АДАПТИВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МЕТАБОЛИЗМЕ СЕЛЕЗЕНКИ В ОТВЕТ НА ХРОНИЧЕСКОЕ ОБЛУЧЕНИЕ В ТЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ЖИВОТНЫХ

В связи с продолжающимся радиоактивным загрязнением окружающей среды основное внимание уделяется изучению механизмов хронического действия ионизирующего излучения на живые организмы для наиболее полной оценки и ранней диагностики радиационного поражения. У млекопитающих селезенка является важным кроветворным органом, который играет ведущую роль в формировании и развитии гемопоэтической ткани, оказывая влияние на морфологию костного мозга, вилочковой железы, периферических лимфоузлов и периферической крови [3,с. 253]. Кроме того, селезенка является одним из необходимых звеньев в формировании иммунокомпетентных клеток и в поддержании иммунного статуса организма [6, с. 152]. Установлено, что этот орган достаточно чувствителен ко многим неблагоприятным воздействиям, в том числе и к действию проникающих излучений различной интенсивности [8 ,с. 200]. Известно, что процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) играют важную роль в патогенезе различных заболеваний, в том числе и хронической лучевой болезни [9, с. 56].

В работе использовали пять групп самок мышей линии СВА по 10 животных в каждой группе, весом 20—35 г. Одна группа животных служила контролем. Облучение проводили на установке «ОЦК-40» с цезиевым источником. Каждая их четырех опытных групп подвергалась воздействию радиации с одной мощностью дозы: 1 сГр/сут, 4 сГр/сут, 6 сГр/сут и 16 сГр/сут в течение 1,5 лет. Изучение биохимических параметров проводилось на 5% гомогенате селезенки (40мМ ТРИС, рН=7,4) через каждые три месяца облучения. Интенсивность накопления коньюгированных диенов и гидроперекисей (первичные продукты ПОЛ), а также кетодиенов и триенов (вторичные продукты ПОЛ) определяли, используя соотношения оптических плотностей D_232/220 и D_278/220 по методу [5, с. 130]. Суммарную антиокислительную активность (АОА) селезенки определяли по методу [6, с. 57]. Результаты подвергали статистической обработке по t-критерию Стьюдента.

Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в селезенке мышей СВА с шестого месяца облучения наблюдается  увеличение суммарной антиокислительной активности при всех мощностях дозы, что может свидетельствовать о накоплении деструктивных изменений в клетках, связанных  вероятно с элиминацией легкоокисляемых фракций липидов в ходе свободно-радикальных реакций и накоплением трудноокисляемой фракции липидов [2, с. 216]. Наиболее ярко выражены изменения АОА селезенки у животных при облучении с мощностью 6 и 6 сГр/сут (рис. 1). У животных в этих группах увеличение АОА отмечалось с третьего месяца облучения и составляло 30% и 44% соответственно. Увеличение АОА селезенки соответствовало уменьшению массового индекса органа [8, с. 170] (r=0.66, n=20), что сопровождалось достоверным уменьшением уровня спленоцитов и опустошению стволовой популяции селезенки [1, с. 112]. Сдвиги АОА прямо пропорциональны суммарной поглощенной дозе (r=0.83, n=20). Дальнейшее накопление суммарной поглощенной дозы у животных, облученных с мощностью 6 и 16 сГр/сут, приводило к дальнейшему росту АОА селезенки, что свидетельствовало о продолжении деструктивных процессов. Известно, что антиокислительная активность является фактором, регулирующим клеточную пролиферацию и протекание восстановительных процессов в облученной клетке. Кривые АОА% — время, соответствующие мощности 6 и 16 сГр/сут, характеризуются наличием «плато» или периода стабилизации, при котором устанавливается равновесие между деструктивными процессами и процессами восстановления на клеточном уровне. Это подтверждается данными работы [1, с. 113], где отмечена стабилизация уровня спленоцитов в селезенке к 6 месяцу облучения и увеличение количества колониеобразующих единиц органа. К двенадцатому месяцу исследований отмечены максимальные значения АОА селезенки у животных, облученных с мощностью дозы 6 сГр/сут и 16 сГр/сут, что превышало контроль соответственно на 60% и 91%. На данном временном отрезке также отмечались превышение контрольных значений количества стволовых клеток спленоцитов органа в 1.8 раза [1. с. 114] и увеличение массового индекса органа [10, с. 171].

Сдвиги АОА селезенки у животных, облученных с мощностью 1 и 4 сГр/сут, отмечены на девятый месяц облучения при достижении суммарной поглощенной дозы порядка 10 сГр и составляли до 40% выше контроля. Для данных групп животных к этому сроку также отмечалось снижение количества стволовых клеток селезенки и максимальное снижение клеточности органа [9]. Накопление суммарной поглощенной дозы такого же порядка у животных при облучении мощностью 6 и 16 сГр/сут также вызывало начальные сдвиги АОА органа, но в более ранние сроки облучения. Дальнейшее увеличение суммарной поглощенной дозы приводило к нарастанию АОА селезенки до 56% от контроля у животных, облученных с мощностью 4сГр/сут к двенадцатому месяцу эксперимента. Это может свидетельствовать о включении восстановительных процессов, что также характеризовалось приростом клеточности органа и числа стволовых клеток по сравнению с контролем на данном этапе эксперимента. Некоторое снижение АОА селезенки к восемнадцатому месяцу эксперимента по сравнению со значениями АОА органа после года облучения при всех мощностях дозы может свидетельствовать об увеличении синтеза липидов и их накоплении в клетках органа [10, с. 171].

