VLIYaNIE RADIOMODIFITsIRUYuShchIKh EFFEKTOV IZMENENNOY GAZOVOY SREDY NA KhARAKTER REAGIROVANIYa KRUPNOKLETOChNYKh YaDER GIPOTALAMUSA

Abstract

Full Text

Актуальность. Известно, что измененная газовая среда относится к факторам, способным изменять степень выраженности радиационного поражения [2, 7 и др.]. В связи с важной ролью крупноклеточных ядер гипоталамуса (КЯГ) в реализации адаптационных возможностей организма [5] представляется актуальным изучение характера их реагирования при воздействии малой [3] и высокой доз ионизирующего излучения в условиях дыхания газовой смесью с пониженным и повышенным содержанием кислорода. При этом наибольший интерес вызывает определение эффективности радиомодифицирующих влияний. Материал и методы исследования. В эксперименте на белых беспородных крысах самцах изучено морфофункциональное состояние супраоптического (СОЯ) и паравентрикулярного (ПВЯ) ядер гипоталамуса при изолированном и сочетанном воздействии общего ионизирующего излучения (ИИ) в дозах 0,5 и 10 Гр, гипоксической газовой смеси, состоящей из 92% N2 и 8% О2 (ГГС-8) и нормобарического кислорода (НК). Животных умерщвляли декапитацией через 1,7, 5, 24, 72 часа после применения факторов. На фронтальных парафиновых срезах гипоталамуса, окрашенных паральдегидфуксином по Гомори, в СОЯ и ПВЯ подсчитывалось содержание типов нейросекреторных клеток (НСК) [4]. В каждой НСК определялись объемы перикарионов, ядер, ядрышек, частота прилежания ядрышек к ядерной оболочке, выявлялось соотношение в ядрах эу- и гетерохроматина [9]. Результаты исследования обрабатывались с помощью методов вариационной статистики. Для оценки степени участия факторов в формировании ответной реакции КЯГ при сочетанных воздействиях применялось построение уравнений множественной линейной регрессии (МРА) [1, 6 и др.]. О достаточности числа использованных параметров судили по величине критерия Дарбина - Уотсона: < 3. Математическая модель считалась достоверной при относительной ошибке аппроксимации: < 0,05. Полученные результаты и их обсуждение. Сочетанное воздействие ГГС-8 и ИИ в дозе 0,5 Гр вызывало в КЯГ усиление нейросекреции относительно раздельного применения факторов. С первого срока наблюдения, с максимумом к 5му часу, отмечалось перераспределение НСК в сторону более функционально активных типов, увеличение объемов ядрышек и частоты их контактирования с кариолеммой, повышение содержания эухроматина. Эти изменения сохранялись до окончания эксперимента. Судя по результатам МРА (табл. 1, 2), ведущее значение в формировании ответной реакции КЯГ в данной группе животных, вплоть до 24го часа, играли эффекты ГГС-8, преобладавшие для каждого морфофункционального критерия. Влияние g-облучения в большей степени сказывалось на распределении НСК по типам функциональной активности. К 72му часу после применения факторов эффекты ИИ усиливались по всем рассматриваемым критериям. При радиомодификации гипоксией ионизирующего излучения в дозе 10 Гр к 1,7 часа характер изменений в КЯГ был различен: в СОЯ отмечалось снижение функциональной активности, а в ПВЯ - ее стимуляция в основном по критерию соотношений типов НСК, что по данным МРА (табл. 1, 2) обеспечивалось равным влиянием использованных факторов. С 5го часа эксперимента направленность изменений в КЯГ становилась сходной, а далее нейросекреторная активность снижалась с максимумом к 72му часу, как за счет угнетения синтеза, так и выведения нейросекрета. Данные изменения проявлялись в нарастании численности ²депонирующих² и ²покоящихся² НСК, уменьшении количества ядер, содержащих эухроматин, снижении объемов перикарионов, ядер, ядрышек и частоты их прилежания к ядерной оболочке. Исходя из данных МРА (табл. 1, 2), ИИ в дозе 10 Гр оказывало определяющее влияние на результат радиомодификации в рассматриваемой группе. Эффект облучения преобладал по всем изученным критериям, усиливаясь к последнему сроку для соотношений типов НСК, эу- и гетерохроматина, частоты прилежания ядрышка к кариолемме. Таблица 1. Изменение морфофункциональных показателей супраоптических ядер в зависимости от действия факторов (по результатам множественного регрессионного анализа) в % Морфологи- ческие показатели Время ч ИИ 0,5 Гр + ГГС-8 ИИ 10 Гр + ГГС-8 ИИ 0,5 Гр + НК ИИ 10 Гр + НК ИИ ГГС ИИ ГГС ИИ НК ИИ НК Соотношение типов НСК 1,7 57,8 42,2 50,9 49,1 75,3 24,7 42,7 57,3 5 62,8 37,2 66,8 33,2 43,9 56,1 55,8 44,2 24 49,4 50,6 46,2 53,8 65,4 34,6 58,0 42,0 72 71,2 28,8 70,9 29,1 55,6 44,4 44,2 55,8 Соотношение эу - и гетерохроматина 1,7 23,2 76,8 61,8 38,2 35,8 64,2 38,6 61,4 5 21,6 78,4 61,9 38,1 41,8 58,2 16,6 83,4 24 24,8 75,8 56,6 43,4 22,8 77,2 20,2 79,8 72 34,5 65,5 71,1 28,9 71,4 28,6 71,9 28,1 Объемы перикарионов 1,7 22,1 77,9 70,7 29,3 48,3 56,7 18,0 82,0 5 18,8 81,2 73,3 26,7 68,4 31,6 30,5 69,5 24 20,5 79,5 81,0 19,0 44,9 55,1 29,4 70,6 72 32,1 67,9 76,2 23,8 61,9 38,1 72,7 27,3 Объемы ядер 1,7 24,8 75,2 85,3 14,7 31,6 68,4 29,6 70,4 5 23,1 76,9 88,3 11,7 26,8 73,2 38,6 61,4 24 14,1 85,9 69,2 30,8 54,8 45,2 49,4 50,6 72 59,6 40,4 60,1 39,9 65,6 34,4 80,6 