Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Механизмы чувствительности клеток к факторам внешней среды
1. Чувствительность организмов и клеток к повреждающим факторам
2. Критические периоды эмбриогенеза как модель изучения механизмов чувствительности эмбриональных клеток
3. Свободные радикалы в биологических объектах.
4. Свободно-радикальные реакции как показатель адаптационного стресса при загрязнении среды.
5. Свободно-радикальные реакции в метаболизме эмбриональных клеток
6. Радиационно-химические изменения липидов.
7. Действие малых доз повреждающих воздействий на клетки и организмы.
Глава II. Ионизирующее излучение
1.Виды ионизирующего излучения
2. Эффекты воздействия радиации на живой организм
3. Механизм воздействия электрических и магнитных полей
4. Биологические эффекты действия ЭМП антропогенного происхождения на живые организмы
5. Влияние источников радиочастотного диапазона ЭМП
Глава III. Влияние растворов солей тяжелых металлов
Материалы и методы.
Объект
Общая схема эксперимента
Морфологический метод анализа
Метод привитой сополимеризации
Воздействия солей меди
Воздействие электромагнитного излучения
Режим работы и параметры излучения сотового телефона
Воздействие рентгеновского излучения
Воздействие гамма-излучения 59
Результаты
- Критические периоды эмбриогенеза как модель изучения механизмов чувствительности эмбриональных клеток
- Свободно-радикальные реакции в метаболизме эмбриональных клеток
- Биологические эффекты действия ЭМП антропогенного происхождения на живые организмы
- Режим работы и параметры излучения сотового телефона
Введение к работе
В процессе развития и жизнедеятельности организм неизбежно подвергается воздействию экзогенных факторов. Результат воздействия таких факторов может проявляться в нарушении или модификации нормальных процессов функционирования целого организма или отдельных групп органов или тканей. Известно, что в процессе раннего развития организмов существуют так называемые "критические периоды", в которые резко повышается чувствительность организма к воздействию различных факторов, т.к. происходит детерминация путей дальнейшего развития организма, и любое неблагоприятное воздействие способно нарушить дальнейший ход развития организма (П.Г.Светлов, 1960, Дыбан А.П., 1988). Нет сомнений, что возможность защиты процессов развития от внешних потенциально неблагоприятных техногенных воздействий, как, например, электромагнитных излучений или химических загрязнений, имеет громадное значение для всех живых организмов, подвергающихся таким воздействиям.
Эмбрионы водных животных в критических фазах развития могут служить чувствительными биотестами для оценки токсичности среды, вызванной электромагнитными или химическими загрязнениями (О.П.Мелехова, 1994; О.П.Мелехова, Г.В.Коссова, 1997; патент №2073868).
Однако, термин «малые дозы» до сих пор используется весьма неоднозначно. Малыми считаются такие дозы воздействий, эффекты которых вызваны попаданиями единичных молекул вещества или факторов ионизации в клетку (Герась-кин С.А.,1995). Также экспериментально показано, что область малых доз лежит, как правило, на два порядка ниже летальной дозы (ЛД50) для данного объекта (Бурлакова,1992). Однако, для каждого воздействия и для каждого вида организмов ЛД5о сугубо индивидуально. Существующие стандарты загрязнений учиты вают состояние взрослых организмов, не рассматривая эмбриональное развитие исследуемых объектов.
Однако более подробное изучение данной проблемы показало, что и химические, и электромагнитные воздействия в диапазоне малых доз нарушают эмбриональное развитие, что выражается в его замедлении или остановке, тератогенезе и гибели. При этом обнаружена нелинейная динамика реагирования эмбриональных объектов на применение воздействия, с достоверным усилением эффекта при действии слабых доз. Характер аномалий, возникающий после облучения на разных стадиях развития, отражает положение в эмбрионе детерминирующихся зачатков, что подтверждает представления о механизмах чувствительности эмбриональных клеток, развиваемые на кафедре эмбриологии (Мелехова О.П., 1976,2001). Реакцию эмбрионов на повреждающие факторы в первые часы после воздействия исследовали по изменению уровня свободнорадикальных процессов, определяемого методами привитой сополимеризации и радиометрии (Козлов Ю.П., 1970, Мелехова О.П., 1976). Обнаружено, что все примененные нами воздействия в дозах более низких, чем считающиеся предельно допустимыми, нарушают окислительно-восстановительный гомеостаз эмбриональных клеток, показателем которого может служить интенсивность свободнорадикальных реакций.
