Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Последствия для антенатального и постнатального развития потомства первого покоеления облучения половых клеток своих родителей на различных стадиях гаметогенеза и влияние на них мексамина

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Последствия для антенатального и постнатального развития потомства первого покоеления облучения половых клеток своих родителей на различных стадиях гаметогенеза и влияние на них мексамина"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

Всероссийский научно-исследог.ательекий институт сельскохозяйственной радиологии и-агроэкологии

На правах рукописи

НЕФЕДОВ Игорь. Юрьевич

ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ АНТЕНАТАЛЬНОГО И ПОСТНАТАЛЬНОГО РАЗБИТИЯ ■ ПОТОМСТВА ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ОБЛУЧЕНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК ОБОИХ РОДИТЕЛЕЙ НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ ГАМЕТОГКНЕЗА И ВЛИЯНИЕ НА НИХ МЕКС АМИНА

03.00.01 - радиобиология

Автореферат диссертации на соискание ученей степени кандидата биологических наук

Обнинск, 1993

Работа выполнена в Медицинском радиологическом научном центр? Российской АМН. ■ .

Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор Г.Ф. ПАЛЫГА

Официальные оппоненты; доктор медицинских наук P.O. ВУДАГОВ

доктор биологических наук RIL АСТАШЕВА

Ведуш&я организация - Центральный научно-исследоватедьскиА

ренггено-радиологический институт' РАМН, г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится "^ " 1ддз г

в 77 часов на заседании Специализированного совета Л 120.81.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии по адресу: Москва, Минский проезд, 20. ■

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всер'оссийско-го научно-исследовательского института сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии.

ее/^Мщ г.

Автореферат разослан

Отзывы просим направлять по адресу: 249020, г. Обнинск, Калужской области, ВНШСХРАЭ, Специализированный совет.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат биологических надтГ\ Qf_' Н. И. СЛМЖДРОЕА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Применение ядерной энергии в хозяйственной, военной, медицинской, .исследовательской и других сферах деятельности человека, опасность возникновения атомных катастроф, реальность которых показали события на' Южном Урале в 1957 году и в Чернобыле в 1986 году, глобальные масштабы радиационного загрязнения остро поставили вопрос об оцешге-и прогнозировании состояния здоровья людей, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации. • Особого внимания, заслуживает проблема влияния облучения на репродуктивную систему родителей и реализации лучевых нарушений в потомстве в ряду поколений.

Несмотря на успехи, достигнутые отечественными и зарубежными учеными за 90-летнюю историю изучения эффектов радиационных воздействий на яичники и семенники (Лондон Е. С. ,1903; А1Ьегз-ЗсЬопе-Ьег£ Н. Е. ,1903), достигнутый уровень знаний не дал однозначного научного прогноза последствий для потомства облучения родителей в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Возникла настоятельная необходимость в новых фундаментальных исследованиях, которые могут не только существенно дополнить фактологическую базу данных, но и выявить общие закономерности и особенности в реализации лучевых эффектов-у потомства облученных родителей.

Многочисленными экспериментальными и клиническими исследованиями достаточно хорошо изучены непосредственные эффекты облучения репродуктивных органов, в меньшей степени - отдаленные (генетические) эффекты лучевого воздействия на гаметы одного из родителей, и практически не изучены последствия для онтогенеза потомства облучения и мужских, и женских половых клеток на различных стадиях гаметогеиеза, т. е. при облучении обоих родителей в различные сроки до зачатия (в Юмо-Уральском регионе, прилегающем к ПО "Маяк", число семей, в которых радиационному воздействию подверглись оба супруга, составило 62,8% I Косенка М. М. и соавт., 1992).

Высокая радиопоражаемость мужских и женских половьгх клеток определяет актуальность и проблемы защиты их от ионизирующих воздействий с целью снижения лучевых нарушений ь потомстве.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего диссертационного исследования явилось изучение последствий для антенатального и псетнатального онтогенеза потомства первого поколения облучения половых клеток обоих родителей на различных стадиях гаметогенеза, преимущественного постлучевого вклада квхдого из них в состояние потомства и эффективности применения противолучевой защити мексамином половых клеток родителей для снижения лучевой патологии у потомства.

Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи:

а) изучены последствия для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого йоколения облучения в доэач 2, 3 и 4 Гр половых клеток каждого из родителей (сакцов и самок крыс ■ Вистар), находящихся на различных стадиях гаметогенеза;

0) изучены последствия для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого поколения облучения в дозах 3 и 4 Гр половых клеток обоих родителей на различных стадиях гаметогенеза;

в) оценен преимущественный вклад каждого из'облученных родителей в последствия для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого поколения при участии в оплодотворении половых клеток, подвергнутых радиационному воздействию на наиболее радиопоражаемых стадиях гаметогенеза;

г) исследована возможность снижения лучевых нарушений е потомстве, полученном1 от обоих облученных родителей, с помоп^ю мек-самина, как наиболее распространенного и хорошо изученного при защите половозрелых млекопитающих радиопротектора, разрешенного Фармакологическим комитетом Минздрава к клиническому применению.

