CC BY
271
7. Батоев, Ц.Ж. Методика наложения фистул для изучения секреции поджелудочной железы и желчевы-деления у птиц / Ц.Ж. Батоев, С.Ц. Батоева // Физиол. журн. сСсР. - 1970. - Т. 56. - №12. - С. 1967— 1968.
8. Мерина-Гпузкина, В.М. Сравнительная оценка сахарифицирующего и декстринирующего методов при определении активности амилазы крови здоровых и больных острым панкреатитом / В.М. Мерина-Гпузкина // Лаб. дело. - 1965. - №3. - С. 142.
9. Батоев, Ц.Ж. Фотометрическое определение активности протеолитических ферментов поджелудочного сока по уменьшению концентрации казеина / Ц.Ж. Батоев // Сб. науч. тр. Бурятского СХИ. - 1971. -№ 25. - С. 122-126.
10. Кузнецов, В.К. Статистическая обработка результатов наблюдений / В.К. Кузнецов // Вопр. ревматизма. -1975. - №3. - С. 57-61.
---------♦'----------
УДК 599:539.1.047 В.А. Сафонова, В.Ю. Сафонова
ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБЛУЧЕНИЯ ЖИВОТНЫХ МАЛОЙ ДОЗОЙ РАДИАЦИИ В СОЧЕТАНИИ С ФИТОПРЕПАРАТАМИ НА СОДЕРЖАНИЕ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ ПРИ ПОСЛЕДУЮЩЕМ ЛЕТАЛЬНОМ РАДИАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
В экспериментах на крысах показано, что предварительное внешнее однократное Y-облучение в малой дозе за 28-30 дней способствует развитию адаптивного ответа со стороны клеток костного мозга при последующем летальном воздействии ионизирующего излучения в дозе 7 Гр (Грей). Более выраженный эффект наблюдается в сочетании с фитопрепаратами, когда одна из групп предварительно облученных крыс за неделю перед воздействием радиации ЛДбо/зо ежедневно с водой и кормом получала 10%-й раствор эра-конда в расчете 7-10 мл/кг, а другая - концентрированный экстракт пихты сибирской в объеме 5-7 мл/кг массы тела. Установлено, что сочетание предварительного воздействия радиации в малой дозе с препаратами природного происхождения повышает компенсаторные и репаративные возможности ге-мопоэза и способствует более полному восстановлению кроветворения у животных, подвергнутых летальному воздействию радиации.
Введение. В научной литературе имеются данные, что живые организмы обладают генетическими механизмами, обеспечивающими адаптацию к различным природным факторам, в том числе и к облучению. Известно, что некоторый уровень естественного радиационного фона просто необходим для нормальной жизнедеятельности организма, поскольку отсутствие его приводит к замедлению роста и развития всех типов эукариот [1].
В настоящее время имеется большое количество исследований о вредном влиянии радиации на живой организм. Тем не менее, применение радиационных технологий не уменьшается, а из года в год растет, что может привести к увеличению радиоактивной нагрузки на биоту. В связи с этим возникает вопрос: хватит ли резервов заложенных механизмов адаптации для выживания биосистем. Вопрос касается предварительного облучения в малых и сверхмалых дозах, которые встречаются в окружающей среде чаще, и последующего летального облучения. Имеются незначительные данные о повышении радиорезистентности клеток и организма после острого, хронического и пролонгированного облучения in vivo [2]. Исследования, проведенные другими авторами [3], показывают, что облучение мышей в адаптирующей дозе 5 Гр за 4 и 24 ч до воздействия ионизирующего излучения в дозе 4 Гр не обеспечивает повышения устойчивости системы кроветворения и не способствует увеличению выживаемости животных при последующем биологическом моделировании костно-мозговой формы острой лучевой болезни.
Другими авторами показано [4], что предварительное облучение крыс и свиней в определенном диапазоне доз способствует выживанию этих животных при повторном летальном воздействии и что это связано с формированием иммунитета [5].
