Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1 Действие ионизирующей радиации на организм 8
1.1.1 Опустошение красного костного мозга 8
1.1.2 Влияние облучения на пролиферацию клеток костного мозга ... 11
1.1.3 Мутагенное действие ионизирующего излучения 15
1.2 Адаптогены - противолучевые средства природного происхождения 20
1.3 Химический состав и физиологические основы действия зоотоксинов на организм 24
1.3.1 Яд пчелы 24
1.3.2 Яд саламандры 29
1.3.3 Яд жабы 32
1.4 Общие адаптационные реакции организма 35
2. Материалы и методы исследований 42
3. Результаты и их обсуждение 49
3.1 Состояние красного костного мозга и процессов СРО в сыворотке крови после курсового введения зоотоксинов интактным животным 49
3.2 Радиозащитное действие зоотоксинов на систему кроветворения при однократном гамма - облучении 56
3.3 Противолучевые свойства зоотоксинов в условиях фракционированного гамма - облучения 69
Заключение 85
Выводы 87
Литература 88
Приложения 105
- Действие ионизирующей радиации на организм
- Влияние облучения на пролиферацию клеток костного мозга
- Состояние красного костного мозга и процессов СРО в сыворотке крови после курсового введения зоотоксинов интактным животным
- Радиозащитное действие зоотоксинов на систему кроветворения при однократном гамма - облучении
Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблема снижения радиочувствительности биологических объектов является одной из центральных в современной радиобиологии Обострение радиоэкологической ситуации ставит новые задачи в поиске средств защиты от однократного, фракционированного (многократного), а также хронического облучения Эффективность классических радиопротекторов резко снижается в условиях фракционированного облучения, а также при снижении мощности воздействия (Гончаренко, Кудряшов, 1996, Ярмоненко, Вайнсон, 2004) В решении указанной проблемы важная роль принадлежит поиску противолучевых средств природного происхождения, объединенных в группу адаптогенов, которая включает зоо- и фитопрепарты, в том числе и зоотоксины (Васин, 1999, Кудряшов, Гончаренко, 1999)
Зоотоксины представляют собой сложные, многокомпонентные смеси, которые могут одновременно воздействовать на многие регуляторные и исполнительные системы организма и обладают высокой биологической активностью, а также способностью вызывать общие адаптационные ответные реакции стресс, активация, тренировка (Крылов, 1990, Корягин, Ерофеева, 2004) Это позволило предположить наличие у них адаптогенных свойств и способность повышать неспецифическую резистентность при воздействии неблагоприятных факторов различной природы
Костный мозг является критическим органом, состояние которого определяет глубину радиационного поражения и вероятность гибели облученного организма (Материй и др, 2003) Количество выживших кроветворных клеток, степень ингибирования процессов клеточного деления, а также уровень хромосомных аберраций определяют способность кроветворной ткани к регенерации (Ярмоненко, Вайнсон, 2004) Возможное радиозащитное действие ядов животных на процессы пролиферации и генетический материал кроветворных клеток практически не исследовано
В связи с вышесказанным в работе эти показатели были выбраны в качестве критериев оценки противолучевых эффектов зоотоксинов
На основании существующих предпосылок была изучена возможность многократного введения животным малых (в десятки раз ниже летальных) доз ядов пчелы медоносной (Apis melliferd), жабы зеленой (Bufo vindis) и саламандры пятнистой (Salamandra salamandra) для защиты системы кроветворения в условиях однократного и фракционированного у-облучения Кроме того, исследовано состояние красного костного мозга и активность свободнорадикальных процессов в сыворотке крови при курсовом введении зоотоксинов экспериментальным животным в условиях относительной нормы
Цель работы
Изучить механизмы радиозащитного действия курсового введения малых доз ядов пчелы, жабы и саламандры на систему кроветворения лабораторных животных в условиях однократного и фракционированного (многократного) у-облучения в дозах 1,5 и 3,0 Гр
Задачи
-
Исследовать влияние курсового введения малых доз ядов пчелы, саламандры и жабы на состояние красного костного мозга (общее количество кроветворных клеток, уровень их пролиферативной активности, процентное содержание аберрантных метафаз) и процессы свободнорадикального окисления (СРО) (определение параметров индуцированной хемилюминесценции) в сыворотке крови крыс в условиях относительной нормы
-
Оценить профилактическое радиозащитное действие ядов пчелы, жабы и саламандры на систему кроветворения лабораторных животных в условиях общего однократного у-облучения в дозах 1,5 и 3,0 Гр по количеству клеток красного костного мозга, митотическому индексу, уровню хромосомных аберраций и концентрации малонового диальдегида (МДА) в
крови
3 Определить радиопротекторное действие предварительного