Научная новизна. Решенные в настоящем исследовании вопросы представляют научный интерес как новые фундаментальные знания об общих закономерностях и особенностях реализации радичцконно-индуцированных в гаметах обоих родителей лучевых в онто-

генезе потомства первого поколения, а также о преимуц'рствс-нмооти постлучевого вклада одного из родителей в последствия для потом ства в зависимости от стадии гаметогенеза, на которой н.чходи.гись мужские и женские половые клетки, участвующие в оплодотворении, в

момент радиационного воздействия. •

Впервые в рамках единого комплексного исследования получены данные о последствиях дли антенатального и постнатальког^' развития потомства первого поколения облученил половых клеток обоих родителей на различных стадиях гаметогенеза. Определены стадии спермато- и оогенеза гамет, участвующих е оплодотворении, радиационное воздействие"на которые приводит к наиболее,существенным отклонениям от нормы в онтогенезе потомства первого поколения.

Полученные данные о преимущественном постлучевом вкладе одного из родителей в состояние потомства приоритетны; впервые до-1 казана возможность взаимоусиления наблюдаемых эффектов - синергизма, а также зависимость наблюдаемых явлений от стадии гаметогенеза, на которой-половые клетки обоих родителей подверглись радиационному .воздействию. Синергизм лучевых эффектов в потомстве первого поколения, подтверждаемый ьеэ#ективностыо радиопротектора для его зашиты от лучевой патологии (¡..ексамии был эффективен, если радиационному воздействию подвергался только один из родителей) , показывает качественное своеобразие наблюдаемых явлений при облучении гамет обоих родителей и диктует необходимость отработки экспериментальных моделей, адекватных радиационно-экологической ситуации, сломившейся в ряде регионов страны, при изучении генетических эффектов, ионизирующих излучений.

Приоритетными являются и данные о неэффективности применения мексамина с целью снижения лучевых нарушений в онтогенезе потомства первого поколения при облучении обоих родителей в различные сроки до вачатия.-

Методология комплексного онтогенетического подхода, реализованная в эксперименте, позволила проследить состояние потомства на различных этапах развития (аачатие, эмбриональный и плодный периоды антенатального.онтогенеза и ранний постнатальный онтогенез) и показать решающую .роль процессов, происходящих в эмбриогенезе, для выживаемости потомства первого поколения.

Основные положения, выносимые на аядиту.

1. Последствия для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого' поколения зависят от стадии гаметогенезз. на второй половые клетки обоих родителей подверглись радиационному

воздействию.

2. Наиболее существенные отклонения от нормы в антенатальном и постнатальном онтогенезе потомства первого поколения наблюдаются при участии в оплодотворении жексклх половых клеток, облученных на стадии зрелых ооцитов, и мужских половых клеток, подвергнутых радиационному воздействию на стадиях сперматид и зрелых сперматозоидов.

3. Преимущественная роль облучения самок в госле/к'тылтх для потомства от- обоих облученных родителей проявляется при радиационном воздействии на зрелые ооциты, при этом происходит усиление наблюдаемых эффектов (синергизм), а преимущественная роль самцов - при радиационном воздействии на созревающие ооциты.

4. Мексамин не предотвращает лучевые нарушения у потомства первого поколения обоих облученных родителей.

Научно-практическая значимость работы. Работа посвящена, в основном, решению ряда вопросов фундаментальной проблемы биологического действия ионизирующих излучений на мужской и женский га-метогекез и реализации лучевых нарушений в онтогенезе потомства. Общие закономерности и особенности в реализации последствий для потомства обоих облученных родителей, обусловленные различиями с сроках пострадиационного зачатия, позволят более точно прогнозировать генетические последствия воздействия ионизирующих излучений. Преимущественная роль постлучевого состояния самок при облучении зрелых ооцитов (а именно это наиболее реально для женщин) в последствиях для потомства, возможность усиления лучевых эффектов, а такте другие еыводы, сделанные в настоящей диссертации, могут быть полезны при'разработке основ санитарно-гигиенических и медико-генетических консультаций для семей и граждан, подвергшихся радиационному воздействию, принимавших участие в ликвидации последствий атомных аварий, а также работающих в условиях профессиональной радиационной вредности. Это даст возможность научно обосновать разумные сроки возможного пострадиационного зачатия, соблюдение которых позволит снизить вероятность лучевой патологии у потомства, 'и соотнести с определенной группой риска детей, родившихся от облученных-родителей. Отсутствие полохнтелънщ результатов при применении фармакопейного и табельного радиопрот'-к-

- с -

тора - мекеамика требует дальнейшего целенаправленного поиска новых средств защиты потомства от генетических эффектов при лучевом воздействии на половые клетки обоих родителей.