Отдельные источники литературы свидетельствуют о том, что адаптивный ответ к повторному облучению зависит от интенсивности излучения, от определенных дозовых и временных диапазонов. В работе [6] показано, что повреждение биомолекул может происходить при более низких дозах, чем дозы, вызывающие индукцию систем восстановления. В результате при действии малых доз облучения наблюдаются эффекты, связанные с нерепарированными повреждениями. По данным [7], адаптивный ответ проявляется в узком диапазоне доз, различающихся для разных типов клеток, с временной реализацией не менее 5 часов. Отсюда выявление временных и дозовых диапазонов адаптивного ответа организма в целом остается не разрешенной задачей и требует дальнейших исследований.
Костный мозг является основным источником регенерации клеток крови. Поскольку биологическая сущность острого лучевого повреждения заключается в угнетении процессов клеточного обновления, то степень радиационного поражения и темпы восстановления кроветворной ткани и обусловливают шансы на выживание организма. Плюрипотентные предшественники клеток крови очень чувствительны к действию различных токсических факторов, включая цитостатические препараты и ионизирующее излучение. Этот факт имеет важнейшее значение для клинической радиобиологии.
Одним из основных критериев оценки адаптивного ответа является реакция костного мозга на повторное облучение. Костный мозг, относясь к первой группе критических органов в облученном организме, является наглядной ареной, показывающей драматичность событий, связанных с интерфазной и митотической гибелью клеток всех пролиферативных пулов гемопоэза, включая и функциональный. При этом обычно используют тест клеточности костного мозга. Учитывая то, что доза предварительного воздействия радиации может вызвать интерфазную и митотическую гибель части клеток костного мозга в период первичной реакции на облучение, мы сочли нужным для снижения повреждений и усиления репарационных процессов после повторного летального воздействия в профилактических целях использовать природные адаптогены -эраконд и экстракт пихты сибирской.
Эраконд представляет собой экстракт люцерны посевной (МЫюадо sativa), полученный при гидробарометрической обработке наземной части растения с добавлением определенного набора микроэлементов. Препарат разработан в ТОО НВП «АПТ-Экология» (Екатеринбург). Густой экстракт люцерны, приготовленный в соответствии с ТУ 9337-004-12334249-97, представляет собой пластическую стерильную субстанцию темно-коричневого цвета, которая при высушивании твердеет. Вкус горьковатый. Хорошо растворим в воде (допускается появление незначительного осадка). Эраконд нашел широкое применение в животноводческой и ветеринарной практике [8-11].
Концентрированный экстракт зелени пихты содержит комплекс растительных полифенолов, фитонцидные фракции, микроэлементы, витамины. Экстракт зелени пихты сибирской выпускается во флаконах темного цвета 200 мл по ТУ 8501-050-20680882-05. Изготовитель фирма «Биолит» г. Томск.
Задачей настоящей работы являлось изучение реакции клеток костного мозга и периферической крови крыс к повторному летальному воздействию радиации ЛД60/30 на фоне применения препаратов природного происхождения.
Материал и методика исследований. Опыты проведены на белых беспородных крысах-самцах с массой тела 180-210 г. Животных облучали на установке «Агат-С» с источником Y-излучения 60Со при мощности дозы 0,6 Гр/мин. Предварительное однократное облучение составляло 1,0 Гр. Повторное облучение в дозе 7,0 Гр (ЛД60/30) проводили через 28-30 суток после предварительного облучения в указанной дозе. За неделю перед летальным воздействием радиации крысы ежедневно с водой и кормом получали 10%-й раствор эраконда 7-10 мл/кг и концентрированный экстракт пихты сибирской в объеме 5-7 мл/кг массы тела.
Состояние гемопоэза изучали через 3 и 7 суток после повторного облучения. Сроки исследования отражают соответственно первичную реакцию на облучение и начало разгара острой лучевой болезни у крыс.