Эмбрионы водных животных, являясь уникальным объектом для исследования повреждений различными токсическими агентами, позволяют наглядно демонстрировать последствия субклеточных процессов, возникающих в момент воздействия. При развитии зародыша эти скрытые изменения быстро проявляются в виде уродств, изменения скорости или остановки эмбриогенеза. Это обстоятельство делает зародыши удобным объектом для тестирования слабых повреждающих воздействий. Особенность предлагаемого в данной работе подхода за ключается в использовании в качестве теста на чувствительность эмбриональных клеток измерения уровня свободно-радикальных реакций. Для измерения используется радиоактивный индикатор, который вводят в инкубационную сре ду.
Предпосылками нашей работы послужили исследования научной группы О.П. Мелеховой, в которых были применен параметр клеточного метаболизма - уровень СР-реакций - для исследования физико-химических механизмов диффе- ренцировки, а также для биоиндикаций химических и радиационных загрязнений водной среды (патент №2073868 и справка о приоритете 93002685/25/002367).
Целью данной работы стало изучение влияния малых доз химических (на примере солей тяжелого металла - меди) и электромагнитных воздействий ( как радиационных, так и не радиационных ) на развитие африканской шпорцевой лягушки Xenopus laevis.
Критические периоды эмбриогенеза как модель изучения механизмов чувствительности эмбриональных клеток
Исторически термин и понятие "критический период" за родился на рубеже XIX и XX веков в экспериментально-эмбриологических работах по влиянию повреждающих факторов внешней среды на развитие. Эта проблема получила широкое развитие благодаря работам А.Вейсмана. Экспериментируя на личинках и куколках бабочки Chrysonomus phlaes, A.BeftcMaH(Weisman,l 889,1894,1895) показал, что длительные температурные влияния, отклоняющиеся от физиологического оптимума, сказьшаются у взрослых особей изменением ряда признаков развития. В исследованиях Мерифилда (Merrifield,1894), Фишера (Fischer,1895, 1901-1903), Штандфуса (Standfuss,1896) и др. на насекомых был выяснен интересный факт, а именно: " В проведенных экспериментах, - писал Штандфус (Standfuss,1896,c.324), - выявляются строго определенные фазы развития, являющиеся чрезвьиайно реакционноспособными по отношению к примененным факторам». Такие в высшей степени чувствительные периоды обнаруживались на стадиях яйца и личинки при повышенной температуре (В.Ф.Пучков, 1978). Термин "критические периоды" еще в 1897 году ввел ботаник П.И.Броунов . Он говорил о периодах наибольшей чувствительности сеянцев злаков, всходов картофеля и иных растений. Он считал, что в эмбриональном и постэмбриональном развитии происходит смена периодов, во время которых организм стоек к различным воздействиям, на периоды, когда он чувствителен в равной мере к действию разнообразных агентов. Ц.Р.Стоккард в 1921 году положил начало представлениям критических периодах развития животных организмов. Он представил себе онтогенез как ряд последовательных этапов, различающихся скоростями развития. Критические периоды характеризуются наибольшей скоростью развития. На ранних стадиях эмбриогенеза эти периоды являются критическими для всего организма в целом, на более поздних стадиях имеются критические стадии в развитии отдельных органов. Внешние факторы, к которым особенно велика чувствительность в эти периоды, могут ускорять, замедлять или совсем приостанавливать развитие (Б.П.Токин, 1987).
