CC BY
3110. Khamdamov B.Z. et al. Method of prevention of postoperative complications of surgical treatment of diabetic foot syndrome // European science review, 2018. № 9-10-2. C. 194-196.
11. Khamdamov B.Z. et al. The role and place laser photodynamic therapy in prevention postoperative complication at treatment of diabetic foot syndrome // Applied Sciences: challenges and solutions, 2015. C. 27-31.
12. Malik A. et al. Hypertension-related knowledge, practice and drug adherence among inpatients of a hospital in Samarkand, Uzbekistan // Nagoya journal of medical science, 2014. T. 76. № 3-4. C. 255.
13. Rustamov M.I., Davlatov S.S., Saydullaev Z.Y., Rustamov I.M. Choice of surgical tactics of treatment of patients with acute paraproctivitis. Journal of hepato-gastroenterology research, 2020. Vol. 2. Issue 1. P. 26-29.
14. Rustamov M.I., Davlatov S.S., Saydullaev Z.Y., Rustamov I.M. Results of surgical treatment of patients with acute gangrenous - necrotic paraproctitis. Journal of hepato-gastroenterology research, 2020.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ И ОСТРОМ ОБЛУЧЕНИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Тухтаева Х.Х.
Тухтаева Хафиза Хикматовна - ассистент, кафедра пропедевтики внутренних болезней, Бухарский государственный медицинский институт, г. Бухара, Республика Узбекистан
Аннотация: целью была сравнительная оценка цитогенетических изменений в клетках костного мозга белых беспородных крыс при хроническом и остром облучении в эксперименте. Установлено, что из 125 исследованных клеток костного мозга белых беспородных
крыс основной группы в 48,0% клеток были обнаружены нормальные метафазные пластинки, в 8,80% клеток наблюдали стадию профазы, в 2,40% случаев обнаружены полиплоидные клетки, а в 40,80% клеток наблюдались клетки с преждевременной конденсацией хромосом. Присутствие клеток с пульверизацией хромосом свидетельствует о патологии митоза. В группе сравнения из 123 исследованных клеток костного мозга в 72,36% клеток были выявлены нормальные метафазные пластинки, 12,19% клеток были на стадии профазы, 5,69% были полиплоидными, 9,76% имели преждевременную конденсацию хромосом. Низкое содержание клеток с преждевременной конденсацией хромосом и отсутствие клеток с пульверизацией хромосом свидетельствуют о незначительных изменениях митотического деления клеток костного мозга лабораторных животных группы сравнения. Ключевые слова: острое и хроническое облучение, цитогенетический анализ клеток костного мозга, экспериментальные исследования.
Введение. В зависимости от дозы облучения и ее распределения по организму человека или животного варьируют сроки и причины их гибели. Наиболее часто встречающейся является костно-мозговая форма острой лучевой болезни, при этом в зависимости от вида млекопитающих гибель наступает на 7-30 сутки от момента облучения, а причинами смерти чаще всего являются геморрагический синдром или инфекционные осложнения [3, 10].
К ионизирующим видам излучения относят электромагнитные колебания с малой длиной волны, рентгеновские лучи и у-излучение, потоки а- и Р-частиц (электронов), протонов, позитронов, нейтронов и прочих заряженных частиц, а-излучение и рентгеновское излучение отличается высокой проникающей способностью, меньшей проникающей способностью обладает Р-излучение [5]. Радиоактивные субстанции могут попадать в организм через
неповрежденную кожу, желудочно-кишечный тракт, органы дыхания. После этого они током крови и лимфы разносятся в органы и ткани [3, 9].
Доказана, что система кроветворения организма наиболее восприимчива к воздействию радиации, особенно это касается клеток костного мозга. Под воздействием радиации развивается аплазия костного мозга, угнетение митотических процессов в органах кроветворения, тотальное отмирание низкодифференцированных клеток костного мозга. Снижение кроветворения сопровождается возникновением геморрагического синдрома [2, 5, 8].
Хроническая лучевая болезнь - это сложный клинический синдром, который развивается в случае длительного воздействия ионизирующего излучения в дозах, которые превышают допустимые. Характерные проявления: длительность и волнообразность течения; наличие в клинической симптоматике как признаков поражения организма от действия облучения, так и проявлений восстановительных и приспособительных реакций. Периоды развития хронической лучевой болезни: период формирования, или собственно хроническая лучевая болезнь; период восстановления; период последствий лучевой болезни [4, 7].
Целью исследования было изучение и сравнительная оценка цитогенетических изменений в клетках костного мозга белых беспородных крыс при хроническом и остром облучении в эксперименте.