19,4 Объемы ядрышек 1,7 18,7 81,3 69,7 30,3 34,3 65,7 37,1 62,9 5 5,2 94,8 84,6 15,4 57,1 42,9 46,5 53,5 24 15,9 84,1 75,5 24,5 78,4 21,6 15,3 84,7 72 20,3 79,7 47,5 52,5 75,1 24,9 77,6 22,4 Частота прилежания ядрышка к кариолемме 1,7 6,8 93,2 88,7 11,3 49,2 50,8 50,8 49,2 5 15,5 84,5 77,8 22,2 67,7 32,3 64,6 35,4 24 7,6 92,4 88,7 11,3 64,3 35,7 24,0 76,0 72 43,3 66,7 45,3 54,7 52,1 47,9 74,5 25,5 Таблица 2. Изменение морфофункциональных показателей паравентрикулярных ядер в зависимости от действия факторов (по результатам множественного регрессионного анализа) в % Морфологи- ческие показатели Время ч ИИ 0,5 Гр + ГГС-8 ИИ 10 Гр + ГГС-8 ИИ 0,5 Гр + НК ИИ 10 Гр + НК ИИ ГГС ИИ ГГС ИИ НК ИИ НК Соотношение типов НСК 1,7 76,6 23,4 56,4 43,6 34,7 62,3 49,5 50,5 5 57,3 42,7 45,3 54,7 43,4 56,4 50,7 49,3 24 51,4 48,6 43,0 57,0 66,3 33,7 55,1 44,9 72 41,2 58,8 74,1 25,9 45,2 54,8 60,7 39,3 Соотношение эу - и гетерохроматина 1,7 19,1 80,9 67,5 32,5 40,2 59,8 31,1 68,9 5 29,3 70,7 65,5 34,5 36,5 63,5 30,5 69,5 24 19,5 80,5 50,5 49,5 17,5 82,5 40,0 60,0 72 40,3 59,7 61,6 38,4 63,6 36,4 59,8 40,2 Объемы перикарионов 1,7 8,8 91,2 73,0 27,0 44,3 55,7 39,0 61,0 5 19,7 80,3 83,6 16,4 46,5 53,5 8,3 91,7 24 27,3 72,6 74,0 26,0 76,9 23,1 39,2 60,8 72 41,9 58,1 73,7 26,3 62,4 37,6 46,3 53,7 Объемы ядер 1,7 16,6 83,4 90,0 10,0 24,5 75,5 52,4 47,6 5 34,8 65,2 64,9 35,1 57,7 42,3 32,7 67,3 24 25,1 74,9 89,8 10,2 38,6 61,4 50,4 49,6 72 71,9 28,1 60,7 39,3 41,3 58,7 72,0 28,0 Объемы ядрышек 1,7 17,1 82,9 66,3 33,7 38,2 61,8 77,3 22,7 5 4,9 95,1 58,7 41,3 45,8 54,2 39,2 61,8 24 12,9 87,1 82,6 17,4 53,2 46,8 58,9 41,1 72 61,8 38,2 51,7 48,3 51,1 48,9 71,7 28,3 Частота прилежания ядрышка к кариолемме 1,7 14,8 85,2 96,1 3,9 18,6 81,4 17,3 82,7 5 16,5 83,5 85,3 14,7 30,0 70,0 28,6 71,4 24 23,2 76,8 90,2 9,8 41,2 58,8 45,6 54,4 72 56,3 43,7 72,8 27,2 21,0 79,0 45,6 54,4 При радиомодификации НК g-облучения в дозе 0,5 Гр через 1,7 часа после воздействия в КЯГ отмечалось значительное нарастание синтеза и выведения нейросекрета, что выражалось в увеличении численности НСК с ²повышенной активностью², содержания эухроматина, объемов перикарионов, ядер, ядрышек и частоты их контактирования с кариолеммой. Однако уже с 5го часа наблюдения в СОЯ определялись признаки снижения синтетической активности с максимумом к последнему сроку эксперимента в основном в виде нарастания количества НСК с ²умеренной активностью², уменьшения представительства эухроматина. В ПВЯ с 24го часа существенных отличий от облучения не обнаруживалось. Опираясь на результаты МРА (табл. 1, 2), усиление нейросекреции КЯГ к 1,7 ч эксперимента можно объяснить эффектами НК, преобладавшими в это время для большинства показателей. В дальнейшем в СОЯ влияние кислорода уменьшалось, а облучения - нарастало, преимущественно к 72му часу. В ПВЯ в большинстве случаев вклад факторов в формировании результата был приблизительно одинаков. Совместное воздействие НК и ИИ в дозе 10 Гр вызывало выраженное торможение функциональной активности КЯГ по сравнению с раздельным применением факторов. Это проявлялось в уменьшении количества НСК в состоянии ²повышенной активности², размеров ядрышек и частоты их прилежания к кариолемме. Наибольшие изменения отмечены со стороны содержания эухроматина и объемов перикарионов. По сравнению с радиомодификацией g-облучения в дозе 10 Гр ГГС-8 в данной экспериментальной группе наблюдалось более выраженное угнетение синтеза нейросекрета, нарушение его выведения, особенно к третьим суткам. Данные МРА (табл. 1, 2) подтверждают преобладание радиомодифицирующего эффекта кислорода в формировании результата сочетанного воздействия в первые сутки наблюдения для большинства морфофункциональных критериев, уступая облучению к 72му часу, что только усугубляло угнетение функциональной деятельности КЯГ. Таким образом, применяя метод множественного регрессионного анализа, удалось установить, что ГГС-8 обладала большей радиомодифицирующей эффективностью при сочетании с дозой облучения 0,5 Гр, способствуя функционированию КЯГ в рамках адекватного адаптивного ответа [8]. Радиомодификация гипоксией дозы ИИ 10 Гр была недостаточно эффективной, так как характер реагирования КЯГ складывался при преобладающем влиянии облучения, что и определило торможение нейросекреторной активности. Радиомодифицирующие эффекты НК распределились иначе. Применение НК в качестве радиомодификатора ИИ в дозе 0,5 Гр представлялось мало эффективным. Начальная стимуляция нейросекреторной активности КЯГ под влиянием НК являлась неблагоприятной для них, вызывая, прежде всего в СОЯ, признаки торможения синтеза нейросекрета в поздние сроки наблюдения. Данные МРА подтвердили большую долю участия облучения в изменении практически всех критериев в СОЯ. В ПВЯ равный вклад факторов в формирование результата обусловил отсутствие существенных отличий от изолированного применения ИИ. При сочетании НК с g-облучением в дозе 10 Гр, напротив, преобладали эффекты кислорода, в большей степени обусловившие угнетение синтеза и выведения нейросекрета.
×