Критические периоды развития стали предметом пристального внимания фено-генетиков, использовавших факторы внешней среды в качестве одного из основных методов изучения действия генов в онтогенезе, причем одним из излюбленных объектов исследования стал рисунок крыла бабочек. Было выяснено (Schwanwitsch, 1924; Kohler, 1932), что этот рисунок состоит из отдельных морфологически хорошо различимых компонентов (полоски, пятна, жилки), легко поддающиеся количественному учету. Кюн ( Kuhn, 1926), сверяя температурные дефекты рисунка крыла бабочки-перламутренницы с нормальными ее рисунками, установил, что для любого из компонентов рисунка имеется свой чувствительный (критический) период. Фельдотто ( Feldotto, 1933) и Вулькопф (Wulkopff, 1936) на другом объекте ( личинки амбарной огневки) подтвердили данные Кюна. Б.Н.Шванвичем (1937) выяснена также закономерность - критические периоды развития всегда предшествуют морфологической дифференциации (В.Ф.Пучков,1978).
Некоторые исследователи предполагают, что периоды развития, характеризующиеся интенсивно идущими процессами дифференциации, являются высокочувствительными к разнообразным внешним воздействиям (Светлов). В некоторые периоды развития зародыши стойки или чувствительны к ряду внешних факторов, причем реакция их на воздействие бывает однотипной (так же, как реакция мускула или нерва глаза оказывается однотипной при действии мно гих раздражителей). Но таких критических периодов, во время которых зародьпп одинаково чувствителен к действию всех внешних факторов среды, не существует (Дыбан, 1988).
Многие факты не позволяют говорить о чередовании стойких и нестойких этапов в индивидуальном развитии животных. Вместе с тем нельзя отрицать своеобразия реагирования зародыша на разных этапах эмбриональной жизни. Существует определенный набор фактов, говорящих в пользу критических периодов у различных групп позвоночных. Таковыми являются, например, начало га-струляции у рыб и амфибий, у млекопитающих - стадия бластоциста в период ее имплантации в стенку матки.
Представляют интерес взгляды на эмбриональное развитие Р.Гольдшмидта (1927,1932). Он рассматривал онтогенез как "координированную систему скоростей развития". Критические периоды - это " узловые точки " пересечения кривых скоростей различных реакций. В эти периоды гармонически сочетаются, "пересекаются" независимые до этого процессы развития, что обусловливает нормальное развитие. Эти периоды схождения ранее независимых процессов развития совпадают со временем детерминации. Повышенная в эти периоды чувствительность обусловливается большой скоростью и разнообразием "перекрещивающихся" процессов развития, ибо координация этих процессов лабильна и может быть легко нарушена при действии внешних агентов. Эти мысли близки к некоторым современным высказываниям (Б.П.Токин, 1987). Вопрос о закономерной связи чувствительных периодов с работой морфогенети-ческих систем был подвергнут обстоятельному анализу в работе Ф.Э.Лемана (1937), ставившего целью сравнить между собой изменения процессов развития у позвоночных при оперативных вмешательствах, химических воздействиях и при мутациях. На основании собственных и литературных данных Ф.Э.Леман (1937, с.23) сделал важные выводы. " Может служить правилом, - писал он, - что критические, или чувствительные, периоды в закладке органов появляются незадолго до той фазы, когда окончательно устанавливается развитие данного органа ". И далее:" Процесс детерминации, как это стало очевидным благодаря оперативному методу, может подвергаться воздействию и химических веществ. Характерно, что химическое воздействие особенно возможно в течение чувствительных фаз, которые продолжаются лишь сравнительно короткое время". И, наконец, сопоставляя проявление экспериментальных нарушений развития с наследственными, "процессы развития организатора могут изменяться под действием не только химических средств, но и факторов, содержащихся в ядре". Из работы указанного автора с очевидностью вытекает вывод о том, что критические периоды, периоды детерминации и проявление действия наследственных задатков фокусируются в одной и той же точке и являются составными элементами механизма работы формообразовательных аппаратов (В.Ф.Пучков,1978).