Публикация и апробация работы. Результаты исследований по материалам диссер?ации опубликованы в 8 научных работах. Основные положения диссертации доложены на конференции "Радиационные поражения и перспективы развития средств индивидуальной защити от ионизирующих излучений" ( Москва.1991);. на конференции Содружества Независимых Государств "Актуальные'проблемы влияния ионизирующих излучений на репродуктивную функцию" (0бнинск,1992).

Диссертация апробирована на межлаборатооной научной конференции экспериментального радиологического сектора . Медицинского радиологического научного центра Российской АМН 30 сентября 1992 г. •/

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методик исследования, а также 3 глав, содержащих собственные экспериментальные данные и их обсуждение, выводов и указателя цитируемой литературы. Работа изложена на 303 стр. машинописи, иллюстрирована 49.таблицами и 24 рисунками. Список датированной литературы содержит 291 источник, из которых 173 принадлежит отечественным и' 118 - зарубежным авторам.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены на 3437 облученных половозрелых первородящих самках крыс линии Вистар массой 220-300 г (всего иссле-доьано 70 подопытных групп животных, кавдая из которых состояла из 30-70 беременных само^) и на 770 облученных половозрелых самцах. той Ж', линии массой 250-350 г. Антенатальное и постнатальное Киг.игие потомства исследовано на 8716 20-дневных плодах и 8749 /.рысятах первого поколения.

Для достижения цели, поставленной в диссертационной работе, иглрчпч одчкютнко радиобиологические и эмбриологические методики. а диапазон длз радиационного воздействия - ?,, 3 и 4 Гр.

Для изучения последствий в антенатальном и постиатапьном онтогенезе потомства первого поколения облучения полоьых клеток обоих родителей на различных стадиях гаметогенеза самцов и самок ■ крыс - родителей подвергали радиационному воздействию гамма-квантами (установка "Луч", источник Со-60, мощность дозы 0,5 сГр/с) и спаривали в различные сроки после лучевого воздействия. которые соответствовали участию в оплодотворении ленских и мужских половых клеток, облученных на определённых стадиях гаметогенеза (По-жидаев Е. А., 1957; Clermont J. et all., 1959; Рузен-Ранге Э. , ■ 1980). Для самок это - зрелые ооциты (метафаза I - метафзза 11-го деления созревания, оплодотворение через 1-18 ч, т.е. в 1-е сутки после облучения) и созревающие ооциты (стадия поздней диктпотенн, оплодотворение через 4-6, 11-13, 18-21, 30 и 90-120 сут после радиационного воздействия). Начало беременности (первый день) определяли цитологически по наличию спермиев во влагалишлых мазках. Оценивали эффективность спариваний, половую активность самцов, у беременных самок контролировали динамику массы тела, ее прирост . к родам, потерю в родах, продолжительность беременности. Антенатальный онтогенез потомства исследовали после эвтаназии самок на 20-й день беременности. По общепринятым эмбриологическим методикам определяли число желтых тел беременности в каздом яичнике, мест имплантации в матке, живых и мертвых плодов, длину и массу их тела, видимые аномалии развития, а также рассчитывали пред-, постимплантационную и. суммарную внутриутробную гибель зародышей. Постанатальный онтогенез потомства прослеживали в течение 30 сут после рогвдения. Исэледовали суммарную численность помета, мертво-рождаемость, число живых новорожденных крысят, их пол, динамику массы тела, частоту видимых аномалий развития, выживаемость к концу наблюдения. Исследовали структуру распределения з онтогенезе гибели потомства и рассчитывали коэффициент его выживаемости (отношение числа живых 30-дневных крысят к числу желтых тел беременности, .приходящихся на одну самку) в онтогенезе. При изучении состояния потомства от обоих облученных родителей контролен служило потомство от облученных самок и интактных самцов, облучошшх самцов и интактных самок, а также от обоих интактных родителей.

