научный журнал по биологии Радиационная биология. Радиоэкология ISSN: 0869-8031

АЛЕЩЕНКО А.В., АНТОЩИНА М.М., КУДРЯШОВА О.В., НИКОНОВА М.Ф., ПЕЛЕВИНА И.И., РЯБЧЕНКО Н.И., СЕРЕБРЯНЫЙ А.М., ЯРИЛИН А.А. — 2013 г.

На стимулированных ФГА лимфоцитах периферической крови жителей Москвы изучали экспрессию маркеров активации (CD69) и пролиферации (Ki67) Т-лимфоцитов человека, связи содержания этих показателей между собой, с оксидативным статусом (содержанием активных форм кислорода АФК) и радиочувствительностью, измеренной по числу клеток с микроядрами (МЯ). Было показано, что содержание Т-лимфоцитов с маркерами CD69 и Ki67 коррелирует между собой (r = 0.571; p = 0.0004), т.е. для продвижения клеток по циклу необходима экспрессия маркера CD69 (через 24 ч после стимуляции), но она недостаточна для проявления высокой экспрессии маркера Ki67 через 48 ч после стимуляции (в фазе синтеза ДНК). Было обнаружено, что содержание Т-лимфоцитов с маркером CD69 и Т-лимфоцитов с маркером Ki67 связаны отрицательной корреляцией с частотой облученных клеток с МЯ (облучение в дозе 1 Гр через 48 ч после стимуляции) r = 0.487, p = 0.010; r = 0.440, p = 0.008 соответственно. Т.е. можно полагать, что радиочувствительность лимфоцитов уменьшается по мере возрастания экспрессии маркеров активации и пролиферации. Показано также, что радиочувствительность лимфоцитов не связана с оксидативным статусом, определяемым по содержанию АФК, в том числе супероксидного анион радикала. Возможно, это объясняется тем, что концентрацию АФК определяли в нестимулированных лимфоцитах, в то время как частоту клеток с МЯ в стимулированных. При отдельном анализе индивидуальных различий по изученным показателям, измеренным у одних и тех же людей, оказалось, что в ряде случаев индивидуальные различия достаточно велики для радиочувствительности при облучении клеток через 48 ч после стимуляции, концентрации АФК, содержания клеток с маркерами активации и пролиферации. Таким образом, поиски коррелятивных связей не обнаружили важные и интересные зависимости. Важным выводом представляется наличие значительных индивидуальных различий в экспрессии маркеров активации и пролиферации, в числе клеток с МЯ, в оксидативном статусе у обычных жителей Москвы.

БАЛЕВА Л.С., ПУЛАТОВА М.К., СИПЯГИНА А.Е., ШАРЫГИН В.Л. — 2013 г.

Рассмотрены молекулярные механизмы синтеза дезоксирибонуклеотидов, ДНК и белков в тканях кроветворных органов, а также изменения пулов Fe3+-трансферрина и Cu2+-церулоплазмина и внеклеточной ДНК в крови и плазме крови животных под действием -радиации в разных дозах. Установлена SOS-активация синтеза дезоксирибонуклеотидтрифосфатов, РНК, ДНК и белков, которая определяет эффективность репарации на ранних пострадиационных сроках. Дальнейшее развитие компенсаторно-восстановительных реакций клеточных систем связано с периодом ингибирования и последующим повышением активности рибонуклеотидредуктазы, обеспечивающей репарацию ДНК за счет индукции синтеза дезоксирибонуклеотидтрифосфатов. Параллельно контролируемые методом ЭПР изменения пулов Fe3+-трансферрина и Cu2+-церулоплазмина в цельной крови, плазме и сыворотке крови, а также содержания внеклеточной ДНК в плазме крови могут использоваться в качестве маркеров радиочувствительности организма. Информативность этих показателей засвидетельствована не только в экспериментах на животных, но и при обследовании состояния здоровья ликвидаторов аварии на ЧАЭС, гражданского взрослого населения и детей, проживающих в загрязненных радионуклидами районах Брянской области.

ИВАННИК Б.П., ИГОЛКИНА Ю.В., РЯБЧЕНКО Н.И., САРАПУЛЬЦЕВА Е.И. — 2013 г.

