Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МАЛЫХ ДОЗ γ-ОБЛУЧЕНИЯ НА АККУМУЛЯЦИЮ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ'

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МАЛЫХ ДОЗ γ-ОБЛУЧЕНИЯ НА АККУМУЛЯЦИЮ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
80
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОТЕСТИРОВАНИЕ / BIOTESTING / СОЛИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ / HEAVY METALS SALTS / ОБЛУЧЕНИЕ / RADIATION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Семенов Владимир Всеволодович, Ивахнюк Григорий Константинович, Семенов Иван Николаевич, Яковлева Мария Владимировна

В данной статье рассмотрены исследования при соче- танном действии солей тяжелых металлов и облуче- ния на организм животных в малых дозах, а не сущес- твенно превышающие допустимые, также показана селективная аккумуляция металлов-экотоксикантов в организме животных после действия малых доз радиа- ции. Задачей работы является выявление последствий малых доз радиации на содержание свинца и ртути в крови и почках животных, установление закономернос- тей пострадиационных изменений содержания метал- лов-экотоксикантов и показателей биотестирования после радиационно-химических воздействий в малых до- зах на организмы экспериментальных животных и обра- ботка результатов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Семенов Владимир Всеволодович, Ивахнюк Григорий Константинович, Семенов Иван Николаевич, Яковлева Мария Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

BIOTESTING OF wEAk DOSES OF RADIATION INFLUENCE ON HEAVY METALS ACCUMULATION IN ANIMALS ORGANISMS

In the article coaction of heavy metal salts and weak doses of radiation on animal’s organism is discussed. The main aim of the investigation is to estimate the effects of weak radiation on lead and mercury accumulation in blood and animal’s kidney.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МАЛЫХ ДОЗ γ-ОБЛУЧЕНИЯ НА АККУМУЛЯЦИЮ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ»

УДК 615.9 : 574

V.V. Semenov, G.K. Ivakhnyuk, I.N. Semenov, M.V. Yakovleva

BIOTESTING OF WEAK DOSES OF RADIATION INFLUENCE ON HEAVY METALS ACCUMULATION IN ANIMALS ORGANISMS

St. Petersburg State Institute of Technology (Technical University) Moskovskii pr. 26, St Petersburg, 190013, Russia e-mail: punk4a4a@gmail.com

In the article coaction of heavy metal salts and weak doses of radiation on animal's organism is discussed. The main aim of the investigation is to estimate the effects of weak radiation on lead and mercury accumulation in blood and animal's kidney.

Key words: Biotesting, heavy metals salts, radiation

В.В. Семенов1, Г.К. Ивахнюк2, И.Н. Семенов 3, М.В. Яковлева4

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МАЛЫХ ДОЗ у-ОБЛУЧЕНИЯ НА АККУМУЛЯЦИЮ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Московский пр., 26, Санкт-Петербург, 190013, Россия e-mail: punk4a4a@gmail.com

В данной статье рассмотрены исследования при соче-танном действии солей тяжелых металлов и облучения на организм животных в малых дозах, а не существенно превышающие допустимые, также показана селективная аккумуляция металлов-экотоксикантов в организме животных после действия малых доз радиации. Задачей работы является выявление последствий малых доз радиации на содержание свинца и ртути в крови и почках животных, установление закономерностей пострадиационных изменений содержания метал-лов-экотоксикантов и показателей биотестирования после радиационно-химических воздействий в малых дозах на организмы экспериментальных животных и обработка результатов.

Ключевые слова: биотестирование, соли тяжелых металлов, облучение

Введение

Работы по изучению загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и радиацией, а также их комбинированных повреждающих воздействий на человека, как в России, так и за рубежом были связаны, в основном, с исследованием проблем профессиональной вредности, когда величины доз превышают ПДК. В тоже время комбинированные непрофессиональные воздействия металлов-экотоксикантов и радиации на человека и животных в дозах, близких к предельно допустимым недостаточно изучены или имеются противоречивые данные различных авторов. Такие величины воздействий обычно не вызывают беспокойства служб соответствующего контроля состояния окружающей среды (в частности, СЭС, МЧС, радиационной безопасности), но в повседневной жизни значительная часть населения, особенно в больших городах, подвергается комбинированным радиационно-химическим воздействиям в низких дозах [1]. В частности, по данным многолетних исследований в ряде регионов земного шара, в том числе и Санкт-Петербурге, жители испытывают воздействие техногенных источников ионизирующих излу-