Кровь для исследования брали из яремной вены при декапитации крыс под эфирным наркозом. Общее количество клеток в костном мозге бедренной кости определяли по методу [12]. Подсчет форменных элементов периферической крови проводили общепринятыми методами. Полученный цифровой материал обрабатывали методом вариационной статистики. Достоверность различий оценивали по критерию Стью-дента.
Результаты и обсуждение. Общее число ядросодержащих клеток в костном мозге бедренной кости у здоровых животных составляло 132±3,6 -106. В результате исследований установлено, что однократное облучение в дозе 7,0 Гр на 2-е сутки вызывало глубокое клеточное опустошение костного мозга (рис.). Общее количество клеток в костном мозге к этому времени уменьшалось на 60% по сравнению с биологическим контролем.
Таблица 1
Схема исследований
Подопытная группа Условия предварительной обработки Летальное воздействие (Гр)
Облучение (Гр) Введенные фитопрепараты
1 (Биол. контроль)
2 (Контроль ЛД50/30) 7,0
3 1,0 - 7,0
4 1,0 Эраконд 7,0
5 1,0 Экстракт пихты сибирской 7,0
Резкое уменьшение клеток костного мозга в период первичной реакции на облучение, как и любой активно пролиферирующей системы клеточного обновления, укладывается в известную схему митотической гибели клеток: задержка вступления в митоз; образование нежизнеспособных гигантских клеток; гибель после первого деления; гибель в последующих делениях. Возможные причины задержки клеточного деления обусловлены разрушением веществ, стимулирующих митоз; нарушением проницаемости клеточных мембран; нарушением синтеза нуклеиновых кислот; обусловлены структурными повреждениями хромосом. В патоморфологическом плане интерфазная гибель миелокариоцитов проявляется как общий «некроз» костного мозга. Признаки интерфазной гибели наиболее отчетливо прослеживаются в патологии ядерных структур клеток: пикнозе (гомогенизации) ядерного материала, распаде хроматина, фрагментации клеток с образованием так называемых адоптозных телец. Частота клеток костного мозга с пикнотическими ядрами в раннем постлучевом периоде зависит от дозы облучения [13].
100
80
60
40
20
0
У — —
У
У п
У 1 -Ґ
4 5
Г руппы
Содержание клеток в костном мозге бедренной кости у подопытных крыс на 2-е сутки после воздействия ионизирующего излучения в дозе 7 Гр (ЛДбо/зо) (% к биологическому контролю)
1
2
3
В третьей группе подопытных животных, которые за 28-30 суток до воздействия радиации в летальной дозе подвергались предварительному воздействию того же физического фактора в дозе 1,0 Гр, общее количество клеток костного мозга бедренной кости составляло 60% по отношению биологическому контролю, что достоверно выше, чем у однократно облученных ЛДбо/зо животных (рис.). Процесс репарации у них был более интенсивным и к 7 суткам количество клеток в костном мозге бедренной кости крыс достигал 70-80% по отношению к биологическому контролю.
В четвертой группе подопытных крыс, которые были предварительно облучены в дозе 1,0 Гр, а затем в течение недели перед летальным воздействием получали с кормом и водой эраконд, степень опустошения костного мозга была достоверно ниже по сравнению с животными группы облученного контроля (2-я группа). В данной группе животных общее количество клеток костного мозга в бедренной кости на 2-е сутки после облучения составляло 70% по отношению к биологическому контролю (рис.). Процесс их восстановления, зарегистрированный на 7-е сутки, был более выраженным по сравнению с животными второй группы.
В пятой группе крыс, которые сначала подвергались предварительному физическому фактору в дозе 1 Гр, а затем в течение недели перед летальным воздействием того же физического фактора получали ежедневно экстракт пихты сибирской, прослеживалась закономерность, характерная для крыс четвертой группы (рис.).
Функциональный пул гемопоэза, который представлен форменными элементами периферической крови, четко реагировал на воздействие ионизирующей радиации вслед за нарушением регенерирующих пулов костного мозга (табл. 2).