Впервые в исследовании in vivo на низших ракообразных рода Daphnia использован МТТ-тест, традиционно применяемый in vitro для тестирования лекарственных препаратов на цитотоксичность. В данной работе метод применен для изучения механизмов низкодозовых радиационных воздействий. МТТ-тест основан на анализе изменения показателя оптической плотности суспензии облученных гомогенизированных дафний, величина которого пропорциональна количеству формазана, образованного при восстановлении МТТ дегидрогеназами. Этот показатель определяет эффективность цитотоксического действия -излучения, характеризуя изменение соотношения в организме нормальных и поврежденных клеток, а также подавление общей дегидрогеназной активности. Дафний облучали -квантами 60. Показано значимое цитотоксическое действие -излучения в дозах 100 и 1000 мГр. При этом между группами, дозы облучения которых отличались в 10 раз, значимого отличия в проявлении цитотоксичности -квантов не выявлено. Сделано предположение, что снижение выживаемости, обнаруженное ранее при облучении дафний в дозах 100 и 1000 мГр, может быть связано с цитотоксическим эффектом излучения в клетках многоклеточного организма. Показана возможность использования дафний и МТТ-теста для целей биотестирования in vivo низкодозового радиационного воздействия.

2013

ВАСИН М.В. — 2013 г.

К противолучевым препаратам относятся лекарственные средства, снижающие проявления радиационного поражения организма при применении их до облучения или в ранние сроки после него. Сложившаяся к настоящему времени классификация противолучевых средств отражает историю формирования и текущего состояния радиационной фармакологии, наиболее значимые вехи скрининга противолучевых средств среди веществ различных фармакологических групп и теоретические представления о механизме их противолучевого эффекта. Предлагается следующая классификация: 1) радиопротекторы – противолучевые препараты, осуществляющие противолучевое действие на физико-химическом и биохимическом уровне, препятствуя реализации “кислородного эффекта” как радиобиологического феномена в процессе поглощения энергии ионизирующего излучения, прежде всего, при радиолизе ДНК; 2) радиомитигаторы – противолучевые препараты, которые реализуют свой эффект на системном уровне путем ускорения пострадиационного восстановления радиочувствительных тканей через активацию ряда провоспалительных сигнальных путей и усиление секреции гемопоэтических ростовых факторов, применяемые, в том числе, в ранние сроки после облучения до развития клинических проявлений картины острого лучевого поражения в качестве лекарственных средств неотложной и ранней терапии радиационных поражений; 3) радиомодуляторы – лекарственные средства и пищевые добавки, повышающие резистентность организма к действию неблагоприятных факторов среды, включая ионизирующее излучение, со снижением риска его канцерогенного эффекта и преждевременного старения биообъекта, посредством модуляции генной экспрессии, в том числе через “субстратное” обеспечение адаптационных сдвигов, влекущих за собой повышение антиоксидантной защиты организма; 4) лекарственные средства для защиты от инкорпорации в организм техногенных радионуклидов; 5) лекарственные препараты, предотвращающие (купирующие) проявления первичной реакции на облучение.

БУДАРКОВ В.А. — 2013 г.

ЖАВОРОНКОВА Л.А., Н РЫЖОВ Б., ХОЛОДОВА Н.Б. — 2013 г.

В статье на основании комплексного обследования 517 участников ликвидации последствий аварии (ЛПА) на Чернобыльской АЭС в 1986–1987гг. с применением современных методик исследования структуры и функции центральной нервной системы – исследования биоэлектрической активности мозга, когерентности мозга, нейропсихологического исследования, методов нейровизуализации ведущей патологией у ликвидаторов выявлена дисциркуляторная дисметаболическая энцефалопатия, этиопатогенетическим механизмом которой является дисциркуляторно-гипоксический и дисметаболический механизмы. Совокупность выявленных симптомов свидетельствует о развитии синдрома преждевременного старения организма в отдаленные сроки после воздействия радиации в малых дозах. Разработаны патогенетические схемы лечения дисциркуляторной энцефалопатии у ликвидаторов, которые включают в себя улучшающие кровоснабжение мозга препараты, антиагреганты, антигипоксанты и метаболиты мозга в различных сочетаниях и комбинациях. Учитывая, что раннее диагностирование сосудистых дисциркуляторных расстройств у ликвидаторов свидетельствует о проявлении признаков преждевременного старения организма, к лечению добавлялись препараты, относящиеся к геропротекторам.

ЦЫБ А.Ф. — 2013 г.

ГРИГОРКИНА Е.Б., ОЛЕНЕВ Г.В. — 2013 г.