введения ядов пчелы, жабы и саламандры на красный костный мозг лабораторных животргых при фракционированном у-облучении в суммарных дозах 1,5 и 3,0 Гр по количеству кроветворных клеток, их митотической активности, проценту аберрантных клеток и уровню МДА в крови
Научная новизна исследования
Впервые показано, что многократное введение ядов пчелы, жабы и саламандры в дозах, вызывающих формирование адаптационной реакции устойчивой активации, сопровождается снижением активности свободнорадикальных процессов в сыворотке крови и ингибированием (за исключением яда жабы) активности процессов пролиферации в кроветворной ткани костного мозга лабораторных животных Установлено, что исследуемые зоотоксины не оказывают повреждающего действия на генетические структуры кроветворных клеток
Впервые выявлено, что многократное профилактическое введение крысам малых доз ядов пчелы, жабы и саламандры сопровождается развитием резистентности, позволяющей успешно защищать красный костный мозг в условиях однократного у-облучения в дозах 1,5 и 3,0 Гр К наиболее значимым среди выявленных механизмов радиозащитного действия исследуемых зоотоксинов можно отнести повышение устойчивости кроветворных клеток, уровня их пролиферативной активности и снижение активности процессов перекисного окисления липидов в крови животных
Впервые обнаружено, что введение зоотоксинов сопровождается
развитием длительной радиорезистентности и снижает повреждающее
воздействие ионизирующей радиации на систему кроветворения, в частности
на генетический материал кроветворных клеток в условиях
фракционированного у-облучения
Практическая и теоретическая значимость работы
Исследование радиозащитного действия курсового введения малых доз ядов саламандры, пчелы и жабы на пролиферативную активность и
генетический материал кроветворных клеток в условиях однократного и фракционированного у-облучения позволяет расширить представления о механизмах неспецифической радиорезистентности и предполагает возможность создания на основе этих биологически активных веществ препаратов-адаптогенов, повышающих радиорезистентность организма Практическая значимость применения зоотоксинов в м&чых дозах заключается в том, что они могут рассматриваться как препараты выбора в условиях фракционированного и, возможно, хронического воздействия ионизирующей радиации
Основные положения, выносимые на защиту
-
Адаптационная реакция устойчивой активации, вызванная многократным введением крысам зоотоксинов, сопровождается возникновением состояния радиорезистентности системы кроветворения в условиях общего однократного у-облучения в дозах 1,5 и 3,0 Гр
-
Состояние радиорезистентности, развивающееся в ответ на многократное введение ядов пчелы, жабы и саламандры, является длительным и позволяет успешно защищать систему кроветворения в условиях фракционированного у-облучения в суммарных дозах 1,5 и 3,0 Гр, увеличивая количество выживших кроветворных клеток (за исключением яда саламандры) и повышая их пролиферативную активность у крыс
-
Курсовое введение малых доз зоотоксинов саламандры, пчелы и жабы, приводящее к развитию адаптационной реакции устойчивой активации, снижает активность свободнорадикальных процессов, не оказывает мутагенного действия, ингибирует (за исключением яда жабы) пролиферативную активность кроветворной ткани красного костного мозга у интактных животных
Апробация работы Результаты работы были обсуждены на III Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования
в системе образования» (Тамбов, 2005, 2006), VIII Всероссийском 6
популяционном семинаре «Популяции в пространстве и времени» (Нижний Новгород, 2005), конференции Сибирского государственного медицинского университета «Естествознание и гуманизм» (Томск, 2005), III Европейском конгрессе «European Congress on Social Insects» (Санкт-Петербург, 2005), 10-й международной Путинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пушино, 2006), VIII международном конгрессе «International society for adaptive medicine (ISAM)» (Москва, 2006), XII Всероссийской научно-практической конференции «Апитерапия сегодня» (Рыбное, 2006), XI Нижегородской сессии молодых ученых (Нижний Новгород, 2006)
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа в объеме 111 листов состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, собственных результатов и их обсуждения, заключения, выводов, приложения и списка литературы Библиографический указатель включает 177 источников литературы (137 отечественных и 40 иностранных) Диссертация иллюстрирована 25 таблицами и 9 рисунками
Действие ионизирующей радиации на организм
Поглощение организмом млекопитающего энергии ионизирующей радиации приводит к развитию острой или хронической формы лучевой болезни. Острая лучевая болезнь (ОЛБ) возникает в результате общего однократного относительно равномерного облучения. Хроническая лучевая болезнь (ХЛБ) - самостоятельная нозологическая форма лучевого поражения, развивающаяся при продолжительном облучении организма в малых дозах (Ярмо-ненко, Вайнсон, 2004).
