Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ООЦИТОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ В ОНТОГЕНЕЗЕ И ЕЁ МОДИФИКАЦИЯ МЕКСАМИНОМ И ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИЕЙ

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ООЦИТОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ В ОНТОГЕНЕЗЕ И ЕЁ МОДИФИКАЦИЯ МЕКСАМИНОМ И ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИЕЙ"



ВСЕСОШНЫЙ НАУЧИО-ИССЛЕЯОВАТЕЛЬСЮЙ ЖСТИТУТ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАДИОЛОГИИ '

ГОСКШИССИИ ПО ПРОДОВОЛЬСТВИЮ И ЗАКУПКАМ п£и.

СОВЕТЕ НЖКСТРОВ СССР

\ ( ь

На правах рукописи

Ш А X Д И НАР О В А Лолитгга Викторовна '

Уда 591.465.I2:591.3:612. 014.1:615.849.1.015. . V 25*612.273.2

РАДЖНУВСТВШЭДШОСТЬ ООЩЯГОВ КЛШШИШЩИС В ОНТОГЕНЕЗЕ И ЕЁ НОДйгИКАЦЖ ИЕКСАИИКЫ

• И-ГШОШНЕСКСЙ Ш10КСИЕЙ

* Ш. 00. ОХ - радиобиология

; А в * орвферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата виодсгичеоюес неук

Обнинск -1909

Работа вшолнена в Научно-исследоватеяьскоч институте медицинской радиологии АНН СССР.

Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор Р.Ф.ПАЛЫГЛ

Официальные оппоненты; доктор ветеринарных наук, профессор ,

п.а.каргашев

. ■: кандидат биологических наук, старший . н^учь-ый сотрудник А.В.ВАСИЛЬЕВ

Ведущее учреждение - „Всесоюзный каучно-исследовательский

институт ветеринарной вирусологии и ; : -микробиологии, р.Покров, Владимирской

'.'.';■.■ ■■ * '.':■■"■:■ ; области. : г -

V1 Задата диссертации сост<жтся-"с?? 1989 г.

в /у^^часовиа заседании специализированного Созета по защите диссертаций Д 120.81.01 при Всесоюзна научно-исследовательском : институте савьсвюсоэяйственной радиологии Госкомиссии по продо-

вольстви» и закупкам цри Совета Министров СССР (г. Москва, ■ . Волков пер., -4). ♦ ■.-.

С диссзртагрей можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института сельскохозяйственной радиологик. ■*■■;■ ■■■ ^ .-:: : ■" '

Автомбвджт разослан " о? О" 1989 г.

. '•. Отзывы просим направлять по адрвсу: 249020, Калужская обл., г.- Обнинск, Всесоюзный НИИ сельскохозяйственной радиологии.

• ■'■■>, Ученый секретарь

спецк*.игаярованного Соаета, ^■ кандидат биологических наук Н.И.САНЖАРОВА

ОЕЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА . РАЕОШ

Актуальность исследования. В ХХ-Й век, век атомной энергетики и атошого орудия» век широкого использования ядерной энергии в неродном: хозяйстве и медицине, все острее встает проблема вредоносного влияния иокизиругЕрк: излучений на организм человека и животных. Этапрсйлемаектуаяьн&кменносейчас.посдетого, как человечество пережило и переживает тяжелую трагедию сотен, тысяч жертвмирногонасаленияиз-за неоправданного жримеяения атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки, когда авария на.Чернобыль-' ской атомной электростанции'еще раз показалаг как; опасно неумелое использование ядерной энергии даже.в мкринх: целят.

Открытия Р.Патта, З.Бака, Д.Грея (1949-1952).г доказавшие необходимость широких наследований механизмов противоицучевой защиты млекопитающие; включая и человека, поставила, перед учеными новую задачу --научиться управлять процессами радиочувствительности наиболее Арктических систем организма^ За эти годы интенсивно разрабатывалась проблема противолучевой защиты взрослого 'организма, тогда как в зону действия ионизирующих. излучений попадают и беременные особи, и плода, и гонады- Особое место ъ '} этих исследованиях должны занимать гонады, так: как доказала их высокая радиолоражаемость, последствия которой, проявляются.в ; .рдау поколения.= ■:-?'■ •.

;; -Многочисленными экспериментальными и клиническими: ясслодо-í маниями достаточно хорошо изучены последствия радиационных воздействий на секеннчки. .Втосэ время^радиочувствителькость жея-ских половых клеток и яичника- исследована недостаточно. Относительно подробно изучены непосредственные реакции яичников на обучение (изменение морфйлогкчес*ой; структуры,, дегйнерацяя фолликулов и ооцитов, (ртогенетические нарушения), однако: больнее практическое значение дог сохранности жизнеспособной; попудящи; имеют отдаленные последствия лучевого воздействия'на^ яичники л . половые клетки (плодовитость, передача нарушений генетического аппарата потомству), которые менее исследованы- Крайне ограниченны наши сведения к о радиочувствительности половые клеток -у женских особей в процессе их онтогенеэа. особенно а период эакладли «формировакияяичннков.

. ЦЕИТР/ШЬЕ^Я кдучндя ■■сйбяиспшд

■ Н'М.ГЗШ ■" С'ЙИСГЗГ.ЕЯС;::':»'} >.!1ДДЕ?;ЗЗ

Гиадша ' ~

1 Высокая радиочувствительность тмнтса определяет актуаль-■ . несть и проблемы снижэния лучевых нарушений в нем, являющейся крайне важной для.практической медицины и сельскохозяйственного животноводства. 1Гособое.место в проблеме противолучевой защиты ленских гамет принадлежит поиску реальных возможностей повыше- ' ния кх радяоустойчивости в диапазоне нестерклязущих доз радиа-одонного воздействия, с которыми могут .сталкиваться большие '■■'.;'. кснтингентьг населения и сельскохозяйственных вотки*. На осо-буг> актуальность подобных исследований нацеливает и Решение .■ Всесоюзной научной конференция "Действие малых доз иониэирув-В5их излучений на гонады и плод" (Обнинск, 1900).

