Оценка обменных процессов по показателям перекисного окисления липидов в отдаленном периоде после гамма- облучения

Усенова О.А., Олжаева Р.Р., Рахыжанова С.О.

Радиоактивное излучение по своей природе является фактором, без влияния которого невозможно существование жизни на Земле [1]. Однако дозы радиации, превышающие уровень естественного радиационного фона Земли в различных ее точках приводят к возникновению злокачественных образований, генетических повреждений, а сверхвысокие дозы приводят к летальным исходам. Их отрицательные эффекты проявляются в течение нескольких часов и дней. Именно длительность сохранения нарушений в организме после острого гамма-облучения и его последствия представляют интерес для исследования.

Наиболее полное представление об отдаленных последствиях действия радиации на организм получено в результате наблюдения за лицами, пережившими атомные бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки. Однако в научной литературе представлены некоторые данные о влиянии отдаленных эффектов радиации на организм человека после Чернобыльской аварии спустя уже 20 лет []. Нами была поставлена цель, в эксперименте, проследить степень влияния отдаленных последствий острого гамма-облучения на молекулярном и клеточном уровнях в тканях селезенки и надпочечников.

В экспериментах было использовано 60 белых беспородных половозрелых крыс обоего пола. За месяц до эксперимента самки содержались отдельно от самцов при одинаковых условиях. Масса крыс варьировала от 180 до 200 г.

Животных, белых беспородных половозрелых крыс обоего пола, преимущественно самцов, опытных серий (n=10) за 3, 30 и 90 дней до эксперимента подвергали облучению в дозе 6 Гр гамма-лучами Со⁶⁰ на радиотерапевтической установке «ЛУЧ-1». Отдаленные последствия ионизирующего облучения исследовали через 90 дней после облучения, основываясь на литературных данных, касающихся обследования контингента людей подвергшихся облучению в результате радиационных катастроф, ликвидаторов аварий на атомных станциях, проводившихся через 6,7,10,15 лет после катастроф и принимаемых за отдаленный период после воздействия ионизирующей радиации [3]. Кроме того, Вершинина С.Ф.,Маркочев А.Б. проводили исследования по локальному рентгеновскому облучению крыс, принимая за отдаленный период фракционированного облучения 90 дней [4]. Новоселова Е.Г. исследовала отдаленные последствия ионизирующего облучения через 1-6 месяцев [5].

Динамика содержания первичных продуктов ПОЛ после облучения по отношению к интактным животным составила 261,9% (p<0,001). Более умеренный рост характеризовал состояние активированной продукции ДК, он составил 80,0% (p<0,01).

Рисунок 1 – Содержание продуктов липопероксидации в селезенке

экспериментальных животных, подвергнутых облучению в дозе 6 Гр

Значительно менее выраженным было повышение содержания в тканях селезенки экспериментальных животных вторичных продуктов липопероксидации (МДА), составившее на 3 день 65,3% (p<0,05) по отношению к интактным животным.

Через 1 месяц содержание ДК в тканях селезенки обследованных животных оставалось достоверно повышенным (на 138,1%, p<0,001), хотя, как видно, имело динамику к снижению. Был выявлен рост концентрации МДА, как по отношению к интактным животным (на 72,0%, p<0,05), так и при сравнении с уровнем, определенным при исследовании через 3 дня.

Данные изменения можно объяснить хроническим характером окислительного стресса у экспериментальных животных, подвергнутых облучению, сохраняющейся повышенной продукцией свободных радикалов в тканях, подвергающихся репаративным процессам и регенерации, угнетением антиоксидантных механизмов в результате длительного воздействия на них неблагоприятных факторов окислительного стресса.

У животных, обследованных через 3 месяца после облучения, в тканях селезенки достоверных различий по содержанию продуктов липопероксидации с интактными животными, не было. Сохранялось лишь небольшое (в пределах 20%) превышение концентрации ДК, МДА.

Таким образом, можно считать, что состояние активации окислительного метаболизма в тканях селезенки, вызванное действием ионизирующего излучения в сублетальной дозе, через 3 месяца спонтанно купируется.

Анализ содержания продуктов ПОЛ тканей надпочечников показал, что за первые 3 дня после облучения развилось лишь небольшое и минимально достоверное повышение содержания ДК (на 35,5% относительно интактных животных, p<0,05), содержание остальных определяемых продуктов не имело особенностей.

Рисунок 2 - Содержание продуктов липопероксидации в надпочечниках экспериментальных животных, подвергнутых облучению в дозе 6 Гр

Однако через 1 месяц было выявлено достоверное повышение содержания исследованных продуктов ПОЛ, составившее по ДК – 87,1% (p<0,001) относительно контрольной группы необлученных животных, МДА – 67,0% (p<0,05).

Через 3 месяца степень выявленных нарушений содержания продуктов ПОЛ в гомогенате тканей надпочечников снизилась, однако, они оставались достоверными. Превышение концентрации ДК над показателями интактных животных составило 25,8% (p<0,05), МДА – 41,1% (p<0,05). Эти данные свидетельствуют как о минимальных возможностях для прямой постлучевой активации липопероксидации в тканях надпочечников (что, вероятно, связано с малой пролиферативной и умеренной метаболической активностью данных тканей, небольшим количеством лейкоцитов и других клеток, непосредственно или опосредованно продуцирующих свободные радикалы), так и о малых функциональных резервах антиоксидантных и прочих компенсаторных механизмов. Одной из причин пролонгированного течения нарушений окислительных процессов в надпочечниках может служить повышение их функциональной активности в относительно поздние сроки после облучения, поскольку катехоламины, в частности, адреналин, обладают способностью прямо участвовать в цепных свободно-радикальных процессах в тканях (189).

Таким образом, сравнительный анализ динамики содержания продуктов ПОЛ в тканях селезенки и надпочечников животных, подвергнутых действию внешнего гамма-излучения в сублетальной дозе, позволил прийти к выводу о том, что повышение содержания продуктов липопероксидации в ранние сроки (3 сутки после облучения) было более характерно для ткани с высокой пролиферативной и метаболической активностью (селезенки). Здесь же отмечалась наиболее быстрая динамика коррекции данных нарушений. Ткань с наименее выраженной пролиферативной и метаболической активностью (надпочечники) характеризовалась замедленным развитием реакции свободно-радикального окисления на облучение и продолжительным периодом сохранения нарушений.

1 Боев В.М., Лебедькова С.Ю., Тюрин Е.Н. и др. // «Антропогенные воздействия и здоровье человека»: Научн. практ. конф.- Калуга, 1996.- С.30.

2 Сычик В.И., Стожаров А.Н. Оценка влияния пренатального облучения на функциональное состояние критических органов и систем у детей в отдаленные сроки после аварии на ЧАЭС //Рад. биология и радиоэкология. - 1999. – Т. 39, № 5. - С.500-504.

3 Ушакова Т.И, Аксель Е.М., Бугаева А.Р. Оценка заболеваемости злокачественными новообразованиями детского населения Тульской области через 10 лет после аварии на ЧАЭС //Мед. радиология и рад. безопасность. - 2000. - № 5. - С.42-46.

4 Вершинина С.Ф., Маркочев А.Б., Макаров К.Г. Отдаленные последствия локального рентгеновского облучения //Радиобиология. Т.66, №3. – С.28-32.

5 Новоселова Е.Г. Обмен фосфолипидов в лимфойдных клетках в отдаленные сроки после сублетального гамма-облучения крыс \\Радиобиология. - 1991. - Т31, № 3. - С.352-355.