Материалы и методы исследования. Для выполнения запланированных исследований использовали 30 белых беспородных крыс массой тела 150-180 грамм мужского пола, содержащихся в стандартных условиях вивария (температура комнаты 21-220С, относительная влажность 5060%, световой режим - по 12 часов темноты и света). Содержание лабораторных животных, кормление и уход за ними, подбор животных, уборка и дезинфекция помещений вивария проводили по Нуралиеву Н.А. и соавт. [6].
Все лабораторные животные (белые беспородные крысы) были получены из одного питомника и одинакового возраста. Перед началом экспериментальных исследований все лабораторные животные содержались в карантине в течение 21 дня. При работе с экспериментальными животными были строго соблюдены все этические принципы работы с лабораторными животными и правила биологической безопасности [1, 6].
Все лабораторные животные были разделены на следующие группы:
Основная группа - белые беспородные крысы (п=12), получавшие хроническое облучение в течение 20 дней по 0,2 Грей ежедневно;
Группа сравнения - белые беспородные крысы (п=12), получавшие острое облучение однократно в дозе 5 Грей;
Контрольная группа - интактные белые беспородные крысы (п=6), не получавшие острого и хронического облучения.
Острое и хроническое облучение лабораторных животных проводили с помощью гамма терапевтического аппарата АГАТ-Р1 (производство Эстония, 1991 год), источник облучения Со-60.
При проведении цитогенетических исследований все работы с ростовыми средами и препаратами проводили в стерильных условиях с использованием ламинарного бокса. Буферы были приготовлены на бидистиллированной воде, отфильтрованы через мембранные фильтры (0,22 мкм «МйНрог», Германия) и автоклавированы при 1,2 атм. 30 минут. Стеклянная посуда перед использованием предварительно стерилизована при 1600С в течение 120 минут. Оборудование, приспособления, посуда из полимерных материалов подвергались облучению ультрафиолетовым светом в течение 30 минут. Для экспериментальных исследований был отобран костный мозг из бедренной кости белых беспородных крыс при вскрытии животного.
Цитогенетические изменения в клетках костного мозга крыс изучали с помощью прямого метода. Выполнение метода включало следующие этапы: костный мозг вымывали из бедренной кости белых беспородных крыс, вовлеченных в эксперимент всех трех групп исследования питательной средой RPMI 1640 с 0,04% колхицином (которая разрушает веретено деления и хромосомы не расходятся к полюсам во время митоза, образуя полиплоидный организм) в центрифужную пробирку и инкубировали 2-2,5 часа в термостате при 370С; инкубировали с гипотоническим раствором KCl в течение 40 минут в термостате при 370С; после гипотонизации трехкратно обрабатывали фиксатором в пропорции одна часть ледяной уксусной кислоты и три части 96-1000 этилового спирта; полученный осадок наносили на предварительно очищенное обезжиренное предметное стекло и окрашивали красителем Гимза; поиск метафаз осуществляли под микроскопом «Leica» (Германия) при увеличении 200 раз, анализ метафазных пластинок при увеличении 1000 раз, в каждом образце анализировали от 15 до 25 клеток с метафазными пластинками.
Статистическую обработку проводили общепринятыми методами вариационной статистики с использованием программ для статистического анализа медико-биологических исследований. Уровнем значимости показателя достоверности различий считали Р<0,05. При организации и проведении исследований соблюдали принципы доказательной медицины.
Результаты исследований и их обсуждение. Для анализа нами были использованы клетки костного мозга лабораторных животных, получавших и не получавших разные виды облучения (острое и хроническое), в которых выявлялись элементы митотического аппарата (табл. 1).
Таблица 1. Результаты цитогенетического анализа клеток костного мозга белых беспородных крыс, получавших острое
и хроническое облучение
Группы Количество Полип Преждевр
исследованных лоидия еменная
Делящи Метаф Профаз конденсац
хся аз ия
клеток хромосом
Основная 125 60 / 11 / 3 / 2,40 51 / 40,80
группа, п=12 48,0 8,80
Группа 123 89 / 15 / 7 / 5,69 12 / 9,76
сравнения 72,36 12,19
, п=12
Контроль 75 75 / 0 0 0
ная 100,0
группа, п=6
Примечание: в числителе абсолютные; в знаменателе относительные (%) показатели.
Из 125 исследованных клеток костного мозга лабораторных животных основной группы (хроническое облучение) в 48,0% (п=60) клетках были обнаружены нормальные метафазные пластинки, в 8,80% (п=11) клетках наблюдали стадию профазы, в 2,40% (п=3) случаях обнаружены полиплоидные клетки, в 40,80% (п=51) клетках наблюдались клетки с преждевременной конденсацией хромосом.