Биологический эффект при прочих равных обстоятельствах прежде всего определяется величиной и мощностью дозы, уменьшаясь по мере пролонгирования облучения во времени. Различают следующие степени тяжести ОЛБ у крыс (Бесядовский и др., 1978): ОЛБ I (легкой) степени (3-5 Гр); ОЛБ II (средней) степени (5-8 Гр); ОЛБ III (тяжелой) степени (8-12 Гр); ОЛБ IV (крайне тяжелой) степени (от 12 Гр и выше). Клинические формы ОЛБ: костномозговая, переходная, кишечная, ток семическая, церебральная. Критической системой, степень поражения которой определяет тяжесть и исход лучевой болезни при дозах до 10 Гр, является система кроветворения и, в первую очередь, костный мозг (Ярмоненко, Вайнсон, 2004). Кроветворная система состоит из нескольких пулов: пул стволовых клеток, делящийся и созревающий пул, только созревающий пул, а также пул функциональных клеток периферической крови. Клеточные пулы различаются по радиочувствительности. Наибольшей радиочувствительностью обладает пул стволовых клеток, а наименьшей - пул созревающих клеток и пул элементов периферической крови. Пул делящихся и созревающих клеток занимает промежуточное положение по радиочувствительности (Бонд и др., 1971). Ростки кроветворения также различаются по радиочувст вительности. У всех видов животных наиболее радиорезистентны клетки гранулоцитарного ростка, а наиболее радиочувствительны лимфоидные и эритроидные клетки костного мозга (Белоусова и др., 1979).
Первоначальные количественные исследования динамики опустошения костного мозга показали, что этот процесс можно подразделить на несколько фаз (Горизонтов и др., 1983). Первая фаза (через 2-3 часа после облучения) характеризуется относительным постоянством общего количества клеток костного мозга. Во второй фазе продолжающейся около 4 часов (через 3-7 часов после облучения), наблюдается интенсивное опустошение костного мозга, количество клеток в нем убывает практически на половину. Зависимость общего количества миелокариоцитов в бедренной кости от дозы незначительна, но для отдельных клеточных популяций она проявляется достаточно четко (Квачева, 2002). В третьей фазе темп опустошения замедляется, становится одинаковым при облучении во всех дозах и подчиняется экспоненциальной зависимости. Продолжительность течения этой фазы пропорциональна дозе облучения. (Eliasson, Vassali, 1988).
Наиболее важное проявление лучевого повреждения кроветворных органов - клеточное опустошение. Снижение количества клеток после облучения может быть следствием торможения процессов пролиферации (радиационный блок митоза), массовой гибели клеток и продолжающегося поступление клеток в периферическую кровь (Владимиров, Джаракьян, 1982). У нормальных необлученных животных поступление клеток в кровь находится в динамическом равновесии с темпом клеточной репарации, благодаря чему количественный состав клеток костного мозга поддерживается на одном и том же уровне. Под влиянием облучения это равновесие нарушается (Ярмоненко, 1969).
Основной феномен клеточного опустошения радиочувствительных органов и тканей - радиационная гибель клеток - включает в себя интерфазную и репродуктивную гибель клеток с двумя типами клеточного танатогенеза -апоптозом и некрозом (Мазурик, Михайлов, 1999).