чений, применяемых в медицинских целях (ежегодное флюорографическое обследование, рентгенодиагностика при заболеваниях отдельных органов, лучевая терапия). Кроме того, в некоторых зонах Санкт-Петербурга (Московском, Красносельском, Пушкинском, Гатчинском и др. районах) оказывают воздействие на население природные источники радиации, к которым следует отнести радон и его дочерние продукты распада в воздухе помещений. В этих районах близко к поверхности земли подходят диктионемовые сланцы с повышенным содержанием природного урана, что приводит к 10-100 кратным превышениям уровня радиации выше фонового. Вместе с тем, в Петербурге средняя концентрация ртути в верхнем горизонте городских почв в 13 раз выше регионального фонового уровня. В городе происходит до 250 случаев в год аварийных разливов металлической ртути и, как правило, на территориях участков, где была выполнена демеркуризация, остается повышенное значение концентраций паров ртути, но ниже ПДК. Часто по неосторожности в помещениях оказываются разбитыми градусники и лампы дневного света, содержащие ртуть. Результаты обработки более 3000 анализов мочи, кро-

1 Семенов Владимир Всеволодович, д-р техн. наук, профессор каф. инженерной защиты окружающей среды) СПбГТИ(ТУ), e-mail: Semenov44@rambler.ru Semenov Vladimir V., Dr Sci (Eng), Professor, Engineering Environment Protection Department. e-mail: Semenov44@rambler.ru

2 Ивахнюк Григорий Константинович, д-р хим. наук, профессор, заведующий каф. инженерной защиты окружающей среды, e-mail: fireside@inbox.ru Ivahnyk Grigory K. Dr Sci (Chem.), Professor, Head of Engineering Environment Protection Department. e-mail: fireside@inbox.ru

3 Семенов Иван Николаевич, аспирант каф. инженерной защиты окружающей среды, e-mail: punk4a4a@gmail.com Semenov Ivan N. post-graduate student Engineering Environment Protection Department.e-mail: punk4a4a@gmail.com

4 Яковлева Мария Владимировна, канд.биол.наук, зав. НИЛ элементного анализа ВЦЭРМ им. А.М. Никифорова МЧС России, Санкт-Петербург, ул. ак. Лебедева 4/2, e-mail: iakorobok@mail.ru

Yakovleva Mariya V., PhD (Biol), Head of the laboratory, Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, Akademika Lebedeva st., 4/2, St. Petersburg, 194044, Russia, e-mail: iakorobok@mail.ru

Дата поступления - 2 июня 2014 года Received June, 2 2014

ви, волос показали, что вероятные масштабы ртутной интоксикации населения Санкт-Петербурга весьма высоки: около 1 млн. человек нуждаются в специализированном медицинском обследовании, а около 200 тыс. человек - в лечении и реабилитации [2]. В Петербурге среднее содержание свинца в почвах и природной воде в 8 раз выше регионального фонового уровня. К дальнейшему росту содержания свинца в крови у городского населения приводит ежегодное увеличение в Санкт-Петербурге свинцовых выбросов промышленных предприятий в виде различных соединений в атмосферу и водные объекты [3].

Утвержденные в начале 80-х годов прошлого века Минздравом СССР методики анализа были ориентированы на повышенный уровень концентраций тяжелых металлов в крови для профессиональных условий и существовавший в те времена технический уровень оснащения лабораторий. Следовательно, такая задача как определение крайне низких концентраций металлов-экотоксикантов в диагностическом биоматериале для оценки их не профессионального, а повседневного воздействия на население является как актуальной, так и новой для лабораторных аналитических служб России. В связи с этим, для осуществления инструментального мониторинга малых доз тяжелых металлов представляется целесообразным разработка более чувствительных аналитических методов и отечественных приборов, которые должны осуществлять не единичный, а серийный анализ биологического материала. Однако, неизвестно, в каких случаях такой подход окажется информативным, т.к. на ведущее место в определении риска неблагоприятных последствий таких низкодозовых воздействий выходит эффект сочетания действующих факторов. Поэтому при оценке комбинированного радиаци-онно-химического воздействия в малых дозах наряду с инструментальным определением содержания токсикантов в организме, представляется актуальным проводить также параллельный сравнительный биомониторинг показателей крови.