С целью снижения лучевых нарушений у потомства первого поколения, для защиты половых клеток самцов и самог. крыс - родиной,

находившихся на наиболее радиопоражаемых стадиях гаметогенеэа (зрелые и созревающие ооциты, сперматиды и зрелые сперматозоиды), был применен мексамин (Б-метокситриптамин). Мексамина гидрохлорид вводили внутрибрюшинно самцам и самкам крыс в дозе 10 мг/кг (по основешию) в О,Б мл физиологического раствора 8а 10-15 мин до радиационного воздействия. Контролем служило потомство крыс - родителей, облученных без защиты мексамином.

При обработке экспериментальных данных использованы общепринятые методы статистического анализа..

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ. ОБСУМДЕНИЕ

I. Последствия для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого поколения облучения половых клеток обоих родителей на различных стадиях гаметогенеэа.

При оплодотворении самок через 4-6 и 11-1.3 сут после облучения (созревающие ооциты) самцами, половые клетки которых в момент радиационного воздействия находились на стадии сперматогониев, наблюдается Гиперовуляция. Суммарная внутриутробная гибель зародышей (СВГЗ) изменяется в зависимости от времени оплодотворения самок после радиационного воздействия от 10,3+2,2%" до 57,4+3,4% (оплодотворение в 1 сутки после облучения), при 13,1+2,2% в ин-тактном контроле. При облучении обоих родителей-минимальное число живых 20-дневных плодов (5,6+0,9) наблюдается при оплодотворении . самок в 1-е сутки после радиационного воздействия (облучение зрелых ооцитов). Аналогичный показатель у облученных самок составляет 4,2+0,5 особей, а у облученных самцов - 9,1+0,6 особей ( в контроле - 10,7+0,4 особей). Изменения в суммарной численности особей в помете, жиеых новорожденных крысят повторяли закономерности, выявленные в эмркогенезе. Мертворождаемость в пометах была в пределах контрольных значений. Масса тела новорожденных крысят в отдельных случаях была ниже контроля, но достигала нормы к 30-м суткам жизни. Число живых крысят к этому сроку в расчете на одну самку было ниже нормы во всех подопытных группах, кроме случаев, когда сшки оплодотворялись через 4-6 и 18-21 сут после радиаци-

снкого воздействия, и имело минимальное значение - 4,1+0,4 особей при оплодотворении самок в 1-е сутки после облучения (при облучении только самок - 3,2+0,7 особей, а только самцов -7,4+1,0 особей, в контроле - 9,6+0,5 особей). При облучении обоих родителей и оплодотворении самок в 1-е и через 4-6, 11-13, 18-21, 30 и 90-120 сут после радиационного воздействия коэффициент выживаемости потомства б онтогенезе составил: 0,31; 0,52; 0,43; 0,6В; 0.47 и 0,63, соответственно (в контроле 0,78).

Гиперовуляция наблюдалась и при оплодотворении самок в 1-е и через 4-6 сут после радиационного воздействия в дозе 2 Гр самцами, половые клетки которых облучены в такой же дозе на стадии сперматсцитов. -СВГЗ во всех подопытных группах значительно превышала норму и была максимальной (60,6+3,2%) при оплодотворении самок в 1-е сутки после облучения, что приводило it снижению численности живых 20-дневных плодов, которая в данном случае имела минимальное значение и.составляла 5,8+0,7 особей (4,2+0,5 особей при облучении только самок и 8,1+0,6 особей при облучении тодъго самцов).

При облучении обоих родителей число живых 20-дневных плодов а этих группах зависело от времени' оплодотворения самок после радиационного воздействия. Суммарная численность потомства в помете, а также число живых новорожденных крысят повторяли закономерности, выявленные в эмбриогенезе. Мертворождаемость во всех подопытных группах не превышала значений контроля. Ме.сса тела новорожденных крысят находилась на уровне контроля во всех подопытных группах. •

Число живых 30-дневных крысят отличалось от нормы при оплодотворении самок в 1-е и через 18-21, 30 и 90-120 сут после облучения, составляя: 4,7+1,0; 5,5+0,8; 6,5+0,6 и 7,1+0,4 особей, соответственно.

Коэффициент выживаемости потомства в онтогенезе составил: 0,32; 0,60; 0,61; 0,47; 0,54 и 0,58 при оплодотворении самок облученными самцами в 1-е и через 4-6, 11-13, 18-21, 30 и 90 -120 сут после радиационного воздействия, соответственно.

При облучении обоих родителей в доэе 4 Гр и оплодотворении самок в 1-е сутки после радиационного воздействия самиами, половые клетки которых находились на стадии сперматид, частота кчз^

фективных спариваний достигает 57,5+7,8% (в контроле 11,4+4,8%); Половая активность самцов, облученных в этой дозе, составляет 43,4+3,5% (Ъ-1,95;р-0,005, по сравнению с контролем); Гиперовуляция у облученных самок наблюдается при оплодотворении их через 46 сут после радиационного воздействия в дозах 2-4 Гр контрольными самцами и не регистрируется, если самцы были облучены в таких же дозах. . ' . • ' ■

СВГЗ возрастает с увеличением дозы радиационного воздействия, . достигая 85,4+3,7% при облучении зрелых ооцитов, и практически не изменяется при облучении созревающих ооцитов.

