CC BY
7
DOI 10.31588/2413-4201-1883-241-1-147-150
УДК 616. 648.4:661.132:616
ОТДАЛЕННЫЕ РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПОСТУПЛЕНИЯ Cs-137
Митрошкина А.И. - студент, Бутова И.В. - соискатель, Тележенков А.П. -
аспирант, Щукин М.В. - к.б.н., доцент, Содбоев Ц.Ц. - старший преподаватель
ФГБОУ ВО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина»
Ключевые слова: Cs-137, крысы, молоко, внутреннее облучение, амилаза, глюкоза, поджелудочная железа
Keywords: Cs-137, rats, milk, internal irradiation, amylase, glucose, pancreas
Радионуклидное загрязнение территорий России в результате Чернобыльской аварии создало долговременные проблемы для млекопитающих, находящихся в районах с неблагоприятной радиационной ситуацией. Основным радионуклидом по-прежнему является долгоживущий Cs-137. Особенностью радионуклида является его активный круговорот во внешней среде, включая и пищевые цепи с участием сельскохозяйственных животных [1]. На радиоактивно загрязнённых территориях ведущим дозообразующим продуктом является молоко и к числу важнейших проблем могут быть отнесены последствия влияния поступления радионуклидов с молоком потомству в период раннего онтогенеза [3]. Состав молока зависит от многих факторов: от экологической обстановки, от качества воды, кормов и пр. На данный момент в литературе имеется много сведений об изменениях адаптационных механизмов животных, связанных с нарушением баланса химических элементов во внешней среде.
Наиболее критическим этапом онтогенеза являются первые дни после рождения, которые характеризуются напряженностью обмена веществ, в связи с рождением. В постэмбриональный период в организме идет включение собственных механизмов регуляции метаболизма, что вызывает проблемы энергетического обеспечения гоместаза, осуществляющегося собственными источниками энергии.
Материал и методы исследований. Для достижения поставленной цели
исследования проводили на базе кафедры радиобиологии. Объект исследования самки крыс (массой 220-250 г) и их потомство, содержащиеся в стандартных условиях специализированного вивария кафедры. Содержание крысят с лактирующими самками и исследования, проведенные на них, соответствовали общепринятым лабораторным правилам. Были созданы контрольные и опытные группы животных. После родов с первого по тридцатый день (период молочного вскармливания) самки опытной группы получали с водой Cs-137, поглощённая доза в их мышечной ткани за 30 дней составила около 0,02 Грея. Удельную активность радиоактивного цезия в мышцах самок крыс оценивали гамма-спектрометром СКС-99 «Спутник».
Крысята опытной группы с первых дней жизни опосредованно с молоком матери получали Cs-137. Крыс в возрасте 7 месяцев контрольной и опытной групп де-капетировали, применяя эфирный наркоз. Исследования над животными проводились с соблюдением всех международных принципов и стандартов Европейской конвенции о защите позвоночных животных, применяемых для различных научных целей.
Фрагметы органов крыс фиксировали в 10 % нейтральном формалине, дегидрировали (проводили) в спиртах с повышением концентрации, затем заливали в парафин. Срезы толщиной от 5 до 7 мкм обрабатывали эозином и гематоксилином. Микрофотосъемку гистологических препаратов проводили на микроскопе (объек-
тив х40, окуляр х20). Морфометрические исследования препаратов проводили с помощью окулярной сетки Автандилова.
Гематологический («Abacus
JuniorVet») и биохимический («Biosystems A25») анализы крови животных проводили в ветеринарной клинико-диагностической лаборатории «Константа».
Средние значения параметров и ее ошибки выявляли в процессе статистической обработки. Достоверность полученных величин оценивали, применяя критерий Стьюдента. За уровень достоверности полученных показателей принято р < 0,05.
Результаты исследований. В течение первого месяца после рождения крысята находились с лактирующими самками. Среднее число крысят в помете контрольных и опытных самок существенно не отличалось и составляло соответственно 8,1±0,6 и 8,2±0,8 голов.
С первого дня после родов опытные и контрольные самки находились под наблюдением. В общем состоянии существенных различий между крысами и их потомством опытной и контрольных групп
замечено не было. Волосяной покров был блестящий, гладкий, прилегал равномерно, аллопеций и выстригов не отмечено, слизистые оболочки нормального цвета, чистые, целостность не нарушена. Отношение лактирующих самок в исследуемых группах к потомству было доброжелательным.
