авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
-- [ Страница 1 ] --

Уральский научно-практический центр радиационной медицины

Федеральное медико-биологическое агентство

Челябинская государственная медицинская академия

Южно-Уральский

научный центр РАМН

ХРОНИЧЕСКОЕ РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ:

ЭФФЕКТЫ МАЛЫХ ДОЗ

Тезисы докладов IV международной конференции

9-11 ноября 2010 года, г. Челябинск, Россия

Международные партнеры:

Европейская Комиссия Международная комиссия по радиологической защите Научный комитет ООН по действию атомной радиации Министерство энергетики США Всемирная организация здравоохранения Челябинск 2010 УДК Хроническое радиационное воздействие: эффекты малых доз: Тезисы докладов IV международной конференции, 9-11 ноября 2010 г., г. Челябинск.

– Челябинск: Изд-во, 2010. - с.

В сборнике представлены материалы IV международной конференции по эффектам хронического радиационного воздействия. Публикации отражают результаты исследований отечественных и зарубежных ученых в области радиационной биологии, медицины, радиоэкологии, дозиметрии, генетики и патофизиологии.

Редакционная коллегия:

д.м.н., профессор А.В. Аклеев (отв. редактор), к.б.н. С.А. Большакова (отв. секретарь), к.м.н. Е.Ю. Буртовая, Е.М. Жидкова Технический редактор: В.Н. Клопотюк Материалы опубликованы в авторской редакции ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРОВ Уважаемые читатели!

В настоящем сборнике представлены тезисы докладов 4-й международной конференции «Хроническое радиационное воздействие:

эффекты малых доз». Конференция была организована Уральским научно практическим центром радиационной медицины, Федеральным медико биологическим агентством и Челябинской государственной медицинской академией при поддержке Европейской Комиссии, Международной комиссии по радиологической защите, Научного комитета ООН по действию атомной радиации, Министерства энергетики США и Всемирной организации здравоохранения.

Начиная с 1995 года, Уральский научно практический центр радиационной медицины регулярно проводит в городе Челябинске научные конференции, посвященные оценке медико-биологических эффектов хронического радиационного воздействия. Конференции позволяют ученым и специалистам обсудить комплекс проблем в области радиобиологии, радиационной медицины, эпидемиологии и дозиметрии.

Основной задачей настоящей конференции является современная оценка эффектов малых доз ионизирующего излучения не только у человека, но и у других представителей биоты, необходимая для оптимизации радиационной защиты человека и окружающей среды. В рамках конференции были освещены следующие актуальные научные направления: радиобиология малых доз, реакции тканей на облучение, наследственные радиационные эффекты, отдаленные соматические эффекты облучения, возможности ретроспективной дозиметрии и оценка неопределенностей доз, биологическая дозиметрия и биомаркеры, эффекты воздействия радиации на биоту и экосистемы. Впервые в рамках конференции рассмотрены социально-психологические аспекты аварийного радиационного воздействия на человека.

Ряд докладов был посвящен важным фундаментальным радиобиологическим исследованиям, направленным на изучение молекулярно-генетических механизмов эффектов малых доз и понимание роли таких феноменов, как эффект свидетеля, радиационно-индуцированная нестабильность генома и адаптивный ответ в их развитии. Знания механизмов развития медицинских радиационных эффектов малых доз необходимы вследствие ограниченности статистической силы эпидемиологических данных. Недостаточное понимание механизмов действия малых доз радиации является одной из главных причин сохраняющейся неопределнности оценок радиационного риска эффектов малых доз.

Серия докладов на конференции была посвящена анализу отдаленных нераковых эффектов радиационного воздействия и, в первую очередь, сердечно-сосудистых и наследственных заболеваний. В основу докладов положены результаты многолетних наблюдений за облученным населением (Южный Урал, Хиросима и Нагасаки, территории вокруг Чернобыльской АЭС и Семипалатинского полигона) и персоналом (ПО «Маяк», Северский химический комбинат, радиологи США и др.).

Значительное внимание на конференции было также уделено таким проблемам как атрибутируемость эффектов радиационному воздействию, а также оценка неопределенностей величин радиационного риска и доз облучения. Важно отметить, что анализ причинной обусловленности эффектов у облученных лиц должен стать основой для принятия компетентных решений при радиационном воздействии.

Раздел РАДИОБИОЛОГИЯ МАЛЫХ ДОЗ СВЯЗЬ МЕЖДУ СПОСОБНОСТЬЮ К ИНДУКЦИИ АДАПТИВНОГО ОТВЕТА И ИЗМЕНЕНИЕМ ГЕМОПОЭЗА У ОБЛУЧЕННЫХ И НЕОБЛУЧЕННЫХ ЖИТЕЛЕЙ ЮЖНОГО УРАЛА А.В. Аклеев, А.В. Алещенко2, О.В. Кудряшова3, Л.П. Семенова2, А.М. Серебряный2, О.И. Худякова1, И.И. Пелевина Уральский научно-практический центр радиационной медицины, Челябинск Учреждение Российской Академии наук Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва Учреждение Российской Академии наук Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва pele@chph.ras.ru Радиационные аварии на Южном Урале привели к накоплению в организме проживающих на этих территориях жителей Sr90, одновременно происходило и внешнее облучение Cs137. Вследствие этого, у них во многих случаях наблюдалось изменение гемопоэза (лейкопения, гипоплазия костного мозга с подавлением всех ростков кроветворения, нарушения клеточного состава крови), обусловленные, в основном, включением Sr90 в костную ткань и облучением красного костного мозга (ККМ).





Восстановление клеточного состава крови происходит медленно. Так, у жителей прибрежных сел реки Теча, снижение числа форменных элементов крови отмечалось при облучении ККМ в дозах 0,3 – 0,5 Гр/год и этот эффект сохранялся в течение длительного времени (Akleev et al, 1999;

Аклеев, Варфоломеева, 2007).

ФГУН Уральский научно-практический центр радиационной медицины (УЦРМ) ведет многолетний мониторинг изменений в клеточном составе крови облученных жителей. Представлялось весьма важным провести анализ изменений клеточного состава крови и клеточного состава ККМ облученных лиц и сопоставить результаты анализа с реакцией лимфоцитов крови на дополнительное облучение в малой дозе – со способностью формирования адаптивного ответа.

Способность стимулированных ФГА лимфоцитов периферической крови облученных лиц к адаптивному ответу (или к противоположной реакции – повышению радиочувствительности после облучения в малой дозе) оценивали с помощью стандартного микроядерного (МЯ) теста с использованием цитокинетического блока цитохалазином В (Albertini et al., 2000). В результате, по характеру адаптивного потенциала массив был разделен на 4 части: лица с адаптивным ответом (АО) – лица с недостоверным адаптивным ответом (НДА) – лица с недостоверным повышением радиочувствительности (НДПР) – лица с достоверным повышением радиочувствительности (ДПР).

Исследования адаптивных свойств лимфоцитов и клинические анализы проводили в течение 2000 – 2007 гг параллельно на одних образцах крови 179 облученных лиц. Кроме того, для 24 лиц из них были проанализированы 36 анализов ККМ по 4 показателям: содержание миелокариоцитов, индекс созревания нейтрофилов (ИСН), индекс созревания эритрокариоцитов (ИСЭ) и содержание миелоцитов (М3+М4), проведенных гораздо раньше, в период с 1955 по 1989 гг.

Было найдено, что все показатели анализов крови не связаны с дозой облучения и слабо связаны с адаптивным потенциалом. С адаптивным потенциалом слабо, но статистически значимо коррелирует (r=-0,154, p=0,0396) только абсолютное содержание в крови лимфоцитов, которое снижается в ряду: лица с ДА – НДА – НДПР – ДПР. В этом же ряду достоверно (r=-0.963, p=0.037) уменьшается суммарное число лиц, у которых содержание нейтрофилов в крови выше или ниже нормы. По сравнению с другими группами, среди лиц с ДА гораздо реже встречаются люди с тромбопенией и нет лиц с повышенным содержанием тромбоцитов, но из-за небольшого е размера, эти различия не достигают статистически значимых величин.

Выявлена практически достоверная (r=-0.320, р=0.069) отрицательная корреляция между содержанием миелокариоцитов в ККМ и дозой облучения;

индекс созревания эритрокариоцитов, напротив, растет и также практически достоверно (r=0.30, p=0.072). Установлено, что содержание миелокариоцитов в ККМ облученных лиц определяется их адаптивным потенциалом: оно наибольшее у лиц с ДА и снижается практически достоверно (r=-0.326, p=0.064) в ряду – лица с ДА – с НДА – с НДПР – с ДПР. Учитывая, что соответствующие анализы сделаны с разрывом в 20 лет, этот результат является весьма удивительным.

Анализы крови облученных лиц были сравнены с соответствующими анализами контрольных индивидуумов. Массив облученных жителей Челябинской области не отличается от контрольного массива по частоте встречаемости в нем лиц с лейкопенией, нейтрофилопенией и тромбоцитопенией. Намечается тенденция к повышению доли лиц с повышенным содержанием тромбоцитов среди облученных. По сравнению с контрольной группой среди облученных жителей Челябинской области практически достоверно меньше индивидуумов с лимфопенией (5,1 против 13,1%;

р=0,079), меньше лиц с повышенным содержанием лимфоцитов (5, против 10,5%) и, в целом, почти достоверно меньше лиц с содержанием лимфоцитов, отличающимся от нормы (10,8 против 23,7%;

р=0,059). У облученных жителей Челябинской области содержание лимфоцитов в крови достоверно снижается по мере уменьшения адаптивного потенциала.

Напротив, в контрольном массиве наблюдается обратная зависимость.