Целью настоящего исследования является установление закономерностей пострадиационных изменений содержания металлов-экотоксикантов и показателей биотестирования после радиационно-химических воздействий в малых дозах на организмы экспериментальных животных.

Основные задачи работы

1 Установить закономерности пострадиационных изменений содержания ртути и свинца в крови и почках экспериментальных животных после однократного у-облучения в малых дозах при пролонгированном введении низких доз металлов-экотоксикантов с питьевой водой.

2. Определить изменения показателей биотестирования на основании измерения параметров содержания и структуры ДНК лейкоцитов крови, оценки поведенческой активности крыс и отдаленных последствий после радиационно-химических воздействий в низких дозах на экспериментальных животных.

Впервые показана селективная аккумуляция металлов-экотоксикантов в организме животных после действия малых доз у-радиации и на организме млекопитающих продемонстрировано, что показатели биотестирования, измененные в относительно ранние сроки после радиационно-химических воздействий в малых дозах, позволяют лучше прогнозировать отдаленные эффекты подведенного повреждения организма животного, чем показатели инструментального определения содержания металлов. Впервые установлено, что питьевые минеральные воды могут быть эффективными средствами предотвращения аккумуляции ртути в организме млекопитающих при радиационно-ртутных воздействиях в малых дозах.

Объекты и методы

Объектом для исследований являлась кровь и почки крыс, а также использовавшиеся животными корм и вода. В крови определяли биохимические параметры, подсчитывали количество лейкоцитов и лейкоцитарную формулу. Работа была выполнена на 240 крысах, которые получали с питьевой водой Hg2(NO3)2 или PbCl2 в концентрациях, близких к допустимым 0,7 мкг/л или 2,0 мг/л в расчете на металл, соответственно, в течение 3 недель до и 1 месяца после однократного общего у-облучения в дозах 25 и 50 сГр на установке «ИГУР-1» (137Cs, мощность дозы = 44 сГр/мин). Дозиметрию осуществляли с помощью дозиметра «Роботрон М 2300» или с применением стандартных термолюминесцентных таблеток. При исследованиях массовой концентрации общей ртути в крови, почках и воде проводились параллельные измерения с использованием атомно-аб-сорбционного анализатора ЭГРА-01 («Геологоразведка», Санкт-Петербург) по разработанным методикам «МР 04.09.01», «МВИ 04-02-02» и ртутного анализатора РА-915+ («Люмекс», Санкт-Петербург) по методикам «М 03-02-2000», «М 03-05-2000», «М 03-07-2000». При измерении содержания свинца в пробах крови, почках и воде применяли методику «МР 96/215» потенциометри-ческого инверсионного анализа с использованием ион-сканирующей системы «ISS- 820» («Radiometer», Дания).

В биотестирование входило:

1. Определение ранних (24 часа после облучения) гематологических реакций и генотоксических эффектов и результатов пострадиационного восстановления (30 суток после облучения) на основании изменения показателей содержания ДНК лейкоцитов крови - индекса ДНК (ИД) и двухпараметрового показателя структуры ДНК нуклеоидов у животных [4]. Измерения показателей проводили на спекторофлуориметре «Model 850» (фирмы "Hitachi", Япония);

2. Изучение изменения естественной поведенческой активности подопытных крыс осуществляли на основании измерения времени поиска пищи в лабиринте в сравнении с контрольными особями;

3. Оценка отдаленных последствий, которая заключалась в определении показателя средней продолжительности жизни подопытных крыс по сравнению с контрольными.