Таблица 2
Показатели картины периферической крови подопытных крыс
Группа Лейкоциты, 109/л (3-е сут.) Эритроциты, 1012/л (7-е сут.) Тромбоциты, 109/л (7-е сут.)
1 (б.к.) 8,98±0,15 6,56±0,08 410±17
2 (к.о.) 1,60±0,07* 3,70±0,18* 96±4*
3 (1+7Г р) 2,20±0,07** 4,б7±0,23** 114±3
4 (1+э+7Гр) 2,56±0,07** 4,62±0,16** 126±4
б (1+п+7Гр) 2,60±0,15** 4,72±0,23** 129±3
* Различия достоверны по сравнению с биологическим контролем при р<0,05. ** Различия достоверны по сравнению с контролем облучения при р<0,05.
На 3-и сутки после воздействия радиации у крыс группы облученного контроля отмечалась выраженная лейкопения по сравнению с биологическим контролем. Лейкопения отмечалась в третьей, четвертой и пятой группах, но при этом ее степень была значительно ниже такового показателя крыс облученного контроля. Так у животных, предварительно облученных в дозе 1 Гр без применения природных адаптогенов, количество лейкоцитов было выше контроля облучения на 37,5%. В группе крыс, которые были предварительно облучены в указанной дозе и получали эраконд ежедневно в течение недели до воздействия в летальной дозе, этот показатель превосходил таковой контрольных крыс на 60%. В четвертой группе, где схема опыта предусматривала 1Г р+экстракт пихты сибирской, количество лейкоцитов было выше на 62,5%, чем у летально облученных аналогов.
У животных, облученных ЛДбо/зо, 7-е сутки являются началом развития геморрагического синдрома. Как показывают результаты, приведенные в табл. 2, количество эритроцитов и тромбоцитов в группе крыс облученного контроля понижалось с большой достоверной разницей соответственно на 56,4 и 76,6% от величин биологического контроля. У крыс третьей, четвертой и пятой групп эти показатели сравнивались с таковыми облученного контроля. При этом разница в пользу животных этих групп была достоверной. Для эритроцитов в третьей, четвертой и пятой группах она составила соответственно 23,5, 24,8, 27,5%. Для тромбоцитов соответственно 18,8, 31,2, 34,4%.
Полученные результаты свидетельствуют об адаптивной реакции клеток костного мозга бедренной кости на повторное облучение в дозах, соответствующих ЛД50/30 спустя 28 дней после предварительного облучения в малых дозах. Резистентность клеток костного мозга к повторному воздействию ионизирующей радиации трудно объяснить одним или даже двумя механизмами формирования адаптации. Можно рассматривать возможные механизмы адаптации к повторному действию радиации, связанные с селекцией, стимуляцией пролиферативной активности, формированием защитных систем (белки-протекторы, ферменты антиоксидантной защиты и др.), активацией репарации ДНК [2]. На наш взгляд, следует обратить внимание на возможный иммунный ответ, который формируется in vivo в течение 21-28 суток после лучевой антигенной стимуляции и на синтез специфических белков [5]. При выраженном эффекте защиты функции костного мозга, который наблюдался в сочетании предварительного облучения с препаратами природного происхождения, вероятно, следует еще учитывать индукцию антиоксидантной защиты, способной предотвращать митотическую и интерфазную гибель активно пролиферирующих клеток [13]. А также учитывать индукцию повреждений ДНК, которая может способствовать повышению радиорезистентности клеток; модификацию формирования свободных радикалов в период первичной реакции на острое летальное облучение и другие механизмы радиационной адаптации.
Выводы
1. Воздействие ионизирующей радиации в ЛД60/30 резко угнетает пролиферативную активность костного мозга. Общее количество клеток в костном мозге бедренной кости крыс в период первичной реакции на облучение уменьшается на 60-70% по сравнению с биологическим контролем.
2. Предварительное облучение в дозе 1Гр за 28-30 суток до летального воздействия способствует развитию адаптации клеток костного мозга к повторному воздействию радиации. В период первичной реакции на облучение в костном мозге бедренной кости крыс их сохраняется на 20-30% больше по сравнению с однократно облученными летальной дозой животными.