Весь комплекс проведенных исследований показал, что через много лет после слабых радиационных воздействий сохраняются определенные нарушения в костном мозге, проявляющиеся в изменении клеточного состава крови и наличии коррелятивных связей между нарушениями гемопоэза и способностью к адаптации.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА СИСТЕМУ КРОВЕТВОРЕНИЯ И.В. Акушевич1, Г.А. Веремеева2, Г.П. Димов2, С.В. Украинцева1, К.Г. Арбеев1, А.В. Аклеев2, А.И. Яшин Центр популяционного здоровья и старения, Университет им. Дюка, Дарем, Северная Каролина, США Уральский начно-практический центр радиационной медицины, Челябинск Новая модель гемопоэза при хроническом облучении человека позволяет количественно описать начальное угнетение при хроническом радиационном воздействии и специфику восстановления клеточного состава крови при снижении мощностей доз. Модель описывает повышение рисков отдалнных эффектов облучения, таких как лейкемия. В модели интегрированы две взаимодействующие компоненты: генерализованная динамическая модель кроветворения и механистическая модель канцерогенеза.

Первая компонента модели описывает динамику внутри компартмента гемопоэтических стволовых клеток, а так же динамику каждого из четырх клеточных компартментов периферической крови. Параметры модели подбирались на основании опубликованных данных, полученных в экспериментах на животных и при исследованиях в человеческих популяциях. Они включают гематологические нормы количества стволовых клеток костного мозга и различных типов клеток периферической крови в необлучнном организме, параметры амплификации для каждого типа клеток, параметры, описывающие апоптоз, особенности обратной связи, направленные на поддержание клеточного гомеостаза, а так же характеристики радиочувствительности клеток по отношению к летальным и нелетальным повреждениям. Мы проверили разработанную модель на примере данных мониторинга состояния гемопоэза у жителей прибрежных сл р. Теча. Модель гемопоэза описывает следующие данные: 1) наклон кривой доза-эффект в когорте реки Теча, описывающей угнетение гемопоэза в результате хронического облучения, 2) задержку в проявлении эффектов хронического облучения и накопительный характер эффекта, 3) дозовые паттерны различных типов цитопенических состояний (лейкопения, тромбоцитопения).

Вторая компонента основана на концепции внутриклеточных барьерных механизмов, трактующей канцерогенез как динамическое равновесие между двумя антагонистическими силами: 1) способствующими продвижению клетки по пути малигнизации посредством череды мутаций и 2) направленными либо на предотвращение этих событий, либо на элиминацию дефектных клеток. Исследованы аналитические особенности модели канцерогенеза (в сравнении со стандартной двухстадийной моделью канцерогенеза). Численные оценки выполнены с использованием данных Национального ракового регистра США (SEER). Существенным преимуществом нашего модельного подхода является возможность его применения при хроническом радиационном воздействии, когда индивидуальные особенности организма, в частности, особенности внутриклеточных барьерных механизмов (антиоксидантная защита, репарация, апоптоз и пр.) играют существенную роль при оценке рисков развития канцерогенеза. Другое преимущество развиваемого подхода состоит в том, что два типа измерений, выраженных в терминах модельных параметров (возрастная зависимость функции риска и состояния барьерных механизмов, усредннных по клеткам крови) естественным образом объединяются в динамической модели. Возможность предсказывать измеримые характеристики, существенным образом связанные с процессом лейкомогенеза (например, состояние барьерных механизмов) является отличительной особенностью данного подхода.

Поскольку динамика внутриклеточных барьеров моделируется на уровне стволовых клеток, а характеристики барьеров измеряются в клетках периферической крови, эти два уровня должны быть соединены в реалистической модели канцерогенеза. Кроме того, такое объединение позволяет описать связь между ранними детерминистическими реакциями гемопоэза на хроническое радиационное воздействие и поздними стохастическими эффектами, такими, как лейкоз. Основная гипотеза, позволяющая объединить динамическую связь этих двух компонент модели (детерминистическую и стохастическую) состоит в том, что скорости срыва барьерных механизмов становятся зависимыми от определнных характеристик подавления/восстановления, которые могут быть рассмотрены как маркеры поздних стохастических эффектов.

Специфическая гипотеза, проверявшаяся в симуляционных исследованиях, заключалась в том, что увеличение скорости пролиферации в гемопоэзе, активированной в ответ на высокие рэйты радиационно индуцированного апоптоза, в условиях многолетнего облучения, ведт к увеличению частоты мутаций и, как следствие, к повышению вероятности нарушения барьеров. В результате происходит накопление пула клеток с генетическими повреждениями, являющееся следствием как ускоренной пролиферации, так и нарушения функции барьерных механизмов Выводы, сделанные на основании симуляционных исследований, следующие:

1. Увеличение риска лейкоза коррелирует с уменьшением клеточности периферической крови для всех исследованных типов клеток (лейкоциты, тромбоциты, эритроциты) при одинаковых дозах.

2. Эффект сохраняется для всех групп, различающихся начальными показателями численности стволовых клеток костного мозга.

3. Превышение в рейте мутаций может объяснить до 25% общего эффекта увеличения риска, в то время как остальная доля эффекта объясняется увеличением вероятности мутации при одном делении стволовой клетки.

Объединнная модель поддерживает недавние данные о том, что риск поздних стохастических эффектов, таких как лейкемия или увеличение мутационного рэйта, может быть ассоциирован с паттерном начальной реакции гемопоэза на хроническое облучение.

Модель, разработанная в данном исследовании, может быть использована для 1) прогноза ранних эффектов хронического облучения, таких как, степень подавления гемопоэза и динамика его последующего восстановления,2) оценки риска стохастических эффектов, полученной не только на основании характеристик облучения, но также с учтом индивидуальной реакции системы крови в начальный период радиационного воздействия. Эти прогнозы могут быть использованы для разработки превентивных мероприятий при аварийных ситуациях, связанных с облучением больших групп населения.

Широкий спектр возможных приложений модели включает: 1) дальнейшее углублнное исследование механизмов реализации эффектов радиационного воздействия, 2) развитие стратегий радиационной защиты и миниминизации последствий облучения через вычисление рисков, специфичных для конкретных групп населения или отдельных индивидов, 3) исследование реакции нормальных тканей при радиотерапевтических процедурах в онкологии.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАДИАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ КРОВИ В.В. Базарный, С.Ю. Соковнин, Ф.Г. Нешев, Е.Ю. Кузнецова ГОУ ВПО Уральская государственная медицинская академия Росздрава, Институт электрофизики УрО РАН, УрФУ, Екатеринбург vlad-bazarny@yandex.ru, sokovnin@iep.ru Стерилизация компонентов крови, трансплантатов костного мозга и других биоматериалов остается актуальной проблемой. Одним из перспективных направлений обеспечения инфекционной безопасности трансплантируемых клеток и тканей, а также трансфузионных сред, является их радиационная обработка. Однако широкого практического применения она пока не нашла в силу нерешенности ряда технических и биофизических проблем, поскольку клеточные компоненты крови разрушаются уже при малых дозах радиационного воздействия.

Цель данной работы - оценить возможности радиационной обработки крови переработки с использованием ускорителя электронов «Микротрон», созданного на кафедре экспериментальной физики Уральского государственного технического университета – УПИ).

Материалы и методы. В качестве тест-системы для оценки влияния данного фактора на биологические объекты были выбраны эритроциты.

Повреждение эритроцитарной мембраны определяли по высвобождению из клеток гемоглобина стандартным спектрофотометрическим методом.

Другим тестом для оценки физико-химических свойств мембраны эритроцитов служила осмотическая резистентность эритроцитов.

Для оценки влияния ускоренных электронов на свободно-радикальные процессы в эритроцитах определяли концентрацию малонового диальдегида (МДА) – конечного продукта перекисного окисления липидов, в реакции с тиобарбитуровой кислотой.

Пробы венозной крови практически здоровых доноров вносили в стеклянные конические пробирки и помещали на расстоянии 90 см от выходного окна ускорителя. Для оценки равномерности распределения дозы и калибровки пролетного датчика использовали дозиметры СО ПД (Ф)-5/ и ЦДП-ч-2, диапазон поглощенных доз, которых составляет 5-50 кГр и 0,1 2,5 кГр соответственно. Измерение оптической плотности дозиметрических пленок проводили с помощью спектрофотометра Helios и денситометра.

Среднее значение поглощенной дозы на муляже 0,745 кГр, и отклонение от среднего значения поглощенной дозы 10 %.

Результаты. На основании полученных данных можно полагать, что воздействие излучения в дозе до 1000 Гр не оказывает существенного влияния на устойчивость мембраны in vitro, поскольку концентрация свободного гемоглобина существенно не изменяется в образцах крови, подвергнутых облучению в дозе 100 – 1000 Гр. При воздействии на кровь in vitro дозой 3000 – 10 000 Гр наблюдается увеличивающееся доза - зависимое повреждение мембраны. Величина дозы находится в тесной зависимости с уровнем свободного гемоглобина. Данное заключение в целом подтверждается и характером осмотических эритроцитограмм.

Осмотический гемолиз увеличивается с увеличение поглощенной дозы, что также имеет доза - зависимый характер. Не укладывающееся в эту закономерность показатели при воздействии 100 Гр не имеют принципиальных отличий от параметров контрольных проб и образцов, облученных в дозе 200 Гр. Это, скорее всего, следует объяснить недостаточной для данного исследования чувствительностью метода.

Отсутствие выраженных изменений МДА в образцах крови при воздействии излучения указывает на то, что в объяснении механизмов повреждения клеточных мембран при данном воздействии свободно радикальное окисление не играет, скорее всего, ведущей роли.

Полученные результаты, в частности, отсутствие эритроцитповреждающего воздействия облучения в дозе 100 Гр, следует учитывать при разработке радиационных технологий стерилизации биологических объектов.