В возрасте 7 месяцев при осмотре крыс опытной группы их шерсть была взъерошенная, у некоторых животных помёт был жидкий и вокруг ануса волосяной покров был испачкан каловыми массами. Биохимический анализ крови крыс опытной группы (Таблица 3), показал снижение АСТ на 27 % и креатинина - на 13 % относительно показателей контрольной группы, что свидетельствует о повреждающем действии радиоактивного Cs-137 на мио-циты.
Хроническое радиационное воздействие в период молочного вскармливания приводит в отдаленные сроки после облучения к росту амилазы на 27% и глюкозы на 14 % относительно контрольных животных [2].
Таблица 1 - Масса тела опытных крыс, получавших с молоком матери Cs-137
Показатель Ед. изм. Rattus norvegicus (7 месяцев)
Контроль (n = 5) CV, % Опыт (n = 5) CV, %
Масса г 254,60 ± 15,47 15,2 342,80 ± 8,97* 5,2
Таблица 2 - Клинический анализ крови общего состояния организма
Показатели Ед. изм. Rattus norvegicus (7 мес.)
Контроль (n = 8) CV, % Опыт (n = 8) CV, %
Гематокрит % 43,76±5,50 25,2 43,69±5,87 26,9
Гемоглобин г/л 137,40±18,54 26,9 137,00±18,88 27,6
Эритроциты x1012/n 8,29±1,15 27,7 8,97±1,16 25,9
Лейкоциты x109/n 6,23±0,45 14,6 6,39±0,45 5,6
Тромбоциты x109/n 459,40±101,89 44,4 428,00±42,75 19,6
В последние годы появились данные об информативности определения содержания амилазы в крови.
При диагностике патологий поджелудочной железы чувствительность определения уровня амилазы в сыворотке крови достигает 85 %, а специфичность - до 91 %. Таким образом, высокий уровень
амилазы указывает на поражение поджелудочной железы крыс, матери которых с первого дня после родов получали с водой Cs-137.
Нормогликемия - важнейшая константа метаболизма новорожденных. Поджелудочная железа играет важную роль в поддержании гомеостаза, обеспечивая
адаптацию животного [2].
Гистологическое исследование поджелудочной железы животных обеих групп показало, что ткань имеет фрагментарное строение, дольки представлены многочисленными панкреатическими аци-нусами, которые составляют экзокринную часть органа. Ацинусы имеют секреторные
В процессе гистологического исследования ткани поджелудочной железы крыс, подвергавшихся воздействию Cs-137, отмечалось полнокровие кровеносных сосудов и разрастание соединительной ткани (тяжи). Морфометрические исследования показали, что у животных опытной группы процент соединительной ткани составил 19,3 %, а в контрольной - 7,4 %. Очевидно, что ионизирующее излучение приводит к изменению архитектоники органа в отдаленные сроки.
Впервые полученные данные расширяют фундаментальные представления о повреждении поджелудочной железы в условиях моделирования лучевого поражения Cs-137.
Заключение. В отдаленные сроки у крыс, получавших в период молочного вскармливания Cs-137, биохимический анализ крови указывает на дистрофические изменения в мышечной ткани, выражающиеся снижением показателей АСТ на 27 % и креатинина - 13 % относительно контрольной группы. У опытных животных достоверный рост амилазы и глюкозы яв-
отделы, включающие в себя ациноциты и вставочные протоки. В междольковых перегородках выявляются кровеносные сосуды. Хорошо видны оформленные островки Лангерганса, представляющие собой многочисленные эндокриноциты, которые при стандартных методах гистологического исследования не дифференцируются.
ляется следствием аккумуляции Cs-137 в поджелудочной железе в ранние периоды онтогенеза. Разрастание соединительной ткани в поджелудочной железе в отдаленные сроки обусловлено инкорпорированным облучением крыс на ранних этапах постнатального онтогенеза. У опытных животных нарушение обмена веществ приводит к статистически значимому увеличению массы на 26 % относительно контрольной группы.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Кочиш, И.И. Особенности вертикального распределения радионуклидов в почвах луговых агроценозов Шатурского района Московской области / И.И. Кочиш, Ц.Ц. Содбоев, М.В. Щукин, Н.М. Давы-денко // Ветеринария, зоотехния и биотехнология, 2014. - № 6. - С. 36-40.
2. Щукин, М.В. Влияние витаминных комплексов «Тривит» (Россия) и «Мультивит + Минералы» (Германия) на клинико-биохимические показатели крови коров в условиях радиоактивного загрязнения Плавского района Тульской области / М.В. Щукин, Ц.Ц. Содбоев, С.А. Калеме-
Таблица 3 - Биохимический анализ крови опытной группы
Показатели Ед. изм. Крысы Rattus norvegicus (7 мес.)