Свободно-радикальные реакции в метаболизме эмбриональных клеток
В развитии зародышей многих видов животных уже на стадии зиготы (оплодотворенная яйцеклетка) складывается определенная региональность метаболических процессов. Считается, что такая региональность может быть основой первичного акта дифференцировки, происходящего во время гаструляции. На примере бесхвостых амфибий методом привитой сополимеризации и гисторадиоав-тографии показана устойчивая корреляция по месту и времени повышения уровня свободноорадикальных (СР) процессов в раннем эмбриогенезе с процессом детерминации, то есть приобретения генетическим аппаратом зародышевых клеток готовности к активности определенных для каждого типа ткани групп генов. При этом высказано предположение, что в начале дивергентной дифференци-ровки зачатков, при узком выборе альтернатив дальнейшего развития уровень обязательного метаболизма клетки может играть существенную роль для определения режима работы ядра, в частности для включения транскрипционных процессов (Мелехова, 1976,1977). На основании этих и других данных, полученных тем же методом (Остроумова и др., 1978), была разработана гипотеза параметрического управления дифференцировкой (Chernavskii et al.,1980). Однако механизмы связи генной экспрессии с метаболическими окислительно-восстановительными процессами, идущими с образованием свободных радикалов, не ясны. Исследование методом привитой сополимеризации, седиментаци-онного и радиоиндикаторного анализа субклеточной локализации СР-реакций в клетках зародышей амфибий различного возраста показало, что период эмбриогенеза, когда активируется транскрипционная функция ядер и интенсивно идут процессы детерминации, существенный вклад в общий уровень радикалообразо-вания вносят ядра, а позже, при наступлении личиночных стадий и, соответственно, периода терминальной дифференцировки, когда интенсивно идет трансляционный этап специфических белковых синтезов, резко (в 10 раз) возрастает уровень радикалообразования в митохондриях (Мелехова с соавт.,1982). В той же работе было обнаружено, что определенный вклад в клеточные метаболические процессы, идущие по свободно-радикальному механизму, вносит окисление желтка (Мелехова с соавт.,1988).
Следующим шагом в выяснении роли СР процессов в регуляции дифференцировки в эмбриогенезе было выявление биохимических субстратов СР-реакций в зародышевых клетках. Новые пути к пониманию этих механизмов, по-видимому, открывает исследование субстратов СР реакций в эмбриональных клетках, показавшее тесную связь их с мембранными мессенджерами -фосфоинозитидами (Мелехов, Косова и др., 1988; Мелехова, 1990). Используя метод тонкослойной хроматографии, авторы обнаружили активное включение используемого нами радиоактивного индикатора в фосфоинозитиды. Известно, что эти мембранные фосфолипиды служат началом раздваивающегося на мембранную и цитоплазматическую ветви пути передачи сигналов, оперирующего множеством функций клетки, и в том числе, играющего роль в управлении делением и дифференцировкой клеток (Berridge,1993).
Компоненты плазматических мембран - фосфоинозитиды (ФИ) являются веществами, необходимыми для опосредования клеткой внешних сигналов, - вторичными мессенджерами (Berridge, Irvine, 1984). Мембранные белки, принимающие сигнал, высокофосфорилированы ( с участием ГТФ), они активируют усилительный фермент, находящийся на внутренней стороне мембраны, -фосфолипазу С, которая расщепляет мембранный липид фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат на диацилглицерол и инозитолтрифосфат. Последний вызывает освобождение кальция из эндоплазматического ретикулума. Кальций активирует протеинкина-зу, и этим актом начинает каскад фосфорилирования белков, ведущей к ответной реакции клетки. В частности, изучен путь воздействия через систему фосфоино-зитидов на процессы клеточного деления: при этом активируется механизм обмена ионов, выкачивающий ионы водорода из клетки, в результате чего повышается внутриклеточный рН, а это вместе с мобилизацией внутриклеточного кальция запускает синтез РНК и белков в фазе G ь необходимой для подготовки клетки к репликации ДНК (Berridge, Irvine, 1984). Надо отметить, что в опытах Мелеховой с соавторами(1988) получены сведения о том, что радикалообразование в липидах в эмбриональном периоде идет гораздо активнее, чем у личинок (через 2 суток после вылупления); включение метки во фракцию ДНК наиболее высокое во время дробления, когда синтез ДНК имеет максимальную возможную для данного вида животных скорость, а затем снижается и остается примерно на одном уровне во время всего исследованного периода. Включение метки во фракции РНК и белков увеличивается с возрастом, причем растет особенно резко в периоды, предшествующие активации транскрипции (ранняя бластула) и специфического белкового синтеза (органогенез).