■ '.лЦаль. и' основные задачи | исследования. ■ Цельи диссертационного исследования явилось углубленное изучение, сравнительной радиочувствительности дачников и половых клеток в процессе их эмбрионального развития к -у^ половозрелых»животных при внешних ■ однократных'радиащбнных воздействиях в диапазоне пестерилияую-. щих доз, а также ис следовазгле возможности ее модификация с по-» иощьп протекторов гипокснческого механизма действия Сыексаыин и газовая гипоксическая" смесь ГГС-10). . V . . . •

Для достижения" поставленной цели были решены следующие ое-

ношие задачи; ;*;■.- ■ / "'' .. ;

а) изучены доэовые зависимости последствий облучения в низ-» ком диапазоне доз (0,5-2,0 Гр) яичников крыс Вистар в процессе 1ис йакладки и морфологического созревания (10-20 дни эмСриоге-незаУ, для потомства первого и второго поколений; 1 V * :: . '";

б) оценена- радиочувствительность зрелых И находящихся в делении созревания ооцптов половозрелых самок,-оплодотворенных',в-различные сроки после внеашего радиационного воздействия в диапазоне кестерилизугацих доз (1,0-4,0 Гр), по критериям, характер ризующим функциональную активность системы воспроизводства по-

■' томс»ва}.У. ■■' *. -

в)'исследована возможность снижения лучевых нарушения функциональной активности эмбриональных и половозрелых яичников > кры<5 с псиояь» ыексайина и газовой гипоксической смеси ГГС-10, Как наиболее распространенных и хорошо изученных, при защите половозрелых: животных радиопротекторов. "-

■ -. ; Научная новизна^: Решенные.в настоящей исследовании вол-,, росы представляют научный интерес не только с позиции"дополните льны*, углубленных знаний о:различиях в радиочувствительности жвнскихгамотнараэлйчныхэтапахихош'огенеэа, ной поаволяот с учето» этих особенностей схарахтеризовать возможности их- про- ; тиводучевой защиты по отдаленным последствиям, отразлгтрм не только морфологические,'.но и фунетрюнальнне проявления радиационных нарушений в них. Впервые проведено в ¡рамках единого мсследо^ вания систематическое изучение радиочувствительности яичников во все периоды их эмбрионального развития при'низких, 'иестерилизую-щих дозах роди(Щионного воздеПствия, позволявшее;выяви,гь кртти-ческие периоды:;10-Й день эмбриогенеза (начало закладки яичника) и 14-16 дни эмбриогенеза (срок надсиммьной митотической; активности оогоний). Оценка Э1^нтов, )отематального обл}К|ения яичников проведена не только по к^териям, характеризуадич эмбриогенез первого поколения у облученных самок,- но и по постнатлльно-чу развитию потомства второго поколения, ч-'о. объекта визирует. вй-1 вод о макситльнсЙрадиоЧувствительности эмбриональных яичников : на 10-16'дни беременности. Приоритетными.являются данные о ко- ■возможности использования мексамина для профнлактикидучевък нарушений а эмбриональных, яичниках из-за егр высокой токсичнс;ТИ ' в этот период'дй формируящихсяоогоний,'а также результаты по ■, противолучевой активности ГГС-ХО/, реализуемой лпшь в потомстве первого поколения^ При изучении последствий облучения яичников, половозрелых■животных подтверждено обнаруженное ранее явлений гиперовуляции, ко при этом впервые доказана степень ее выраженности в зависимости - от величтшдоэырздиащонноговоздействня. Доказана функциональная*неполноценность:ооцитов при их' повышенной сверх нории постдучевоЙ продукции, приводящаяк увеличению . внутриутробноП гибелй зародыгаей и снижению идивавиости потомства, Выявлена высокая радиочувствительность эреяыгэоцитов, реализующаяся повышенной внутриутробной гибелью эаредьгогй и снижением постнатальной вюмваемости крысят, развившихся из этих ловых клеток.- Впервые покаэано,:что мексамини газовая гипохеи-ческая смесь снижают степень лучевых нарушений в преопуяяторных ооцитах; не изменяя сравнительно гшзкуо радиочувствительность созревающих оопитов. ••'•.: ;••.•:••>:. . •

'■л/V/- ' '/J'-'.• Основные положения, 'выносимые' нд ■ уящитут'У;.■■-.■ v.1;

/'■*"'.■:' .'-■ окая рсдаочувствительно<ад эмбриональных яичников на

10-16 дн* развития и зрелых оЬцнтовГучаствующих -.i овуляции, по- ■ / . -':: Ъледстэия нарушений - в которых сказываются на развитии потомства. , . • • •.•* г.4 Уексакчн не пригоден ;до.проф«аяктики лучевых нарушений в 1 v эмбриональных яичниках из-эавысокой токсичности, а противолуче-, - воя ахтивност*. ITC-10, примененной в период морфологического ста, • новления их,Греалнзуётся лШпь~в потомстве первого поколения. .. . . Чекгамини газовая гипоксия снижают степень лучевых нарушен

1шЯ в,зрелых ооцитйх,' не изменяя сравнительно низку» радиочувот-"■г--вительность созревании:. ооцитов. •' Ч • ;. • ' .':/'••'. : . '.

' '¿>4,\Идучн<)~"1:)акти1деская значимость работы. Работа посвящена, в основном, решении ряда вопросов крупной фундаментальной'пробле-" ' ": мы биологического действия излучений на гонадаi в процесс» их раз-: V V. вития'и ди{ференцировкиВместе;о тем ряд ее основных■выводов рао-

^ . цирстт представле»1я о генетических последствиях радиации, пока-••• " зыгчя, что для потомства облученных 'родителей характерно снижение

• • постнаталмюй выживаемости. Основные закономерности радаочувстви-■ v-y »ельаости "половых клеток в онтогенезе могу^ быть полезны при раз-■ ' ■ работке медико-генетического консультирования женщин,: работающих ...:' " ' в условиях професс*»ональной радиа151онноа вредности или подвергаю^. . ; . . щкхся медицинским радиологическим исследованиям по поводу .патоло-; Гии в области »алого таза, а также при нормировании редакционной , ■ нагрузки для женщин.' Обнаруженные особенности противолучевой эф- .