Интерфазная гибель - это гибель клетки в интерфазе до вступления ее в первый послелучевой митоз, т.е. в первые часы после облучения, как правило, путем апоптоза. У всех животных в интерфазе гибнут лимфоидные клетки. В костном мозге крыс такому типу клеточной гибели подвержены лимфоидные, эритроидные и молодые гранулоцитарные клетки (Белоусова и др., 1979). В ответ на воздействие ионизирующей радиации часть поврежденных клеток становится кандидатами на гибель в процессе репродукции, т.е. в митозе или после него - репродуктивная гибель. Это связано с несостоятельностью или неэффективностью репарации двунитевых разрывов ДНК (Radford, 1986).
Установлено, что как репродуктивная, так и интерфазная гибель клеток могут проявляться в обеих формах танатогенеза. Экспериментально показано, что ранняя гибель кроветворных клеток осуществляется путем апоптоза (Квачева, Власов, 1997). Некротическая форма гибели клеток наблюдается при облучении в высоких, летальных дозах (Кудряшов, 2004).
В настоящее время рассматривается роль «эффекта свидетеля» («bystander effect») в радиационно-индуцированной гибели клеток. При воздействии радиации в малых дозах часть клеток в облучаемой популяции, через которые прошли треки ионизирующих частиц, может секретировать факторы, влияющие на функционирование и выживаемость другой части клеток этой же популяции, через которые соответствующие частицы не проходили (Mothersill et al., 2002). Как показали исследования, в состав секретируемых веществ могут входить активные формы кислорода (АФК), продукты пере-кисного окисления липидов (ППОЛ), окись азота, белок р53, цитокины и другие биологически активные вещества. Этот эффект может возникать и в результате непосредственных контактов между облученными и необлучен-ными клетками (Кудряшов, 2004).
Влияние облучения на пролиферацию клеток костного мозга
Задержка вступления клеток в митоз и задержка деления являются одной из реакций клеток на воздействие ионизирующего излучения (Лобачевский, Фоминых, 1991). У необлученных животных в костном мозге отсутствуют суточные колебания пролиферативной активности, наблюдаемые в других тканях. Это можно рассматривать как результат специфической функции этой ткани, осуществляемой равномерно на протяжении суток (Владимиров, Джаракьян, 1982).
При облучении первым заметным изменением является немедленное снижение митотического индекса (доли клеток, находящихся в стадии митоза), которое сопровождается фактическим прекращением увеличения количества клеток. Временное отсутствие митотической активности, наблюдающееся в пострадиационный период, и последующее увеличение митотического индекса называется задержкой митоза (Окада, 1974).
Показано, что митотическая активность клеток костного мозга после облучения изменяется волнообразно. Первая волна угнетения митозов наблюдается уже через 1 час после облучения, причем высокие дозы ионизирующего излучения блокируют процесс пролиферации практически полностью. Однако это состояние относительно непродолжительно и через 12-18 часов митотический индекс восстанавливается. Затем наступает вторая волна подавления митозов с максимумом к 24 часам. Нормализация митотической активности происходит в зависимости от тяжести лучевого поражения в период от 2 до 10 дней (Владимиров, Джаракьян, 1982).
Установлено, что торможение скорости пролиферации клеток пропорционально дозе излучения. Продолжительность задержки вступления клеток в митоз в первом цикле колеблется для разных клеток от 0,85 до 2,4 ч/Гр. В последующих циклах деления задержка может быть даже более значительной (4,5 - 5,0 ч/Гр). При этом имеет место удлинение, как интерфазы, так и собственно митоза (Хансон, Комар, 1985). Выраженность задержки деления зависит от стадии клеточного цикла: наибольший эффект наблюдается при об лучении клеток в стадиях S и Gj (Кудряшов, Беренфельд, 1982). На клеточной культуре показано, что при воздействии облучения в малых дозах также снижается пролиферативная активность клеток, причем этот эффект растет с дозой и сохраняется в течение 4-10 генераций (Альферович и др., 1995).
Вопрос о природе повреждений, ответственных за задержку деления и о мишени, в которой эти повреждения образуются, поднимался в литературе многими авторами. Было продемонстрировано, что облучение ядра клетки вызывает задержку деления, в то время как облучение только цитоплазмы не влияет на скорость пролиферации клеток (Munro, 1970). Эти данные свидетельствуют о том, что задержка деления обусловлена повреждением ядерных структур. Предполагают, что это радиочувствительные участки ДНК (около 10% ее общего содержания) связанные с ядерной мембраной (Хансон, Комар, 1985).