Число живых 20-дневных плодов (рис.1) зависит от времени оплодотворения самок "после облучения (стадии гаметогенеза в момент радиационного воздействия) и величины дозы лучевого воздействия на зрелые ооци-ты. Так, 'при облучении обоих родителей в дозах 2, 3 и 4 Гр и оплодотворении самок в 1-е сутки после радиационного воздействия' значения данного показателя составляют: 3,8+0,4, 3,1+0,6 и 1,5+0,4 особей, соответственно. Если таких же самок оплодотворяли контрольные*самцы, то число живых плодов составило: 4,2+0,5; 3,1+0,6 и 3,1+0,6 особей. При оплодотворении интактных ' самок облученными в дозах 2 и 4 Гр самцами численность плодов составила 6,9+0,4 и 4,7+0,7 особей, соответственно. Значения данного показателя практически совпадает, если облучаются в дозах 2 и 3 Гр оба родителя или только самки. При облучении обоих родителей в дозе 4 Гр число живых плодов . достоверно меньше (1-2,22;

Рис.1. Число особей в пометах у самок, оплодотворенных в 1-е сутки после радиационного воздействия в дозах Й-4 Гр самцами, половые клет-•ки которых облучены в таких же дозах на стадии сперматид.

- и -

р-0,045), чем при облучении только самок, или только самцов (1>4,00;р<0,0002). Мозя?о предполагать, ' что при облучении зрелых ооцитов в дозах 2 и 3 Гр последствия для потомства определяются преимущественно самкой, а при 4 Гр происходит усиление эффекта (син.ергизм), связанное с облучением обоих родителей.

Иная закономерность наблюдается при облучении созревающих ооцитов (оплодотворение через 4^6 сут после радиационного- воздей-* ствия). Так, число живых 20-дневных плодов (рис.2) составляет 6,5+0,9; 6,3+1,2; 5,1+0,9, если облучены самки и самцы в дозах 2,

3 и 4 Гр, соответственно; 13,4+1,1; 13,1+0,5 и 13,4+0,9, если облучены в дозах 2, 3 и 4 Гр, соответственно, только самки; и (как • уже отмечалось) - 6,9+0,4 и 4,7+0,7, если облучены в дозах 2 и

4 Гр, соответственно, только самцы, Видимо, при облучении"созревающих ооцитов последствия для потомства определяются преимущественно постлучевым состоянием облученного, самца

Рис. 2. Число особей в пометах у самок, оплодотворенных через 4-6 сут после радиационного воздействия в дозах 2-4 Гр самцами, половые клетки которых облучены в таких же дозах на стадии сперматид.

При облучении обоих родителей в дозе 4 Гр и оплодотворении самок в 1-е сутки после радиационного воздействия получить новорожденное потомство практически не удалось, что,. вероятно,, связано с синергизмом лучевых эффектов. При оплодотворении самок через 4-6 сут после радиационного воздействия в дозах 2 и 4 Гр мертво-рождаемость превышала контрольные значениясоставляя 13,8+3,3?. и 9,0+3,5%, соответственно. Численность живых новорожденных крысят

в пометах (рис.1,2) во всех группах этой серии экспериментов была меньше интактного контроля, а масса их тела - в пределах нормы.

При облучении обоих родителей в дозах- 2-4 Гр число 30 дневных крысят было меньше интактного контроля во всех экспериментальных группах. Характер изменения данного показателя подтвердил предположение о преимущественной роли постлучевого .вклада одного из родителей в последствия для потомства в зависимости от стадии гаметогенеза клеток родителей в момент радиационного воздействия.

Коэффициент выживаемости потомства в онтогенезе был меньше нормы во всех подопытных группах и изменялся от 0 до 0,45 е зависимости от величины дозы и стадии гаметогенеза клеток у самок в в мамент радиационного воздействия. Распределение в онтогенезе гибели потомства обоих облученных родителей характеризуется основным вкладом антенатальной гибели.