фективнс"1ти протекторов гипоксического механизма действия гюзво-' люот рекомендовать для защиты яичников газовую гипоксическус ; -смесь ГГС-10 и заставляют вести дальнейший целенаправленный поиск .".: других радиопро:екторов, пригодных для защита половых клеток у L->HCKtIX особей. \ ■'■;;'■ ^ \ ■/ ;'■--''¿.!-V' :f,-'- -'О : J \*

s, ^ Цубликахуи й апробаиия работа. ; ■ Результаты исследований '

по материалам диссертации опубликованы в 4 научных работах. Ос. новные положения диссертаща долокены на Всесоюзной кокференции ; , ^"Акруальные^ вопросыетеядартиэации лабораторных животных для ме-vдико-биологических исследований" (Москва,' 1987); на £.~есо»зной г. научной KotifepeHtpui "Действие малых.доз-моняэирухвдшс излучений; ;■■'■ . на гонады й плод" (Обнинск, 1988), « — рее научных работ мо. лодых ученых испецкалистовНШ медицинской радиологии АМН СССР'

. ■ (1907), где диссертант стала призером; на научны* конференциях : Отдела радиационной патофизиологии НИИ медицинской радиологии

; ^ СССР. ■';■ . .

' " * Диссертация апробированана научной конференции экспериментального радиологического ■ сектора НИИ медицинской ра*дао*огзи АШ V СССР 20 апреля 1999 г. и на научной конференции Отдела животно- . ■ водства ЕНИИ сельскохозяйственной радиологии, I августа 1909 г.

' .Структура и объем работы. , Диссертация состоит ка введения, обзора литературы, описания материала я мегодик .исследования, а также 3 глав, содержащих собственные экспериментальные, данное п .-..■'.■ их обсуждение, выводов » указателя цити^уемой ли^ерятуры. Работа ^ _ ; изложена на 187 стр. машинописи, иллюстрирована 37 таблицами и

.13 рисунками. Список цитированной литература содержит 224 источ-■ . кика, иэ которых 145 принадлежат отечестве, мым и 79 - зарубежным '' авторам. ■ ' . '"'.

/ ' МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИОТЦЦСОАШЯ -

Исследования проведены на 1540 половозрелых первородящих" крысах линии Вис тар массой 220-300 г, на'48П плодах 1-го и 3643 плодах 2-го поколений, а также на 4974 крысятах первого поколения и 2826 «рысятах второго поколения. Для оплодотворения самок ис-. пользовано 150 половозрелых самцов крмс той же линии,.

Для определения критических^сроков максимальной радиочувствительности яичников в процессе их антенатального онтогенеза и возможности ее:кодификации с помощью радиозшштньк средств самок облучали в дозах 0,5, 1,0, 1,5 и 2,0 Гр {установка "Луч", источник 60Со, мощность дозы 0,003 1^/с) на 10-20 дни 'временности * . (срок начала закладки яичников и все этапы гас морфологического .'..'■ созревания)..Начало беременности, ее первый день определяли по / наличию во влагалищных мазках сперматозоидов после покрытия самок интактныыи самцами.

Самок первого' поколения, родившихся от облученных самок-х^г дителой, в возрасте 3,5-4 мое (период половой зрелости) спзрчва-.... ли с интактными самцами. Оценка последствий внутриутробного обд> * -чения яичников проведена с использованием эмбриоток*. .ческих эф-

фактов на20-й день беременности самок первого поколения и дина-Ш1ч«№ксг>> наблюдения за потомство» второго поколотя в течение ; ^ "30 дней тизни. лгу:"-■ "

„ Дик решения зависимости радиочувствительности яйцеклеток от стлдни-мейоза'и величины дозы облучения, а также возможности мо-ди^икацик лучевых эффектов'с помощью редиозащктных средств, поло-воэрелых с.вмСл подвергали'общему гамыа-облученив ~°Со на установке "Д/ч" в дозах, 1, 2, 3 ий4 Гр при мощности дозы 0,003 Гр/с, ив различные сроки (от I до I&-2I дней) после радиационного воз-: действия спаривали с'интактныш самцами. Каждая подопытная группа состояла ьз 30 и более беременных самок,' у половины которых изучали амбряотоксичвские аффекты, а у другой половины - течение бёреаенности, родов к востнатального развития потомства в течение 30 дней псслэ рождения. У; V-''^Y-'У

Для изучения змбриотоксических эффектов об."учения на 20 день беременност.и животных умерщвляли эфирным наркозом..Эмбриотоксич- : но^ть определяли подсчетом числа желтых тел,,вылущенных из каждо-^ ГО яичника, мест имплантации, живьос и мертвых плодов, проводили измерения длины плодов, определяли массу их тела и жизнеспособность. За родившимися крысятами наблюдали в течение ЗОднеЯ, определяя динамику млеен тела, фиксируя сроки начала покрытия шерстью и раскрытия глаз, частоту видимых аномалий развития и выживаемость к концу наблюдения, высчитывали соотношения самок и сам--

помете, ;>>- '/■■. ' -УV^y'-^v-'V^'^y/^ \ ■ У - . '''

В гратические по радиочувствительности половых клеток периоды их созревания с целью снижения лучовых нарушений оогенеэа в у онтогенезе были'применены мексамин и дозированная гипоксия. Мексамин вводили внутрибрешинно в дозе 10 мг/кг aá 5-10 мин до начата облучения. Гипоксия достигапась при вдыхании газовой'гипокси-ческойоыеси ГГС-10, содержащей ICSÍ кислорода и 9СЙаэота4: в атмосфере которой животные находились в течение 5 мин до и во время радиационного'воздействия в избранной'дозе. Для защиты эмбриона- : льных яичников ГГС-10 и; мексамин применяли при облучении 10-: и Г4~дневных плодов, ец, у половозрелых самок т- эа I, 4-6 и II-13 сут до начала беременности перед облучением, ч;о отражало различные стадии созревания ооцитов. • : * уг-'

При. обработке экспериментальных данных использованы общепринятые метода статистического анализа.