МАЛЫЕ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ И НАНОСТРУКТУРЫ Е.Б. Бурлакова Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук seren@sky.chph.ras.ru С 1987 года по настоящее время в ИБХФ РАН проводится цикл работ по изучению влияния облучения низкой интенсивности в малых дозах на биофизические и биохимические параметры генетического и мембранного аппарата клеток органов облученных животных. Нами исследовались структурные характеристики генома методом связывания ДНК на нитроцеллюлозных фильтрах, двунитиевые и однонитиевые разрывы, структурные характеристики ядерных, микросомальных, митохондриальных, плазматических (синаптических и эритроцитарных) мембран методом спиновых зондов, локализующихся в различных слоях мембран, состав липидов мембран, степень их окисленности, а также функциональная активность клеток - активность ферментов, соотношение изозимных форм, регуляторные свойства. Исследовали также влияние облучения на чувствительность клеток и биополимеров, и животных к последующему действию разнообразных повреждающих факторов, в числе которых было и облучение в больших дозах.

Животных облучали -источником 137Cs, мощности облучения составляли 41,6.10-3 мГр/мин, 4,16.10-3 мГр/мин и 0,416.10-3 мГр/мин. Дозы облучения варьировали от 6.10-4 Гр до 1,2 Гр.

В результате проведенных исследований были получены следующие основные выводы:

1. Малые дозы облучения активно влияют на метаболизм животных и человека.

2. В определенных интервалах доз низкоинтенсивное облучение даже более эффективно, чем острое.

3. Зависимость эффекта от дозы облучения может носить нелинейный, немонотонный, полимодальный характер.

4. Дозы, при которых наблюдаются экстремумы, зависят от мощности (интенсивности) облучения и уменьшаются при ее уменьшении.

5. Облучение в малых дозах приводит к изменению (в большинстве случаев - увеличению) чувствительности к действию повреждающих факторов.

Нелинейный и немонотонный вид зависимостей доза-эффект, полученный в наших экспериментах, объясняется нами на основе представлений об изменении соотношения между повреждениями, с одной стороны, и репарацией повреждений, с другой, при действии низкоинтенсивного облучения в малых дозах. Системы репарации при этом облучении, как мы полагаем, либо вообще не индуцируются, либо работают с существенно меньшей интенсивностью и включаются в более позднее время, когда в облучаемом объекте уже появились радиационные повреждения.

Ранее нами была опубликована аналогичная схема зависимости повреждений от дозы облучения, различная в разных дозовых интервалах.

При этом количественные закономерности были близкими для доз, различающихся в десятки раз, а в определенном дозовом интервале мог проявится эффект противоположный по знаку.

Аналогичные закономерности, в том числе полимодальные зависимости эффекта от дозы, были получены нами и для биологически активных веществ (БАВ), исследованных в широком интервале концентраций, включая сверхмалые дозы (СМД). И если для объяснения самого факта действия препаратов БАВ и физических факторов в СМД в настоящее время высказано много различных гипотез, то для объяснения практически равной эффективности препаратов и облучения в дозах, различающихся по величине на порядки, удовлетворительных представлений не имеется. Мы обратили внимание на общность закономерностей в действии химических и физических агентов в СМД, с одной стороны, и поведения наноструктур, с другой. Было бы весьма важно рассмотреть, могут ли закономерности нанохимии быть применены для объяснения особенностей биологического действия низкоинтенсивных факторов.

Необычные химические свойства частиц, состоящих из небольшого числа или нескольких десятков атомов и имеющих наноразмеры, требуют серьезной модификации представлений, развитых для систем, включающих тысячи и миллионы атомов.

На многих объектах в физике, химии и биологии показано, что переход от макроразмеров к размерам 1-100 нм приводит к появлению качественных изменений в физико-химических свойствах отдельных соединений и получаемых на их основе систем. Особенно резкие изменения происходят в дозовых зависимостях. Добавление даже одной молекулы в наночастицу может привести к потере характерных свойств наночастиц. Наночастицы, или кластеры, обладают высокой активностью, и с ними в широком интервале температур возможно осуществление реакций, которые не идут с частицами макроскопического размера. Аналогичные данные получены нами при сравнении свойств химических соединений в высоких и сверхмалых концентрациях. Дозовая зависимость физико-химических свойств наночастиц имеет полимодальный характер, как и для БАВ в СМД.

Продукты радиационного воздействия на клетку возникают в сверхмалых концентрациях при малых мощностях и дозах облучения. В этих условиях образуются наноассоциаты, отличные по своему составу и свойствам от макроструктур. Академик Коновалов А.И. с сотрудниками показал, что в водных растворах БАВ в СМД образуются наноассоциаты, структура и самоорганизация которых зависят от концентрации этих БАВ в растворах.

Именно поэтому новые наноструктуры, возникшие при малых дозах облучения, могут проявлять даже большую активность, чем структуры макроразмеров. Очень важно рассмотреть, какие биологические структуры могут явиться поверхностью для образования зародышей новой структурной фазы и их последующего роста. Наши эксперименты показывают, что на эту роль претендуют биологические мембраны, позволяющие молекулам БАВ в СМД собраться и образовать новые структуры зародышевой фазы в тех случаях, когда их размеры и число атомов в наноструктуре отвечает требованиям нанонауки.

Таким образом, привлечение данных об особенностях действия наноструктур или СМД физических и химических факторов позволяет объяснить целый комплекс закономерностей необъяснимых ранее.

В докладе будут обсуждены именно эти вопросы и даны объяснения с точки зрения нанонауки.

ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ, СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ, УРОВЕНЬ NO У ЛИЦ, ПОДВЕРГШИХСЯ ХРОНИЧЕСКОМУ ОБЛУЧЕНИЮ НА РЕКЕ ТЕЧА, В ОТДАЛЕННЫЙ ПЕРИОД Т.А. Варфоломеева, О.Г. Площанская, Г.А. Веремеева, А.В. Аклеев Уральский научно-практический центр радиационной медицины, Челябинск tatyana@urcrm.chel.su В настоящее время не вызывает сомнения, что многие биологические эффекты радиации связаны с активацией процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Существует мнение, что повышение концентрации активных форм кислорода повышает чувствительность клетки к малым дозам радиации, вызывая повреждение хромосом, гибель клеток, на этом фоне возникают предпосылки к формированию и ускоренному развитию различных заболеваний жизненно важных органов.

Группы. Для оценки состояния оксидант-антиоксидантного статуса было сформировано 2 группы – облученные жители прибрежных сел р. Теча (236 человек, средний возраст 68,8±0,4 лет, средняя эквивалентная доза на ККМ за период наблюдения 1,1±0,02 Гр) и лица, проживающие на чистых территориях (70 человек, средний возраст 69,9±0,4 лет).

Методы исследования. Интенсивность перекисного окисления липидов оценивали по содержанию вторичного продукта - малонового диальдегида (МДА) в реакции с тиобарбитуровой кислотой (Камышников В.С., 2000), содержание фермента антиоксидантной защиты Cu/Zn супероксиддисмутазы (СОД) - методом ИФА на планшетах Bender MedSystems, содержание оксида азота (NO) определяли по концентрации его стабильных метаболитов ( NO2-, NO3-) в реакции Грисса с использованием тест-систем R&D Systems (Miles A.M. et.al., 1996). Полиморфизм по гену эндотелиальной NO-синтазы (NOS 3) изучали методом ПЦР с использованием тест-систем «SNP-экспресс», ООО «Литех», ДНК выделяли из 1 мл венозной крови наборами «ДНК-экспресс-кровь», ООО «Литех».

Клинический статус оценивался специалистами клиники УНПЦ РМ.

Результаты исследования. Не выявлено значимых изменений концентрации свободных радикалов (по МДА) и антиоксидантного фермента Cu/Zn СОД при сравнении группы облученных людей с контролем. Однако было показано, что у облученных с ХЛБ в анамнезе уровень фермента Cu/Zn СОД являлся более высоким по сравнению с облученными без ХЛБ (221,1±23,6 против 163,3±8,3 нг/мл, p=0,024), а также по сравнению с контролем (221,1±23,6 против 196,6±19,8 нг/мл). Повышение антиоксидантного фермента Cu/Zn СОД в группе с ХЛБ наблюдалось на фоне увеличения концентрации свободных радикалов в клетках (МДА:

48,6±2,1 против 42,3±0,8 мкМ/л у лиц без ХЛБ в анамнезе, p=0,008).

В нашем исследовании выявлено выраженное снижение концентрации оксида азота (NO), у облученных людей по сравнению с контролем (40,1±1, против 59,7±6,4 мкМ/л, p=0,004). У 25,5% облученных людей содержание NO в клетках было ниже 27 мкМ/л, в контроле - у 3,4 % лиц. NO является физиологическим регулятором широкого спектра действия, в клетке может вступать в конкурентные отношения за активные формы кислорода с ферментом Cu/Zn СОД и при преобладании процессов ПОЛ инактивироваться супероксид радикалами. В свою очередь изменение физиологической концентрации NO может запускать целый ряд патологических процессов (дисфункция эндотелия, метаболический синдром, сахарный диабет 2 типа, артериальная гипертония, сердечная недостаточность).

Так как снижение продукции NO могло быть связано и с нарушенной экспрессией эндотелиального фермента NO-синтазы (NOS3), проводилась оценка частоты мутаций в промоторе гена NOS 3. Было обследовано человека (45 – облученные, 7 - контроль) методом «SNP-экспресс».

Выявлено, что нормальный вариант промотора гена NOS 3 имеется среди всех обследованных у 42,3% лиц, у 32,7% - состояние гетерозиготного носительства (что снижает эффективность транскрипции гена NOS 3);

у 25,0% лиц - гомозиготное рецессивное состояние в исследуемом локусе. В дальнейшем лица с наличием гетерозиготного и рецессивного генотипа по данному гену рассматривались нами как носители патологического варианта генотипа.

