О ПРОНИЦАЕМОСТИ РАДИОНУКЛИДОВ ЧЕРЕЗ ПЛАЦЕНТАРНЫЙ БАРЬЕР В ПЛОД Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 612.649:612.988-0641530.1в

Канд. биол. наук Т. М. Воеводина

О ПРОНИЦАЕМОСТИ РАДИОНУКЛИДОВ ЧЕРЕЗ ПЛАЦЕНТАРНЫЙ БАРЬЕР В ПЛОД

Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены

В настоящем сообщении сделана попытка на основании имеющихся в литературе сведений выявить влияние некоторых свойств химических элементов на проницаемость их радиоактивных изотопов через плацентарный бгрьер в плод.

Чтобы отдифференцировать действие этих показателей от физиологических факторов (срок беременности, тип плаценты), сравнивали данные о проницаемости радионуклидов в плод у одного и того же вида животных на 1 срок беременности. В связи с тем что наибольший фактический материал получен в опытах на белых крысах (Л. А. Булдаков;

B. Г. Куликова, 1960, 1964, 1971; Оаввег и соавт.; МоБка1еу и соавт., и др.,), анализировали данные, характеризующие коэффициент перехода радионуклидов в плод у этого вида животных на последней стадии беременности. С этой целью использовали сведения о содержании радионуклидов в плоде сразу или через несколько дней после однократного внутривенного или внутрибрюшинного введения; их выражали в процентах от общего содержания в организме матери.

Прежде чем перейти к анализу литературного материала, необходимо отметить, что в живом организме химические элементы образуют связи с различными биоструктурами. От свойств, образующихся с биоструктурами соединений, зависят процессы всасывания, характер распределения и скорость выведения изотопов из организма (АУаэзег-тап, и др.).

Наибольшее влияние на обмен изотопов в организме оказывают белки, обладающие очень высокой комплексообразующей способностью (ЗЬиЬеМ, и др.). При этом важное значение в транспорте и распределении метаболитов по органам и тканям принадлежит белкам плазмы крови. Химические элементы и их радиоактивные изотопы образуют с белками крови различные по прочности соединения. Многочисленные исследования с радиоактивными изотопами щелочных металлов — натрия, калия, рубидия и цезия указывают на отсутствие связывания их белками (Н. А. Запольская и соавт.; С. М. Пучкова, 1969; 3. В. Дубровина, Л. А. Соков, 1970, и др.). Щелочноземельные металлы кальций, стронций, барий и другие обладают более выраженной способностью к комплексообразованию с белками. В плазме крови 20—30% этих радионуклидов находятся в комплексе с белком (С. М. Пучкова; 3. В. Дубровина и Л. А. Соков).

Степень связывания белками таких элементов, как железо, марганец, рутений, цезий и плутоний, значительно выше. Ре6* непосредственно после внутривенного введения приблизительно на 80% связано с белками плазмы крови, Мпи — на 90%, а Ии108, Се"4, Ри838 практически полностью комплексируются с белками (Н. А. Запольская и соавт.;

C. М. Пучкова; 3. В. Дубровина и Л. А. Соков; Т. М. Воеводина).

В связи с этим исследования были начаты с сопоставления коэффициентов перехода радионкулидов от самки в плод (В. Г. Куликова, 1964; 1971; Мозка1еу и соавт.) со способностью их образовывать комплексы с белками плазмы крови. Усредненные данные о содержании Ии" и СУ37 в плодах после введения на 9—22-й день беременности (В. Г. Куликова, 1964, 1971) для данного анализа не использовали, так как высокая скорость обмена этих радионуклидов способствует быстрому выведению не только из организма матери, но и из организма плода и затрудняет сравнение таких данных со сведениями о содержании в плодах Са46,5г90, Рза и др., которые вводили н1_,16—22-й день беременности н позже. При расчете коэффициента перехода Си*39 в плод (Мозка1еу и соавт.) предполагалось, что 1 окот крыс составляет 6—10 крысят.

Данные, характеризующие коэффициент перехода радионуклидов в плод (А%) и долю радионуклидов, находящуюся в плазме крови в связанном с белками состоянии, приведены на рис. 1. На основании этих сведений можно отметить тенденцию к уменьшению коэффициента перехода радионуклидов в плод при увеличении их способности комплексиро-ваться с белками.

Некоторые авторы указывают на зависимость между энергией гидратации химических элементов и способностью радионуклидов образовывать комплексы с белками (3. В. Дубровина и Л. А. Соков). Эта зависимость позволяет использовать энергию гидратации химических элементов в качестве количественной характеристики комплексообразующей способности изотопов с белками и сопоставить ее с коэффициентами перехода радионуклидов от матери в плод.