' РЕЗУЛЬТАТЫ ИОСЛЕДОВАНИЯ И- ИХ СБСУБдаККЕ ; . ' :

.,*.*" радиочувствительность яичников я половых клетокV^

ч".". 'в процессе антенатального развития. ' . . . ' -

После облучения яивотных в дозе 0,5Гр не выявлено существен-них изменений в овуляторной сктивности яичшгков и внутриутробной» гибели зародыше» у беременны* самок, облученных на 10-14 дни антенатального развития.■Повыоенне дозы радиационного воздействия до„ 1,0 Гр Сопровождается существенным сиккение» адсла овулядя», уьа-личениём пред-"и постимплантацаонной гибелиэарсдышей, и как результат этого - сокращением численности живих 20-диептя плодов (до 8,04+0,45 по сравнению с 10,74+0,38 особей в-контроле) у самок, облученных на 13-16 сутки вмбриогенезаЧрио;.,1)*:-: ■ , •

Рис. I. Число живых плодов ' I : • * ' : 1. у самок; облучекншс в дозагс , • ". О,5-2,0 Гр в разяич»"«е сро-. I ■■■■!-м* ■■ ■.■■-]■ -■-■■ ки антенатального развития.

; -, 1 *-.■ ■-..■ ■.■■■,..■■.-...' .■ ■-■ ■.- -..■■

ц ■.....

ДальнеВвео повышение дозы до 1,5=2^0 Ррзаксотодарвд снижает овулл-"торную активность яичников, увеличивает - величину внутриутробной гибели зарОдашей и сркращает тооленность вдвьо: 20-днешых плодов -у беременных самок, облученные в различные сроки пиренатплыгого • развития {до 6,35+0,60 плодов после облучения в ¿-^эё. 1;5 П> на :16-й день или. до 8,67+0,64 плодов после дозы 2,0 Г^р на 10-й де»п> • "эмбриогенеза),у,-V-"'.:.^ч-'!->''г

Несмотря на эти нарушения в антенатальном развитии эароддаей, внешние проявления течения беремеиюсти и родов у самок, облученных в доза*' 0,5-2,0.ь различные сроки эмбриогенеза,; не отяича-" лись какими-либо особенностями от этих промссов. У контрадьтя

; -ЖИВОТНЫХ.' "■■:< : * - г -;.'..>■:."■■■..■■ .

: : - ■-:"

."--..' Обручение яттогаков в разлепив пори оды их мор^офуптциоиалыю-. го развитая в эмбриогенезо отражается я на суммарной численности помета (яивые и мертворожденна особи), которая снижена- уже после ;-доэы О.р Гр, если. Облучению" подвергались 'сажя на12 (9,05+0,42;.. ^особей) или 14 день (8,78+0,56 'особей)* эмбриогенеза. Повышение дозы радасдаошю го воздействия, до. 1,0-1,5 Гр приводи? кстатнстнчес-; Кй достоверно^/ сорфицени» помета практически во все сроки морфо-. ; ■логического становления яичников (10-16 дни антенатального онтогенеза). Кертворо*даемость в пометах.обнаруживала значительный/моза- . ':ицизи и не коррелировала строго со сроками амгенатЕърюго облуче- ■

* ния самок и величиной дозы радиационного воздействия. '

Число жизнеспособных новорожденных крысят в пометах снижено . . до 8,70+0,56 особей (в контроле - 10,52*0,66 крысят) 'ужо. после об- ; ' - лучения самок в дозе 0,5 Гр на 14-й'день эмбриогенеза. При увеличении дозы радиационного^ воздействия до 1,0-1,5 Гр это снижение . еще .бслео значительно и затрагивает вссь срок ыорфогенеэа якчииков : ' (10-16 сутки эмбриогенеза). В более поэднио сроки антенатального . развития '(18-20 еут) якчтей относительно менее радя-очувегвктель-* ни, и облучение юс о дозах 1,0-2,0 не. вызывает существенного изменения численности помота у. самок.*; ' . л А -

Несмотря на то, что крысята,' родиваиеся от самок, облученных ■'. в дозах 0,&-2,0 Гр' в различные периоды'антенатального развития, • -Практически не отличаются от контрольных необлученных особей ни ;■'.

■ по массе тела при рождении, ни по ее динамике в течение 30 дней,

: ЗС-дневнал выживаемость- помета значительно'снижена у самок с облученными в дозе 1,0 яичниками на 10-е (70,03+6,50?) и 15-ё сутки эмбриогенеза. (80,Зб+З^ОТЙ) , а поело дозы 1,5 Гр - на 14-е (69,62+5,17») и 16-е дни эмбриогенеза (72,50+4,955). При облуче-

■ нот яичников в более поздний период эмбриогенеза (13 ,сут) доза ■ : 2,0 Гр приводила к снижение постнатадьной выживаемости помета у

самок этеЯ г£ушы до 63,21+4,66» (у необ^.-енных крысят этот показатель равен 83,2442,172): ' . . ' ,. . . ;

Оценивая в Целом-отдаленные оффекты внутриутробного облуче- ' -: икя "яичников по такому Интегральному "объективно^ показателе, гак число крысят через 30 дней после рождения (рис. 2), следует ; ,отметить, выраженную тенденцию х егоснижению практически во все* гк™ах лодопытных самок, облученных в доэах 0,5-2,0 Гр на 10и

• 10 д>м эмбриогенеза, но статистически значимым и более глубоким -

снижение живых: 30-днеЬнык крысят бьио лишь поело дозы 1,0 V

Наиболее рг.яочувстысгельны по этому показатели эмбриональные яичники 10-дневных зародыией, так кок в гйтомстве у; таких самок до ■ . ■ ■ j30 дня доживает лишь 4,Вб+1,Б0 особей (в контроле -.9,29+0,60 крысят). При повышении дозы радиационного воздействия до 1,5 Гр вы- ' является столь же высокая радиочувствительность » яичников 12-16-дагвных зародшеЯ. .-', :., 'v '.■:■;

Каких-либо существенных изменений в срокам начала покрытия -.'■' крысят перстью и раскрытия глаз ни в одной из подопытных групп но -•выявлено. .*':<. .-V-- .■■■ .■ ;- У.; ',;- V- :