Метафазные пластинки - это скопление хромосом в плоскости перпендикулярной оси деления (экваториальная плоскость), в которых хромосомы находятся экваториально в
метафазе митоза (вторая фаза деления соматических клеток). Количество хромосом у крыс в норме составляет 42 (диплоидный набор).
Из 12 животных основной группы у 1 крысы (8,33%) на препаратах не было обнаружено митотически делящихся клеток, наблюдалась низкая клеточность, низкая бласттрансформация и торможение митоза. Присутствие клеток с пульверизацией хромосом свидетельствует о патологии митоза.
Наличие высокой концентрации клеток (40,80%) с преждевременной конденсацией хромосом в клетках костного мозга крыс основной группы свидетельствует о торможении нормального митотического цикла, что сказывается на пролиферативной активности данной ткани и наличии клеточных клонов с генетической патологией.
Далее такие же исследования проведены с белыми беспородными крысами, получавшими острое облучение (группа сравнения).
В группе сравнения (острое облучение) из 123 исследованных клеток костного мозга лабораторных животных в 72,36% (п=89) клеток были выявлены нормальные метафазные пластинки, 12,19% (п=15) клеток были на стадии профазы. Нужно подчеркнуть, что в 5,69% (п=7) клеток были полиплоидные клетки (полиплоидия), 9,76% (п=12) клеток имели преждевременную конденсацию хромосом.
Таким образом, низкое содержание клеток (9,76%) с преждевременной конденсацией хромосом и отсутствие клеток с пульверизацией и рассеиванием хромосом свидетельствует о незначительных изменениях митотического деления клеток костного мозга лабораторных животных данной группы исследования. Отсутствие животных в этой группе с низкой клеточностью и низкой бласттрансформацией (8,3%, п=1) свидетельствует о нормальной митотической активности клеток костного мозга у всех (п=12) лабораторных животных. В их клетках костного мозга отсутствует патология митоза. По-видимому,
этот факт объясняется коротким периодом наблюдения (5 суток) животных после однократного острого облучения, так как считается в зависимости от вида млекопитающих гибель наступает на 7-30 сутки от момента облучения [2, 5].
Проведенными исследованиями доказано, что после установленного однократного острого облучения (5 Грей) в течение первых 5-суток практически не наблюдаются изменения митотического деления клеток костного мозга, не появляются хромосомные аберрации, не снижается митотическая активность. Приведенные ниже рис. 1 (метафазная пластинка с нормальным кариотипом) и рис. 2 (нормальная ранняя метафазная пластинка) подтверждают отсутствие изменений в микроскопической картине клеток костного мозга лабораторных животных, получавших однократное острое облучение в дозе 5 Грей на 5-сутки после облучения.
Рис. 1. Клетки костного мозга. Метафазная пластинка с нормальным кариотипом (группа сравнения - острое облучение, Ок. х10, Об. х100)
В отличие от лабораторных животных группы сравнения, которых наблюдали в 5-сутки после острого облучения, в основной группе лабораторных животных, которых исследовали после 20 дневного хронического облучения с
ежедневной дозой 0,2 Грей наблюдали иную картину. Отмечали патологию при делении клеток костного мозга.
Рис. 2. Клетки костного мозга. Нормальная ранняя метафазная пластинка (группа сравнения - острое облучение, Ок. х10, Об. х100)
На рис. 3 видно, что ядро клетки костного мозга животного, относящиеся к основной группе содержит раннюю фазу с преждевременной конденсацией хромосом. Справа и внизу клетки, которая видна на рис. 3, находятся интерфазные ядра.
Рис. 3. Клетка костного мозга. Преждевременная конденсация хромосом (основная группа - хроническое облучение, Ок. х10, Об. *100)
Кроме того, в ядре клеток костного мозга лабораторных животных также наблюдали позднюю фазу преждевременной конденсации хромосом (рис. 4).
На другом рисунке (рис. 5) в центре клетки костного мозга животного после хронического облучения наблюдается ядро с преждевременной конденсацией хромосом, а вокруг нее видны интерфазные ядра.
Рис. 4. Клетка костного мозга. В ядре поздняя фаза преждевременной конденсации хромосом (основная группа -хроническое облучение, Ок. х10, Об. *100)
Рис. 5. Клетки костного мозга. В центре ядро с преждевременной конденсацией хромосом. Вокруг интерфазные ядра (основная группа - хроническое облучение,
Ок. х10, Об. х100)
Патологию митоза можно наблюдать и на рис. 6, где в центре видны ядра с преждевременной конденсацией хромосом, а слева наблюдается ядро с пульверизацией хромосом (основная группа - хроническое облучение).