После облучения в дозе 4 Гр половых клеток самцов на стадии зрелых сперматозоидов их половая активность составила 38,7+2,7%, а после облучения обоих родителей в этой дозе частота неэффективных спариваний - 49,0+7,0%. При оплодотворении самок через 46 сут после радиационного воздействия в дозах 2, 3 и 4 Гр контрольными или облученными'в таких, же дозах самцами наблюдалась гиперовуляция. ;

СВГЗ изменялась от 29,1+2,6% до 83,1+2,8% в зависимости от стадии гаметогенеза у самок в момент радиационного воздействия и величины дозы, что определяло снижение числа ' живых 20-дневных плодов. Минимальные значения -показателя (4,6+0,5, 3,8+0,4 и 2,1+0,6 особей) наблюдались у .самок, оплодотворенных облученными самцами в первые сутки после радиационного воздействия в дозах 2, 3 и 4 Гр, соответственно (рис.3). При оплодотворении самок этих же подопытных групп контрольными самцами число живых 20-дневных плодов составило 4,2+0,5; 3,1+0,6 и 3,1+0,6 особей. Если же облученные в дозах 2 и 4 Гр самцы оплодотворяли контрольных самок, то значения исследуемого показателя составили 8,6+0,6 и 5,8+0,5 особей, соответственно. В этой серии экспериментов при облучении зрелых ооцнтов и зрелых сперматозоидов (как и в предыдущих при облучении зрелых ооцитов и/или сперматид, сперматоцитов, сперма-тогониев) последствия для потомства определяются преимущественно облученной самкой.

Рис. 3. Число особей в пометах у * самок, опдодотЕоретшх в 1-е сутки после радиационного воздействия в дозах 2-4 Гр самцами, половые клетки которых облучены в таких же дозах на стадии сперматозоидов.

, При облучении-созревающих ооцитов (оплодотворение через 4 -6 сут после радиационного воздействия) последствия для потомства определяются преимущественно облученным самцом. Так, при облуче-.нии обоих родителей в дозах 2, 3 и 4 Гр число живых 20-дневных плодов составило 10,2+0,8, 7,5+0,5 и 7,1+1,0 особей, соответсвен-но (рис.4), а при облучении только самок - 13,4+1,1, 13,1+0,5 и 13,4+0,9 особей, соответственно.

1То критериям суммарной численности особей и числу живых новорожденных крысят в пометах наблюдаемые изменения отражают зако-

Рис..4. Число особей в пометах у самок-, оплодотворенных через 4-6 сут после радиационного воздействия в дозах 2-4 Гр самцами, половые клетки которых облучены в таких же дозах на стадии сперматозоидов.

номерноети, обнаруженные в эмбриогенезе. Мертворождаемость в пометах в некоторых подопытных группах незначительно превышала контрольные значения. Масса тела новорожденных крысят во всех подопытных группах не отличалась от контроля. Выживаемость потомства к 30 суткам жизни не зависит от времени оплодотворения самок после облучения- и величины дозы радиационного воздействия, но в некоторых случаях после облучения обоих родителей в дозе 2 Гр происходит увеличение гибели потомства, не наблюдавшееся при облучении только одного их. них. Число живых 30-дневных крысят зависит от времени оплодотворения самок после облучения и величины дозы радиационного воздействия (при облучении зрелых ооцитов). Минимальные еначения данного показателя наблюдаются при оплодотворении самок в 1 сутки после радиационного воздействия и определяются преимущественно постлучевым состоянием самок. При оплодотео-рении самок черев 4-6 сут после облучения значения данного показателя определяются преимущественно облученными самц&ми.

Анализ распределения гибели потомства в онтогенезе показывает, что преобладает антенатальная гибель зародышей. Коэффициент выживаемости потомства в онтогенезе изменяется от 0,05 до 0,48 в зависимости от стадии гаметогенеза у самок в момент облучения и величины дозы радиационного воздействия.

I1. Противолучевая эффективность мексамина для антенатального л постнатального онто^внеза потомства первого поколения при облучении половых клеток обоих родителей на наиболее радиопоражаомых стадиях сперматогенеза (сперматиды, зрелые сперматозоиды) и оогенеза (зрелые и созревающие ооциты).

При облучении обоих родителей в дозе 4 Гр под влиянием мексамина число неэффективных спариваний уменьшается, но значительно возрастает частота полной (100%) внутриутробной гибели зародышей, что в конечном итоге не приводит к изменению числа беременностей, завершившихся родами. Мексамин не влияет и на половую активность самцов, облученных в дозах 2 - 4 Гр.

При облучении обоих родителей мексамин существенно не влияет нч эмбриогенез потомства ни в одной из подопытных групп, харак-

теризуемай такими показателями, как число желтых тел беременности, суммарная (пред- и посткмплантационнач) гибель 'ародыоеи, число живых 20-дневных плодов, их масса и кранно-каудальиые меры. В ряде случаев под влиянием мексамина наблюдалась нормализация некоторых показателей точения беременности облученных самок - родителей, что, видимо, связано с защитой от соматических эффектов радиации. Суммарная численность новорожденных крыс»; г в * помете под влиянием радиопротектора также не изменялась, но в некоторых случаях снижалась мертворождаемость, однако это не приводило к достоверному увеличению численности живых новорожденных крысят по сравнению с облученными без защиты.