Видимые аномалии развитая у кп вых. крысят встречались KpaiUte 'редко и'не поддавались статистическочу анализу в'эовисикости от. .'■ сроков и доз антенатального облучения сайок, роднппих их. Достаточно отметить, что из 2725 (фысят второго поколения л:аь у I? (т.е. в 0,62+0,ISS1 случаев; что не превшает значения ¿штактного . ■ контроля, равные 1,56+0,ТЖ) найявдались.отклонения от нормального развитие (II слепых, ,3 карлика к 3 - с отсутствием одной ВД ко^ . нечкостей или хвоста). ;■- .".■: ,■ ■■■';..-.": ■ " .л-.1Л

' / Серьеэаде нарушения репродуктивной фикции: выявлены у.самок,-облученных в дозе. 1,5 Гр на .10-е суТ и в дозе 2,0 Гр на 16-е сут/ эмбриогенеза. В первом случае у 69,2+12,8S соыок-роДителей насту- '. пала стойкая стерильность. Во втором случав самки-родители имели ■' нормальный по численности помет, но новорожденные крысята имели значительно меньшую массу тела (5,03+0,10 г> и их шигеаеыость била снижена. Из 64 самок первого поколения в этой груше етериль- » . ',ность наступила у 61 самки. ; '. ./ ■:-

• ' Тдеим образом,"возможности исследования радиочувствительности ' г.еясшх по.-овш:- клеток■ в процессе их антенатального развития ограничены крьЛне малым диапазоном доз радиационного' Бездействия (1,0-' 2,0 Гр), что требует особой тщательности в количественной оценке радиационных эффектов. Оценивая вцелом последствия антенатально-^ го 4*>лучсниясамок в дозах 0,5-2,0 Гр в различные "периоды морфо-футлатиовального, становления яичников по критериям, характеризующим .течение беременности я родов ¿г потомства первого поколения и развитие, потомства второго поколения, можно сделать вывод о высокой радиочувствмтельйос!.! яичников на 10-16 сут их эмбриогенеза,■

В литературе отсутствуют: систематизированные дьнныа о дозо-зоЙ эависимости радиопорэжаеысоти энбриональных яичников животные гргкизьем диапазоне доз, оцененной по отдаленным эффектам в потомстве первого и второго поколений. Шеищиеся данные о числе общюв у ЙЗ-дневных самох Ч Ееашио^ Н.М. , 1962 ) . или полововре-'

с$ыок первого поколения и внутриутробной гибели у них зародышей (Е.А.Пожидаев, 1964} после облучения эмбриональгаос яичников и до; ох 0,25-2,0 Гр существенно дополняются результатами «¿ггкхис-следований и указьшалт на необходимость поиска средств и методов- . их гротявол! ¿евой защиты.": '''■/;.'■.;'.

' . Противолучевая эффективность , мёксамина и газовой гипоксии • в процзссг антенатального развития яичников у крыс. '

\ Учитывая высок/о радиочувствительность эмбриональных .яични-:ков,ка 10- н 14-есу? развития, дяя оценки возможности снижения лучевых нарушений'в них а помоцьб гипоксических радиопротекторов зэяг! именно,вти сроки антенатального онтогенеза, ..■■'" ... -

.. Прежде-всего обращает на себя внимание высокая токсичность 10 мг/кг мексамина, введенного самкам-родителям на 10 и 14 сут беременности. От 74 самок, ксторым перед облучением в доэех 0,5-1,5Гр на 10-й дань беременности вводили этот препарат, родили лишь 19 (25,о7+Е>,0а1), а у остальных отмечаяаси поствмплантационная гибель зародЕдоэй. Однако и » потомстве у этих самок, из & дожив®« до - половой арОлостн особей женского пола родили лишь 5. Высокая токсичность мэкса»1ина выявлена и при его введении сайкам перед облу- : чёнием на 14-й день беременности: из 64 самок родили- кишь 30 (35,71+5,23$),' а иэ ЙЭ особей женского пола первого поколения - 4.

Таким образом^ использовать мексаыин для профилактики радиа- , даонных нарушений в период закладки (ХО-В день эмбриогенеза) ил« у завершения плацентации(14-й деньзыбриогенеза) нецелесообразно.

• У самок, облученных в дозах. 0»5-1,0 на 10-й день антенатального развития неперспективным оказалось и применение ГГС-Ю/ ' ток как при.этих дозах радиаод онного воздействия достаточно .высо- • ки репаративные возможности у облученного материнского организма -и зародышей. При повышении дозы до 1,5 Гр получит ьлеойсодкное • для ' количественного анализа потомство невозможно из-за высокой г.ост-имплантационной гибелквародшой (69,23+12,8СЙ крыс). В то же вре- ■ мя под влиянием ГГС-Ю получено нормальное потомство первого поколения, у самок которого по достижении ими половой'зрелости п спа- ; ривакии с интактныыи самцами беременность протекала нормально, су-дественно не отличаясь от этого процесса у контрольных животных. : Аналогичные результаты получелы и при использовании ГГС-Ю при ;

облучении самок 1фые на Г4-Я день беременности в дозе 1,5 В . этих условиях снижалась-^предкшлантацлонная тобеяь.заровуаей у

самок первого поколения м повышалось до. контрольных знанений чио-' яо £0-яцевных живых плодов (рис. ЗУ.Ихотя ГГС-Ю нормализовала ряд показателей у животных, облученных на 10 и 14 сут беременности (динамику. массы тела, - снижение потерь массы тела в родах ял

РИс.З. Влияние' ГГС-Ю на число живых 30-дневных красят в пометах у самок, облученных в дозах . 0,5-2,0 Гр в различные сроки . антенатального развития.