В настоящее время актуален вопрос о связи повреждений, вызывающих задержку деления, с хромосомными аберрациями. Так, например, показано, что необлученные лимфоциты вступают в первый митоз раньше, чем облученные, а клетки с единичными аберрациями хромосом раньше, чем с множественными. То есть, вызываемая, ионизирующей радиацией задержка пролиферации неодинакова для клеток с разным числом повреждений хромосом (Пяткинидр., 1984).
Установлено, что клетки с хромосомными фрагментами в первом митозе образуют преимущественно медленно растущие колонии, либо вовсе не образуют макроколоний. Нормально растущие колонии (как в контроле) образуются в основном из клеток, не имеющих хромосомных фрагментов. Этот факт прямо указывает на возможную связь задержки деления с наличием хромосомных аберраций. Было также показано, что выход повреждений, ответственных за задержку деления, в известной мере коррелирует с радиочувствительностью клеток (Лобачевский, Фоминых, 1991). Причиной гибели клеток, являются в основном хромосомные аберрации, но их индуцируется излучением больше, чем летальных повреждений, т.е. часть хромосомных аберраций носит сублетальный характер и может способствовать задержке деления (Обатуров, Потетня, 1986).
Следует отметить важность вопроса о сенсорах сигналов радиационного повреждения. Понимание того, как клетки «чувствуют» повреждение ДНК, остается все еще весьма слабым. В настоящее время известны два белка из семейства фосфатидилинозитол-3-киназы - ATM и ATR, которые являются главными проводниками сигнала повреждения ДНК (Мазурик, 2005).
Активность белка ATM после облучения резко возрастает. Установлено, что этот белок обладает свойством прямо связываться с концами ДНК, образующимися в результате возникновения двунитевых разрывов. Это связывание переводит его в активное состояние, что приводит к фосфорилированию белка р53. Активация белка р53, выполняющего функцию «стража генома», запускает регуляторный каскад, приводящий к остановке клеточного цикла в сверочных точках и возникновению Gp и вг-блоков, активации репарации ДНК, а при ее неполноте или незавершенности - к апоптозу (Мазурик, Мороз, 2001).
Нарушение клеточной пролиферации, по мнению некоторых исследователей, можно объяснить радиационным подавлением активности ферментов биосинтеза ДНК, в частности ДНК-полимераз аир, хотя механизм этого подавления остается неясным (Мазурик, Ушенкова, 1985).
В некоторых исследованиях указывается на опосредованное влияние радиации на митотическую активность. Установлено, что воздействие чрезвычайных раздражителей, в том числе и ионизирующее излучение, вызывает угнетение клеточного деления. Детерминированность уменьшения числа митозов при стрессе усиленной секрецией глюкокортикоидов (ГК) и катехола-минов является общепризнанным фактом (Тимошин, 1983). Показано, что при лучевой патологии развивается гиперкортицизм, который в определенной степени ответственен за торможение пролиферативных процессов в кроветворной ткани
Состояние красного костного мозга и процессов СРО в сыворотке крови после курсового введения зоотоксинов интактным животным
Зоотоксины, т.е. ядовитые секреты желез змей, членистоногих, амфибий и др. широко известны своей высокой активностыо в отношении организма животных и представляют собой сложные, многокомпонентные смеси биологически активных веществ, которые могут одновременно воздействовать на многие регуляторные и исполнительные системы организма. Яды животных имеют различную химическую природу, токсичность и специфическую направленность действия на организм.
Для нашего исследования были выбраны три яда животных с различной специфической направленностью. Яд пчелы богат компонентами белковой природы и известен как гематотропный агент (Крылов, 1995). Яд жабы оказывает выраженное кардиотропное действие. Это обусловлено входящими в его состав кардиотоническими стероидами (буфодиенолидами), действие которых сходно с действием сердечных гликозидов на организм (Орлов, Крылов, 1978). Яд саламандры содержит в основном стероидные алкалоиды (Habermehl, 1971), проявляющие нейротропные эффекты (Крылов, Ошевен-ский, 1984; Гелашвили и др., 1987; Тинякова и др., 1999).