3. Предварительное облучение в дозе 1 Гр и введение препаратов природного происхождения -эраконда и экстракта пихты сибирской в течение недели до воздействия летальной дозой в расчете 7-10 и 5-7 мл/кг с водой и кормом способствует повышению резистентности клеток костного мозга. В период первичной реакции на облучение их сохраняется на 30-40% больше, чем у однократно облученных ЛД60/30 животных.
4. Количество лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов у крыс, подвергнутых ЛД60/30 , резко снижается по сравнению с биологическим контролем соответственно в 5,6 раза (3-и сутки), в 1,7 раза (7-е сутки) и в 4,3 раза (7-е сутки). Предварительное облучение в низкой дозе оказывает защитное действие на опустошение функционального пула гемопоэза. При этом радиочувствительность лейкоцитов периферической крови в указанные сроки понижается в 1,4 раза, эритроцитов в 1,3 раза, тромбоцитов в 1,2 раза.
5. Введение эраконда и экстракта пихты сибирской с водой и кормом в сочетании с предварительным облучением низкой дозой (1 Гр) способствует сохранности лейкоцитов в периферической крови на 60% больше по сравнению с облученным контролем. Подобная закономерность наблюдается и с количественным содержанием эритроцитов и тромбоцитов.
Заключение. Таким образом, сочетание предварительного воздействия радиации в малой дозе с препаратами природного происхождения повышает компенсаторные и репаративные возможности гемопо-эза, способствует более полному восстановлению кроветворения у животных, подвергнутых летальному воздействию радиации, и тем самым предотвращает развитие геморрагического синдрома, обусловливающего летальный исход. Механизм действия природных адаптогенов - эраконда и экстракта пихты сибирской - направлен на коррекцию гемопоэза.
Полученные результаты могут быть использованы для повышения радиорезистентности животных в экологически неблагоприятных условиях, связанных с повышенным радиационным фоном.
Литература
1. Кузин, А.М. Идеи радиационного гормезиса в атомном веке / А.М. Кузин. - М.: Энергоатомиздат, 1985. -150 с.
2. Котеров, А.Н. Адаптация к облучению in vivo / А.Н. Котеров, А.В. Никольский // Радиации. Биология. Радиоэкология. - 1999. - Т. 39. - № 6. - С. 648-662.
3. Ульянова, Л.П. Влияние предварительного облучения мышей в малой дозе на реакцию крови и выживаемость при последующих лучевом и комбинированном радиационно-термическом поражениях / Л.П. Ульянова, Р.С. Будагов// Радиационная биология. Радиоэкология. - 1997. - Т.37. - Вып. 5. - С. 735-739.
4. Способ профилактики острой лучевой болезни / В.А. Киршин [и др.] // Авт. свидетельство СССР. -№ 212167. - 1984.
5. Сафонова, В.А. К вопросу о роли иммунной системы в реализации лучевых реакций у животных / В.А. Сафонова // Морфология и хирургия в практической ветеринарии и медицине: сб. науч. тр. - Оренбург, 1999. - С. 150-152.
6. Системный ответ антиоксидантных ферментов на окислительный стресс, вызванный облучением в малых дозах / Л.С. Вартанян [и др.] // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2000. - Т.40. - №3. -С. 285-291.
7. Дозовая зависимость цитогенетических повреждений и адаптивный ответ клеток млекопитающих при действии ионизирующего излучения в малых дозах / Н.Л. Шмакова, О. Абу Зеид [и др.] // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2000. - Т. 4. - №4. - С. 405-409.
8. Байматов, В.Н. Влияние различных доз фитопрепарата эраконд на привес у телят бестужевской и черно-пестрой пород / В.Н. Байматов, Н.К. Михайлов, Т.П. Чудинова // Ветеринарно-биологические проблемы науки и образования: сб. науч. тр. - Уфа: Изд-во БГАУ, 1999. - С. 43-47.