- а

Одного родившегося крысенка, .продолжительность беременности,' суммарную численность'помета, число жизнеспособных новорожденных крысят и их массу тела), вместе о тем она не предотвращала постна-тальной гибели крысят второго поколения. Число 30-дневных живых крысят в аналогичных группах у самок с антенатальной вавдтой этой смесью и без нее было статистически однородно. '■ /

0 высокой тератогенной активности 20 мр/кг мексамина у крыс ': на 4 и XI сут беременности свидетельствуют данные Т. Й.Станжевс-, кой (1971)и об ограниченной из-за токсичности его' вдозе 10 иг/кг возможности 'для противолучевой защиты II- и 19-дневных зародишеП кр'Ю Вистар результаты диссертационного исследования К.Ф.Закощи- ' кова.(1966). Более перспективной для снижения лучевых нарушений в ембрионалыгак яичниках является газовая гипоксическая смесь" ГГС-10, так как позволяет получить нормальное потомство'первого поколения. Во втором поколении аффекты противолучевой защити ГГС-10 нивелируются его физиологической.неполноценностью,: '

. . Течение зыбриогенеэа а вависиыостн от временя оплодотворения самок'после облучения в разных дозах.:/ '

.' В качестве критериев, характеризующих последствия облучения ооцитов половозрелых животных для аЫбриогенеза, исследованы ову-■ ллторная активность яичников, пред- и постиыплантационная гибель зародышей, численность ливих.2.0-дневких плодов, их размер и масса

тела.

Рис. 4. Величина овуляций у крыс, оплодотворенных в : различные сроки после облучения в дозах 1,0-4,0 Гр. ,

.'; Как видно на'рис. 4,-число'желтых тел,в яичниках самок, оп» лодотворешшк в различные дни после облучения, изменяется как в ."." .зависимости от времени наступлйкия беременности, так и от дозы. 1 радиационного воздействия. Обращает на себя и"имание, ,что уже после облучения в дозе 1,0 созревавших ооцитов (за 4-6" дней до - овуляции) достоверно!регистрируется увеличение числа желтых тел у ■ самок этой группы до 14,00+0,49 (в контроле -12,34*0,32), сохраняющееся у крыс, оплодотворенных через II днеЯ, после облучения*" . ^Подобная постлучевая гиперовуляция - отмечается и после радиационного воздействия в дозах 2, 3 и 4 Гр, а выраженность ее у крыс, оплодотворенных на 4-6 сут после облучения, нарастает с увеличением

: ^°ЗМ*Предишла1Гтационная гибель зародыяей возрастает Лишь у самок, оплодотворенных в первые сутки после облучения в дозах. 1-3 Гр или а 1-16 сут после облучения в дозе 4,0 ^^¡-у:''.у V.

. У самок,'.оплодотворенных в дорвые сутки после облучемия, резко увеличивается и лостимплантационная гибель эародыяёй, достигающая после дозы' 4 Гр 68,86+3,986 (в' контроле - 5,74+1,12£). Повышенная лостимплантационная гибель эародшеЗ сокраняетея при оплодотворении самок в течение 1&-21 сут после облучения в дозах 3 и 4 у^.-'-'?'' :У>; - -> ■:;. ..-.у,-^У-УУ ■■ У'. --

' За счет. высокой внутриутробной. гибели заросшей снижается ■■.■' лчисло живых 20-дневных плодов у самок, оплодотворенных в первый ' день после радиационного бездействия. Степень этого снижения на-, ходятся в' прямой зависимости'от величина дозы обручения (1,0 Гр -8,21+0,10; 2,0 Гр - 4,10+0,66; 3,0 Гр - 3,07+0,56 и 4,0 Гр -3,00+0,56 особей)..При облучении-сотре важяупс ооцитов ь избранном' диапазоне доз (оплодотворение через 2-21 сут после радиационного воздействия), несмотря на возрастание внутриутробной гибели зародышей, численность' живых плодов сушестоснно не отличается от контрольных значений вследствие: по'стдучёвой' гиперовуляции," и лишь' при оплодотворении самок на 4-$ дни после облучения в дозе 4,0 Гр этот показатель (13,39+1,08 оеобеЗ),достоверно превышает значения , контроля (10,74+0,36 особей). V,; :./ УуУ: *'■ " ■■': ■"..

Кранио-каудальныЯ размер и масса тола 20-дневных плодов сил-> жены у самок, отлйдотворенных в";первой^день-после облучения. В -единичных случаях, не поддаяшихся 'ствтистической об$ботке,'у ' 20-днеданх плодов наблюдались видимые'1 аномалия рад витая, частот*

. (0,43+0,14Ж) и херактеркоторыхнезависнлиотдоэы радиационного .[воздействия и времени оплодотворения самок после облучения.

Течение беременности; родов и постнатального "; ':■: . у.' развития.потомства самок, оплодотворенных в .-V .> [ V1 ■ различные сроки после облучения. --

' У самок, спаренных с интахтнмми самцами в течение.21 сут после облучения в дозах 1,0-4,0 Гр, динамика массы тела отражала1 закономерные колебания с учетом дозы облучения и числа развиваю-' дкхся плодов,.У.крыс; оплодотворенных.в первый день после облучения в дозах 2,0-4,0 Гр, наблюдалось статистически значимое увеличение (до 22,8+0,2 сут) продолжительности беременности (в контроле - 22,1+0,2 сут) за счет высокой эмбрмотоксичности у самок этих ■д; групп и рождения более крупных крысят. . ' ^ ! '

'.. Суммарная численность помета, как и число жизнеспособных новорожденных, снижены только, в тахгруппах животных, укоторых бе-'; ременность наступала в первый день после радиационного воэдейст- ; ; ; вия, В другие сроки оплодотворения самох после облучения в дозах ' 1 1,0-4,0 Гр эти показатели статистически значимо не отличались от аналогичных данных контроля,' -',- ' • • • ■

Крысята, родившиеся от самок, оплодотворенных в течение 21 ."-'■ \

■ сут после облучения в избранных дезах', имели нормальную массу тела, прирост которой в течение 30 дней не отличался от темпов ее у увеличения у контрольных особей. Независимо от дозы облучения, крысята, родившиеся от самок, оплодотворенных в первые сутки после радиационного воздействия, развивались более активно.

