ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2007, том 57, № 2, с. 221-228
ФИЗИОЛОГИЯ ПОВЕДЕНИЯ; ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ
УДК 612.871
ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА ПРИВЛЕЧЕНИЕ МЫШЕЙ-САМЦОВ К ХЕМОСИГНАЛАМ ИНТАКТНЫХ ОСОБЕЙ
© 2007 г. Д. В. Шпагин, Б. П. Суринов
Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск, e-mail: surinov@mrrc.obninsk.ru Поступила в редакцию 15.09.2006 г. Принята в печать 09.11.2006 г.
Показано, что в ранние сроки после облучения ионизирующей радиацией мыши-самцы линий CBA и C57B1/6 в реакции предпочтения-избегания не только сохраняют, но и повышают ат-трактивность к хемосигналам интактных самцов своего генотипа (сингенным). C увеличением поглощенной дозы (1-6 Гр) растет промежуток времени, в течение которого наблюдается повышенное привлечение (аттрактивность) к хемосигналам сингенных особей. В первые несколько суток после облучения в дозе 6 Гр отмечена временная потеря способности мышей-самцов отличать хемосигналы сингенных особей от особей чужого генотипа (аллогенных). Самцы линии C57B1/6 отличаются от СВА отсутствием изменений после воздействия дозы 1 Гр, но более протяженными эффектами при дозах 2-6 Гр, что объясняется сочетанием таких свойств, как меньшая обонятельная реактивность и более высокая радиочувствительность мышей этой линии. Облученные самцы временно утрачивают обонятельную способность различать генотип летучих выделений самок и отличать летучие выделения самок от выделений самцов.
Ключевые слова: обонятельное поведение мышей, пострадиационные нарушения, аттрактивность самцов к самцам и самкам, генотип.
Influence of Ionizing Radiation on the Attractiveness of Male Mice to Chemosignals of Intact Individuals
D. V. Shpagin, B. P. Surinov
Medical Radiological Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, Obninsk,
e-mail: surinov@mrrc.obninsk.ru
Within short terms after exposure to ionizing radiation, CBA and C57B1/6 male mice were found not only to retain but also to enhance their attractiveness to chemosignals of intact males of the same genotype (syngenic). It was shown that the time period of higher attractiveness increased with the absorbed dose (from 1 to 6 Gy). Within several days after exposure to 6-Gy irradiation, male mice were temporarily unable to discriminate between chemosignals of syngenic and allogenic (alien genotype) individuals. Unlike male mice of the СВА strain, male mice of the C57Bl/6 strain displayed no changes after exposure to 1 -Gy irradiation, but the effect of 2-6 Gy was more persistent. These phenomena can be explained by the lower olfactory reactivity combined with higher radiosensitivity of C57Bl/6 mice. Irradiated male mice temporarily lost their olfactory ability to discriminate the genotype of females' volatile secretions and to distinguish between females' and males' volatile secretions.
Keywords: olfactory behavior of mice; post-radiation lesions; males' attractiveness to males and females; genotype.
Известно, что в физиологических условиях животными выделяются, в том числе и с мочой, летучие хемосигналы (феромоны), служащие для обозначения видовой и групповой принадлежности, иерархии в группе, сексуаль-
ного и репродуктивного статуса, регуляции различных физиологических реакций [3, 5, 16]. В литературе практически отсутствуют данные о наличии у животных каких-либо хе-мосигналов патологических состояний. Опре-
деленное исключение составляют данные об изменении аттрактивности мышей-самок к хе-мосигналам инфицированных самцов [4, 18], о выделении стрессированными животными "запаха страха" [21], а также основанные на субъективных ощущениях сведения о характерных для некоторых заболеваний запахах у человека [7, 12]. В этом отношении существенным преимуществом обладают исследования хемосигнализации у облученных ионизирующей радиацией животных. В отличие от инфекции данный фактор хорошо дозируется и не вносит дополнительный биологический материал, который был бы способен отразиться на аттрактивности к выделяемым животными хемосигналам.
Ранее было установлено, что после облучения или стрессирования мыши и крысы способны индуцировать у интактных особей нарушения иммунной реактивности и содержания форменных элементов в крови [11]. Такие эффекты были обозначены как коммуникативные. В дальнейшем оказалось, что обусловливаются они продуцируемыми с мочой летучими компонентами [8, 10], к тому же обладающими аттрактивными, т.е. привлекающими интактных особей свойствами.
Представление о летучести хемосигналов было основано на том, что указанный эффект развивался и без прямого взаимодействия облученных и интактных особей. Для достижения иммуносупрессивного эффекта или проявления аттрактивности достаточно присутствия в боксе с интактными животными образца мочи облученных животных без непосредственного с ней контакта.
Рассматриваемые летучие компоненты могут быть не только причиной развития в группах животных опосредованных вторичных пострадиационных реакций, не связанных с прямым воздействием излучения, но также способствовать, как было доказано [10, 13], их умножению и распространению.
Исследования влияния ионизирующей радиации непосредственно на обонятельные реакции носят отрывочный характер. В ряде работ [1, 2] описаны такие нарушения обоняния, как гипоосмия, дисосмия, обонятельные галлюцинации и другие, возникшие в результате действия даже низких доз радиации: в условиях лучевой терапии, у персонала бетатронов, у ликвидаторов аварии на ЧАЭС. Механизмы указанных выше нарушений не установлены.