Как известно, изменение суммарной антиокислительной активности органа регулирует протекание процессов перекисного окисления липидов. Изучение интенсивности накопления коньюгированных диенов и гидроперекисей  при использовании показателя D_232/D₂₂₀ липидных экстрактов селезенки показало, что, до шестого месяца облучения во всех группах животных не происходило изменения накопления токсичных продуктов перекисного окисления липидов в селезенке, что определялось повышенным уровнем АОА органа.  Начиная с  девятого месяца эксперимента, снижение показателя D_232/D₂₂₀ обнаружено при всех мощностях дозы и было ниже контроля  на 10‑30%. Наиболее раннее снижение показателя D_232/D₂₂₀ обнаружено у животных, облученных с мощностью дозы 6 и 16сГр/сут., и соответствовало окончанию «плато» на кривых зависимостей АОА — время и усилению процессов восстановления в облученных клетках. Сниженный уровень интенсивности накопления продуктов перекисного окисления липидов к сроку 12‑18 месяцев облучения соотносится с высоким уровнем АОА селезенки на данном отрезке времени.

У животных, облученных с мощностью дозы 1 и 4 сГр/сут показатель D_232/D₂₂₀  не отличался от контроля на 12 и 18 месяц эксперимента, что вероятно объясняется более низким уровнем протекания восстановительных процессов в клетках и соответствует более низким значениям АОА органа в сравнении с показателями АОА селезенки животных с мощностью облучения 6 и 16 сГр/сут. Данные работ [10, с. 172] и [1, с. 114] свидетельствуют о нахождении уровня колониеобразующих единиц, клеточности органа, массового индекса селезенки в районе нормы.

В процессе эксперимента установлено, что интенсивность накопления диеновых коньюгатов и гидроперекисей  в облученных клетках селезенки было прямо пропорционально АОА селезенки для всех облученных групп животных (r=-0.5, n=40). Известно, что показатель D₂₂₀ экстрактов селезенки характеризует накопление липидных компонентов, не являющихся продуктами перекисного окисления липидов. Увеличение данного показателя для экстрактов селезенки при мощностях доз 6 рад/сут и 16 рад/сут начиная с шестого по двенадцатый месяц облучения в среднем на 20% по сравнению с контролем, свидетельствовало об изменении фосфолипидного состава липидов и их накоплении в селезенке. Отмеченное увеличение содержания фракции общих фосфолипидов в селезенке [10, с. 172], прямо пропорциональное  накопленной дозе (r=0.8, n=20) и связанное с увеличением АОА селезенки, также указывает на индуцирование систем восстановления мембран и клеток органа.

Показатель D_278/2220, характеризующий интенсивность накопления кетодиенов и триенов, не отличался от контрольных величин в экстрактах селезенки у всех опытных животных, что вероятно связано с усилением вывода токсичных продуктов ПОЛ и увеличением содержания цитохрома Р‑450, входящего в состав монооксигеназной системы детоксикации, завершающей процесс перевода гидрофобных окисленных фрагментов фосфолипидов в растворимое состояние и осуществляющей дальнейшее их окисление и подготовку к транспортировке в органы выделения [7, с. 132].

Анализ представленных данных позволяет предположить, что хроническое воздействие ионизирующей радиации в диапазоне мощности от 1 до 16 сГр/сут вызывает не только деструктивные сдвиги в селезенке мышей СВА, но и со временем включение восстановительных процессов.

Список литературы:

1. Андреева О.Г. Компенсаторно-приспособительные реакции системы гемопоэза при хроническом гамма-облучении: дисс. …канд.биол.наук. Челябинск, 1998.с. 120
2. Аристархова С.А, Архипова Г.В., Бурлакова Е.Б. //ДАН ССР. 1976.  Т.228. С. 215‑218.
3. Барта И. Селезенка. Будапешт: Мир,1976. с. 264.
4.  Волчегорский И.А., Глузмин М.И., Скобелева Н.А. //Вопр.мед.химии. 1991. Т.34. С. 56-59.
5. Волчегорский И.А., Налимов А.Т., Еровинский Б.Г., Лифшиц Р.И.// Вопр.мед.химии. 1989. Т.35. С. 127‑131.
6. Зуфаров К.А., Тухтаев К.Р. Органы иммунной системы (структурные и функциональные аспекты. Ташкент: Наука, 1987 с. 182.
7. Зырянова Ю.М. Процессы микросомального окисления в условиях хронического действия радиации: дисс. …канд.,биол.наук. Уфа, 2000. с. 140.
8. Иванов А.С., Кушакова Н.Н., Шиходыров В.В. Патологическая анатомия лучевой болезни. М.: Медицина, 1981. С. 207.
9. Материй Л.Д., Маслова К.И. Радиация как экологический фактор при антропогенных загрязнениях. Сыктывкар: Наука, 1984. С. 55‑61.
10. Устинова А.А. Процессы перекисного окисления липидов в условиях хронического действия малых доз радиации: дисс. … канд. биол. наук. Челябинск, 1999. С. 198.