Были проанализированы результаты определения массовой концентрации ртути в крови и почках крыс. Результаты измерения концентрации ртути в крови самцов крыс после предварительного хронического введении токсиканта в концентрации 0,7 мкг/дм3 с питьевой водой в течение 1 месяца, а также и через 24 часа или 2 недели после облучения в дозе 25 сГр не выявили достоверных изменений содержания токсического металла в крови и почках у животных экспериментальных групп как при изолированном, так и при сочетанном действии повреждающих факторов по отношению к ин-тактному контролю (2,90+0,30) мкг/дм3. Результаты определения содержания ртути в крови и почках крыс через 30 суток после облучения представлены в таблице 1. После облучения без введения ртути в крови не было обнаружено значительных изменений концентрации токсиканта по сравнению с контролем. В то же время определение содержания ртути в почках крыс показало достоверное увеличение её концентрации в группах крыс, подвергшихся радиационно-ртутному воздействию при разных дозах облучения (примерно в одинаковой степени - на 20 % по сравнению с соответствующими контролями). В группах животных, которые получали ртуть без облучения, такого возрастания содержания ртути не наблюдалось.

Таблица 1. Изменения содержания ртути в крови (мкг/дм3) и почках (мкг/кг) самцов крыс через 30 суток после облучения

Группы животных

Материал Интактный контроль Облучение в дозе Введение ртути Введение ртути + облучение в дозе

25 сГр 50 сГр 25 сГр 50 сГр

Кровь 2,80 +0,21 3,30 +0,24 2,87 +0,32 2,80 +0,58 3,20 +0,40 3,67 +0,27

Почки 21,00 +0,58 20,00 +0,84 21,33 +1,45 23,00 +1,16 24,00 +0,95* 25,67 +0,33*

Таким образом, малые дозы облучения потенцировали аккумуляцию ртути в почках независимо от величины применённого радиационного воздействия.

Далее были проанализированы результаты биотестирования ранних эффектов и восстановления. Хроническое введение соли ртути в допустимых концентрациях не приводило к достоверным изменениям концентрации гемоглобина, числа эритроцитов, общих лейкоцитов и нейтрофилов в крови экспериментальных крыс по сравнению с животными интактного контроля. Более информативным оказался показатель, основанный на определении величины индекса ДНК (ИД) лейкоцитов крови. В наших экспериментах пролонгированное введение соли ртути не приводило к снижению величины содержания ДНК в расчете на 1 лейкоцит крови - ИД по сравнению с контролем, также как и изолированное облучение в дозе 25 сГр, но величина ИД достоверно (р<0,05) снижалась через 24 часа после облучения крыс в дозе 50 сГр (рисунок 1). Однако, при сочетанном воздействие ртути и радиации снижения содержания ДНК лейкоцитов крови в ранние сроки после облучения отмечено не было.

24 часа 30 суток

140

123 456 123 456

Рисунок 1. Изменения индекса ДНК лейкоцитов крови крыс при хроническом введении соли ртути через 24 ч и 30 суток после облучения: По оси абсцисс - группы животных: 1 - интактный контроль; 2 - облучение в дозе 25 сГр; 3 - облучение в дозе 50 сГр; 4 - введение ртути; 5 - введение ртути + облучение в дозе 25 сГр; 6 - введение ртути + облучение в дозе 50 сГр. По оси ординат - величины индекса ДНК (в % к контролю). Знаком «*» или «**» помечены величины, достоверно (р<0,05 или р<0,01) отличающиеся от соответствующих контрольных значений

Данные, зарегистрированные через 24 часа после облучения, могли свидетельствовать о снижении степени деградации ДНК лейкоцитов в ранние сроки после радиационно-ртутных воздействий в дозе 50 сГр, так как в этом случае (в противоположность облученному контролю) уменьшения величины ИД не наблюдалось. Возможно, это было обусловлено инактивацией ртутью некоторых ферментов, обеспечивающих метаболизм, репарацию и временный распад ДНК. Через 30 суток после облучения было зарегистрировано достоверное снижение (р<0,01) величины ИД лейкоцитов крови крыс лишь

после сочетанного ртутно-радиационного воздействия в дозе 25 сГр по сравнению с животными в группе интактного контроля (рисунок 1). Изменения показателей биотестирования в ранние сроки или в конце периода пострадиационного восстановления не коррелировали с данными инструментальных измерений содержания ртути в крови или почках через 30 суток после облучения (см. таблицу 1)