Б некоторых подопытных группах под влиянием мексамина снижалась масса тела новорожденных крысят, оставаясь пониженной до 30 суток жизни. Наблюдение за выживаемостью крысят в течение 30 сут после рождения показало, что применение"радиопротектора практически не повлияло на изменение значений данного показателя, а наблюдавшееся в некоторых случаях повышение выживаемости не сопровождалось достоверным увеличением численности живых 30 дневных особей в пометах. При облучении обоих родителей в условиях запиты мексамином значения этого показателя не отличались от данных, полученных при радиационном воздействии без радиопротектора, ни в одной из подопытных групп. Применение мексамина не вносило изменений з характер распределения в онтогенезе гибели потомства от обоих облученных родителей.

Использование мексамина позволило показать его неэффективность для защиты потомства обоих облученных родителей, а также и доклзать наличие синергизма не только при облучении их в сублетальной дозе 4 Гр, но и при радиационном воздействии в более низкой дозе - 2 Гр, и продемонстрировать преимущественный постлучевой вклад самца или самки в последствия для онтогенеза потомства первого поколения в зависимости от стадии гаметогенеза у родителей в момент радиационного воздействия. Так, при оплодотворении самок в первые сутки после радиационного воздействия в дозе 2 Гр самцами, гаметы которых облучены в такой же дозе на стадии сг:ор-матид, число живых 20-днепных плодов (рис.5) составило 4,9*0,3, если аналогичных самок оплодотворяли контрольные самцы У,1нО,С> (4,2^0,5 при облучении самок без защиты), а при оплодотворения

Д-л-кв- []-«г

Рис.5. Влияние мексамипа на число плодов в пометах у самок, оплодотворенных в 1-е сутки после радиа-■ ционного воздействия в дезах 2 и 4 Гр самцами, половые клетки кото. рых облучены в таких же дозах на стадии сперматид.

контрольных самок облученными самцами - 7,9+0,5 (6,9+0,4 при облучении самцов без зашиты) особей. Такая же закономерность'наблюдалась и в постнатальном онтогенезе по критерию живых 30-дневных особей (рис.6).

При облучении обоих родителей в условиях зашиты мексамином число живых 00-дневных крысят составило 4,2+0,4 особей; если облучались только самки, то - 6,5+0,4 особей (3,2+0,7 особей при облучении без защиты), если же радиационному воздействию подвергались только самцы, то значение данного показателя составило

Рис.6. Влияние мексамина на число 30-дневных крысят в пометах у самок, оплодотворенных в 1-е сутки после радиационного воздействия в дозах 2 и 4 Гр самцами, половые клетки которых облучены в таких ж/; дозах на стадии сперматид.

6,6+0,5 особей (5,4+0,8 особей при облучении беь защиты моксамином). Аналогичная картина наблчдаэтоя при облучении половых клеток самцов на стадии'зрелых сперматозоидов.

Эффективность мекоамина для зьиаигы потомства от лучевых' эффектов,-радиационно-индуцированных в зрелых ооцихах, сперматосси-дах и/или с.черматидах крыс - родителей при облучении только одного из них, и неэффективность при облучении обоих подтверждает * предположение о синергизме лучевых эффектов в онтогенезе потомства первого поколения.

Особая актуальность работ по изучению различных аспектов последствий для потомства облучения родителей требует адекватного методологического подхода 1; исследуемой проблеме. Качественное своеобразие наблюдаемых эффектов при облучении обоих родителей, их зависимость от стадий гаметегенеза, на которых были облучены половые клетки, утрата эффективности радиопротектора, продемонстрированные в данных исследованиях, показывают односторонность подхода работ по оценке состояния потомства, полученного от едш-. го облученного .родителя или (и) без учета стадий гаметогекеэа, на которых полевые клетки подверглись радиационному воздействию.

Значительное увеличение численности семей, подвергшихся радиационному воздействию при проживании на загрязненных территориях, определяет как огромную практическую значимость работ но оценке состояния потомства от обоих облученных родителей, так и дальнейшее направление исследований в этой области.

ВЫВОДЫ

1. В исследованиях, проведенных на самцах и самках крыс линии Вистар, подвергнутых общему однократному гамма-облучению ч дозах 2, 3 и 4 Гр (мощность дозы 0,3 сГр/с), установлено, что последствия для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого поколения' зависят от стадии гаметогенеэа, на которой мужские и женские половые клетки,- участвующие ь оплодотворении, подверглась радиационному воздействию.