Миграции фоновых видов грызунов в зоне влияния Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРСа) изучены методом массового мечения мелких млекопитающих тетрациклином (дополнительно к данным радионуклидного самомечения). В зоне ВУРСа своеобразие животного населения определяется конфигурацией радиационного биоценоза и особенностями миграций. Показана дисперсия грызунов как в зоне ВУРСа, так и за его пределами. При миграциях зверьки используют определенные пути перемещений. Сделано заключение, что в зоне ВУРСа, как и на любых других территориях, обитает население грызунов с меняющимся составом (проточное население), что является убедительным доказательством отсутствия изоляции. Миграции животных на узкой и протяженной территории ВУРСа существенно снижают возможность закрепления и передачи адаптивных изменений в чреде поколений и являются основой передачи радиоиндуцированных эффектов на сопредельные территории. Факт проточности населения грызунов следует учитывать в широком спектре исследований при анализе отдаленных последствий радиационного воздействия.

ОСИПОВ А.Н., ПУСТОВАЛОВА М.В., СМЕТАНИНА Н.М. — 2013 г.

С помощью модифицированного метода ДНК-гало проведена оценка уровней индуцированных однонитевых разрывов и щелочнолабильных сайтов ДНК в лимфоцитах периферической крови человека, подвергшихся кратковременному (до 10 мин) воздействию рентгеновского излучения, перекиси водорода и длинноволнового ультрафиолетового излучения (365 ± 10 нм) in vitro. Показано, что зависимость доза–эффект в диапазоне доз рентгеновского излучения 0.3–2.0 Гр аппроксимируется линейной функцией у = 0.25 + 0.42x (R2 = 0.98), где у – индекс ДНК-гало в усл. ед., а x – доза облучения в Гр. В диапазоне 2–5 Гр наблюдался эффект “насыщения”. При воздействии перекиси водорода вплоть до концентрации 25 мкмоль/л зависимость доза–эффект описывалась линейной функцией у = 0.23 + 0.033x (R2 = 0.96), где у – индекс ДНК-гало в усл. ед., а x – концентрация перекиси водорода в мкмоль/л. Воздействие УФ-излучения индуцировало линейное увеличение индекса ДНК в диапазоне доз 2–10 кДж/м2 (у = 0.26 + 0.032x (R2 = 0.99), где у – индекс ДНК-гало в усл. ед., а x – доза облучения в кДж/м2). В целом, описанная модификация метода ДНК-гало представляет собой простой, чувствительный, хорошо воспроизводимый и быстрый метод анализа однонитевых разрывов и щелочнолабильных сайтов ДНК в живых клетках.

БЫЧКОВСКАЯ И.Б. — 2013 г.

Рассмотрены экспериментальные данные, полученные на объектах разной организации, расширяющие представления о феномене “Детерминированное снижение жизнеспособности в потомстве облученных клеток”, открытом в 1970-е годы. Проведена оценка этого феномена с позиций современной радиобиологии. Постулируется возможное значение изучаемых эффектов, характеризующихся повреждением цитоплазматических структур и существенной выраженностью в слабопролиферирующих тканях млекопитающих, в связи с проблемами индукции у человека отдаленных соматических последствий воздействия радиации в малых дозах и, в целом, в сокращении продолжительности жизни. Показана возможность наследования этих изменений при бесполом размножении простейших и половом размножении многоклеточных организмов (потомками F1).

НАЙДИЧ В.И. — 2013 г.

ШИШКИНА Л.Н. — 2013 г.

Обобщены результаты собственных и литературных данных об эффективности антиоксидантов (АО) как радиопротекторов при действии ионизирующих излучений на животных в зависимости от тяжести лучевого воздействия и ЛПЭ излучения. Показано, что исходный антиоксидантный статус тканей вносит разный вклад в проявление противолучевых свойств природных и синтетических АО вследствие нелинейности процессов перекисного окисления липидов в зависимости от дозы излучения и его мощности. Совокупность экспериментальных данных свидетельствует о необходимости комплексного подхода к оценке противолучевой эффективности АО и учета временных факторов при их использовании в качестве радиопротекторов при лучевом поражении разной степени тяжести.

ГОРОВОЙ Л.Ф., ЖИДКОВ А.В., КИРЕЕВ С.И., КОВАЛЁВ В.А., КРУЛЬ Н.И., ПАЛАМАР Л.А., СЕНЮК О.Ф., ХАТУНЦЕВА И.В., ЧЕМЕРСКИЙ Г.Ф. — 2013 г.