Среди лиц, подвергшихся хроническому облучению, 42,2% имели нормальный вариант генотипа и 57,8% лиц - наличие одного или двух мутантных аллелей в исследуемом локусе. В группе сравнения распределение было аналогичным - у 42,8 % лиц выявлен нормальный, у 57,2% - патологический генотип по гену NOS 3.

В результате на исследуемой выборке не выявлено зависимости концентрации NO в сыворотке крови от генотипа: средняя концентрация NO в группах с нормальным и патологическим генотипом составила 41,2±5,5 и 42,0±4,7 мкМ/л соответственно. Вероятно, поддержание физиологической концентрации NO осуществляется достаточно сложными биохимическими процессами, в которых исследуемый ген не играет первостепенной роли.

При сравнении уровня NO у лиц с нормальным генотипом из облученной группы и аналогичным генотипом в контроле выявлено значимое снижение NO у облученных лиц (36,1±4,06 против 72,0±26, мкМ/л, р=0,017). Сравнение уровня NO у лиц с патологическим генотипом в облученной и контрольной группе также продемонстрировало значимое снижение данного параметра у лиц подвергшихся хроническому облучению (38,4±4,4 против 65,8±18,2 мкМ/л, р=0,047).

Исходя из полученных данных, можно предположить, что фактор облучения оказывает выраженное влияние на продукцию NO в клетках и этот фактор не зависит напрямую от транскрипции гена NOS 3.

Несмотря на отсутствие различий в уровне NO у облученных лиц с нормальным и патологическим генотипом в последнем случае нами отмечена более высокая частота патологии сердечно-сосудистой системы (ГБ, ИБС, инфаркт/инсульт).

ДИНАМИКА ПОСТРАДИАЦИОННОЙ ЭКСПРЕССИИ НЕКОТОРЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГЕНОВ Е.В. Голобородько, Ю.А. Соловьев Федеральное медико-биологическое агентство, Москва, Россия goloborodko@nic-itep.ru Изменения в наследственном материале соматических клеток млекопитающих, возникающие при действии ионизирующего излучения низкой интенсивности, в зависимости от степени их выраженности могут инициировать ответную реакцию генома.

При этом начальная фаза ответа характеризуется почти мгновенной индукцией ряда семейств непосредственно ранних генов (Fos, Jun и Myc), детерминирующих отсроченную экспрессию генов-эффекторов, которые, в свою очередь, определяют реализацию механизмов репарации.

Можно предположить, что длительное облучение вызывает сверхэкспрессию непосредственно ранних генов и их трансформацию из прото- в онкогены, что ведет к неопластическому перерождению клетки.

Таким образом, подробное изучение динамики реакции генома на радиационное воздействие позволит определить базовые механизмы возникновения некоторых стохастических (опухолевых) эффектов ионизирующей радиации, а также разработать методологию их диагностики и коррекции.

АТРИБУТИРОВАНИЕ РИСКОВ И ЭФФЕКТОВ В СИТУАЦИЯХ ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ Абель Дж. Гонзалес Аргентинское Агентство по ядерному регулированию;

Авенида дель Либертадор 8250;

(C1429 BNP) Буэнос Айрес agonzalez@arn.gob.ar & abel_j_gonzalez@yahoo.com Цель: этот доклад посвящн атрибутированию радиационного риска и эффектов ситуациям облучения, связанным с воздействием малых доз. А именно, он решает сложный вопрос о рассмотрения фактических эффектов или постулированного риска или оба этих явления, в качестве явлений, обусловленных ситуацией облучения, относя их к этой ситуации и перекладывая тем самым на не ответственность и обязательства, связанные с этими явлениями (термин «атрибуция» восходит к латинскому глаголу attribuere, [ad + tribuere] присваивать‘, назначать‘ также от латинского assignare [ad + signare]подписывать‘.) Однако, целью доклада является не подготовка материала по вопросам юридического порядка, н-р, он не касается правовой концепции причинных связей. Скорее вопрос рассматривается с точки зрения эпистемологии, а именно, с точки зрения современной теории знаний о медицинских эффектах малых доз, особенно в том, что касается методологии, обоснованности и сферы применения теории.

С опорой на этот эпистемологический базис в статье предпринимается попытка решить проблему радиационных наук: если атрибутирование радиационного риска связано с концепцией вероятности, то атрибутирование радиационных эффектов должно основываться на концепции доказуемости. Между этими двумя концепциями есть тонкое различие: вероятность (probability) обозначает установленное количество, измеренное статистическими методами или приписываемое путм использования формальных субъективных примов, которые квантитативно оценивают «правдоподобие» или «степень уверенности» в том, что ущерб мог быть нанесн;

наоборот, доказуемость (provability) обозначает, вероятно, неквантифицируемое качество, описывающее способность демонстрировать на основе доказательств фактическую реализацию радиационных эффектов. Таким образом, целью этого доклада является разъяснение на основе имеющихся данных понятий, относящихся к атрибутированию, значение которых известно экспертам, но эти значения чаще всего не обоснованы с позиций эпистемологии и, похоже, остаются неясными для лиц, принимающих решения, и для широкой общественности.

Развитие: В статье разрабатываются следующие понятия, связанные с атрибутированием:

Радиационно-индуцированные реакции (т.е., так называемые 1.

«детерминированные эффекты») могут быть атрибутируемы индивидуально и однозначно, ситуациям радиационного воздействия, включая дозы, превышающие пороговые дозы для эффектов;

атрибутирование может быть проведено с высокой степенью достоверенности, при условии, что имеется диагноз профессиональной патологии.

Радиационно-индуцированные ЗНО и наследственные эффекты, 2.

которые, как известно, ассоциируются с воздействием радиации (т.е., так называемые «стохастические» эффекты) не могут быть атрибутированы по отдельности ситуациям облучения, несмотря на полученные дозы;

причины этого в том, что (1) имеются конкурирующие мешающие причины для этого типа эффектов, причм облучение является лишь одним, относительно второстепенным, фактором формирования дозы (именно по причине контрафактуальной обусловленности), и (2) в настоящее время для этих эффектов, специфичных к радиационному воздействию, не существует биомаркеров.

Индивидуальное атрибутирование некоторых радиационно 3.

индуцированных ЗНО может быть очевидным (но не однозначным и бесспорным), когда дозы высоки, а «фоновая» распространнность конкретного стохастического эффекта чрезвычайно низка, и радиочувствительность эффекта высока (примером таких эффектом может служить фолликулярный рак щитовидной железы у детей).

Несмотря на вышесказанное радиационно-индуцированные 4.

неоплазмы могут быть атрибутированы коллективно (скорее, чем по отдельности) конкретным ситуациям облучения как эффект повышенной частоты у облучнного населения и по результатам эпидемиологических исследований;

такое атрибутирование достижимо при условии, в частности, что (1) число случаев реализации эффекта среди облучнного населения будет достаточно для преодоления внутренних алеаторных неопределнностей необходимого статистического анализа, и (2) будет проведн профессиональный эпидемиологический анализ.

Стохастические наследственные эффекты не могут в настоящее 5.

время атрибутироваться ситуациям радиационного воздействия, ни индивидуально (вследствие конрафактуальной обусловленности), ни коллективно вследствие того, что колебания нормальной частотности этих эффектов по всей вероятности намного выше любого ожидаемого повышения заболеваемости.

В ситуациях хронического облучения в малых дозах число 6.

потенциальных случаев стохастических эффектов будет крайне низким по сравнению с числом ожидаемых спонтанных случаев;

таким образом, невозможно не только индивидуально атрибутировать эффекты, но и коллективное атрибутирование также обычно недостижимо вследствие эпистемологических ограничений эпидемиологии. (Очевидно, что если фоновая частотность эффекта чрезвычайно низка, а его радиочувствительность высока, коллективное атрибутирование может быть реализовано, даже когда в данной популяции регистрируется малое число случаев).

Радиационные эффекты можно выявить в клетках человека в 7.

специальных биопробах (такие как гематологические и цитогенетические пробы), и они могут успешно использоваться в качестве биологических индикаторов индивидуального радиационного воздействия;

однако, присутствие таких биологических индикаторов не обязательно предполагает, что у данного индивида уже появились или появятся нарушения здоровья, которые могут быть атрибутированы ситуации, приведшей к облучению.

При современном состоянии знаний радиационные риски можно 8.

атрибутировать ситуациям радиационного воздействия, какими бы малыми ни были полученные дозы;

кроме того, с точки зрения радиационной защиты, а также исходя из соображений долга, ответственности, благоразумия и осторожности, необходимо отнести номинальные радиационные риски проспективным радиационным ситуациям. Эти номинальные коэффициенты риска должны быть выведены из наблюдаемого повышения частоты радиационных эффектов при высоких дозах и должны использоваться для целей радиационной защиты.

Выводы: Статья содержит выводы о том, что:

В настоящее время медицинские эффекты не могут быть 1.

атрибутированы ситуациям хронического облучения в малых дозах, ни по отдельности, ни в совокупности. Основной причиной необоснованности атрибутирования является эпистемологические ограничения имеющихся знаний о радиационных эффектах, которые включают контрафактуальную обусловленность, отсутствие в настоящее время специфических маркров и недостаток значимых эпидемиологических результатов облучения в столь малых дозах.

При таких низких дозах может регистрироваться повышенная 2.

частота злокачественных опухолей и наследственных эффектов, и должны быть приняты меры радиационной безопасности, определяемые с учтом номинальных коэффициентов радиационного риска. Однако, поскольку получить однозначные научные данные относительно реализации медицинских эффектов при воздействии малых доз невозможно, такие эффекты не должны рассматриваться в качестве атрибутированных, или использоваться при проспективном гипотетическом прогнозировании радиационного ущерба, или при рассмотрении юридических аспектов причинной связи. Номинальные коэффициенты радиационных рисков или расчтные факторы радиационных рисков не могут использоваться для атрибутирования проспективных медицинских эффектов радиационным ситуациям, в которых полученные дозы ниже доз, при которых отмечается повышение заболеваемости.