Контроль (п=8) CV, % Опыт (п=8) CV, %
Билирубин общий ммоль/л 12,18±1,17 19,2 9,84±1,36 27,7
Билирубин прямой ммоль/л 1,06±0,13 23,7 0,22±0,16 14,2
АСТ ед/л 133,60±20,42 34,7 97±18,92* (|27) 44,3
АЛТ ед/л 59,80±2,43 8,1 66,20±3,40 10,3
Мочевина ммоль/л 7,22±0,27 7,4 6,49±0,34 10,4
Креатинин мкмоль/л 70,00±1,27 3,6 61,20±3,60* (|13) 11,7
Общий белок г/л 78,80±1,82 4,6 81,60±2,20 5,4
Альбумин г/л 35,40±1,04 5,9 39,00±1,73 8,9
Щелочная фосфатаза ед/л 78,00±7,44 19,1 89,40±11,61 25,0
Амилаза ед/л 436,00±35,49 16,3 597,00±8,34* (|27) 2,8
Глюкоза ммоль/л 7,34±0,13 3,4 8,52±0,33* (^ 14) 7,7
ЛДГ ед/л 1148,40±178,37 31,1 957,40±152,17 31,8
нев, А.А. Волкова // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. - 2017. - № 6. - С. 94-99.
3. Щукин, М.В. Клинико-биохимические параметры крови коров в
пастбищный период в зоне экологического влияния аварийных выбросов Чернобыльской АЭС / М.В. Щукин, Ц.Ц. Содбоев, В.В. Пак // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. - 2016. - № 1. - С. 74-80.
ОТДАЛЕННЫЕ РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПОСТУПЛЕНИЯ СS-137
Митрошкина А.И., Тележенков А.П., Бутова И.В., Щукин М.В., Содбоев Ц.Ц.
Резуме
Критическим этапом онтогенеза являются первые дни после рождения животных, которые характеризуются напряженностью обмена веществ, в связи с переходом от внутриутробного развития к внеутробному. В статье ставится цель рассмотреть отдаленные последствия инкорпорации радиоактивного цезия на ранних этапах постнатального онтогенеза крыс. Для осуществления поставленных задач, животных содержали в стандартных условиях специализированного вивария кафедры, лактирующим самкам с первого дня кормления давали воду, содержащую Cs-137, поглощенная доза в их мышечной ткани составила около 0,02 Грея. В возрасте 7 месяцев масса тела опытных крыс, получавших с молоком матери Cs-137, статистически значимо превышало массу контрольных животных на 26 %, при их осмотре волосяной покров был взъерошен и испачкан каловыми массами. Хроническое радиационное воздействие в период молочного вскармливания приводит в отдаленные сроки к росту в сыворотке крови амилазы на 27 % и глюкозы на 14 % относительно контрольной группы. В исследованиях показано, что в отдаленные сроки у крыс, получавших Cs-137 опосредованно с молоком матери снижены показатели АСТ на 27 % и креатинина на 13 %. Данные свидетельствуют о дистрофических изменениях в мышечной ткани. При гистологическом исследовании поджелудочной железы обнаружены тяжи, образованные соединительной тканью. Морфометрические исследования показали, что процент соединительной ткани у животных опытной группы составил 19,3 %, а в контрольной - 7,4 %.
REMOTE RADIOBIOLOGICAL EFFECTS OF CS-137 EXTRACTION
Mitroshkina A.I., Telezhenkov A.P., Butova I.V., Schukin M.V., Sodboev Th.Th.
Summary
The critical stage of ontogenesis is the first days after birth of animals, which are characterized by the intensity of metabolism, in connection with the transition from fetal development to ex-trauterine. The article aims to consider the long-term effects of incorporating radioactive cesium in the early stages of postnatal ontogenesis in the rat. To accomplish the tasks, the animals were kept in standard conditions of the specialized vivarium of the department, lactating females from the first day of feeding were given water containing Cs-137, absorbed dose in their muscular tissue was about 0,02 gray. At the age of 7 months, the body weight of the experimental rats treated with Cs-137 mother's milk was statistically significantly higher than the weight of control animals by 26 %, also when they were examined the hair was ruffled, in some animals it was smeared with calluses. Chronic radiation exposure during lactation leads, in the long term, to an increase in serum amylase by 27 % and glucose by 14 % relative to the control group, indicating a pancreatic lesion. Studies have shown that in the long-term periods in rats treated with Cs-137 indirectly with mother's milk, AST decreased by 27 % and creatinine by 13 %. Evidence suggests dystrophic changes in muscle tissue. Histological examination of the pancreas revealed cords formed by connective tissue. Mor-phometric studies showed that the percentage of connective tissue in animals of the experimental group was 19,3 %, and in the control group - 7,4 %.