9. Таирова, А.Р. Элиминационные свойства фитопрепарата эраконд / А.Р. Таирова // Ветеринарный врач. -2001. - № 2 (б). - С. 50-52.
10. Рахматуллин, Э.К. Динамика гематологических и биохимических показателей крови коров после применения эраконда / Э.К. Рахматуллин, Г.В. Аникина, Ф.Г. Гизатуллина // Вестн. РАСХН. - 2002. - № 3. -С. 75-77.
11. Сунагатуллин, Ф.А. Влияние эраконда на иммунологический статус коров / Ф.А. Сунагатуллин // Ветеринария. - 199б. - №11. - С. 43-45.
12. Жербин, Е.А Радиационная гематология / Е.А. Жербин, А.Б. Чухловин. - М.: Медицина, 1989. - 176 с.
13. Сафонова, В.Ю. Радиационная экология / В.Ю. Сафонова, В.А Сафонова. - Оренбург: Изд-во ОГАУ, 2005. - 312 с.
---------♦----------
УДК 636.51:619 О.П. Бахарева, И.М. Саражакова
ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА ЭНТЕРОБАКТЕРИЙ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА ЦЫПЛЯТ
Макроорганизм и его микрофлора являются единой экологической системой. Состав микрофлоры относительно постоянен. Однако могут наблюдаться вариации в количественном и качественном составе микроорганизма в результате воздействия, как внешних, так и внутренних факторов. Наибольшее содержание кишечной палочки в содержимом толстого отдела кишечника цыплят наблюдается до 3-недельного возраста. Затем происходит постепенное равномерное снижение. С 56-дневного возраста количество Е. СоИ в содержимом толстого отдела кишечника у цыплят значительных отличий от взрослых особей не имело.
Эволюция человека и животных протекала при постоянном и непосредственном контакте с миром микробов, в результате чего формировались тесные взаимоотношения между макро- и микроорганизмами, характеризующиеся определенными морфологическими структурами и физиологической необходимостью. Исходя из этого «процесс заселения» определенных частей тела микроорганизмами можно рассматривать как жизненно важное физиологическое явление.
Изучение состава нормальной микрофлоры кишечника привлекает особое внимание исследователей, так как бактерии желудочно-кишечного тракта играют важнейшую роль в различных процессах жизнедеятельности человека, животных и птиц.
Макроорганизм и его микрофлора являются единой экологической системой, находящейся в состоянии динамического равновесия. Микробы кишечника участвуют в метаболических процессах, протекающих в организме хозяина. Состав микрофлоры относительно постоянен, несмотря на влияние различных факторов внешней среды на организм.
Согласно современным представлениям, симбионтная эндоэкосистема организма является одним из стабилизирующих компонентов гомеостаза и включает в себя десятки, сотни разнообразных видов микроорганизмов (Ардатская, Дубинин, Минушикин, 2001; Бондаренко, Боев, Лыкова, 1999).
Известно, что контаминируемые поверхности микробиотопов имеют весьма широкий диапозон вариации: около 60% микрофлоры заселяет различные ниши пищеварительной системы; 15-16% - проксимальные отделы респираторного тракта и ротовую полость; 11% - урогенитальный тракт; остальная часть приходится на кожные покровы.
В физиологических условиях слизистая кишечника покрыта биопленкой (бактериальный гликокаликс), внутри которой имеется экзополисахаридный матрикс микробного происхождения и муцин бокаловидных клеток слизистой оболочки. Несмотря на то что толщина этой пленки составляет всего от долей до десятков микрон, количество микроколоний индигенной (нормальной) микрофлоры в ней может достигать нескольких сотен и даже тысяч, причем, устойчивость бактерий к воздействию неблагоприятных факторов внутри этой биопленки в десятки и сотни раз выше по сравнению с неиммобилизованными клетками. В отличие от сво-бодноживущих (просветных) бактерий, представители мукозной микрофлоры в организме способны фикси-