Однако, учреждения, ответственные за здравоохранение, могут 3.

ассигновать средства на разные направления защиты здоровья, включая защиту от радиационного воздействия и от других рисков, посредством в частности проведения расчтов теоретически постулированного количества медицинских эффектов по разным направлениям, просто с целью получить возможность сравнения, а также для возможности информирования о неопределнностях таких оценок. Однако, теоретические расчты постулированных медицинских эффектов, основанные на экстраполированных факторах риска, не должны вести ни к предположению о том, что число постулированных эффектов больше числа гипотетических эффектов, ни о том, что эти эффекты могут быть сочтены атрибутируемыми.

ОЦЕНКА ПОВРЕЖДЕННОСТИ ГЕНОМА СПЛЕНОЦИТОВ МЫШЕЙ ПОСЛЕ ХРОНИЧЕСКОГО НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ В РАЗНЫХ ДОЗАХ Д.В. Гурьев1, Н.В. Бажукова Учреждение Российской академии наук Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия Сыктывкарский государственный университет, г. Сыктывкар, Россия DenisGuryev@ib.komisc.ru Известно, что хроническое облучение в малых дозах вызывает различные изменения в организме. Нарушения в защитных механизмах клеток отражаются на реакции целостного организма к действию повреждающего фактора. Таким образом, исследования, направленные на оценку степени поврежденности генома клеток иммунной защиты, являются актуальными.

Цель настоящей работы – определить уровень поврежденности генома клеток селезенки мышей после хронического облучения в диапазоне малых доз.

Проведено хроническое облучение белых беспородных мышей при мощности дозы 150 мкГр/ч. в течение 4, 5, 6 и 7 месяцев (дозы, по расчетным данным, составили соответственно 31.6;

36.9;

44,5 и 52.0 сГр).

Каждой облученной группе животных соответствовал свой контроль ( облученных и 10 контрольных мышей в группе). Проанализирован уровень двунитевых разрывов (ДР) ДНК в спленоцитах с помощью «нейтральной»

версии метода «ДНК-Комет», а также количество клеток селезенки, гибнущих по механизму апоптоза (оценка методом «ДНК-Гало»). Показано, что уровень ДР ДНК в спленоцитах облученных животных выше контрольных значений после четырех месяцев облучения и значительно снижается в группе мышей после семи месяцев облучения. В остальных группах этот показатель существенно не отличается от контроля. Уровень клеток, гибнущих по механизму апоптоза, значительно превышает контрольные значения во всех группах облученных животных. Полученные результаты свидетельствуют об интенсификации процесса селекции клеток в селезенке после хронического облучения и поддержании популяции клеток, более устойчивых к действию повреждающего фактора.

ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА УРОВЕНЬ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК И АПОПТОЗА КЛЕТОК ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И КОСТНОГО МОЗГА О.В. Ермакова, Л.А. Башлыкова, О.В. Раскоша, Н.Н. Старобор Учреждение Российской академии наук Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар ermakova@ib.komisc.ru Целью нашего исследования было изучить уровень повреждения генома клеток щитовидной железы и костного мозга белых беспородных мышей после низкоинтенсивного радиационного воздействия. Животных облучали при мощности дозы 150 мкГр/ч в течение 4, 5, 6 и 7 мес;

накопленные дозы составили соответственно 31.6;

36.9;

44.5 и 52.0 сГр. Уровень повреждений ДНК оценивали с помощью «нейтральной» версии метода гель электрофореза лизированных единичных клеток (метод ДНК-комет).

Обнаружено, что доза 31.6 сГр вызывает увеличение степени фрагментации ДНК в тироцитах по сравнению с контрольными животными. Количество микронуклеированных тироцитов (микроядерный тест) и клеток, гибнущих по механизму апоптоза (метод диффузии ДНК в геле), так же возрастали у мышей, облученных в этой же дозе. Через 6 и 7 мес облучения выраженность поврежденности ДНК, уровень микроядер и апоптоза тироцитов приближается к контрольному уровню.

В отличие от клеток щитовидной железы, которые относят к медленно пролиферирующей ткани, в клетках костного мозга при дозах 31.6 и 36.9 сГр наблюдается достоверное понижение частоты микроядер до 5.2-9.0‰ относительно контроля (12.0-14.0‰). Кроме того, при дозе 36.9 сГр в два раза снизился митотический индекс. Через 6 мес хронического облучения уровень микроядер в клетках костного мозга также как и в щитовидной железе мышей приближается к контрольному уровню. Дальнейшее облучение животных (7 мес) приводит к увеличению частоты микроядер до 15.8‰, что выше контроля.

Разная динамика уровня повреждения генома при хроническом низкоинтенсивном воздействии гамма-излучения может быть обусловлена различной чувствительностью клеток, отличающихся по скорости пролиферации. Количественный анализ повреждения ДНК и апоптоза клеток щитовидной железы и костного мозга в условиях хронического облучения является информативным методом раннего выявления накопления дефектов генома и свидетельствует о целесообразности проведения дальнейших исследований с целью получения результатов, имеющих как фундаментальное, так и прикладное значение.

Работа частично поддержана грантом РФФИ №09-04-90351.

ПРЕОБЛАДАНИЕ СТИМУЛИРУЮЩЕГО «ЭФФЕКТА СВИДЕТЕЛЯ»

В ОБЛАСТИ МАЛЫХ ДОЗ РАДИАЦИИ С НИЗКОЙ ЛПЭ А.Н. Котеров ФГУ «Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА России, Москва govorilga@inbox.ru Применительно к облучению, «эффект свидетеля» (ЭС) заключается в возникновении повреждений (преимущественно генома) в необлученных клетках, находящихся вблизи от облученных в момент радиационного воздействия. Возможен как непосредственный контакт облученных и необлученных клеток, так и их нахождение в одном и том же культуральном сосуде, а в ряде случаев — и контакт необлученных клеток со средой, в которой другие клетки подвергались облучению. Обнаружение факта, что радиационному повреждению могут подвергаться и непосредственно не облученные клетки/ткани, привело к предположению о сложности корректной интерпретации воздействия лучевого агента на популяции биологических объектов.

Существует ряд экспериментальных подходов, позволяющих продемонстрировать «эффект свидетеля» для различных типов облучения и в различных условиях (in vitro и in vivo):

1) Облучение пучком альфа-частиц клеток или даже их компартментов, например, цитоплазмы (Nagasawa H., Little J.B., 1992;

Литтл Д.Б., 2007).

2) Использование техники микропучка ультрамягкого рентгеновского излучения, фиксированного с помощью диффракционной линзы микроскопа (Schettino G. et al., 2003).

3) Помещение необлученных клеток в среду, полученную после инкубации в ней либо облученных клеток, либо потомков последних (Seymour C.B., Mothersill C., 2000;

2002).

4) Исследование клеток и тканей при радиотерапии в участках, не затронутых радиационным воздействием непосредственно;

так называемый «abscopal effects» (Kaminski J.M., 2005;

НКДАР-2006).

Большинство данных об ЭС получено для -частиц и только для клеток.

Значимость же ЭС для облучения в малых дозах радиацией с низкой ЛПЭ (0,1–0,2 Гр), важных в плане радиационной безопасности, пока не ясна. Так, расчеты показывают, что при дозах редкоионизирующего излучения с низкой ЛПЭ от 5 мГр ЭС в клеточной популяции должен отсутствовать (или полностью поглощаться прямым действием радиации), поскольку начиная с подобного уровня доз уже очень мало непораженных мишеней (Prise K.M., 1998). Именно поэтому для фундаментальных исследований ЭС и стали использовать технику микропучка мягкого рентгеновского излучения (малые дозы), но в природе подобные фиксированные микропучки не встречаются.

Остальные же данные для излучения с низкой ЛПЭ свидетельствуют о том, что для нормальных клеток без дефектов и аномалий не удается продемонстрировать наличие повреждающего, генотоксического ЭС для доз ниже 0,5 Гр (обширная сводка данных). Часто цитируемые работы (Seymour C.B., Mothersill C., 2000;

2002), в которых ЭС при передаче через культуральную среду был показан начиная с доз 10–50 мГр, не отвечают требованиям нормальности объекта: исследования выполнены на иммортализованных кератиноцитах (клетки HPV-16), обладающих аномальной радиочувствительностью и нестабильностью (Koterov A.N., 2005;

Котеров А.Н., 2006).

Однако применительно к клеткам без аномалий ЭС вполне можно продемонстрировать и для малых доз редкоионизирующей радиации. Но он окажется не повреждающим, а — стимулирующим, адаптивным. К примеру, среда облученных в малых дозах лимфоцитов, добавленная к необлученным, повышала радиорезистентность последних (Ермаков А.В. и др., 2005;

Shankar B. et al., 2006). Можно привести и другие примеры (Zhou H., 2004;

НКДАР-2006). Существуют данные об индукции адаптивного ответа через ЭС даже путем облучения альфа-частицами в малых дозах (Mitchell S.A., 2004), но в этом случае, вероятно, имеется некий баланс повреждение/адаптация.


Таким образом, в области малых доз радиации с низкой ЛПЭ ЭС не способен, вероятно, выступать в качестве дополнительного немишенного механизма радиационного повреждения генома. Экспериментальные данные подобного рода ограничиваются искусственными моделями с облучением пучком ультрамягкого рентгеновского излучения.

Международные организации отмечают, что учесть ЭС при нормировании радиационного воздействия пока затруднительно:

«Информация об адаптивном ответе, нестабильности генома и «эффекте свидетеля» является недостаточной для того, чтобы быть включенной в эпидемиологические данные с целью изменения оценки риска радиогенных раков» (BEIR-VII).