About the authors

V A Bykova

References

  1. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Высшая школа, 1991. - 400 с.
  2. Давыдов Б.И., Ушаков И.Б., Федоров В.П. Комбинированное действие ионизирующего излучения и измененной газовой среды на центральную нервную систему // Космическая биология и авиакосмическая медицина. - 1987. - Т.21, вып. 6. - С.76 - 83.
  3. Кузин А.М. Проблема малых доз и идеи гормезиса в радиобиологии // Радиобиология. - 1991. - Т.31, вып. 1. - С.16 - 21.
  4. Поленов А.Л. Морфофункциональная организация нейросекреторных клеток гипоталамуса // Нейроэндокринология. - СПб. - 1993. - С.31 - 70.
  5. Поленов А.Л., Константинова М.С., Гарлов П.Е. Гипоталамо-гипофизарный эндокринный комплекс // Нейроэндокринология. - СПб. - 1993. - С.139 - 187.
  6. Теория статистики. Под ред. Шмойловой Р.А. - М: Финансы и статистика, 1998. - 576 с.
  7. Ушаков И.Б. Комбинированные воздействия в экологии человека и экстремальной медицине. - М.: ИПЦ, 2003. - 442 с.
  8. Хайдарлиу С.Х. Функциональная биохимия адаптации. - Кишинев: Штиинца, 1984. - 272с.
  9. Яцковский А.Н. Метод оценки функциональной активности клеточных ядер // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - Л., 1987. - Т. 92. - № 1. - С.76 - 79.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies