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

ИВАНОВ В.В., СПИРИДОНОВ С.И. — 2013 г.

Разработаны модели для оценки рисков накопления радионуклидов в сельскохозяйственной продукции и определения допустимых уровней радиоактивного загрязнения почв. Предложенный подход позволяет учесть неопределенности ряда показателей, характеризующих содержание радионуклидов в различных звеньях пищевых цепочек. Модели реализованы в виде программных средств, предназначенных для оперативных расчетов. На конкретных примерах показана обоснованность использования вероятностных методов, по сравнению с детерминистскими, для оценки последствий радиоактивных выпадений. Продемонстрирован универсальный характер зависимости рисков содержания радионуклидов в продукции от плотности загрязнения почв. Установлено, что значения предельных уровней загрязнения сельскохозяйственных угодий существенным образом варьируют в зависимости от величин допустимых рисков. Сформулированы перспективы дальнейших работ в рамках рассматриваемого направления исследования.

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

Исследовано влияние инкубации в гипертонических растворах NaCl (0.2; 0.35 и 0.5 моль/л в течение 1 ч при температуре 4°C) на выход однонитевых разрывов (ОР) и щелочнолабильных сайтов (ЩС) ДНК, индуцированных длинноволновым УФ-излучением (365 ± 10 нм) в лимфоцитах периферической крови человека in vitro. Показано, что по сравнению c эффектами в клетках, инкубированных в изотоническом растворе NaCl (0.14 моль/л), статистически достоверное увеличение выхода как спонтанных ( в 1.5–1.9 раза), так и индуцированных УФ-A излучением повреждений ДНК ( в 1.6–1.7 раза) наблюдается только при концентрации NaCl 0.5 моль/л. Предполагается, что при этой концентрации NaCl происходит диссоциация линкерного гистона Н1, нарушается структура хроматина и резко увеличивается выход свободно-радикальных повреждений ДНК.

ДЕГТЯРЁВА Е.С., ДЗИКОВСКАЯ Л.А., ИВАННИК Б.П., РЯБЧЕНКО В.И., РЯБЧЕНКО Н.И., СИНЬКОВА Р.В. — 2013 г.

Исследовано влияние ионизирующего излучения на показатели маркеров оксидативного стресса в печени и тимусе крыс, облученных -лучами 60 в дозе 4 Гр. На 1-е, 4-е, 7-е, 10-е, 14-е, 22-е и 30-е сут после облучения животных забивали и получали из печени и тимуса суспензии клеток. После центрифугирования в клеточном осадке и супернатанте, содержащем межклеточную жидкость, определяли содержание МДА, спонтанный и НАДН-индуцированный синтез супероксидного анион-радикала кислорода OG , содержание общего и свободного железа. Показано, что на 1-е сут после облучения в межклеточной жидкости и клетках тимуса и печени увеличиваются содержание МДА и уровни спонтанного и НАДН-индуцированного синтеза OG . К 4-м сут в печени эти показатели нормализуются и в дальнейшие сроки после облучения достоверно не отличаются от контрольного уровня величин. По сравнению с печенью в тимусе к 4-м сут после облучения количественный уровень показателей оксидативного стресса увеличивается и остается на повышенном уровне в течение 22 сут после облучения. Показано, что в клетках тимуса облученных животных содержание свободного железа к 4-м сут увеличиваеся в 3.6 раза и в течение последующих 22 сут достоверно превышает контрольный уровень значений. В клетках печени облучение не приводит к изменению содержания свободного железа. Различия в уровнях содержания свободного железа могут служить причиной различной чувствительности маркеров окислительного стресса тимуса и печени к радиационному воздействию.

АБРОЯН Л.О., АВЕТИСЯН А.С., АКОПЯН Ж.И., ГАЗАРЯНЦ М.Г., КАРАЛОВА Е.М., КАРАЛЯН З.А., МЕЛИКСЕТЯН Г.О., МКРТЧЯН З.С., НЕРСЕСОВА Л.С., ПОГОСЯН Л.Г., ПОГОСЯН Л.Л., ПОГОСЯН С.А. — 2013 г.

Изучено влияние однократного тотального облучения в дозах 3.5 и 4.5 Гр на креатинкиназную, пуриннуклеозидфосфорилазную, аланинаминотрансферазную, аспартатаминотрансферазную активности эстракта печени и сыворотки крови, а также на состояние ядерно-ядрышкового аппарата гепатоцитов у крыс на 6-е и 13-е сут после облучения. Показано, что эти ферментные показатели обладают различными радиочувствительностью и адаптационными возможностями, о чем свидетельствуют разнонаправленные изменения их уровней в одни и те же сроки исследования и колебательные изменения во времени. Изменения ферментной активности в большой степени соответствуют изменениям морфометрических показателей ядерно-ядрышкового аппарата гепатоцитов: в частности, распределению ядер по плоидности. Стабилизация ферментных активностей на 13-е сут после облучения совпадает с повышением транскрипционной активности ядерной ДНК клеток, выражавшемся в виде значительного возрастания количества ядрышек на ядро и увеличения площади контура гепатоцитов. При этом компенсаторные механизмы направлены, вероятно, не на замещение погибших клеток новыми, а на повышение функциональной активности выживших гепатоцитов.

КОНОПЛЯННИКОВ А.Г., ЛЕПЕХИНА Л.А., МАКАРЧУК В.М., МОИСЕЕВА Л.А., НЕСТЕРЕНКО В.С., САВИНА Н.П., ФИЛИМОНОВА М.В., ХАКАЮ И.Л., ЯЦЕНКО Е.М. — 2013 г.

В исследованиях на крысах-самцах линии Вистар, подвергнутых воздействию -излучения области грудной клетки в дозе 6 Гр (мощность дозы 4 Гр/мин), изучение показателей ЭКГ на протяжении 28 сут после радиационного поражения выявило умеренную ишемию миокарда и некоторое увеличение нагрузки на предсердия. Применение глины калужского месторождения (ГКМ) и мезенхимальных стволовых клеток (МСК) способствовало нивелированию этих явлений у облученных животных.

КОТОВСКАЯ С.К., ОРЕХОВА Н.А., РАСИНА Л.Н., ЧАРУШИН В.Н. — 2013 г.

Исследования проведены на малых лесных мышах (Apodemus (S.) uralensis), отловленных на контрольной, не загрязненной радионуклидами, территории и в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС) с загрязнением почвы по 90Sr до 16.7 МБк/м2 (451 Kи/км2), при средней концентрации 90Sr до 160 Бк/г сырой костной ткани. Производные тиазола или тетразола, фторхинолона (антибактериальный препарат пефлоксацин), соединение тиазола с пефлоксацином вводили животным внутрибрюшинно или перорально в виде курса ежедневно в течение 10 сут. Изучали биохимические показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в плазме периферической крови, эритроцитах, печени, селезенке. Действие препаратов выражалось в снижении концентрации ТБК-активных продуктов (ТБК-АП), степени осмотического гемолиза клеток, отношения РНК/ДНК, повышении активности каталазы, содержания церулоплазмина и концентрации общего белка, что характеризует направленность на нормализацию окислительно-восстановительного баланса гомеостаза, уровня деструктивных процессов в клетках и тканях, функциональной активности генома и в целом на повышение радиоустойчивости и неспецифической резистентности организма в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды.

ДРУЖКО А.Б., КУДРЯШОВ Ю.Б., ПИРУТИН С.К., ТУРОВЕЦКИЙ В.Б. — 2013 г.

В работе показано рН-зависимое изменение чувствительности мембран перитонеальнах мышиных макрофагов к повреждающему действию УФ-излучения. Эта зависимость обсуждается с точки зрения модификации устойчивости липидного бислоя мембраны, при различных значениях рН, к действию АФК и процессу ПОЛ. При дополнительном усилении ПОЛ с помощью железо-аскорбатной системы также наблюдается рН-зависимый характер повреждения мембран. Усиление ПОЛ при повышении температуры среды инкубации клеток до 37°С не меняет рН-зависимую картину повреждения последних. Снижение рН среды инкубации не уменьшает повреждение клеток, индуцированное Н2О2, а повышение рН увеличивает повреждение последних.

ГОРАНСКАЯ Е.В., ЗАМУЛАЕВА И.А., КАПЛАН М.А., МАКАРЕНКО С.А., МАТЧУК О.Н., САЕНКО А.С., СЕЛИВАНОВА Е.И., ТКАЧЕНКО Н.П., ШУБИНА А.М. — 2013 г.

Цель работы – изучение количества циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) в крови онкологических больных в разные сроки после системной фотодинамической терапии (ФДТ) и выявление апоптотической гибели таких клеток. Группу исследования составили 19 больных со злокачественными новообразованиями эпителиального происхождения на разных стадиях (II–IV) опухолевого процесса. Идентификацию ЦОК проводили с помощью проточной цитометрии по иммунофенотипу Ep-CAM (CD326)+CD45-. Апоптотическую гибель ЦОК выявляли по критерию целостности плазматической мембраны и транслокации фосфатидилсерина на внешнюю поверхность мембраны. Показана отрицательная корреляция между частотой ЦОК и уровнем апоптотической гибели этих клеток у больных до лечения (R = –0.51, p = 0.03). В течение первых трех суток после ФДТ частота ЦОК постепенно снижалась, затем оставалась на достигнутом уровне до конца наблюдения (7 сут). На индивидуальном уровне эффект ФДТ зависел от частоты ЦОК до лечения: уменьшение частоты этих клеток происходило статистически значимо чаще у больных с исходно высокой, чем низкой частотой ЦОК (p = 0.05). При уменьшении частоты ЦОК апоптотическая гибель увеличивалась уже через 6 ч после воздействия и сохранялась на этом уровне до конца срока наблюдения. Полученные результаты доказывают эффективность применения системной ФДТ для элиминации опухолевых клеток, циркулирующих в периферической крови онкологических больных с разной локализацией первичного очага и стадией заболевания.

ВЕНГЖЕН Г.С., ГРОДЗИНСКИЙ Д.М., КРАВЕЦ А.П., СОКОЛОВА Д.А. — 2013 г.

На основании двух показателей – изменения профиля метилирования транскрибируемой и сателлитной ДНК, а также выхода нестабильных хромосомных аберраций, исследовано повышение резистентности проростков кукурузы при фракционированном УФ-С-облучении. Установлены изменения в профиле метилирования транскрибируемых и сателлитных частей ДНК, а также в выходе хромосомных аберраций, зависящие от интервала между фракциями облучения. Статистический анализ изменений цитогенетических показателей указывает на существование двух стратегий репопуляционного восстановления меристемы в пострадиационный период. Обсуждается роль взаимодействия тканевых и внутриклеточных процессов в формировании системного отклика организма на стресс, результатом которого является изменение резистентности организма в целом.

ЕВСТРАТОВА Е.С., ПЕТИН В.Г. — 2013 г.

Изучено влияние одновременного комбинированного действия ионизирующего излучения и цисплатина на радиочувствительность и восстановление диплоидных дрожжевых клеток при их выдерживании в непитательной среде в пострадиационный период. Показано, что независимо от концентрации цисплатина (0; 0.002; 0.01; 0.02 г/мл) радиочувствительность клеток повышалась в 1.3 раза. Способность же клеток к восстановлению в непитательной среде прогрессивно уменьшалась с повышением концентрации цисплатина, вплоть до полного ингибирования. Показано, что восстановление дрожжевых клеток после комбинированных воздействий ионизирующего излучения с химическим агентом ингибируется в основном за счет формирования большей доли необратимых повреждений. Константа восстановления, характеризующая вероятность восстановления в единицу времени, не зависела от концентрации цисплатина.

АБРАМЯН Л.Э., АГДЖОЯН Р.Л., БАДЖИНЯН С.А., ЕГИАЗАРЯН Д.Э., МАЛАКЯН М.Г. — 2013 г.

Представлены результаты исследования некоторых функциональных показателей плазмы крови и эритроцитов крыс на 1-е и 5-е сут после воздействия на организм низкоинтенсивного электромагнитного излучения с частотой 900 МГц при схемах облучения: однократно – 2 ч в день, и фракционно – 4 дня по 0.5 ч. Согласно полученным данным, независимо от примененной схемы после воздействия 900 МГц-частотного излучения в мембранах эритроцитов животных регистрируется значительное повышение интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ). На фоне однократного 2-часового воздействия наблюдается подавление активности низкомолекулярных неферментативных водорастворимых антиоксидантов крови и активация процессов ПОЛ в плазме крови. При фракционном облучении (0.5 ч/4 дня) имеет место стимуляция антиоксидантной активности с резким подавлением активности ПОЛ крови. Однократное 2-часовое воздействие на крыс ЭМИ с частотой 900 МГц способствовует появлению сдвигов в активности Ca2+-зависимых К+-каналов эритроцитов и гиперполяризации мембран эритроцитов.

БЕРЕЗОВСКАЯ М.А., ГРИГОРЬЕВА О.О., ДАЦЕНКО А.И. — 2013 г.

Исследовано влияние микроволнового излучения на культуру зеленой жгутиковой водоросли Chlamydomonas actinochloris, находящуюся в стационарной фазе роста. При облучении в максимальной дозе 125 Дж/г функциональное состояние клеток временно ухудшилось, но по истечении 20 дней все исследуемые характеристики восстановились, а в конце эксперимента были лучше контрольных показателей. Данные сравнивались с аналогичными результатами, полученными ранее для культуры, находящейся в лаг-фазе. Исследованный образец оказался более устойчивым к облучению, чем предыдущий.

АРТЮХОВ В.Г., КОВАЛЕВА Т.А., КОЖОКИНА О.М., МАКАРОВА Е.Л. — 2013 г.

Исследовано влияние УФ-света (240–390 нм) в дозах 151–1510 Дж/м2 на каталитическую активность свободной и иммобилизованной глюкоамилазы из Aspergillus awamori. Установлено, что потеря ферментом каталитической активности связана с фотохимическими превращениями Trp-120, входящего в состав активного центра глюкоамилазы. Показано, что использование коллагена в качестве носителя для иммобилизации глюкоамилазы приводит к уменьшению константы фотоинактивации энзима. Высказано предположение, что защитное действие коллагена по отношению к глюкоамилазе, подвергнутой УФ-облучению, может быть обусловлено как акцептированием им активных форм кислорода, так и образованием комплекса носитель–фермент, более фотоустойчивого, чем нативный энзим.

БЕЛОПОЛЬСКАЯ О.Б., РУБАНОВИЧ А.В., САЛЬНИКОВА Л.Е., ЧУМАЧЕНКО А.Г. — 2013 г.

Для однородной выборки доноров (99 человек) изучалась сопряженность частоты -индуцированных (1 Гр in vitro) аберраций хромосом с полиморфизмом 45 кандидатных генов репарации, детоксикации и оксидативного стресса (всего 53 сайта). Показана сопряженность уровней аберраций хромосомного типа с носительством минорных аллелей полиморфных сайтов генов OGG1 Ser326Cys, ABCB1 Ile1145= и NQO1 Pro187Ser (р = 0.0002). Продемонстрировано, что все выявленные генетические ассоциации в прогностическом отношении уступают корреляционным связям между частотами спонтанных и -индуцированных аберраций (p = 1.0 ? 10-6). Совместное использование генетических и цитогенетических предикторов позволяет довести коэффициент множественной корреляции до уровня R = 0.58 (p = 3.1 ? 10-8) и тем самым объяснить более 30% популяционной изменчивости радиочувствительности хромосом.

МАЙДЕНБУРА О.П. — 2013 г.

ДОНЕЦКОВА А.Д., КОМОГОРОВА В.В., ЛИТВИНА М.М., МИТИН А.Н., НИКОНОВА М.Ф., ШАРОВА Н.И., ЯРИЛИН А.А. — 2013 г.

Исследовали восстановление популяции Т-клеток и миграцию Т-лимфоцитов из тимуса во вторичные лимфоидные органы после сублетального воздействия -излучения, используя в качестве основного методического подхода определение Т-рецепторных эксцизионных колец (TREC). TREC представляют собой кольцевидные эписомные структуры, формирующиеся при перестройке генов Т-клеточного рецептора (TCR). В тимусе динамика TREC практически совпадает с динамикой клеточности органа, в частности с содержанием клеток, перестроивших гены TCR и экспрессирующих рецепторный комплекс CD3-TCR. TREC можно рассматривать как один из маркеров этих клеток. Во вторичных лимфоидных органах TREC-содержащие клетки образуют фракцию Т-клеток – недавних эмигрантов из тимуса. В лимфатических узлах после значительного падения содержания TREC в ранний срок после облучения (4 сут) регистрируется увеличение их содержания за счет миграции из тимуса в период экстренного восстановления этого органа (пик – 10 сут). Вторичная атрофия тимуса сопровождается ослаблением миграции TREC-содержащих клеток в лимфатические узлы. В селезенке на 4-е сут регистрируется подъем содержания TREC. Весь последующий восстановительный период (до 60 сут) характеризуется низким уровнем TREC, что можно связать с интенсивной гомеостатической пролиферацией, которая приводит к “разбавлению” неделящихся TREC в популяции Т-клеток. Таким образом, определение TREC позволяет получить новую информацию относительно восстановительных и миграционных процессов в лимфоидных органах в период пострадиационной регенерации.

MAРКОВ M.С. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S0869803113010086 Список литературы

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

Представлены результаты поиска “байстэндер” факторов при разных режимах воздействия ионизирующего излучения (ИИ) на мышей Balb/c и C57bl/6, характеризующихся разными уровнями генетически детерминированной чувствительности к воздействию ИИ. Использовали такие модели воздействия ИИ: 1) внешнее воздействие -квантов от мелких образцов ядерного топлива 4-го блока ЧАЭС, модифицированного в процессе аварии 1986 г., которые в 99% связаны с 137Cs, с достижением общей дозы облучения около 5.0 Гр за 16 ч и накоплением дозы 0.290 Гр за 231 день экспозиции; 2) внутреннее поступление 137Сs с питьем на протяжении 40 дней. Показано, что клетки разных типов (селезеночные, печеночные, костномозговые и глиальные) независимо от режима воздействия ИИ продуцируют факторы, повышающие уровни ОНР в ДНК в необлученных клетках. В условиях разовой экспозиции в -полях с достижением дозы внешнего облучения около 5.0 Гр на интенсивность продукции “байстэндер” факторов выше у мышей с повышенным уровнем генетически детерминированной чувствительности к ИИ (Balb/c). При этих же условиях воздействия -полей выявляется индукция дополнительных уровней ОНР в ДНК необлученных клеток на протяжении одного месяца после воздействия ИИ. Внутрибрюшинная инъекция меланинов в составе меланин-глюканового комплекса из трутовика F. fomentarius накануне процедуры облучения способствует существенному снижению продукции “байстэндер” факторов, свидетельствуя в пользу свободнорадикальной природы их определенной части.

КАШПАРОВ В.А., ЛЕВЧУК С.Е., МАЛОШТАН И.М., ОТРЕШКО Л.Н. — 2013 г.

На протяжении последних 15 лет на всей территории Украины за пределами зоны отчуждения ЧАЭС не наблюдается случаев превышения допустимых уровней содержания 90Sr в молоке и овощах. Превышения допустимого уровня содержания 90Sr регистрируются только в продовольственном зерне. Удельная активность 90Sr в зерне, производимом в наиболее критическом регионе Киевской области, примыкающем к зоне отчуждения ЧАЭС, в настоящее время достигает 60–70 Бк/кг, что превышает допустимый уровень для продовольственного зерна – 20 Бк/кг. За счет растворения топливных частиц и выщелачивания радионуклидов доля активности 90Sr в биологически доступной форме за послеаварийный период уже достигла своего максимума, и на протяжении последних лет наблюдается монотонное уменьшение содержания радиостронция в зерне. Полученные значения коэффициентов накопления и перехода 90Sr из почвы в зерно ржи, овса и озимой пшеницы обратно пропорционально зависят от содержания в почве обменного кальция и хорошо согласуются с ранее нами полученными значениями и обобщенными данными МАГАТЭ для минеральных песчаных почв. Известкование кислых почв, а также применение минеральных и органических удобрений позволяет в настоящее время везде в Украине получать продовольственное зерно с уровнями содержания 90Sr, соответствующими гигиеническим нормативам.

БОЛЬШАКОВ М.А., ЖАРКОВА Л.П., ИВАНОВ В.В., КЕРЕЯ А.В., КНЯЗЕВА И.Р., КУТЕНКОВ О.П., РОСТОВ В.В. — 2013 г.

Исследовано влияние импульсно-периодического рентгеновского излучения (ИПРИ) (длительность импульса на полувысоте 4 нс, ускоряющее напряжение 300 кВ, ток электронного пучка 2.5 кА) на активность ферментов антиоксидантной системы митохондрий печени белых мышей. В ходе исследования суспензии митохондрий подвергали однократному воздействию 4 000 рентгеновских импульсов с частотами повторения в диапазоне 10–22 за 1 с, доза в импульсе 0.3 1.8 ? 10-6 Гр/имп. в суммарной поглощенной дозе за сеанс облучения до 7.2 ? 10-3 Гр. Установлено, что воздействие ИПРИ изменяет активность и соотношение активностей ферментов антиоксидантной защиты. Наибольший эффект наблюдался в изменении активности металлосодержащих ферментов супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы. Эффект зависит от частоты повторения импульсов и дозы излучения.