CC BY
20
УДК 57.04.574:577.57.017
Влияние сверхвысокочастотного излучения низкой интенсивности на формирование циркулирующих иммунных комплексов в организме млекопитающих
В.Ю. Сафонова, д-р биол. наук, профессор
ФГБОУ ВО Оренбургский ГПУ
Работа посвящена изучению влияния сверхвысокочастотного излучения низкой интенсивности на формирование циркулирующих иммунных комплексов в живом организме. Для осуществления заданной задачи в эксперименте использовались белые беспородные крысы с массой тела 192 ± 24 г. Подопытные животные находились в зоне СВЧ-облучения в течение 40 минут. СВЧ-облучение осуществлялось с помощью генератора Г4-56, плотность потока энергии которого не превышала 10 мВт/см2. Наблюдение за клиническим состоянием животных в течение 30 суток свидетельствовало о нормальном их физиологическом состоянии. Через 7, 14 и 21 сутки после воздействия СВЧ-облучения в крови подопытных животных было определено количество циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК). Результаты исследования показали, что содержание ЦИК в периферической крови млекопитающих, подвергнутых СВЧ-воздействию, не имели достоверной разницы с показателями таковых в группе биологического контроля.
Ключевые слова: СВЧ-излучение, сверхвысокочастотное излучение, низкая интенсивность, СВЧ-облучение, генератор Г4-56, неионизирующие излучения, периферическая кровь, циркулирующие иммунные комплексы.
В настоящее время жизнедеятельность человека постоянно подвержена воздействию различных физических факторов, включая электромагнитные излучения (ЭМИ). Это обусловлено широким техническим прогрессом и использованием СВЧ-волн в повседневной жизни. Они нашли широкое практическое применение в различных областях жизнедеятельности, включая такие научно-практические направления, как ветеринария и медицина. В научной литературе имеется ряд исследований по положительному применению СВЧ-волн в диагностике, профилактике и лечении некоторых заболеваний [1]. Наряду с положительными фактами приводятся и отрицательные результаты воздействия, которые зависят от величины плотности потока энергии ЭМИ [2].
В медицинской и ветеринарной практике чаще всего используются приборы, излучающие СВЧ-волны, плотность потока энергии которых не превышает 10 мВт/см2 . Таковые СВЧ-волны создают нагрев тканей менее чем на 0,1 °С и тем самым вызывают интерес к их изучению. В доступной литературе имеются сведения о влиянии СВЧ-волн на картину крови, формирование аутоиммунных реакций, содержание Т- и В-лифоцитов в крови млекопитающих, на окислительные процессы, протекающие в организме [3 - 6]. При этом плотность потока энергии СВЧ-волн, создаваемого генератором Г4 - 56, не превышает указанные выше физические параметры.
Самым удачным лечебным эффектом со стороны СВЧ- или УВЧ-терапии является локальный прогрев тканей. Электромагнитные же излучения коротковолновой частоты обладают наиболее широким спектром влияния, связанным с нормализацией некоторых показателей иммунного статуса, включая наличие циркулирующих им-
мунных комплексов (ЦИК). Иммунные комплексы возникают в организме в результате связывания антител с антигенами. Антигеном может явиться всякое вещество, которое вызывает появление в организме антител. Антигенами чаще всего являются биологические вещества, несвойственные живому организму. Несвойственные организму биологические вещества могут возникать в организме в результате воздействия на него физических факторов, таких, как ионизирующие излучения. В таком случае их называют лучевыми антигенами.
Процессу связывания антигена и антитела отводится защитная роль в иммунной системе организма. Иммунный комплекс, состоящий из антигена и антитела, переваривается макрофагами, в результате чего возникает врождённый или приобретённый иммунитет. В случае неудаления таковых иммунных комплексов макрофагами, включая клетки Купфера, происходит процесс циркуляции их в организме. При этом их называют циркулирующими иммунными комплексами (ЦИК). ЦИК попадают в ткани организма и тем самым способствуют развитию аутоиммунных расстройств, приводящих к аутоиммунным заболеваниям. Что же касается роли такого физического фактора, как влияние сверхвысокочастотного излучения (СВЧ) низкой интенсивности в образовании иммунных комплексов в организме животных, то оно заслуживает внимания. В связи с этим для нас представляло интерес изучить влияние сверхвысокочастотного облучения низкой интенсивности на формирование циркулирующих иммунных комплексов в организме млекопитающих. Доступная нам литература не располагает такими сведениями, поэтому выполнение поставленной задачи в данном исследовании имеет научную актуальность.