В свете этих данных можно предположить, что включение метки и С-АА во фракции ДНК и РНК, ДНП и РНП, а также в белки в значительной мере связано именно с фосфорилированием цитоплазматических и ядерных белков. Подтверждением этого мнения служат опыты с инкубацией зародышей в предгаст-руляционном периоде в присутствии динитрофенола (ДНФ) и 14 С -АА одновременно (Мелехова, Косова и др.,1988). Оказалось, что действие разобщающего окислительное фосфорилирование ДНФ вдвое снижает уровень радикалообразо-вания, оцениваемый по реакции свободно-радикальной сополимеризации, и прекращает развитие зародыша (гаструляция не наступает, хотя жизнь зародыша еще некоторое время продолжается).
Биологические эффекты действия ЭМП антропогенного происхождения на живые организмы
Источниками радиочастотного диапазона (РЧ) (3 кГц-300 ГГц) ЭМП в окружающей среде являются различные радиопередающие и принимающие устройства радары, радиолокационные станции и т.д.
Широкое распространение источников РЧ излучений, ставит задачу оценки экологической защищенности различных экосистем в целом и их компонентов. Одна из таких работ была проведена в 1993-1995 гг. в рамках экологических программ Министерства обороны РФ, когда проводилась оценка влияния ЭМП (источник радар) на здоровье среды (В.М. Захаров, А.Т. Чубинишвили и д.р, 2000). Регистрировалось состояние отдельных компонентов экосистемы (почвенные беспозвоночные, растения, млекопитающие), подвергавшихся облучению электромагнитных волн радиодиапазона. Анализ состояния организмов проводился по морфо-генетическим и физиологическим показателям. В структуре сообществ почвенной фауны (микроартоподы-сапрофаги и гамазовые клещи) и их распределении по почвенным горизонтам не было выявлено существенных изменений под действием ЭМП. Обнаружено изменение общего состояния березы повислой, как по показателям стабильности развития, так и по показателям эффективности фотосинтеза. Изменение фотосинтетической активности является физиологической реакций, которая может исчезать с течением времени, изменение же морфологии листа, происходящее в период его формирования, сохраняется в течение всего вегетационного периода. Серьезные изменения в иммунологических и морфологических показателях состояния организма были выявлены у всех исследованных видов млекопитающих (рыжей и серой полевок, полевой и лесной мышей, обыкновенной бурозубки). Причем физиологические реакции имели обратимый характер и исчезали через несколько дней после завершения облучения, в то время как морфологические изменения были необратимыми.