Приведены собственные результаты сравнительного исследования в приподнятом крестообразном лабиринте (ПКЛ) поведенческих реакций, характеризующих тревожность у мышей Balb/c и C57bl/6 с разными значениями ЛД30/50 в условиях хронического внутреннего воздействия ионизирующего излучения (ИИ) в дозах, отличающихся на несколько порядков, а также при моделировании сочетанного внутреннего и внешнего воздействия ИИ в малых дозах. В качестве адаптогенного средства апробирован хитин-меланин-глюкановый комплекс из трутового гриба Fomes fomentarius (ХМГК). Показано, что при одинаковых условиях содержания у мышей с повышенной чувствительностью к воздействию ИИ – линия Balb/c, по сравнению с менее радиочувствительными мышами – линия C57bl/6 отмечается комплекс признаков более тревожного поведения в новом окружении. Хроническое внешнее и внутреннее воздействие редкоионизирующих излучений в малых дозах содействует усилению тревожно-фобических реакций у мышей с повышенной радиочувствительностью. Накопление в телах мышей, в частности, в костях черепа и веществе головного мозга, активности, связанной с 137Cs на уровне двух десятков кБк/особь, ассоциируется с достоверным снижением показателей двигательной и эмоциональной активности мышей обоих линий и с нивелированием линейных отличий в поведенческих реакциях. Изменения в сторону уменьшения исследованных параметров тревожности в тесте ПКЛ у мышей обоих линий, которые получали ХМГК, могут свидетельствовать о наличии у этой субстанции анксиотропных свойств. Употребление животными ХМГК также нивелировало увеличение тревожно-фобических реакций в связи с длительным воздействием ионизирующих излучений, подтверждая наличие у ХМГК анксиолитической активности наряду с описанными мощными радиосорбирующими, антиоксидантными, генопротекторными и иммуномодулирующими свойствами.

АЛЛЕНОВА Е.А., БАБКИНА В.В., НАУМКИНА Е.Н., ЧЕРНОВА Г.В., ЭНДЕБЕРА О.П. — 2013 г.

Исследована биоэффективность воздействия красного света ( = 660 ± 10 нм) по отношению к жизнеспособности и морфофизиологическим признакам Drosophila melanogaster. Показана способность данного физического агента модифицировать указанные показатели. Степень выраженности и направленность биоэффектов определялась дозой воздействия, функциональным и генотипическим статусом организма. В результате исследования продолжительности жизни Drosophila melanogaster в условиях воздействия излучения крайне высоких частот (КВЧ) и светового режима установлена зависимость проявления признаков от дозы излучения, генотипа, пола особей, характера наложения крыльев, условий освещенности. Установлено, что темновой режим (ночь 24 ч) является более благоприятным, чем искусственное освещение, “левокрылые” особи более чувствительны к изменению факторов среды.

ЗОРИН В.В., ЛИСИНА Н.И., РОЖДЕСТВЕНСКИЙ Л.М., ШЛЯКОВА Т.Г., ЩЁГОЛЕВА Р.А. — 2013 г.

Задача исследования – оценка в экспериментах на крупных лабораторных животных противолучевой лечебной и лейкопоэзстимулирующей эффективности рекомбинантного человеческого гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (рч Г-КСФ) отечественных производств – лейкостима и нейпомакса. При тотальном воздействии -излучения в дозе 3 Гр у собак, несмотря на антибиотикотерапию в период 7–24 сут, развивалась преимущественно острая лучевая болезнь тяжелой степени (у 4 из 5, с гибелью двух животных). При этих же условиях опыта введение лейкостима животным с 1-х по 17–21-е сут ослабляло тяжесть острой лучевой болезни до легкой у трех и до средней у одной собаки из пяти (1 собака пала от радиационного геморрагического синдрома). Лейкостим оказал восстанавливающее действие на лейкопоэз (повышение минимального уровня лейкоцитов в периферической крови за счет, главным образом, нейтрофилов и ускорение восстановления их исходного уровня). В опытах на собаках, облученных в дозе 3.5 Гр, превышающей в наших условиях опыта минимальную абсолютно смертельную дозу, применение нейпомакса в течение 3 нед позволило спасти от гибели 4 собаки из 6 против 2 из 9 в контроле (в обеих группах применяли антибиотики в период 7–24 сут). Применение нейпомакса достоверно ослабляло выраженность лейкопении/нейтропении в острый период лучевой болезни и способствовало более быстрому восстановлению числа лейкоцитов/нейтрофилов в периферической крови. Полученные результаты совпадают с данными зарубежных авторов при использовании Г-КСФ в аналогичных условиях опыта и позволяют рекомендовать замену импортных препаратов Г-КСФ отечественными.