ИЗВЕСТИЯ ОРЕНБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
2020 • № 2 (82)
Материал и методы исследования. Для
достижения поставленной цели в эксперименте использовались белые беспородные крысы, масса тела которых не превышала 192 ± 24 г. Для получения более достоверных результатов в процессе проведения эксперимента группы подопытных животных формировались с учётом аналогичных исходных физиологических параметров - масса, возраст, пол, а также с учётом поставленной задачи данного исследования. На основании этого были сформированы две группы аналогов: животные I гр. являлись биологическим контролем, поскольку никакому воздействию не подвергались; особи II гр. подвергались СВЧ-облучению двукратно в течение 42 минут. Для СВЧ-облучения использовали генератор Г4-56.
Важными факторами для достижения достоверных результатов в процессе проведения эксперимента являются условия содержания, кормления и поения экспериментальных животных. Экспериментальные белые крысы содержались в пластмассовых клетках по 10 гол. в каждой, корм и воду получали вволю. Выбор данного вида животных для проведения чистоты эксперимента заключался в их неприхотливости к условиям содержания, в отсутствии у них реакций на сезонные изменения и т.п.
Наличие циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови определяли методом М. Digenon и др. на 10-е, 20-е и 30-е сутки после СВЧ-облучения. Кровь для проведения исследований брали из хвостовой вены. Метод М. Digenon и др. предусматривает различную растворимость мономерных иммуноглобулинов в иммунных комплексах при добавлении в среду полиэтиленгликоля (ПЭГ) 6002. На величину и состав иммунных комплексов влияют как антиген, так и антитела, обладающие различными свойствами, включая их относительную и абсолютную концентрацию. На образование высокомолекулярных растворимых иммунных комплексов в среде оказывают влияние олигова-лентные антигены и М-антитела в зависимости от их относительной концентрации. В случае избытка антигена образовавшиеся иммунные комплексы имеют меньший размер, чем те, которые формируются в условиях равенства. При этом преципитация поливалентных антигенов происходит легче, чем их аналогов. Метод предусматривает разведение сыворотки 0,1М боратным буфером при рН не более 8,2 с учётом определённого соотношения (1:2). В разведённую сыворотку добавляют 4%-ный раствор ПЭГ в 0,1М боратном буфере, затем пробы тщательно перемешивают и выдерживают определённое время при обычном температурном режиме. После этого проводят спектрофотометрию. Для получения окончательного результата, который выражается в условных единицах, используется
специальная формула, учитывающая величины экстинкций в трёх пробах.
Результаты исследования. Наряду с определением количества ЦИК в периферической крови подопытных животных проводилось наблюдение и за их общим состоянием, и поведенческими реакциями. При этом реакции на внешние раздражители у животных были адекватными, у них был сохранён аппетит и прирост массы тела, что подтверждает их удовлетворительное клиническое состояние в течение всего эксперимента. О содержании ЦИК на 7-е, 14-е и 21-е сутки после воздействия СВЧ-излучения можно судить по данным таблицы 1.
1. Количество циркулирующих иммунных комплексов в периферической крови подопытных крыс, усл. ед. (Х ± Sx)
Срок исследования, сут. Группа
I II
7 41,4 ± 1,13 42,1 ± 1,24
14 39,5 ± 0,32 38,6 ± 0,78
21 40,7 ± 0,41 39,8 ± 0,31
На 7-е сут. после воздействия СВЧ-излучения содержание ЦИК составляло 41,4 ± 1,13 усл. ед. в периферической крови животных I и 42,1 ± 1,24 -во II гр. Наблюдалась незначительная разница, но она была не достоверной. 10-е сутки наблюдения показали ту же закономерность: в I гр. - 39,5 ± 0,32 усл. ед., II гр. - 38,6 ± 0,78 усл. ед. Стабильность проявлялась и на 20-е сут., так, в крови крыс I гр. количество ЦИК составляло 40,7 ± 0,41 усл. ед., во II - 39,8 ± 0,31 усл. ед.
Патогенетическая роль иммунных комплексов связана с особыми условиями, которые способствуют формированию повышенного количества ЦИК в организме. К таковым может быть отнесён повышенный радиационный фон. В организме постоянно происходят какие-то реакции, которые обусловливают возникновение циркулирующих иммунных комплексов. Самый яркий пример - это «вражда-борьба» между антителами и антигенами, присутствующими в организме. Эта борьба непременно сопровождается образованием циркулирующих иммунных комплексов, при большом накоплении которых происходит агрессивное нападение последних на ткани организма, что является причиной возникновения аутоиммунных заболеваний. Такая особенность наблюдается при облучении организма ионизирующими излучениями. В этом случае повышение ЦИК в организме нежелательно. В процессе проведённой исследовательской работы относительно влияния СВЧ-излучения в указанных параметрах такая особенность не была выявлена.