В работе Воронковой Е.В., Григорьева Ю.Г. (1996) изучалось влияние ЭМП с не-сущей частотой 400 МГц, ППЭ 260 и 130 мкВт/см , экспозиция 30 суток, в натурных условиях при импульсном режиме работы РЛС специального назначения на семена сельскохозяйственных культур (ячменя, гречихи и картофеля). Цитогене-тические исследования (выход хромосомных аббераций) показали достоверное увеличение клеток с нарушениями в экспериментальной группе по сравнению с контролем. Увеличение хромосомных аббераций было также обнаружено при об лучении ЭМП воздушно-сухих семян и проростков салата (несущая частота 1,2ГГц, частота модуляции 0,12 Гц, длительность импульса 16мс, ППЭ - 0,5;5,0; 25 мВт/см2, облучение проводили повторно в течение 4 сут. по 30 мин.) (Ю.Г. Григорьев, Л.В. Невзгодина и др., 1996)
Обширное исследование было проведено в Латвии в районе расположения РЛС (г. Скруда), которая функционировала в течение 28 лет. РЛС имела следующие параметры: 154-162 МГц, импульсная мощность каждого из четырех передатчиков 1,25 МВт, длительность импульса 0,8 мс при скважности 50, горизонтальная поляризация и является аналогичной РЛС Габала. При дендроэкологическом анализе рассматривали срезы сосен в возрасте 60-100 лет. Оказалось, что толщина прироста деревьев значительно уменьшалась в годы электромагнитного воздействия (уменьшение стало статистически достоверным на 3-5 год работы РЛС) (V. Balodis et al, 1996). Наблюдения за гнездовьями птиц, показали, что заселенность птицами территории, прилегающей к РЛС достоверно ниже по сравнению с контрольной территорией. Цитогенетический анализ клеток крови коров с фермы расположенной вблизи РЛС, показал повышенное количество генетических повреждений и случаев аномального гематопоэза (V. Balodis et al, 2000)
Г.В. Козьмина, А.Г. Ипатова и др. (1999) проводили исследование влияния радиолокационных станций на фитоценозы, зооценозы, микробиоценозы. Эксперименты по облучению насекомых проводили в поле СВЧ-излучения с Х=3см и ППЭ= 150-200 мВт/см2 и экспозиции от 1 до 25 минут. В двухлетнем полевом эксперименте проводилось облучение вегетирующих растений в течение световых дней двух летних месяцев (июнь-июль) с помощью СВЧ-установок с длиной волны 3 и 10 см и различными уровнями ППЭ от 0,15 до 1,3 мВт/см2 при Х-3 см и от 4,8 до 12,8 мВт/см2 Х=10 см. ППЭ в зависимости от расстояния от источника излучения, составляла: на длине волны 3 см - 0,15-1,3 мВт/см , а на длине волны 10 см - 4,8-12,8 мВт/см . Оказалось, что используемые в эксперименте мощности СВЧ-излучения достаточны, чтобы вызвать летальный исход у всех исследованных насекомых под лучом. Облучение сельскохозяйственных растений (картофель, пшеница) с аналогичными энергетическими характеристиками не вызывало их поражения и потерь урожая. Следовательно, отдельные виды насекомых оказываются значительно менее резистентны к тепловому СВЧ-воздействию по сравнению с сельскохозяйственными растениями.
Исследования проведенные Ч. Асабаевым, Т.Ю. Бончковской (1973) позволили им сделать вывод о высокой чувствительности птиц (попугаев) к СВЧ полю — по-рог чувствительности птиц располагался ниже 2 мкВт/см . При воздействии поля микроволнового СВЧ поля, также отмечали нарушение поведения муравьев, которые теряли способность "информировать" собратьев об источнике пищи.
В результате исследования, проведенного В.И. Рыбниковой (1982) о влиянии СВЧ электромагнитных волн интенсивностью 20-40 мВт/см на некоторые биологические объекты микроорганизмов (сальмонелл, золотистого стафилококка), установлено, что у облученных микроорганизмов изменяются морфологические признаки, которые передаются по наследству, биохимические свойства. Следовательно, микроволны могут действовать подобно мутагенному фактору.