2. Наиболее существенные отклонения от нормы в антенатальном и посткатальном онтогенезе у потомства'первого поколения от обоих облученных родителей наблюдаются при участии в оплолотЕоре-нии ленских половых клеток, подвергнутых радиационному воздействию на стадии зрелых ооцитов (метафаза I - метафаза 11-го деления созревания; оплодотворение в первые 18 ч после облучения) и мужских полоеых клеток, подвергнутых лучевому воздействию на стадиях сперматид к/или зрелых сперматозоидов.

3. Преимущественная роль облучения самок в последствиях для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого поко-Л|?ния от обоих облученных родителей проявляется при радиационном воздействии на зрелые ооциты, при этом происходит усиление наблюдаемых эффектов (синергизм), а преимущественная роль самцов - при радиационном воздействии на созревающие ооциты (стадия поздней диктиотены; оплодотворение через 4.-6 и 90-120 сут после облучения).

4. Лучевые нарушения у потомства первого поколения, радиационно-индуцированиые в половых клет.ках самцов и самок родителей, реализуются, преимущественно, высокой антенатальной гибелью зародышей, нарастающей с увеличением дозы радиационного воздействия на родителей.

г.

Ь. Моксамин сникает степень лучевых.нарушений в потомстве первого поколения, если радиационному воздействию подвергаются гаметы только одного из родителей (зрелые ооциты; сперматиды и/или зрелые сперматозоиды), и оказывается неэффективным при участии в оплодотворении половых клеток обоих облученных родителей, подвергнутых радиационному воздействию на этих ке -стадиях га-метогенеза, что связано с усилением (синергизмом) лучевых эффектов в потомстве.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. ЦЬхдинарова Л, В. ^ Нефедов И. Ю. , Нефедова И. ¡0., Палыга Г. Ф.

'••>:тоянии потомства самок крыс Вистар, облученных в различные

сроки до зачатия//Кон®. "Радиац. порах, и персп. разв. средств индив. защиты ты от иониэ. излуч. ": Тез.' докл.-М.-1991. -0.1!3.

2. Лепехин Н. П., Нефедов И. КХ Последствия для потомства ¿учета нарушений в сперматогенезе крыс Вис-тер // Конф. "Радиац. псраж. и персп. раэв. средств индив. защиты о г иониз. излуч. ": Тез. докл. -М.-1991.-С. 19.

3. Нефедов И. Ю. Последствия для потомства первого поколения • крыс Вистар облучения половых клеток родителей на наиболее радиочувствительных стадиях гаметогенеза // Конф. СНГ "Актуальные проблемы елияния ионизирующих излучений на репродуктивную функцию": тез. докл.-Обнинск-1992.-С. 47-48.

4. Нефедов И. Ю., Палыга Г. Ф. , Шахдинарова Л В. , Лепехин II IL , Нефедова И. 10. Реализация лучевых нарушений в половых клетках обоих родителей, облученных на различных стадиях гаметогенеза, у потомства крыс Вистар первого 'поколения //. Конф. СНГ "Актуальные проблемы влияния ионизирующих излучений на репродуктивную дунгс-цию": Тез. докл. -Обнинск. -1992. -С. 49-51.

5. Нефедова И. Ю. , Палыга Г. Ф., Нефедов И. Ю. , Лепехин IL IL , Шахдинарова JL В. Ранний постнатальный онтогенез потомства второго поколения крыс Вистар, облученных на различных стадиях гаметогенеза // Конф. СНГ "Актуальные проблемы влияния ионизирующих излучений на репродуктивную функцию": Тез. докл. -Обнинск. - 1992.

-С. 54-66.

6. Лепехин II П., Нефедов И. Ю. Связь радиочувствительности половых клеток на разных стадиях сперматогенеза с состоянием потомства первого поколения крыс Вистар // В сб. "Радиационные поражения и перспективы развития средств индивидуальной защиты от ионизирующих излучений". -М. -1992. -С. 73-82.

7. Палыга Г. Ф. , Оакощикоз К Ф. , Нефедов И. Ю. , Лепехин II. П. Особенности противолучевой активности мексамина и газовой гипоксии я онтогенезе // Медиц. радиология,- 1992. Т. 37,- N. 9-10. -С. 34-39.

8. Нефедов И..Ю. , Лэпехин ЕП., Шахдинарова Л. В. Эмбриогенез потомства первого поколения крыс Вистар после облучения обоих ро-

- дителей на стадии зрелых гамет // Конф. "Бссстановительн!« и компенсаторные процессы при лучевых поражениях'"; Тез. докл. - Санкт-