Вывод. В результате проведённого исследования по изучению влияния сверхвысокочастотного
излучения низкой интенсивности на формирование циркулирующих иммунных комплексов в организме млекопитающих (крыс) в течение 42 мин. с помощью генератора Г4-56 не выявлено нарушений в их физиологическом состоянии. Процесс образования циркулирующих иммунных комплексов в крови животных, подвергнутых влиянию СВЧ-излучения, не имел достоверных различий с таковыми в группе животных биологического контроля.
Литература
1. Девятков Н.Д., Голант М.Б, Бецкий О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессе жизнедеятельности. М.: Радио и связь. 1991. 168 с.
2. Исмаилов Э.Ш. Биофизическое действие СВЧ-излучения. М.: Энергоиздат, 1985. 112 с.
3. Сафонова В.Ю., Шевченко А.Д., Сафонова В.А. Влияние сверхвысокочастотного облучения низкой интенсивности на некоторые показатели картины крови // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 4 (72). С. 248 - 349.
4. Сафонова В.Ю. Аутоиммунные реакции организма на сверхвысокочастотное излучение низкой интенсивности // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.
2018. № 6 (74). С. 151 - 153.
5. Сафонова В.Ю. Влияние сверхвысокочастотного излучения низкой интенсивности на содержание Т- и В-лимфоцитов в крови подопытных животных // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 2 (76). С. 165 - 167.
6. Сафонова В.Ю. Показатели окислительных процессов в организме млекопитающих при воздействии сверхвысокочастотного излучения низкой интенсивности // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.
2019. № 5 (79). С. 209 - 211.
Сафонова Виктория Юрьевна, доктор биологических наук, профессор ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный педагогический университет» Россия, 460014, г. Оренбург, ул. Советская, 19 E-mail: viktoria.safonova@bk.ru; safonova.06@mail.ru.
The effect of low-frequency microwave radiation on the formation of circulating immune complexes in mammals
Safonova Victoria Yurievna, Doctor of Biologу, Professor Orenburg State Pedagogical University 19 Soviet St., Orenburg, 460014, Russia E-mail: viktoria.safonova@bk.ru; safonova.06@mail.ru
This experimental work is devoted to studying the effect of low-frequency microwave radiation on the formation of circulating immune complexes in a living organism. To accomplish this task in the experiment, white outbred rats with a body weight of 192 ± 24 g were used. The experimental animals were in the microwave irradiation zone for 40 minutes. Microwave irradiation was carried out using a G4-56 generator, the energy flux density of which did not exceed 10 mW/cm2. Observation of the clinical condition of the animals for thirty days indicated their normal physiological state. Seven, fourteen and twenty-one days after exposure to microwave radiation in the blood of experimental animals, the number of circulating immune complexes (CECs) was determined. The research results showed that the content of CEC in the peripheral blood of mammals exposed to microwave radiation did not have a significant difference with those of the biological control group.
Key words: microwave radiation, microwave radiation, low intensity, microwave radiation, generator G4-56, non-ionizing radiation, peripheral blood, circulating immune complexes.
DOI 10.37670/2073-0853-2020-82-2-189-191
-♦-
УДК 619:612.1:636.4
Особенности структурного отклика крови животных на хламидионосительство
Е.Б. Шарафутдинова, канд. биол. наук; А.П. Жуков, д-р ветеринар. наук, профессор; К.О. Сухорукова, соискатель ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Целью исследования явилось изучение морфологической картины сыворотки крови (СК) методом клиновидной дегидратации у тёлок случного возраста и свиней - хламидионосителей. Материалом для исследования служила СК клинически здоровых 6-месячных поросят на откорме и тёлок случного возраста. Применялся метод клиновидной дегидратации. При анализе СК исследованию подверглись исходная фация сыворотки крови (ИФСК), полученная из СК свежевзятой крови, и фация, полученная из СК, хранившейся в течение суток при температуре 4 - 8 °С - суточная фация (СФСК). Анализ ФСК свиней и тёлок свидетельствует о том, что в силу эндотелио- и эпителиотропности хламидий патологические процессы в орга-