Режим работы и параметры излучения сотового телефона
Рассмотрим аномалии развития, возникающие под действием исследуемых агентов. Необходимо прежде всего отметить наличие одного «набора» уродств для всех видов воздействия. В тех кладках икры, в которых интактные зародыши плохо и неравномерно развиваются,) можно наблюдать такие же аномалии. Тип 1 . Нормально развивающийся зародыш с четко видимым отслоением покровных тканей, возможно в результате отека - в районе сердца или брюшной полости (указано стрелкой). Как правило, можно определить стадию развития. Тип 2. Отсутствие дифференцировки на отделы тела. Зародыш представляет собой клеточную массу, приближающуюся по форме к форме нормального зародыша на стадии 25. Однако, в оптический микроскоп практически невозможно увидеть какие-либо структуры, присущие данной или близкой стадии развития. Как правило, видна присоска и иногда заметна легкая выпуклость глазного пузыря. Этот тип аномалий возникал чаще всего при воздействии сильных раздражителей, тогда как более мягкие агенты вызывают либо возникновение первого типа, либо тип 3. Тип 3. Искривление осевого зачатка. В норме нервная трубка и лежащая под ней хорда представляют собой хорошо выраженную структуру, заметную извне, без изгибов. У зародышей опытных групп при воздействии изотопом кобальта чаще всего наблюдалось искривление в горизонтальной плоскости, когда отклонения шли вбок. Они не сильно деформировали зародыш и, при доведении этой группы до вылупления, зародыши практически не отличались от контроль ной группы. При воздействии рентгеновского облучения наиболее сильно деформирующей осевой зачаток является вертикальная деформация в области сердца, как возникающие отеки. Зародыши с вертикальными деформациями, нервной трубки и хорды могут дожить до вылупления, но до метаморфоза, как правило, не доходят. Исключения составляют аномалии, затрагивающие хвостовой отдел. Тип 4. Отставание в развитии с мелкими аномалиями всех типов. Это уже описанные случаи возникновения мелких отеков, легких искривлений хвоста и т.д. Такие зародыши развиваются несколько медленней контрольной группы эмбрионов, но, в конце концов, развитие нормализуется. Тип 5. Еще один тип нарушений связан с задержкой развития на 7-8 стадий. Потом разрыв увеличивается при отсутствии видимых нарушений формы тела. В результате зародыши погибают
Для выяснения причин и генезиса этих аномалий были проведены гистологические исследования.
Необходимо отметить, что зародыши из опытных групп всегда более рыхлые по строению, нежели контрольные эмбрионы. Возможно, при воздействии неблагоприятных факторов ослабляются межклеточные контакты в поверхностных тканях, и зародыш становится более уязвимым при механических воздействиях. Возможно, изменяется и водно-солевой обмен, при этом клетки становятся более обводненными. Исходя из данных Кертиса и Пастельса (Curtis, 1962; Pasteels,1964) можно предположить, что смещение детерминирующего фактора относительно уже отчасти детерминированного материала приводит к диспропорции скорости гаструляции в латеральном направлении. В этом случае развивается ассиметричный зародыш. В этих случаях ассиметричными оказываются и все органы — производные нервной трубки или зависящие от нее в развитии. Возможно, в нашем случае имеет место нарушения процессов передвижения клеточных масс во времени и пространстве под действием химических факторов. На поперечных срезах зародышей видно, что изменен просвет нервной трубки в опытной группе. Также очевидна разница в строении клеток хорды — в опытном образце клетки более плотные и вычленить границы хорды сложно. Клетки зародыша лежат менее компактно. Еще раз отметим, что эффекты воздействия малых доз как химических, так и электромагнитных факторов стадиоспецифичны, то есть вызывают сходный набор аномалий развития. Эти аномалии определяются наибольшей чувствительностью к поражающим факторам детерминирующихся зачатков. В нашей работе использованы стадии развития, когда последовательно детерминируются зачатки органов чувств и также инициируется формирование и удлинение всего осевого комплекса.
Показано, что общая интенсивность свободнорадикальных реакций в эмбриональных зачатках связана с обменом фосфоинозитидов и может определять межклеточные взаимодействия в детерминирующихся зачатках (Мелехова О.П., Косова Г.В., и др., 1988). Таким образом, изменения уровня свободнорадикальных процессов, наблюдаемые нами в ранние сроки при воздействиях, могут играть решающую роль в генезисе аномалий.
В связи со столь наглядными проявлениями аномалий развития этот эмбриональный тест объект был использован при экологическом мониторинге экологического состояния природных вод в окрестностях предприятия атомной промышленности. А также методом привитой сополимеризации были проведены исследования способа определения жизнеспособности спермы и зародышей осетровых рыб после криоконсервации. (Патент № 2233142)