«Только непосредственные эпидемиологические исследования в области малых доз и низкоуровневого облучения способны заведомо учитывать вклады даже этих феноменов [нестабильности генома и ЭС]» (МКРЗ-99).

Эти выводы становятся еще более весомыми, если учитывать тот факт, что в области малых доз «повреждающий» ЭС для нормальных клеток, в отличие от ЭС стимулирующего, может отсутствовать вовсе.

Некоторое практическое значение ЭС представляет, по-видимому, для области радиотерапии опухолей.

ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ ПЛУТОНИЕВОГО ПНЕВМОСКЛЕРОЗА У СОБАК Е.В. Лвкина, С.А. Романов, М.В. Белосохов, О.И. Киселва, В.В. Востротин Южно-Уральский институт биофизики, Озрск Katya.Lyovkina@subi.su Результаты многочисленных экспериментальных и клинических исследований (Хохряков В.Ф. и др., 1972;

Кошурникова Н.А. и др., 1973;

Калмыкова З.И. и др., 1982) свидетельствуют о том, что одним из наиболее значимых неопухолевых эффектов в лгких при инкорпорации плутония является пневмосклероз.

При реконструкции доз облучения персонала радиохимических и плутониевых предприятий от инкорпорированного плутония возник целый ряд неопределнностей, связанных с невозможностью восстановления индивидуальных сценариев облучения, неопределнностью структуры и параметров биокинетической модели дыхательного тракта, динамикой отложения частиц в лгких. Это касалось как величины ингаляционного поступления, так и размеров вдыхаемых частиц. Поэтому был введен ряд предположений и допущений, в основе которых лежали данные об измерении концентраций аэрозолей плутония в воздухе производственных помещений, а также данные посмертной радиометрии органов и тканей у лиц, работавших в этих помещениях. Таких неопределнностей можно избежать в эксперименте, при проведении которого известны начальные и конечные содержания радионуклида в лгких, размер впрыскиваемого аэрозоля. Кроме того, эксперимент позволяет проследить динамику формирования фиброза лгочной ткани, индуцированного инкорпорированным плутонием, знание которой очень важно при расчете поглощенной дозы.

Как показало изучение количественного микрораспределения плутония у умерших работников радиохимического предприятия, подвергшихся хроническому ингаляционному облучению плутонием, одним из основных вкладов в неопредленность дозы на лгкие является активность плутония, зафиксированная в склерозированной лгочной ткани, так называемое депо фиксации плутония. Отсутствие данных по динамике формирования фиброза лгочной ткани явилось основанием для проведения настоящего исследования.

Настоящее исследование было проведено на любезно предоставленном американскими коллегами (Guilmette R.A. et al, 1984) формалин фиксированном аутопсийном материале от 18 собак, сформировавших 3 группы по 6 собак в каждой. Все собаки были подвергнуты однократной интраназальной ингаляции одним из трх монодисперсных аэрозолей 239PuO с активным медианным аэродинамическим диаметром (АМАД) 0,72, 1,4 или 2,8 мкм. Начальное содержание плутония в лгких составляло 21,3-112, кБк, конечное (на момент смерти) – 8,7-111,0 кБк. Забой животных осуществлялся на 4-730 сутки после ингаляции. Регистрация частиц плутония в лгких проводилась методом классической фотоэмульсионной гистоавторадиографии. Так как длительность экспозиции влияет на количество регистрируемых частиц, длительность экспозиции авторадиографии подбиралась эмпирически в зависимости от размера частиц отдельно для каждой группы собак. Время экспозиции в связи с этим варьировало от четырх часов до четырх суток для выявления мельчайших частиц радионуклида. Для определения относительной активности частиц их классифицировали по группам активности в соответствии с числом видимых треков, исходящих из одной точки. Каждая частица была отнесена к той или иной гистологической структуре в соответствии с классификацией анатомических отделов лгких. Использование в настоящем исследовании гистоавторадиографии дало возможность соотнести каждой гистологической структуре лгкого количество треков плутония в ней и, таким образом, получить динамику образования склерозированной ткани в самых глубоких областях лгкого, и впоследствии скорректировать модель дыхательного тракта МКРЗ-66.

Анализ авторадиограмм ещ раз продемонстрировал неравномерное распределение треков плутония в ткани лгкого, ранее показанное в других исследованиях. Наибольшее количество частиц было зарегистрировано в межальвеолярных перегородках и соединительной ткани проводящих бронхиол. Значимая доля от всей активности была зарегистрирована в фиброзе респираторной области лгких и в просветах альвеол, где они были связаны с макрофагами (89,75 ± 6,24%).

В группе собак, облучнных аэрозолем 239PuO2 с АМАД = 2,8 мкм, была выявлена тенденция к увеличению доли частиц в склерозированной ткани паренхимы. В группе собак, ингалированных 239PuO2 с АМАД = 0,72 мкм, фиброзирование межальвеолярных перегородок в местах депонирования частиц плутония было зарегистрировано уже на 32 и 64 сутки от момента ингаляции (0,31% и 6,83% от всей активности по каждому случаю, соответственно). По мере удаления срока забоя от времени ингаляционного поступления радионуклида наблюдалось усиление фиброзирования. Так, доля активности, приходящаяся на фиброз респираторной области лгкого у животного со сроком забоя 730 суток, составила более десяти процентов.

При этом у собак, облучнных 239PuO2 с наименьшим АМАД (0,72 мкм) наблюдалось прогрессирующе поражение субплевральных отделов по мере увеличения срока забоя.

Таким образом, полученные данные подтверждают неравномерность распределения плутония в лгких млекопитающих при его ингаляционном поступлении. При этом величина активности, относящейся к фиброзу, растет с постоянной скоростью и линейно зависит от времени.

СОСТОЯНИЕ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ В ОТДАЛЕННОМ ПЕРИОДЕ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗОВЫХ НАГРУЗОК ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ М.Р. Мадиева, Б.А. Жетписбаев, Н.Ж. Чайжунусова, Ш.Е. Токанова, Г.Д. Довгаль, Р.С. Пономарева, И.С. Жигалина Государственный медицинский университет г. Семей, Казахстан Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии, г. Семей, Казахстан m.madiyeva@mail.ru Цель работы: Изучить влияние сублетального, фракционированного и в малой дозе гамма-излучения на иммунологическую реактивность организма в отдаленном периоде.

Материалы и методы: Для решения поставленной цели нами выполнены несколько серий опытов на 135 белых беспородных половозрелых крысах преимущественно самцах. Подопытных животных подвергли общему гамма-облучению в дозе 6 Гр однократно, фракционированной дозе по 2 Гр трехкратно в течение 10 дней и малой дозе – 0,15 Гр однократно. Во время облучения животные находились в специально сконструированной камере из органического стекла с изолированными ячейками для отдельных животных.

Оценку иммунного статуса проводили через 1 и 3 месяца в соответствии с рекомендациями Института иммунологии МЗ с СР РФ (Р.В.Петров и соавт., 1982). Кровь для исследования забирали в пробирки с гепарином ( ЕД/мл). Были изучены показатели Т-системы иммунитета, гуморального звена и неспецифическая фагоцитарная резистентность.

Результаты исследования и обсуждение: В отдаленном периоде после сублетального гамма-излучения в Т-системе иммунитета отмечалось снижение числа СД8+ лимфоцитов, после фракционированного - увеличение общего количества лимфоцитов, повышение числа СД4+клеток, иммунорегуляторного индекса, снижение СД8+клеток и нормализация лимфокинпродуцирующей способности лейкоцитов по сравнению с интактными крысами. В отдаленном периоде при действии малой дозы гамма-излучения на фоне лимфоцитоза регистрировалось снижение количества субпопуляции Т-лимфоцитов с хелперной и повышение Т лимфоцитов с супрессорной активностью.

Также в отдаленном периоде после всех видов дозовых нагрузок гамма излучения происходило нарастание показателей фагоцитоза, фагоцитарного числа и НСТ-теста, которые достоверно повышались по отношений к контрольномым показателям, отражая высокую функциональную способность неспецифического фагоцитарного звена иммунитета.

Со стороны гуморального звена иммунитета после сублетального гамма-излучения отмечалось снижение числа АОК в селезенке, концентрации ЦИК в сыворотке крови и повышение индекса супрессии, в то время, как после фракционированной дозы гамма-облучения наблюдалось снижение супрессии, проявляясь в повышении числа СД19+лимфоцитов, АОК в селезенке, снижении индекса супрессии и концентрации ЦИК в сыворотке крови В отдаленном периоде после воздействия малой дозы гамма-излучения, несмотря на значительное улучшение показателей, полной нормализации в гуморальном звене иммунитета не наблюдалось.

СВЯЗЬ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ РАЗНЫХ НАРУШЕНИЯХ В ОРГАНИЗМЕ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА И.И. Пелевина Учреждение Российской Академии наук Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва pele@chph.ras.ru В последние годы весьма активно исследуется оксидативный стресс в клетках, который может являться причиной разных патологических состояний. Предполагается, что повреждения генетического аппарата клеток и нарушения в организме связаны с возникновением свободных радикалов, вызываемых неблагоприятными воздействиями.

В данной работе приводятся результаты цикла исследований на лимфоцитах крови людей, находящихся в разных физиологических состояниях – летчиков и космонавтов, больных со злокачественными опухолями, ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС.


Целью этих исследований является изучение поврежденности генетического аппарата клеток и наличие (или отсутствие) возможных связей этих нарушений с оксидативным стрессом – концентрацией свободных радикалов (активных форм кислорода – АФК).