ЗОРИН В.В., ЛИСИНА Н.И., РОЖДЕСТВЕНСКИЙ Л.М., ШЛЯКОВА Т. Г ., ЩЕГОЛЕВА Р.А. — 2013 г.

Объектом исследования было изучение в экспериментах на собаках эффективности рекомбинантного человеческого тромбопоэтина (рчТПО) в качестве средства экстренного патогенетического лечения острой лучевой болезни. Животных подвергали острому облучению на -установке “ИГУР” (мощность дозы 1.6–1.85 сГр/с) в дозах 3.5 (>ЛД95/45) и 3 Гр. Собаки всех групп, включая контрольных, получали поддерживающую антибиотикотерапию в период разгара острой лучевой болезни (7–21 сут). Однократное подкожное или внутривенное введение рчТПО в дозе 10 мкг/кг (но не 5 мкг/кг) через 1.5–2 ч после облучения оказало лечебное действие как по показателю выживаемости, так и по показателям крови. Особенно выраженный эффект был зарегистрирован в отношении тромбопоэза, но также, хотя и в меньшей степени, в отношении грануло- и лимфопоэза. Полученные результаты, несмотря на малочисленность использованных в опытах с ТПО животных, позволяют считать перспективной разработку данного цитокина в качестве средства экстренной противолучевой терапии и средства борьбы с постлучевыми тромбоцитопениями.

ГЕРАСЬКИН С.А., ЕВСЕЕВА Т.И., МАЙСТРЕНКО Т.А. — 2013 г.

Изучено токсическое действие 238U (в виде нитрата уранила) в диапазоне концентраций 0.04–84 мкмоль/л на популяцию клеток хлореллы (Chlorella vulgaris Beijerink). Зависимость токсического эффекта от концентрации 238U наилучшим образом аппроксимируется моделью Брейна–Косенса (Brain–Cousens), используемой для описания гормезиса. Достоверное увеличение прироста биомассы хлореллы, оцененного как по оптической плотности суспензии, так и по уровню флюоресценции хлорофилла а, выявлено в диапазоне 17–29 мкмоль/л 238U с максимумом при концентрации 23 мкмоль/л. Достоверный токсический эффект радионуклид вызывает при содержании 38 мкмоль/л, а при 53 мкмоль/л – ингибирует прирост биомассы хлореллы на 50%. В присутствии 0.02 ммоль/л кофеина (ингибитора процессов восстановления повреждений ДНК) и DL-бутионин-(S,R)-сульфоксимина (ингибитора ключевого фермента синтеза глутатиона – -глутамилцистеинсинтетазы) усиливается токсический эффект низких концентраций 238U.

АЛЬБАХ Е.Н., БОНДАРЮК А.А., ВАСИЛЬЕВА Е.О., ГОНЧАРИК О.О., КАРПОВ А.Б., ЛИТВЯКОВ Н.В., МЕЖЕРИЦКИЙ С.А., САЗОНОВ А.Э., ТАХАУОВ Р.М., ФРЕЙДИН М.Б., ХАЛЮЗОВА М.В. — 2013 г.

Представлены результаты исследования по оценке связи полиморфных вариантов генов-кандидатов индивидуальной радиочувствительности человека с частотой и типом цитогенетических нарушений у здоровых работников Сибирского химического комбината, подвергавшихся профессиональному радиационному воздействию в дозе 100–300 мЗв. Генотипирование образцов ДНК 96 работников проводили на олигонуклеотидном микрочипе “Cancer_SNP_Panel GT-17-211” (“Illumina”), содержащем 1 421 SNP-маркера 406 генов. У всех обследованных был проведен стандартный цитогенетический анализ. Проведен анализ ассоциаций SNP с цитогенетическими показателями – частототами аберрантных клеток и следующих аберраций хромосом: хроматидных фрагментов, хроматидных обменов, парных фрагментов, точечных фрагментов, дицентрических хромосом, кольцевых хромосом, транслокаций. Установлено 40 SNP ( , , , , , rs6083, rs1760904, , , , rs11249938, rs34206126, rs33945943, rs34324628, , rs978458, , , rs2162679, , , , , , , , , , , , rs1367696, rs751087, , , rs1800404, rs887477, rs696405, rs751087, rs8192284, rs312016), ассоциированных с частотой различных типов хромосомных аберраций (p-value с поправкой FDR Бенджамини–Хокберга < 0.05), из них 24 SNP (подчеркнуты) сопряжены более чем с одним типом хромосомных аберраций. В дальнейшем предполагается исследовать связь этих SNP с вышеперечисленными цитогенетическими показателями на выборке более 600 человек.

2013