (иногда несколько дней) на подготовку счетных образцов к альфа-спектрометри-ческим измерениям.
В то же время при проведении радиационно-экологического мониторинга природной среды с целях выявления участков с повышенным содержанием радионуклидов, в частности плутония, а также в ряде других работ не требуется информация об
изотопном составе в очаге загрязнения. В этом случае достаточно знать общий уровень радиоактивного загрязнения тем или иным радионуклидом для принятия решения о характере дезак-тивационных работ.
В связи с постоянным совершенствованием спектрометрической аппаратуры в последнее время появилась возможность использовать для идентификации и измерения активности плутония и ряда других радионуклидов не только их альфа-излуче-ние. Так, в работе [2] рассматривается использование для этих целей рентгеновского излучения серии ХЬ и гамма-излучения, испускаемых изотопами плутония и америция. Авторами разработана и испытана на загрязненных пробах почвы из зоны Чернобыльской аварии и других регионов у/х-спсктромстричсская методика определения альфа-излучающих изотопов плутония по предварительно найденному Ри/Ат соотношению.
С учетом приведенных выше замечаний, а также имеющихся в научно-технической литературе сведений нами была исследована возможность прямого количественного определения удельной активности плутония (суммы основных дозообразую-ших изотопов 2ИРи, гз,Ри и г"Ри) в пробах почвы, грунтов и донных отложений по собственному рентгеновскому излучению плутония применительно к задачам текущего радиоэкологического мониторинга.
Известно, что в процессе альфа-распада изотопов 238Ри, и'Ри и 2*Ри испускаются гамма-кванты и рентгеновское излучение. Однако выход гамма-квантов весьма мал. При бета-распаде изотопа М1Ри, который также присутствует в значительных количествах в очагах загрязнения плутонием, образуется м|Аш, испускающий при последующем альфа-распаде также рентгеновское и интенсивное гамма-излучение с более высоким выходом, чем плутоний. В табл. 1 приведены данные об излучении указанных радионуклидов.
Как следует из табл. 1, для контроля загрязненности почвы и других объектов плутонием реально может быть использовано измерение интенсивности только рентгеновского излучения. Изотоп 24|Ат может быть идентифицирован и измерен как по рентгеновскому, так и по гамма-излучениям.
В основу разрабатываемого нами метода положено спектрометрическое определение суммы альфа-излучающих изотопов