Наблюдение за изменением естественной поведенческой активности животных после радиационно-ртутных воздействий в малых дозах показало, что через 3 месяца после облучения у крыс, подвергшихся воздействию ртути и облучения в дозе 25 сГр, наблюдалось более чем 2-кратное возрастание времени поиска пищи в лабиринте (до 155,5+18,4 сек; п = 20; р<0.01) по сравнению с животными контрольной группы (66,8+5,9 сек; п = 15). Это свидетельствовало о том, что после периода пострадиационного восстановления при малых дозах радиационно-ртутных воздействий у животных наблюдались существенные изменения естественной поведенческой активности даже после восстановления показателя стабильности генома в лейкоцитах.

В таблице 2 представлены данные наблюдения за динамикой гибели крыс, которые показали, что изолированное облучение в дозах 25 или 50 сГр, или введение соли ртути в допустимых концентрациях не приводило к значимым изменениям смертности животных по сравнению с аналогичными показателями в группе интактного контроля.

Таблица 2. Изменение продолжительности жизни крыс после радиационно-ртутных воздействий

Группа животных Число крыс Средняя продолжительность жизни (сутки)

Интактный контроль 42 531+22

Облучение в дозе 25 сГр 34 540+25

Облучение в дозе 50 сГр 34 598+30

Введение ртути 18 512+37

Введение ртути + облучение в дозе 25 сГр 19 456+30*

Введение ртути + облучение в дозе 50 сГр 20 483+27

Вместе с тем, после облучения в дозе 25 сГр наблюдалось ускорение гибели животных, которые получали соль ртути в питьевой воде, как по сравнению с ин-тактным контролем, так и по сравнению с облученными крысами (сокращение средней продолжительности жизни примерно на 15 %). В случае дозы облучения 50 сГр продолжительность жизни животных, получавших соль ртути, сокращалась только по сравнению с группой облученных крыс, не получавших токсиканта, но не относительно аналогичного параметра в группе интактного контроля. Изменения показателей продолжительности жизни после ртутно-радиационных воздействий коррелировали с вышеупомянутыми изменениями величин параметров ИД в конце периода пострадиационного восстановления ^=0,892, р<0,05), но не с данными, полученными при прямом определении содержания ртути в крови или почках крыс. Аутопсия показала, что гибель животных была обусловлена различными интеркуррен-тными заболеваниями, преимущественно пневмонией.

Таким образом, на основании проведенного нами исследования у млекопитающих (также как ранее было установлено другими авторами для микроорганизмов, водорослей, дафний и рыб) более адекватным представляется прогнозирование отдалённых последствий действия низких доз экотоксикантов не на основании биомониторинга содержания этих токсикантов в тканях, а на основании результатов биологического тес-

тирования. Следовательно, при сочетанных ртутно-ра-диационных воздействиях в малых дозах целесообразно осуществлять биотестирование некоторых генетических параметров лейкоцитов крови, так как это может оказаться весьма важным для оценки риска неблагоприятных отдаленных последствий для данного организма человека или животного.

Результаты инструментального определения содержания свинца в крови и почках крыс представлены в таблице 3. Из данных таблицы видно, что при хроническом введении свинца с пищей подопытным крысам в объеме 2 мкг/л не было выявлено увеличения концентраций свинца ни в крови, ни в почках через 30 суток в сравнении с животными в группе интактного контроля. Можно полагать, что это было обусловлено активацией репарационных процессов, заключающейся в инактивации других мишеней, в частности белков, обеспечивающих выведение свинца из организма.

Таблица 3. Изменения содержания свинца в крови (мкг/дм3) и почках (мкг/г) крыс через 30 суток после облучения

Группы животных

Материал Интактный контроль Облучение в дозе Введение свинца с питьевой Введение свинца + облучение в дозе

25 сГр 50 сГр водой 25 сГр 50 сГр

Кровь 230,0 +16,0 147.7 +28,4* 258,5 +17,5 173,5 +33,8 234,3 +24,1# 150,0 +22,7*#

Почки 1,16 +0,03 1,06 +0,04 1,37 +0,06* 0,80 +0,04* 0,88 +0,04# 1,00 +0,12#

Примечания: 1. Знаком * помечены величины, достоверно (р<0,05) отличающиеся от значений в группе интактного контроля; 2.