Были обнаружены общие закономерности изменения свойств лимфоцитов крови людей, испытавших разные по характеру воздействия:

наблюдается увеличение повреждения генетического аппарата – одно и двунитевых разрывов ДНК, во многих случаях возрастает частота клеток с микроядрами, с аберрациями хромосом, возрастает число поврежденных хромосом на клетку, иногда появляются мультиаберрантные клетки;

одновременно практически во всех исследованных случаях (больные с опухолями, ликвидаторы аварии на ЧАЭС) в лимфоцитах крови повышается концентрация свободных радикалов.

Т.е., поврежденность генетического аппарата и возникновение оксидативного стресса регистрируется в большинстве исследованных индивидуумов. Однако коррелятивные связи между этими двумя показателями обнаруживаются не всегда, но можно говорить о достоверной корреляции между концентрацией АФК и количеством хроматидных аберраций у ликвидаторов, у больных с опухолями (при некоторых локализациях);

отмечается связь между уровнем двунитевых разрывов ДНК и концентрацией АФК.

Все исследования проводили через много лет после радиационного воздействия и поиски подобных корреляций представляются важными для понимания радиобиологических последствий облучения людей и выяснения роли свободных радикалов в проявлениях нестабильности генома и молекулярно-клеточных ее проявлениях. Можно полагать, что нестабильность генома, являющаяся последствием радиационных и других воздействий, выражается в генетических и эпигенетических нарушениях, которые, по-видимому, связаны между собой. Делается предположение о первичных, общих для разных ситуаций механизмах, приводящих к серьезным нарушениям физиологического статуса. Данная работы выполнена при поддержке гранта РФФИ № 09-04-00347-а.

ЭФФЕКТЫ МОЩНОСТИ ДОЗЫ НА РАДИАЦИОННЫЙ ОТВЕТ ПЕРВИЧНЫХ ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОК И ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОЧНЫХ ЛИНИЙ, ПРОАНАЛИЗИРОВАННЫЕ ПОСРЕДСТВОМ РАЗЛИЧНЫХ ПРОТЕОМНЫХ ПОДХОДОВ Сойле Тапио1*, Франка Плюдер1, Рамеш Йентрапалли1,2, Зарко Барьяктарович1, Омид Азимзаде1, Матс Хармс-Рингдал2, Анжей Войцик2, Сиамак Хагдоост2, Майкл Д. Аткинсон Центр Гельмгольца Мюнхен, Немецкий Исследовательский центр по исследованию окружающей среды и здоровья, Институт радиационной биологии, Нойхерберг, Германия Исследовательский Центр радиационной защиты, Отдел генетики, микробиологии и токсикологии, Стокгольмский Университет, 106 Стокгольм, Швеция * soile.tapio@helmholtz-muenchen.de Цель: Изучить биологические эффекты острого и хронического облучения малыми дозами ионизирующего излучения, используя эндотелиальные клетки в качестве васкулярной модели.

Недавние эпидемиологические исследования показали, что малые дозы облучения могут повышать риск сердечно-сосудистой смертности, умеренным, но значимым образом. Целью этого исследования являлась идентификация потенциальных молекулярных мишеней или механизмов вовлеченных в патогенез радиационно-индуцированных сердечно сосудистых заболеваний. В качестве объекта исследования был выбран сосудистый эндотелий, играющий основную роль в регулировании функций сердечно-сосудистой системы. Мы использовали как первичные эндотелиальные клетки пуповинной вены человека (HUVEC), так и эндотелиальные клеточные линии человека (EA.hy926), которые были облучены низкими дозами гамма-излучения, хронически или остро соответственно.

HUVEC клетки культивировались в условиях хронического облучения дозами малой мощности (1.3 мГр/час и 4.1 мГр/час), и протеомы анализировались с помощью ICPL метода (Isotope Coded Protein Labelling) через 1, 3, 6 и 10 недель. Появление нормальных биомаркеров сенесенса наблюдалось в течение этого времени в контрольных необлученных клетках и сравнивалось с радиационно-индуцированными биомаркерами сенесенса в клетках, инкубированных в условиях хронического облучения с использованием двух мощностей дозы. Радиационно-индуцированное преждевременное развитие сенесенса наблюдалось в облученных клетках по сравнению с необлученными клетками.

EA.hy926 клетки были облучены гамма-источниками Со-60 или Cs- с применением разных мощностей доз, с суммарной дозой в 0.2 Гр. Прямой радиационный ответ через 4 и 24 часа после облучения был проанализирован в цитозольных фракциях с помощью 2D-DIGE (differential-in-gel electrophoresis) технологии и в общих клеточных лизатах посредством SILAC (Stable Isotope Labelling with Amino acids in Cell culture). Несколько биологических путей, вовлеченных в ответ на низкие дозы облучения, были найдены.

ПАТОГЕНЕЗ ГЕМОПОЭТИЧЕСКОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПОСЛЕ ХРОНИЧЕСКОГО ИЛИ ДЛИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ:

НАРУШЕНИЕ КЛЕТОЧНОЙ КИНЕТИКИ Теодор М. Флиднер и Дитер Х. Гресле Группа исследований по радиационной медицине и Координационный институт ВОЗ по ликвидации последствий радиационных аварий, Ульмский университет, Германия В научной литературе описаны, по меньшей мере, одиннадцать случаев неотложной медицинской помощи, связанной с хроническим или длительным облучением всего организма человека. В данной работе для достижения лучшего понимания патогенетических механизмов, приводящих к гемопоэтической недостаточности, были заново рассмотрены истории болезни этих пациентов. Существующие данные дают основания утверждать, что ежедневное воздействие на уровне 10-100 мЗв может переноситься организмом за счет компенсации избыточной потери клеток путем увеличения производства клеток в течение нескольких недель или даже многих месяцев без наступления недостаточности гемопоэтического органа. При воздействии ниже 10 мЗв/сутки организм может показывать признаки клеточной или субклеточной реакции без признаков недостаточности производства клеток. При мощностях доз более мЗв/сутки наблюдается прогрессирующее снижение продолжительности жизни у облученных организмов, что происходит главным образом по причине неспособности гемопоэтической ткани поставлять необходимые клетки крови.

Нашей группе также была предоставлена возможность заново рассмотреть некоторые результаты гемопоэтических исследований собак, в больших объемах проводившихся в Аргоннской национальной лаборатории д-ром Фритцем и его коллегами. На протяжении всей жизни исследуемые собаки содержались в поле -излучения. Собаки могут прожить более одного года, если мощность суточной дозы облучения составляет менее 37,5 мЗв.

При этой мощности дозы продолжительность жизни собак составляла от до 8,5 лет. Они умирали в этом возрастном интервале от последствий гемопоэтической недостаточности. Если мощность суточной дозы превышает 37,5 мЗв, некоторые собаки умирают, не дожив до года, а другие могут умереть в возрасте до 5-6 лет, при этом у большинства из них наступает гемопоэтическая недостаточность.

Для лучшего понимания патогенеза данного вида гемопоэтической недостаточности, были разработаны биоматематические модели для гранулоцитарных, а также для мегакариоцитарных клеточных ростков. При использовании камерной модели можно симулировать изменение схемы образования клеток крови и получить доказательства того, что схема реакции стволовых клеток на облучение играет центральную роль для выживания животных. Для примера, стало ясно, что число тромбоцитов в периферийной крови не прямо отражает степень снижения числа клеток и качества популяции гемопоэтических стволовых клеток. Но ближе к критическому значению избыточной потери клеток модель мегакариоцитарно-тромбоцитарной системы находится под высоким риском наступления гемопоэтической недостаточности. Было показано, что небольшие рандомизированные изменения в уровне избыточной потери клеток могут предположительно оказывать летальные эффекты на симулированную гемопоэтическую систему, приводя к «виртуальной»

гемопоэтической смерти. Стохастические симуляции показывают, что сильно изменяющаяся продолжительность жизни у подопытных животных может объясняться небольшими стохастическими изменениями в биологических параметрах. Даже при «некритических» уровнях тромбоцитов, симулированная мегакариоцитарно-тромбоцитарная модель обновления имеет повышенный риск наступления спонтанной гемопоэтической недостаточности.

Таким образом, очевидно, что для клинических наблюдений, проведенных в ситуациях радиационных аварий, желательно тщательное изучение типа и временных схем изменений клеток крови и интерпретация их клеточной кинетики.

ДИЕТА, БОГАТАЯ АНТИОКСИДАНТАМИ, КУПИРУЕТ СНИЖЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ У МЫШЕЙ ПОСЛЕ ТОТАЛЬНОГО ОБЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЗМА. ЗНАЧЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ ХРОНИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ Майкл У. Эперли, Джефри А. Джонс2, Карлос Монтесинос3, Трейси М. Диксон1, Хонг Ванг1, Джоел С. Гринбергер Отделение радиационной онкологии, Институт рака Питсбургского университета, г. Питсбург, шт. Пенсильвания Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), г. Хьюстон, шт. Техас «АмериСайенсиз ЛП.»

Введение. Проверенная гипотеза: механизм снижения продолжительности жизни, индуцированного ионизирующим излучением, реализуется за счет непрерывного окислительного стресса в микросреде популяций самообновляющихся стволовых клеток. Предыдущие исследования продемонстрировали, что у взрослых мышей мужского и женского пола, которым перед тотальным облучением организма в дозе 9. Гр внутривенно вводился плазмид фермента супероксиддисмутазы (MnSOD PL), повышалась выживаемость при остром гематопоэтическом синдроме, а у мышей женского пола не обнаружилось изменений в снижении продолжительности жизни в течение последующих двух лет (Epperly, et al., Radiation Research, 170(4):437-444, 2008).

Материалы и методы. Для определения купирования снижения продолжительности жизни после введения диетических антиоксидантов и гемопротекторных агентов было проведено сравнение групп мышей численностью 100 особей, одна из которых находилась на гемопревентивной/андиоксидантной диете агентства НАСА, а другая – на обычной диете, состоящей из корма для домашних животных марки «Пурина». В течение одной недели перед облучением и в течение одного года после облучения особи женского пола C57BL/6NHsd находились на обычной диете или диете с добавками антиоксидантов и гемопревентивных агентов. За 24 часа до облучения половине мышей из каждой группы был внутривенно введен препарат MnSOD-PL (100 мкг плазмид ДНК в 100 мкл).