Рис. 6. Клетки костного мозга. В центре ядра с преждевременной конденсацией хромосом, слева ядро с пульверизацией хромосом (основная группа - хроническое облучение, Ок. x10, Об. х100)
В отличие от лабораторных животных основной группы и группы сравнения, которым проводили хроническое и острое облучение, в клетках костного мозга белых беспородных крыс контрольной группы (интактные) изменений в клетках костного мозга и течении деления клеток не наблюдали, во всех случаях обнаружили нормальный кариотип - позднюю (рис. 7) и раннюю (рис. 8) метафазу.
Таким образом, у лабораторных животных после острого однократного облучения выраженность цитогенетических изменений были менее яркими, чем при хроническом облучении. У интактных животных отклонений от нормальных процессов не отмечено. На основании
101
проведенных исследований изучены и оценены цитогенетические изменения в клетках костного мозга лабораторных животных, получавших острое и хроническое облучение. Полученные данные позволяют использовать предложенные рекомендации для повышения эффективности методики изучения и оценки цитогенетических изменений в клетках костного мозга лабораторных животных при экспериментальных исследованиях по определению влияния разных доз радиации на организм.
Рис. 7. Клетки костного мозга. Нормальный кариотип, поздняя метафаза (контрольная группа - без острого и хронического облучения, Ок. х10, Об. х100)
- *
О
- ж ■ ^ •у.
Рис. 8. Клетки костного мозга. Нормальный кариотип,
ранняя метафаза (контрольная группа - без острого и хронического облучения, Ок. х10, Об. х100)
Выводы. 1. Из 125 исследованных клеток костного мозга белых беспородных крыс основной группы (хроническое облучение) в 48,0% клетках были обнаружены нормальные метафазные пластинки, в 8,80% клетках наблюдали стадию профазы, в 2,40% случаях обнаружены полиплоидные клетки, в 40,80% клетках наблюдалась клетки с преждевременной конденсацией хромосом. Из 12 животных второй группы у 1 крысы (8,33%) на препаратах не было обнаружено митотически делящихся клеток, наблюдалась низкая клеточность, низкая бласттрансформация и торможение митоза. Присутствие клеток с пульверизацией хромосом свидетельствует о патологии митоза.
2. Наличие высокой концентрации клеток (40,80%) с преждевременной конденсацией хромосом в клетках костного мозга крыс основной группы свидетельствует о торможении нормального митотического цикла, что сказывается на пролиферативной активности данной ткани и наличии клеточных клонов с генетической патологией.
3. В группе сравнения (острое облучение) из 123 исследованных клеток костного мозга лабораторных животных в 72,36% клеток были выявлены нормальные метафазные пластинки, 12,19% клеток были на стадии профазы. Нужно подчеркнуть, что 5,69% клеток были полиплоидными (полиплоидия), 9,76% клеток имели преждевременную конденсацию хромосом.
4. Низкое содержание клеток (9,76%) с преждевременной конденсацией хромосом и отсутствие клеток с пульверизацией и рассеиванием хромосом свидетельствует о незначительных изменениях митотического деления клеток костного мозга лабораторных животных группы сравнения. Отсутствие животных с низкой клеточностью и низкой бласттрансформацией (8,3%) свидетельствует о нормальной митотической активности клеток костного мозга у всех
лабораторных животных. Это объясняется коротким периодом наблюдения (5 суток) животных после острого облучения.
3. Доказано, что после однократного острого облучения (в дозе 5 Грей) в течение первых 5 суток практически не наблюдается патологии митоза (изменения митотического деления клеток костного мозга), не появляются хромосомные аберрации, не снижается митотическая активность.
6. В эксперименте у лабораторных животных после острого однократного облучения (5 Грей) выраженность цитогенетических изменений в клетках костного мозга были менее яркими, чем при хроническом облучении. У интактных животных отклонений от нормальных процессов не отмечено.
Список литературы
1. Асадова Н.Х. Морфофункциональные изменения тимуса в норме и при облучении, а также её коррекция АСД-фракцией-2 // Сборник материалов II международной студентов медиков и молодых ученых, 2020. С. 392-393.
2. Ахророва Л.Б. Выбор хирургической тактики лечения больных острым парапроктитом // Вопросы науки и образования, 2021. № 27 (152). С. 51-57.
3. Газиев К.У. и др. Ампутации на уровне голени при критической ишемии у больных сахарным диабетом // Биология и интегративная медицина, 2021. № 1 (48).