Знаком # помечены величины, достоверно (р<0,05) отличающиеся от значений в группе облученных в той же дозе животных, но не получавших соль свинца с питьевой водой.

Повышение дозы облучения до 50 сГр приводило к снижению содержания свинца в крови, что, по-видимому, было связано с усилением репарации в лейкоцитах, но в почках содержание токсиканта сохранялось на том же уровне, скорее всего, из-за доминирующего здесь адаптационного эффекта.

После инструментальных определений были проанализированы результаты биотестирования ранних эффектов и восстановления. Среди экспрессных показателей гематологические критерии (число лейкоцитов и эритроцитов крови, концентрация гемоглобина) оказались недостаточно чувствительными для оценки примененных повреждающих воздействий в низких дозах. Более высокую чувствительность к малым дозам ради-ационно-свинцовых воздействий продемонстрировали показатели, основанные на изменениях содержания и структуры ДНК лейкоцитов крови. В результате такой показатель, как ИД значительно снижался, по сравнению с контролем, после комбинированных воздействий - на 43-42 % (р<0,01), тогда как после изолированного у-об-лучения - лишь на 24 % (р<0,05 только для дозы 50 сГр) (рисунок 2). Через 1 месяц после облучения достоверных отличий этого показателя, по сравнению с контролем, выявлено не было.

Рисунок 2. Изменения индекса ДНК лейкоцитов крови крыс при хроническом введение соли свинца через 24 ч после облучения: По оси абсцисс - номера групп животных: 1 - интактный контроль; 2 - облучение в дозе 25 сГр; 3 - облучение в дозе 50 сГр; 4 - введение РЬС2 (необлученный контроль); 5 - введение РЬС2 + облучение в дозе 25 сГр; 6 - введение РЬС12 + облучение в дозе 50 сГр; по оси ординат - величины индекса ДНК в процентах по отношению к интактному контролю. Знаком «*» или «**»помечены величины, достоверно (р<0,05 или р<0,01) отличающиеся от необлученного контроля

В настоящей работе в ранние сроки после облучения в малых дозах были зарегистрированы нарушения структуры ДНК лейкоцитов крови, так как через 24 часа после изолированного у-облучения наблюдалось увеличение величины коэффициента относительной флюоресценции КОФ (рисунок 3), что соответствовало снижению степени су-перспирализации ДНК по сравнению с интактным контролем, но дозовой зависимости изменения этого показателя не наблюдалось. При изолированном введении соли свинца не наблюдалось изменений структуры ДНК, однако со-четанное радиационно-свинцовое воздействие приводило к снижению степени суперспирализации ДНК по сравнению с контролем. При этом более значительное относительно контроля повышение показателя КОФ наблюдали в случае введения свинца и облучения в дозе 50 сГр (р<0.01), чем при радиационно-свинцовом воздействии в дозе 25 сГр (р<0.05), что могло свидетельствовать о более эффективной репарации ДНК (см.рисунок 3). Через 1 месяц после облучения достоверных изменений показателя КОФ по сравнению с контролем зарегистрировано не было.

Рисунок 3. Изменения показателя структуры ДНК лейкоцитов крови при хроническом введение солей свинца через 24 ч после облучения. Обозначения на рисунке и по оси абсцисс те же, что и на рисунке 2; по оси ординат - значения величины КОФ (отн.ед.).

Принимая во внимание все вышеизложенное, пострадиационное снижение величины ИД можно интерпретировать как ранний генотоксический эффект, а более значительное его уменьшение после сочетанных воздействий, по сравнению с «чистым» облучением считать доказательством синергизма действия двух факторов в отношении деградации генетического материала лейкоцитов. Через 1 месяц после облучения генотоксического эффекта не было отмечено, что свидетельствует об обратимости генотоксического действия данных факторов в результате эффективной репарации. Достоверных корреляционных взаимосвязей между ранними биохимическими изменениями и цитологическими показателями в конце периода пострадиационного восстановления выявлено не было.

Наблюдения изменений естественной поведенческой активности животных после радиационно-свинцо-вых воздействий через 1 месяц после облучения показали, что сокращения времени прохождения подопытными крысами лабиринта не было отмечено в сравнении с контрольными животными.