Энергия гидратации в общем виде пропорциональна квадрату заряда иона и обратно пропорциональна ионному радиусу:

. /ккал \

где: е — заряд иона; Я — радиус иона (в А).

Для большинства элементов валентность соответствует числу электрических зарядов, если за единицу заряда принять заряд водородного иона (Г. Ремми). Для некоторых хими-

А%

А%

Б.О

5.0 <0

3,0

20 40 ВО 80 /00 Доля радионуклидоВ. обязанная с 6елка ми (6 %)

Ри 2.0 оп 1-0

го о боо го о о ноо то е^

р / л 1

г-ион

Рис. 1. Зависимость между коэффициентами перехода радионуклидов в плод белых крыс на последней стадии беременности (А%) и долей радионуклида, связанной с белками плазмы

Рис. 2. Зависимость между1 коэффициентами перехода радионуклидов в плод белых крыс на последней стадии беременности (А%) и энергией гидратации (Е).

крови.

ческих элементов характерна различная валентность. Поскольку изменение валентности влечет за собой и изменение радиуса иона, энергия гидратации одного и того же элемента может значительно колебаться. Так, энергия гидратации пятивалентного катиона фосфора равна 7400 ккал/г-ион, а трехвалентного аниона фосфора — всего 420 ккал/г-ион, трехвалентного железа — 1100 ккал/г-ион; двухвалетного железа — 500 ккал/г-ион и т. д.

При сопоставлении коэффициентов перехода радионуклидов от матери в плод с их энергией гидратации (рис. 2) нетрудно заметить, что коэффициент перехода Р32 в плод соответствует энергии гидратации фосфата (РО.,^-3 или энергии гидратации трехвалентного аниона Р~3, коэффициенты перехода Со60, Ре89, Ри239 соответствуют энергии гидратации Со+3, Ре+2, Ри+* и т. д. Известно, что в плазме крови железо находится в трехвалентной форме, а в плаценте — в двухвалентном состоянии, фосфор — в виде фосфата. Кобальт в обычных солях проявляет валентность 2. Однако в комплексных соединениях для этого элемента характерна валентность 3 и даже 4 (Г. Ремми; Д. Спайс).

Если допустить, что все радионуклиды проявляют в организме валентность, соответствующую нашим данным, коэффициент перехода радионуклидов от матери в плод у белых крыс на последней стадии беременности будет хорошо описываться экспоненциальной зависимостью:

где: А— коэффициент перехода радионуклидов от матери в плод на последней стадии беременности (в % от общего содержания радионуклидов в организме матери); £ — энергия гидратации химического элемента (в ккал/г-ион).

Таким образом, представленный материал позволяет говорить о влиянии химического состояния радионуклидов в организме матери на переход их в плод. Чем выше ком-плексообразующая способность изотопов с белками, тем меньшая доля радионуклида переходит из организма матери через плацентарный барьер в организм плода. Обращает на себя внимание экспоненциальная зависимость между долей радионуклида, перешедшей в плод, и энергией гидратации (уравнение 2). В настоящее время трудно сказать, будет ли эта зависимость распространяться на все радиоактивные изотопы. Существенное значение для решения этого вопроса имели бы сведения об энергии взаимодействия между химическими элементами и белками в растворе. К сожалению, такие сведения в литературе отсутствуют.

При взаимодействии с химическими элементами белки могут их восстанавливать или окислять, адсорбировать своей поверхностью или образовывать сложные комплексы. Различные белки по-разному связывают один и тот же элемент. Так, соединения меди с альбуминами, трансферрином и другими (^-глобулинами легко диссоциируют, тогда как с церрулоплазмином этот микроэлемент образует прочные клешневидные комплексы (М. Ф. Мержинский и Л. С. Черкасов). Цинк также циркулирует в крови в 2 формах: слабо связанный с альбуминами и прочно связанный с а-глобулинами (Оигс1 и Уоос1тап; Оеппев и соавт.). В зависимости от типа реакции будет, вероятно, выделяться различное количество энергии, которое может не всегда соответствовать энергии гидратации.

Не менее сложен вопрос о валентности ряда элементов в плазме крови и других органах и тканях; это особенно касается элементов с переменной валентностью. Обусловлено это прежде всего тем, что, не попадая в восстановительную среду живых организмов, химические элементы должны стремиться проявить по возможности наименьшую валентность. Однако присутствие комплексообразователей может коренным образом изменить такую тенденцию. Так, кобальт, который в простых солях двухвалентен и окисляется с большим трудом, в присутствии аммиака и других комплексообразователей легко переходит в трехвалентное состояние (Со+3). При этом порядок устойчивости оказывается обратным

А = бе-(0-002 + °-0005> Е

(2)

(Д. Спайс).