Кроме специфического действия зоотоксины, как и любые другие раздражители, способны формировать в организме животных неспецифические адаптационные реакции. В настоящее время выделяют три типа адаптационных реакций на уровне организма: стресс, активация, тренировка. Тип реакции, как известно, определяется количественной стороной воздействующего фактора и уровнем реактивности организма (Гаркави и др., 1998).
Установлено, что используемые нами дозы зоотоксинов при многократном введении формируют неспецифическую адаптационную реакцию устойчивой активации (Корягин, Ерофеева, 2004). Реакция активации развивается в ответ на раздражители средней силы. При этом происходит истинное по вышение активной резистентности организма, то есть не за счет развития запредельного торможения и снижения чувствительности (как при стрессе), а за счет истинного подъема активности защитных систем организма.
Широкое распространение кроветворной ткани в организме обеспечивает ей быстрое реагирование на внешние и внутренние изменения среды. Процессы кроветворения строго скоординированы и регулируются гуморальными и нервными факторами (Материй и др., 2003).
Исходя из вышеизложенного, в задачи первой серии экспериментов входило изучение влияния курсового введения экспериментальным животным малых доз ядов саламандры (0,5 мг/кг), пчелы (0,1 мг/кг) и жабы (0,1 мг/кг) на состояние красного костного мозга и процессы СРО в сыворотке животных.
При исследовании влияния малых доз зоотоксинов на состояние системы красного костного мозга крыс было установлено, что многократное введение исследуемых зоотоксинов не оказывало влияния на общее количество кроветворных клеток костного мозга (рис.1, табл. 15 см. приложения). В опытных группах животных не обнаружено статистически значимых отличий по отношению к интактным и контрольным животным (р 0.05).
Основным показателем пролиферативной активности тканей является митотический индекс - доля клеток, находящихся в стадии метафазы (Методы..., 1974). Известно, что у необлученных животных в костном мозге отсутствуют суточные колебания пролиферативной активности, наблюдаемые в других тканях, что можно рассматривать как результат специфической функции этой ткани, осуществляемой равномерно на протяжении суток (Владимиров, Джаракьян, 1982).
Исследование митотической активности клеток красного костного мозга на следующие сутки после многократного введения малых доз зооток-синов показало, что яд пчелы и саламандры вызывали снижение митотиче-ского индекса кроветворных клеток (табл.2). Оба зоотоксина снижали уровень пролиферативной активности кроветворных клеток по отношению к ин-тактным и контрольным животным (р 0.05). Жабий яд не оказывал влияния на митотическую активность клеток костного мозга (р 0.05).
Известно, что яды пчелы и саламандры обладают выраженным действием на центральную нервную систему (Корнева, 1970; Гелашвили и др., 1986; Крылов, 1995). Вероятно, снижение пролиферативной активности кроветворных клеток связано с тем, что компоненты этих зоотоксинов оказывают активирующее действие на гипоталамо-гипофизарную систему, в результате чего увеличивается секреция соматотропного гормона и адренокортико-тропного гормона (АКТГ). Увеличение уровня АКТГ приводит к повышению секреции надпочечниками глюкокортикоидов, которые снижают митотиче-скую активность кроветворных клеток костного мозга, подавляя продукцию интерлейкина-1 и интерлейкина-2 (Корнева, Шхинек, 1988). Кратковременное ингибирование митотической активности родоначальных кроветворных клеток будет способствовать их защите и сохранности, что в последствии приведет к увеличению скорости восстановления гемопоэза.
Радиозащитное действие зоотоксинов на систему кроветворения при однократном гамма - облучении
Обострение радиоэкологической ситуации вследствие техногенных аварий на ядерных объектах, захоронения ядерных отходов, испытаний ядерного оружия ставит новые задачи в поиске противолучевых средств. Классические радиопротекторы из-за своей высокой токсичности и ограниченного срока применения оказались непригодными в сложившихся условиях.
Адаптогены - это препараты природного происхождения, повышающие резистентность организма к облучению в широком диапазоне доз от «малых» («субклинических») до доз вызывающих костномозговую форму ОЛБ различной степени тяжести. Кроме того, они эффективны в условиях фракционированного и хронического облучения (Легеза, Владимиров, 1998). К группе адаптогенов относятся препараты природного происхождения, в том числе и зоотоксины. Применение животных ядов в качестве стимуляторов радиорезистентности оказалось весьма перспективным в решении проблемы поиска противолучевых средств (Орлов, Конькова, 1978), но при этом их использовали в высоких дозах, близких к летальным непосредственно перед облучением.