4. Гапуров У.У., Ниязов Л.Н. Исследование некоторых квантово-химических параметров соединения салициловой кислоты с глицином // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн., 2020. № 3(69). С. 22-24.
5. Кароматов И.Д., Тухтаева Х.Х. Кресс-салат-применение в древней, современной народной и научной медицине // Биология и интегративная медицина, 2021. № 3 (50). С. 236-251.
6. Кароматов И.Д., Тухтаева Х.Х. Сочетанное применение прополиса и лекарственных средств (обзор литературы) // Биология и интегративная медицина, 2020. № 6 (46).
7. Марданов Ж.Ж. Задне-боковой доступ при хирургическом лечении экстрадуральных опухолей спинного мозга // Вопросы науки и образования, 2021. № 22 (147). С. 4-13.
8. Набиев Б.Б., Худойбердиев Д.К. Анатомия плодных органов лимфоидной системы человека (обзор литературы) // Достижения науки и образования, 2020. № 16 (70).
9. Нуралиев Н.А., Бектимиров А.М.-Т., Алимова М.Т., Сувонов К.Ж. Правила и методы работы с лабораторными животными при экспериментальных микробиологических и иммунологических исследованиях // Методическое пособие. Ташкент, 2016. 34 с.
10. Тешаев Ш.Ж. и др. Острые желудочно-кишечные осложнения после черепно-мозговой травмы // Новый день в медицине, 2020. № 2. С. 224-226.
11. Тешаев Ш.Ж., Баймурадов Р.Р. Морфологические параметры семенников 90-дневных крыс в норме и при воздействии биостимулятора на фоне радиационного облучения // Оперативная хирургия и клиническая анатомия (Пироговский научный журнал), 2020. № 4(2). С. 22-26.
12. Тухтаева Х.Х., Хамдамов Б.З. Особенности влияния хронического облучения на клетки костного мозга в эксперименте // Проблемы биологии и медицины, 2021. № 6 (132). С. 101.
13. Файзиев Х.Б. Изменения морфологических параметров ткани селезёнки лабораторных крыс на 21 день после черепно-мозговой травмы средней тяжести //Central asian journal of medical and natural sciences, 2021. С. 109-113.
14. Файзиев Х.Б., Тешаев Ш.Ж. Черепно-мозговая травма и иммунитет // Новый день в медицине, 2020. № 2. С. 577-579.
15. Файзиев Х.Б., Хусейнова Г.Х. Макроскопическая топография селезёнки белых беспородных крыс после тяжёлой черепно-мозговой травмы, вызванной опытом
дорожно-транспортным происшествием. // Проблемы биологии и медицины, 2020, № 6 (124). С. 185-189.
16. Харибова Е.А., Тешаев Ш.Ж. Морфологические особенности нейронов верхнего и нижнего экстрамуральных узлов блуждающего нерва человека в различные возастные периоды // Журнал неврологии и нейрохирургических исследований, 2020. Т. 1. № 3.
17. Хасанова Д.А., Тешаев Ш.Ж. Воздействие генно-модифицированных продуктов на человеческий организм (обзор литературы) // Биология и интегративная медицина,
2020. № 5 (45).
18. Хасанова Д.А., Тешаев Ш.Ж. Макроскопическое строение пейеровых бляшек тонкой кишки крысы и изменения кишки при воздействии хронического облучения // Оперативная хирургия и клиническая анатомия (Пироговский научный журнал). Москва, 2020. Том 4. № 1. C. 41-45.
19. Хусейнова Г.Х., Файзиев Х.Б. Макроскопические параметры почек у 3-месячных крыс после черепно-мозговой травмы. // Проблемы биологии и медицины,
2021. № 2 (127). С. 221-223.
20. Fayziev X.B. Chenges in the immune systems in brain injuries. // New day in Medicine, 2021. № 2 (34/1). С. 77-83.
21. Fayziev X.B., Khamidova N.K., Teshaev Sh.J., Davlatov S.S. Morphological aspects of the spleen of white mongrel rats after severe traumatic brain injury caused experimentally in the form of a road accident.// International Journal of Pharmaceutical Research | Apr. - Jun. 2021. Vol. 13. Issue 2. Р. 998-1000.
22. Khamidova N.K. et al. Morphometric characteristics of parameters of physical development of children with various
heart diseases //МШХ^^Ш 2021. Т. 48. №
7. P. 137-142.
23. Teshaev O.R., Murodov A.S., Sadykov R.R. & Hamdamov B.Z. (2016). Improved results of treatment of purulent wounds with complex use of photodynamic therapy and CO2 laser in the experiment. European science review (3-4). 185-189.