И, наконец, можно ожидать, что некоторые химические элементы взаимодействуют с белками в виде сложных комплексных соединений. В связи с изложенным выше возможны некоторые исключения из полученной зависимости. Однако для большинства химических элементов, по-видимому, будет характерна экспоненциальная зависимость между коэффициентами перехода их радиоактивных изотопов в плод и энергией гидратации. Эту зависимость при соответствующей экстраполяции, вероятно, можно использовать для определения доли изотопа, перешедшей в плод человека после его однократного поступления в организм.

I ЛИТЕРАТУРА. Булдаков Л. А. В кн.: Распределение, биологическое действие радиации и ускорение выведения радиоактивных изотопов. М., 1961, с. 164. — Воеводина Т. М. В кн.: Материалы Научной конференции молодых ученых. Ин-та биофизики. М., 1971, с. 6.—Дубровина 3. В., Сокол Л. А. Мед. радиол., 1970, № 10, с. 41. — 3 а п о л ь с к а я Н. А., Федорова А. В., Борисова В. В. и др. В кн.: Труды по радиационной гигиене. Л., 1967, с. 71. — Куликова В. Г. Докл. АН СССР, 1960, т. 131, № 6, с. 1433. —Она же. Мед. радиол., 1964, № 1, с. 61. — Она ж е. В кн.: Теоретические вопросы минерального обмена. Свердловск, 1970, с. 55. — M е р ж и н с к и й М. Ф., Черкасов А. С. Основы клинической биохимии. M., 1965. — Пучкова С. М. Радиобиология, 1969, № 9, с. 108. —С пайс Дж. Химическая связь и строение. М., 1966, с. 162. — D е n n е s Е., Tup per R., Wormal A., Biochem. J., 1962, v. 82, p. 466. —G и г d F. R. N.. G о о d m a n D. S., J. Amer. Chem. Soc., 1962, v. 74, p. 670. — S h и b e г t J., Meth. biochem. analys, 1964, v. 3, p. 247. — W a s s e r m a n R. H., Proc Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1960, v. 104, p. 92.

Поступила 2/VII 1973 года

Съезды, совещания, конференции, научные общества

УДК 613/. • 14:061.22.05(470)

Проф. Л. М. М.аслов, канд. мед. наук Е. В. Якушина, П. П. Сухонос, А. И. Заволокин (Омск)

ОПЫТ РАБОТЫ ОМСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ ВСЕРОССИЙСКОГО НАУЧНОГО ОБЩЕСТВА ГИГИЕНИСТОВ И САНИТАРНЫХ ВРАЧЕЙ

Омское отделение Всероссийского научного общества гигиенистов и санитарных врачей (ВНОГ) является одним из старейших в Сибири — оно организовано в 1926

году.

Большое внимание правление уделяет вовлечению в члены общества санитарных врачей сельских районных санэпидстанций и ведомственных санитарных служб. За последние 3 года состав отделения увеличился на 40 человек. К концу 1973 года в нем состояло 180 человек. Однако резервы роста общества еще далеко не исчерпаны: в ближайшее время число членов его превысит 200 человек. Для расширения связи со специалистами смежных профилей установлен контакт с обществами эпидемиологов, микробиологов, инфекционистов, охраны природы, медицинской географии, педиатров, акушеров-гинекологов, отделом архитектуры и другими организациями. Ряд вопросов рассматривался на совместных заседаниях обществ.

За последние 3 года проведено 24 пленарных заседания, на которых рассмотрено более 40 вопросов, посвященных развитию гигиенической науки и санитарной практики по всем основным разделам работы санитарно-эпидемиологической службы. Ежегодно на пленарных заседаниях заслушиваются доклады главных санитарных врачей об итогах работы и перспективах дальнейшего улучшения санитарно-эпидемиологического обеспечения населения Омска и Омской области. Большую активность вызвало обсуждение докладов на темы «Перспективный план развития санитарно-эпидемиологической службы области на 1971—1975 годы» и «Требовательность и принципиальность в работе санитарно-эпидемиологической службы в соответствии с решениями XXIV съезда КПСС».

Правление Омского отделения ВНОГ придает серьезное значение повышению уровня работы санитарно-эпидемиологической службы сельских районов. С этой целью проведена научно-практическая конференция, посвященная гигиене села. На пленарных заседаниях рассмотрен и рекомендован для внедрения в практику опыт работы Калачинской санэпидстанции по профилактике отравлений ядохимикатами (врач А. П. Сухонос), опыт улучше-