Для исследования радиопротекторных свойств ядов саламандры, пчелы и жабы в условиях однократного у - облучения были выбраны дозы 1,5 и 3,0 Гр. Гамма - облучение в дозе 1,5 Гр приводит к развитию лучевой реакции у крыс, при которой отмечаются преходящие реакции со стороны отдельных систем различной степени выраженности или клинические проявления вообще отсутствуют. Доза однократного облучения 3,0 Гр вызывает костномозговую форму лучевой болезни легкой степени тяжести (Бесядовский и др., 1978). Уменьшение общего числа клеток костного мозга и задержка клеточного деления являются следствием прямого повреждения радиочувствительных систем, а также свидетельствуют о наличии преходящих, вторичных ранних сдвигов в нервно-регуляторных и гуморальных взаимоотношениях (Ярмоненко, Вайнсон, 2004).
Было показано, что однократное общее у - облучение крыс в дозе 1,5 Гр вызывало снижение общего количества клеток костного мозга у контрольных животных приблизительно на 45 % по сравнению с интактными животными (р 0.05) (рис. 2, табл. 16 см. приложения).
Многократное введение животным ядов пчелы, жабы и саламандры перед облучением увеличивало количество выживших клеток костного мозга по сравнению с группой «контроль на облучение» (р 0.05). Пчелиный яд также защищал кроветворные клетки по сравнению с контрольной группой животных, которым вводили физиологический раствор (р 0.05). У животных, которым вводили яды жабы и саламандры общее количество клеток костного мозга статистически значимо отличалось от интактных животных (р 0.05). Рис. 2 Общее количество кроветворных клеток костного мозга в 1 бедренной кости крыс, облученных однократно в дозе 1,5 Гр после курсового введения зоотоксинов.
Примечание: статистически значимые отличия: - р 0.05 по отношению к интактным животным; - р 0.05 по отношению к группе контроль (облучение); +- р 0.05 по отношению к контролю.
Таким образом, при облучении экспериментальных животных в дозе 1,5 Гр профилактическое введение зоотоксинов сопровождалось увеличение количества выживших клеток костного мозга в среднем на 40-60% по сравнению с контролем.
В третьей серии экспериментов было проведено исследование радиопротекторных свойств ядов пчелы, саламандры и жабы при однократном у -облучении в дозе 3,0 Гр. При дозах облучения до 10 Гр наблюдаются радиационные изменения в системе кроветворения и в организме развивается типичный костномозговой синдром. Клиническое течение ОЛБ в этом диапазоне доз целиком определяется динамикой истощения и последующего восстановления гемопоэза (Груздев, 1968). Основными проявлениями радиационного поражения органов кроветворения является клеточное опустошение и ингибирование пролиферативной активности быстроделящихся кроветворных клеток (Кудряшов, 2004).
Было показано, что у животных группы «контроль на облучение» под действием у - облучения в дозе 3,0 Гр наблюдалось снижение общего количество клеток костного мозга приблизительно на 35% по сравнению с ин-тактными животными (р 0.05) (рис. 3, табл. 17 см. приложения).
В опытных группах животных, которым перед облучением вводили зоотоксины, гибель кроветворных клеток была ниже, чем в контроле. Яды пчелы, жабы и саламандры статистически значимо увеличивали количество кроветворных клеток по сравнению с контрольными животными (р 0.05). При этом значение данного показателя в опытных группах отличалось от ин-тактных животных (р 0.05).
Таким образом, все исследуемые яды вызывали увеличение количества выживших кроветворных клеток при облучении лабораторных животных в дозе 3,0 Гр в среднем на 20-30%» по сравнению с контролем.
При облучении первым заметным изменением является немедленное снижение митотического индекса (доли клеток, находящихся в стадии митоза), которое сопровождается фактическим прекращением увеличения количества клеток. Временное отсутствие митотической активности, наблюдающееся в пострадиационный период, и последующее увеличение митотического индекса называется задержкой митоза (Окада, 1974).