Постн&тальная выживаемость крысят в.пометах у самок, облучен-' • ных в дозах 1,0 и 2,0 Гр, не изменялась существенно при оплодотворении их в течение 21 сут после радиационного воздействия.. При повышении дозы облучения до 3,0 и 4,0 достоверно возрастает и I/' гибель крызят, в пометах, которые родились от самок/оплодотворен-' «а в первые.6 сут после редиащлонного'воздействия. • • . , ' С учетом суммарной численности помета, мертворождасмости и постнатальной гибели потомства в течение 30 дней жизни, число жи-■вых крысят х этому сроку значимо не изменено лишь у самок, облученных в дозе 1,0 но резко снижено до 3,33+0,60; 2,67+0,63 и

■ 2,33+0,64 особей, в лометах».порученных от крыс,; оплодотворенных - '

в первый день послервдиациокного воздействия в" дозах 2,0, 3,0 и 4,0 1?р, соответственно (рис, 5). В другие;сроки.начала береиенно-сти у самок после облучения в этих дозах жизнеспособность помета не отличается от кеоблученных особей. Частота вадимьгс аномалий - ; развития у облученных крысят существенно не изменялась по сравнении с контролем во всех исследуемых группах, ■'■.'.■■'•'■■

■ Рис. 5..Число живых 30-дневных крысят в пометах^ .у самок, оплодотворенных в различные сроки после - облучений п дозах 1-4 Гр,

Таким образом, наши исследования на половоэролых самках, которых облучали в дозах 1,0-4,0 Гр в различные сроки до начала пер--вой беременности, подтвердили известный факт постлучевой гиперовуляции при облучении обоих яичников. В диапазоне доз 1,0-3,0 Гр су-перовулящя не нарушает имплантации зародышей, и лишь доза 4,0 Гр увеличивает внутриутробную гибель зигот. Вероятно, что в этом процессе играет роль не только неполноценное^ овударовантк с вер:: нормы ооцитов (В.Я.Кармышева, i960; 1963; Uandl J..M,,1963 .)» но и радиационное поражение матери и связанное с ним. осложнение самого процесса имплантация и повышения постимплантационкой гибели зародышей. Постлучёвая гиперовуля^я /сопровождается повьжпенной ги^.-ть» плодов и снижением посткатальной выживаемости потомства," что не позволяет рассматривать это явление как позитивное следствие облучения. Совокупность всех изменений, наблвдаэдпхея у потомства облученных 'самок, свидетельствует е значительно более высокой радиочувствительности зрелых ооцитов по сравнению о растущими половыми клетками, находящимися в поздней диктиотене.i

Противолучевая эффективность weite амина и газовой гипоксии для ооцитов половозрелы* животных.

Как показали наши исследования, мексамин значительно снижает степень радиационного поражения зрелых ооцитов, участвующих в оплодотворении в первые сутки после облучения, что выражается в уменьшении лостимплактационной гибели зародышей и возрастании числа живых ЕО-днешьм плодов под влиянием препарата у самок, облученных в дозе 2,0 Гр (постимплантациокная гибель зародышей снижается 'с/55,91+5,143 до 33,95+3,25!, а чисяо живых 20-дневншс плодов возрастает с 4,10+0,66 до 7,10+0,48 особей на родивяу» саыку).При дозе 4,0 ррпостимплантадаонная гибель зародышей под влиянием мек-самина снижается с 68,88+3,934 до 41,74+4,60g, а число плодов увеличивается с 3,00+0,56 до 5,15+0,01 особей. 1 .

: Менее эффективна для' защиты зрелых -ооцитов газовая гипоксиче-ская смесь ITC-10, снижающая при облучении зрелмх ооцитов а дозе 2,0 Гр предимплантационную гибель з.ароднией с 16,56+3,47? до 5,71+1,96&,' а постимпланта^огщу» гибель - с 55,91+5,1<Й до -28,79,<3,9<Й, и тем самим повышая число живых 20-дневных плодов до 7,23+0,72 особей. После доза 4,0 Гр противолучевая эффективность ГГС-10 проявляется лишь в снижении предимплантационной гибели зародышей с 23,29+3,19? до 12,78+2,49?. * '

. .На созревающих ооцитах.; (оплодотворение самок через 4-13 дней после облучения), реагкдоюзЕих на радиационное воздействие в д^зах 2,0 и 4,0* Г^р гиперовуляцкеИ,: ни мексамин, ни ITC-10 не оказывают существенного влияния на лучевые эффекты в них, оцениваемый по эмбриональному развитию потомства.-

Выявленные закономерности различной эффективности гипоксичес-ких протекторов.на зрелых и созревающих ооцитах, проявляющиеся в' эмбриогенезе, подтверждаются и при оценке эффектов защиты ооцитов по течению беременности, родов и постнатального онтогенеза потомства, развившегося из этих половых клеток.

• Мексамин при доэе облучения 2,0 Гр и оплодотворении самок в первые сутки после радиационного'воздействия нормализовал продол-; жительность беременности, увеличенную облучением, сохранил достаточно высокой^(7,37+0,66 особей) численность жизнеспособных ново-рожденннх крысят, в свою очередь реализовалось повшением чис-:,.ла живых 30-дневкых крысят до 6,26+0,36 особей (рис. 6). При дозе

7- * 18 -

Рис. 6^ Влияние мексамин* и ГГС-ТО на число живых 30-днев-них крысят в пометах у самок, ■ 1 оплодотворенных в различные сроки после облуиения в дозах

'4,0 Ср противолучевая активность мексаыина' на зрелыхооцитах про- : ^явилась более активным увеличением численности помета до 5,91+0,70 • особей (в обдученном контртле *- 3,47+0,46 особей), реэним сниже- V.' нием постнатальной .гибели. потомства,: в резудьтатечего численность: - ^ живых 30-дневных крысят возросла до 6,К>+0,77 особей {в обученном ■•...-■ • контроле >' 2,33+0,64 особей) ♦••/. : / " '. .". • " ••'.•••'. •

•>' Под влиянием ГГС-10 у самок, оплодотворенных в первые сутки после облучения в дозе 2, О Гр, нормализуется продолжительность бе- ; ременности,1 возрастает до 6,80+0,50 особей число новорожденных 'крысят (в облученном контроле — 3,50+0,52 особей), однако несколъ-ко повышенная постнатальная гибель.потомства значительно нивелирует положительные эффекты ГГО-Ю, в результате чего число живых. . 30-дневных крысят хотя и остается относительно высоким (5,36+0,66 : особей); ко утрачивает достоверность различий с■облученным конт- ■ ; рол ем. При дозе 4,0 Гр противолучевая эффективность-ГТС-10 на; - ■ зрелых ооцитах не выявлялась.'..- - ;. У. „•'■.- • '..' -.*;:.'■

'.г : Ни мексамик,-ни ГГС-10 не обладали противолучевым действием ' на созревающих; ооцитах,' 'эффекты в. которых оценивали при; оплодот- ; . вс «ни самок на 4-6 или 11-13 дни после радиационного воэдейст- --■ вия а дозах 2,0 и 4,0 Гр. 'г.'.'