После этого мыши были облучены в дозе LD50/30 9.25 Гр при тотальном облучении организма и наблюдались на предмет возникновения гематопоэтического синдрома. Все выжившие мыши, пережившие гематопоэтический синдром, наблюдались на предмет возникновения отдаленных эффектов. После этого мыши были облучены в дозе LD50/ 9.25 Гр при тотальном облучении организма и наблюдались на предмет возникновения гематопоэтического синдрома. Все мыши, пережившие гематопоэтический синдром, наблюдались на предмет возникновения отдаленных эффектов.

Результаты. Среди необлученных мышей, получивших препарат MnSOD-PL, не было выявлено значительных различий по выживаемости между мышами, находившимся на обычной диете и мышами, находившимся на гемопревентивной/антиоксидантной диете. У мышей, находившихся только на антиоксидантной диете, не было значительного снижения смертности после облучения. Мыши, находившиеся на любой из диет, получившие препарат MnSOD-PL перед облучением, имели значительное снижение смертности от гематопоэтического синдрома по сравнению с контрольной группой облученных мышей (p = 0.0009). У выживших мышей, получивших препарат MnSOD-PL, находившихся на гемопревентивной/антиоксидантной диете, наблюдалось значительное повышение выживаемости в течение 1 года по сравнению с мышами, находившимися на обычной диете или только на антиоксидантной диете без MnSOD-PL (p 0.0001). Сравнение выживаемости мышей в течение 50 дней после облучения показало, что мыши, находившиеся на гемопревентивной/антиоксидантной диете, имели значительное повышение выживаемости по сравнению с мышами на обычной диете (p = 0.045).

Мыши, находившиеся на гемопревентивной/антиоксидантной диете и получившие препарат MnSOD-PL, имели наилучшие общие показатели выживаемости по сравнению с мышами, получавшими только препарат MnSOD-PL (p = 0.060).

Выводы. Полученные данные подтверждают гипотезу, что хронический окислительный стресс в организме мышей, переживших гематопоэтический синдром, индуцированный острым ионизирующим облучением, ведет к снижению продолжительности жизни, которое может быть купировано за счет постоянного введения антиоксидантов. Эти данные также имеют значение для лечения людей, подвергавшихся хроническому облучению в малых дозах, поскольку они могут получить благоприятный эффект от применения препарата MnSOD-PL в сочетании с включением в диету гемопротекторных агентов для снижения возникновения отдаленных эффектов радиационно-индуцированных заболеваний.

При поддержке Национального института аллергических и инфекционных заболеваний США и Национального института здоровья США (NIAID/NIH U19AI068021).

Раздел РАДИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА РЕАКЦИЯ ГЕМОПОЭЗА У ЖИТЕЛЕЙ ПРИБРЕЖНЫХ СЕЛ РЕКИ ТЕЧА НА ХРОНИЧЕСКОЕ ОБЛУЧЕНИЕ НИЗКОЙ МОЩНОСТИ А.В. Аклеев, Т.А. Варфоломеева1, Г.П. Димов1, И.А. Акушевич2, Г.А. Веремеева - Уральский, научно-практический центр радиационной медицины, г. Челябинск, Российская Федерация - Центр по изучению популяционного здоровья и старения университета Дьюка, г. Дюрем, Северная Каролина, США К настоящему времени хорошо изучены радиобиологические закономерности реакции гемопоэза на острое радиационное воздействие, механизмы и динамика процессов пострадиационного восстановления, а также оценен радиационный риск лейкозов. Экспериментальные исследования на животных свидетельствуют о возможности адаптации гемопоэза к хроническому воздействию внешнего -излучения (T.M.Seed et al., 2002 и др.). В работе рассмотрены ответы кроветворной системы на радиационное воздействие низкой мощности дозы у жителей прибрежных сел реки Теча, подвергшихся многолетнему внешнему и внутреннему облучению в широком диапазоне доз. Внутреннее облучение костного мозга (КМ) было обусловлено поступлением в организм 90Sr c речной водой и продуктами питания местного производства, а внешнее - повышенным фоном в пойме реки и на территории населенных пунктов. Исследование включало анализ клеточного состава периферической крови (период наблюдения 1951 - 2000 гг.) и костного мозга (1954-1956) у взрослых (в возрасте 16 лет и старше) постоянных жителей прибрежных сел обоего пола.

Расчеты индивидуальных доз выполнены на основе дозиметрической системы TRDS-2009.

В период максимального радиационного воздействия (1951-1953), когда годовые дозы облучения КМ достигали 1,5 Гр (у отдельных индивидов - 3, Гр), у облученных лиц в крови отмечалось снижение числа лейкоцитов (нейтрофилов, лимфоцитов) и тромбоцитов, которое имело обратную зависимость от мощности дозы облучения КМ. При этом количество лейкоцитов зависело от средней мощности дозы в течение трех лет, предшествующих гематологическому исследованию, количество нейтрофилов, тромбоцитов и эритроцитов – от мощности дозы в год предшествующий исследованию, а количество лимфоцитов и моноцитов – от текущей мощности дозы. Смещение вариационных кривых числа эритроцитов крови в область меньших значений не приводило к статистически значимому изменению средних значений и частоты анемий у облученных лиц.

Исследование костномозгового кроветворения в этот период показало замедление созревания нейтрофильных гранулоцитов на стадии миелоцита и ускорение созревания клеток эритроидного ряда. Пролиферативная активность предшественников нейтрофильных гранулоцитов не изменялась, тогда как частота эритроидных митозов была повышенной (особенно на стадиях базофильного и полихроматофильного нормоцитов). Частота патологических митозов как в клетках гранулоцитарного, так и эритроидного рядов у облученных лиц была значительно выше, чем у необлученных лиц. В костномозговых клетках эритроидного ряда и нейтрофильных гранулоцитах регистрировалось повышенное количество летальных аномалий (интерфазные клетки с хромосомными мостами и кариомерами, двуядерные и гигантские клетки, и др.). Таким образом, анализ состояния клеток пролиферирующего и созревающего отдела КМ в период максимального радиационного воздействия показал преобладание процессов альтерации над репопуляцией в пуле нейтрофильных гранулоцитов, что отражалось на состоянии клеточного состава крови.

Нормальный уровень эритроцитов в крови у большинства людей в период максимального облучения обеспечивался компенсаторными механизмами, которые включали повышение скорости пролиферации и созревания эритрокариоцитов.

Максимальное снижение числа лейкоцитов и наибольшее число случаев лейкопении имело место в первые 10 лет после начала облучения. Основной вклад в снижение числа лейкоцитов вносили нейтрофилы. В это же время отмечался «левый сдвиг» в формуле крови, обусловленный увеличением доли палочкоядерных клеток, который был наиболее выражен в 1954- гг. С 1960 г. уровень нейтрофильных гранулоцитов в крови сохранял тенденцию к повышению, но различий с контролем не отмечалось. Доля лиц с нейтропенией была максимальной в первые 15 лет после начала облучения, достигая 15,6% в 1957-1960 гг. С 1965 года частота гранулоцитопении не превышала таковую в группе сравнения. Уровень лимфоцитов был снижен относительно контроля только в первые три года, когда мощности дозы облучения были наибольшими. Число тромбоцитов в крови восстановилось через 7-10 лет после начала облучения на фоне значительного снижения мощности дозы облучения. Исследование позволило установить, что продолжительность периода восстановления отдельных ростков кроветворения существенно различается и определяется мощностью дозы облучения, степенью первичного угнетения гемопоэза, а также индивидуальными особенностями облученных лиц. Начало восстановления клеточного состава периферической крови отмечено при снижении средней мощности дозы до 0,06±0,001 Гр/год (1954-1956).

АДАПТИВНЫЙ ОТВЕТ ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ КАК ИНДИКАТОР СОСТОЯНИЯ ГЕМОПОЭЗА У ОБЛУЧЕННЫХ ЛИЦ А.В. Аклеев, А.В. Алещенко2, О.В. Кудряшова3, Л.П. Семенова2, А.М. Серебряный2, О.И. Худякова1, И.И. Пелевина Уральский научно-практический центр радиационной медицины, Челябинск Учреждение Российской Академии наук Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва Учреждение Российской Академии наук Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва Адаптивный ответ, по мнению многих исследователей, является проявлением эволюционно созданного механизма, обеспечивающего устойчивость организмов к действию экстремальных стрессорных факторов окружающей среды. Хотя механизмы адаптивного ответа полностью не изучены, предполагается, что в его основе лежит способность клеток восстанавливать повреждения ядерной ДНК. Можно полагать, что именно репаративный потенциал клеток (и особенно стволовых клеток) характеризует их способность адаптироваться к неблагоприятным экзогенным факторам. Ранее было показано, что дети, обладающие способностью к адаптивному ответу, меньше болеют, и, наоборот, у детей с повышенной радиочувствительностью заболеваемость достоверно выше (И.И. Пелевина и др., 2005).

Настоящее исследование включало анализ состояния кроветворения (костный мозг, периферическая кровь) и адаптивного ответа у 179 жителей прибрежных сел реки Теча, подвергшихся хроническому радиационному воздействию в широком диапазоне доз. Принимая во внимание существенный вклад остеотропного 90Sr критической системой у жителей прибрежных сел являлся гемопоэз. Контрольную группу составили необлученных лиц аналогичного возраста. В качестве модели для исследования адаптивного ответа использованы лимфоциты периферической крови людей, которые по радиочувствительности близки к стволовым кроветворным клеткам.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
 



Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.