Регистрация динамики гибели крыс показала, что значимого сокращения продолжительности жизни после сочетанных радиационно-свинцовых воздействиях в малых дозах не наблюдалось.

Таким образом, введение свинца с питьевой водой в концентрации 2 мг/дм3 в течение 7 недель позволило установить, что облучение в дозе 50 сГр приводит к аккумуляции токсиканта в почках. В результате введения повышенных доз свинца наблюдались адаптивные реакции. Оценить биологический эффект малых доз радиаци-онно-свинцовых воздействий на основании определения только содержания металла в крови можно лишь ориентировочно, так как выявлена лишь тенденция, но не достоверная корреляция между изменениями измерявшихся показателей.

Выводы

1. Установлено, что при хроническом введении с питьевой водой крысам солей ртути или свинца в низких концентрациях (0,7 мкг/л или 2,0 мг/л, соответственно) под действием общего однократного Y-облучения в дозах 25 или 50 сГр увеличивается аккумуляция ртути в органе-мишени (почках) на 14,3-22,2 % по сравнению с контролем, но не в крови экспериментальных животных; значимой аккумуляции свинца после действия низких доз радиационно-свинцовых воздействий у подопытных животных отмечено не было.

2. В результате сочетанного действия хронического введения соли ртути в допустимой концентрации и Y-облучения в дозе 25 сГр (но не 50 сГр) наблюдался генотоксический эффект - снижалось содержание ДНК в лейкоцитах крови крыс к концу острого периода пострадиационного восстановления, а через 3 месяца после

облучения наблюдалось изменение естественной поведенческой активности животных: более чем в 2 раза возрастало время поиска пищи в лабиринте по сравнению с контролем. У крыс этой подопытной группы было зарегистрировано достоверное сокращение продолжительности жизни на 14,2 +5,6 % по сравнению с животными в группе интактного контроля.

3. После сочетанного действия хронического введения соли свинца в низкой концентрации и малых доз радиации генотоксический эффект в лейкоцитах периферической крови наблюдался лишь через 24 часа после Y-облучения, при этом изменялись показатели структуры ДНК белых клеток крови, что могло свидетельствовать об активации репарационных процессов в этой клеточной популяции. К 30 суткам после облучения измерявшиеся биохимические и гематологические показатели нормализовались, а у подопытных крыс не наблюдалось достоверных отклонений показателей естественно поведенческой активности в сравнении с животными контрольной группы. Продолжительность жизни подопытных крыс не отличалась от величины аналогичного контрольного параметра.

4. В случае комбинированного действия радиационных и химических факторов в низких дозах сложно прогнозировать модификацию токсического эффекта и отдаленные последствия - сокращение продолжительности жизни у млекопитающих, исходя только из данных инструментального определения содержания химического элемента в организме и физической дозиметрии. Поэтому целесообразно в таких случаях включать дополнительно показатели биотестирования токсичности (в частности, гематотоксичности и нестабильности генома) в программу оценки степени поражения организмов человека и животных.

Литература

1. Семенов В.В., Иванов С.Д., Кованько Е.Г., Ям-шанов В.А. Влияние малых доз радиации на токсические эффекты низких концентраций ртути // Токсикологический вестник. 2002. № 4. С. 34-39.

2. Погарев С.Е., Рыжов В.В., Машьянов Н.Р. Использование анализатора ртути РА-915+ при прямом определении ртути в биопробах. В кн. «Свинец и здоровье детей: диагностика, лечение, профилактика» / под ред. С.П. Нечипоренко. СПб: Каро. 1999. С. 111-112.

3. Семенов В.В., Иванов С.Д., Кованько Е.Г. Влияние малых доз облучения на аккумуляцию низких концентраций свинца в организме и поведенческую активность животных // Токсикологический вестник. 2002. № 5. С. 39-44

4. Ivanov S.D., Semenov V.V., Kovanko E.G., Yam-shanov V.A. Influence of low doses irradiation on accumulation of heavy metals in the organism and biological effects in rats // Metal Ions in Biology and Medicine. 2002. V. 7. P. 645-646.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.