. .-. Полученные данные.о противолучевой защите ооцитов половозро-- лых животных мексамином и ГГС-Ю приоритетны. И хотя эффективность ■-'

ГГ&-10 несколько уступает мексамину, все же эту смесь нельзя не учитывать как способ более физиологичной, хотя и менее полноцен-'.; ной эш^ты женских половых клеток половозрелых особей^ в том числе и человека, так как она уже применяется в клинике. Обращает на г-: себя внимание отсутствие.противолучевой активности у изученных, протекторов в случае их применения в условиях гиперпродукции оода-тов. Вероятно; это связано с постлучевым видовым.отбором достаточного, количества жизнеспособных особей, и любые дополнительные воз-: действия, способные разладить эту систему, оказывах>тся ыалоэффек- Л тивными. " ■ ^■ ;: /с >-"..

•'•/.' • .• .в и. в о д и .'.;

1. В исследование на крысах Вистар, подвергнутых общему однократному гамма-облучению в дозах 0,5-2,0 Г)р (мощность дозы

О, (ЮЗ Гр/с), установлена высокая радиочувствительность эмбриональных яичников и гоноцитов на'10-16/дни внутриутробного развития, проявляющаяся:снижением физиологической полноценности потомства:, первого й второго поколений ^Выявленные нарушения наблюдаются ужо : после облучения в дозе 1,0 Гр, а доза 2,0 Гр является стерилизующей для яичников в процессе их антенатального развития. . .

2.В яичниках половозрелых животных максимальной радиочувст-. вительностыз обладают зрелые оо^ты, участвующие в оплодотворении5 » первые сутки после облучения их в дозах 1,0-4,0 Гр. Уже по-^ле у радиационного' воздействия в дозе' 1,0 Гр отмечены нарушения эмбриогенеза и постнатального развитияпотомства у самок^ нарастающие о увеличением дозы облучения. • . ' • • "••;. -Vл^у-у-'5/;';;

3. При облучении в дозах 1,0-4,0 Г)р растущих ооцитоо на стадии поздней диктиотены (за 4-21 сут до оруляции) подтверждена постлучевая гиперовуляшя и'впервые доказана зависимость степени се выраженности и продолжительности от величины дозы радиациокно-го воздействия.; Ойнако пост лучевую гиперопулядаю нельзя рассматривать как стимулякю развития полноценных ооцитов, так как она сопровождается снижением жизнеспособности, потомства; .развившегося из них. У,;-У'Су'■. 1 -^"'/'V ' О ••.'..• :.. г

. .4.* Ыёксамш не пригоден для. эаоиты ембрионпльнмх яичников в период хх морфогенеза в силу ого ■высохой, токсичности для гонопитов

и оогоний, проявляющейся в потомстве первого поколения. Более приемлемой для защити потомства первого поколения является газовая гипоксическая смесь ГТС-Ю, однако и она йе эффективна для ^снижения лучевых нарушений у потомства второго поколения.

, 5. У половозрелых животных мексамин существенно снижает степень'лучевых на^'шешй в зрелых' ооцитах, участвующих в оплодотворении в первые сутки после облучения в нестерилизумцих дозах* По эффективности противолучевой защиты зрелих ооцитов'ГГС-10 несколько уступает ыексамину, но ето не исключает■возможность ее использования в рентгено-радиологической' практике в силу ее меньшей токсичности.для матери и,:плада. На ооцитах.в стадии поздней дик-тиотены (облучение самок за,4-13.дней до овуляции) кпыексамин, 'ни 1ТС-10 не эффективны. . .■'.; . .■' ■.

- СПИСОК РАБОТ,' ОПУБЛИКОВАНИЯХ 110, ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИЙ •

I. Лагода Т.О. Лепехин Н.П., (Паздинарове. Л.В. ♦ Палыгд Г.й. Течение беременности, родов «раннего постн&талъного онтогенеза у крыс Вистар в различные .сезоны года// В сб. докладов Всесоюзной конференции "Актуальные'вопросы стандартизации лабораторных животных Для медико-биологических исследований".-М,- 1983.- 4.2.-.С.' 134-137. •' . - ■"Ч';'/:

: ;' 2. Шахдинарова Л.В. ^Противолучевая защитаменс амином ооцитов половозрелых крыс Вистар//Действие малых" доз ионизирующих излучений на гонады и плод.'Тезисы докладов Всесоюзной конференции,- 1 Обнинск.- 1988.- С. 78-79. ■ .':.'■':"'

. 3. Шахдинарова Л.В., Палыга Г.О. Связь постлучевой супероэуля-ции с развитием зародьией и потомства у.крыс- 1<истар// Радиобио-'_ логйя.- 1988,- Т.28.- В.5.- С. 677-600. ■ : . • .

Л/ 4. Шахдйнарова Л.В., Палыга Г.Ш. Отдаленные последствия гамма облучения* яичников крыс Вистар в. процессе эмбрионального, развития// Радиобиология.- 1989. Т.29.- В.2.- С. 175-178. .-'.;"-■

- Подшсево Ц почат* 17Л0.8Э. * • * ТВ02873 : , -" .Тира* 100экз. Заказ 842 - . '.>.* .

:■■■ ■ -у ^Бесплатно • ':■>'.'-

■J йрро.копирования ШТД,ШО "ТаОДун* ••••. . :.

i г.00шшев,пр.лв1шш,82 ' .