В связи с описанными выше эффектами представляется актуальной разработка соответствующих моделей и изучение механизмов индукции опосредованных нарушений в группах облученных животных.
МЕТОДИКА
Эксперименты выполнены на мышах-самцах линий СВА и C57B1/6 (B6) массой 22-24 г, полученных из питомника "Столбовая" и содержавшихся в условиях вивария на стандартном пищевом и водном рационе при обычном световом режиме. Мышей выдерживали в течение двух недель до начала эксперимента по 10 особей в стандартных пластиковых боксах. Животных подвергали воздействию гамма-излучения 60Со тотально в дозах 1-6 Гр на установке "Гамма-целл-220" ("Atomic Energy Canada Limited", Канада) с мощностью 3.2 мГр/с.
Источником летучих компонентов (ЛК) служили образцы мочи, впитавшейся в течение суток в бумажную подстилку (лист фильтровальной бумаги), помещенную в бокс к ин-тактным животным под сетчатое дно из нержавеющей стали.
Аттрактивность (привлекательность) ЛК оценивали с помощью методики выбора [10] облученными мышами-тестерами "укрытий" с подстилками из боксов сравниваемых групп. Для этого использовали модификацию Т-образного лабиринта, в котором имелось "поле выбора" - открытый пластиковый ящик размером 30 х 35 см с высотой стенок 35 см, с внешних противоположных сторон которого находились "укрытия" (светонепроницаемые пластиковые коробки 10 х 10 х 5 см), куда мыши-тестеры могли свободно проникать через отверстия в стенках "поля". Над "полем" на расстоянии 0.5 м находилась электрическая галогенная лампа мощностью 100 Вт. Используемых в качестве тестеров мышей-самцов (10 особей) до облучения (несколько серий наблюдений с интервалом 1-2 сут) и в разные сроки после облучения индивидуально помещали по 6 раз на середину "поля" и наблюдали, какое из "укрытий" выберет данная особь. В ближайшие 1-3 мин тестеры обходили "поле", попеременно посещали оба "укрытия", что в большинстве случаев заканчивалось окончательной задержкой (более 0.5 мин) в одном из них. Именно последнее и фиксировалось как предпочтение особью-тестером ЛК, содержащихся в подстилке с определенным образцом мочи. Каждую серию наблюдений выполняли
Таблица 1. Относительная частота предпочтения (М ± т, %) облученными в дозе 1 Гр самцами-тестерами СВА и В6 летучих выделений интактных сингенных и аллогенных самцов
Срок после облучения, сут Тестеры-самцы СВА Тестеры-самцы В6
ЛК самцов СВА ЛК самцов В6 ЛК самцов СВА ЛК самцов В6
До облучения 59.67 ± 0.48* 40.33 ± 0.48 40.50 ± 0.50 59.50 ± 0.50*
1 66.67 ± 2.49*, ** 33.33 ± 2.49 41.67 ± 2.78 58.33 ± 2.78*
2 65.00 ± 4.62* 35.00 ± 4.62 35.00 ± 4.62 65.00 ± 4.62*
3 68.33 ± 4.62* 31.67 ± 4.62 38.33 ± 4.34 61.67 ± 4.34*
7 61.67 ± 4.34* 38.33 ± 4.34 40.00 ± 3.69 60.00 ± 3.69*
8 61.67 ± 3.56* 38.33 ± 3.56 40.00 ± 4.45 60.00 ± 4.45*
9 61.67 ± 3.56* 38.33 ± 3.56 38.33 ± 3.56 61.67 ± 3.56*
11 61.67 ± 3.56* 38.33 ± 3.56 40.00 ± 3.69 60.00 ± 3.69*
Примечание. Здесь и далее: * - достоверно (по Вилкоксону) предпочитаемый одортип; ** - достоверные (по Стьюденту, р < 0.05) отличия по сравнению с аттрактивностью тестеров до облучения. То же для табл. 2-6.
в первой половине светового дня; проводили 60 оценок предпочтения.
Сравнивали образцы ЛК, полученные от следующих групп мышей: самцы СВА относительно самцов В6; самцы относительно самок одной из линий (СВА или В6); самки СВА относительно самок В6. Результаты выражали в процентном соотношении предпочтения сравниваемых образцов (число предпочтений одного образца относительно общего числа оценок в серии). Достоверность предпочтения ЛК одной из сравниваемых групп относительно другой в каждый срок наблюдения оценивали с помощью парного критерия Вилкоксона, достоверность различий частот предпочтения в разные сроки наблюдений - с помощью ^кри-терия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Известно, что грызуны способны ольфак-торно различать особей, отличающихся генами главного комплекса гистосовместимости. В нашем эксперименте при выборе интактны-ми самцами между "укрытиями" с ЛК самцов линий СВА и В6 наблюдалось достоверное предпочтение ЛК особей своего генотипа. Ин-тактные самцы линии СВА до облучения предпочитали ЛК сингенных самцов со среднесуточной частотой 59.67 ± 0.48%. Для линии В6 среднесуточная частота предпочтения ЛК самцов В6 составила 59.50 ± 0.50%. Данное ольфакторное поведение самцов мышей ранее было обозначено как хоминг - стремление к своим самцам [9] - в отличие от репродук-
тивно обусловленной аттрактивости к самкам с чужим генотипом [4].
После облучения тестеры обеих линий в опытах выбора укрытий с ЛК син
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.