CHANGES IN HAEMATOLOGICAL, BIOCHEMICAL AND IMMUNOLOGICAL PARAMETERS OF COW BLOOD UNDER EXTERNAL «IN VITRO» GAMMA RADIATION IN 100MGR-500MGR DOSES
Authors: Федотова А.С. , Турицына Е.Г. 
Published: April 2024

Проблема и цель. В настоящее время вопрос оценки воздействия малых доз радиации на многоклеточный организм интересует ученых разных научных специальностей: радиоэкологии, радиобиологии, медицины и ветеринарии. В соответствии с докладом 57 сессии научного комитета ООН по действию атомной радиации в 2010 году, к малым дозам ионизирующего излучения для млекопитающих относятся дозы менее 500 мГр. Цель работы – определить степень изменения гематологических, биохимических и иммунологических показателей периферической крови крупного рогатого скота при внешнем гамма-облучении «in vitro» образцов крови в диапазоне малых доз. Для работы выполнен отбор проб крови у лактирующих коров, содержащихся на территориях центральных районов Красноярского края под воздействием фоновой поглощенной дозы с последующим облучением «in vitro» в диапазоне доз 100-500 мГр . Методология. Объект исследования – гематологические, биохимические и иммунологические показатели периферической крови. Работа выполнена в период с 2020 по 2022 годы на кафедре внутренних незаразных болезней, акушерства и физиологии сельскохозяйственных животных института прикладной биотехнологии и ветеринарной медицины и научно-исследовательского испытательного центра ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ. Отбор проб периферической крови у коров осуществляли из хвостовой вены в вакуумные пробирки с активатором свертываемости. Облучение образцов крови «in vitro» проводили на установке, укомплектованной источником 137Cs. Гематологические показатели определяли по общепринятым методикам. Биохимические исследования сыворотки крови проведены с использованием спектрофотометра ПЭ-5400 уф. Иммунологические исследования включали определение фагоцитарной активности лейкоцитов при их антигенной активизации «in vitro» частицами латекса. Результаты. Ионизирующее излучение «in vitro» в дозах от 100 мГр до 500 мГр разнонаправленно влияет на гематологические, биохимические параметры, снижает фагоцитарную активность лейкоцитов крови крупного рогатого скота. Выявлено сокращение количества эритроцитов и ускорение СОЭ. Однократное внешнее гамма-облучение проб периферической крови коров в дозе 100 мГр уменьшает содержание общего белка, креатинина и бета-глобулинов. При дозе 500 мГр снижается относительное содержание альфа-глобулинов, концентрация АЛТ и АСТ. На основании модельного «in vitro» воздействия субклинических доз ионизирующего излучения на образцы крови лактирующих коров установлена линейная зависимость концентрации креатинина от величины поглощенной дозы. Определены цифровые значения коэффициента аппроксимации, описывающие снижение концентрации альфа-глобулинов, бета-глобулинов, АСТ и АЛТ. Совокупность выявленных изменений гематологических, биохимических и иммунологических показателей периферической крови является информативной и может служить интегральным прогностическим показателем в оценке воздействия малых доз ионизирующего излучения на организм сельскохозяйственных животных. Практическая значимость – установленные изменения гематологических и иммунологических показателей и цифровые значения коэффициентов аппроксимации альфа-глобулинов, АСТ и АЛТ могут быть использованы при реконструкции значений доз облучения в диапазоне малых доз.

Problem and purpose. Today the problem of the impact of low doses of ionising radiation on a multicellular organism is of interest among scientists of different scientific fields: in radio ecology, radiobiology, medicine and veterinary science. In accordance with the report of the 57th session of The UN Committee on the effects of atomic radiation in 2010 low doses of ionising radiation for mammals are doses that less than 500mGr/year. The aim of the work is to determine how haematological, biochemical and immunological parameters of cattle peripheral blood will be changed under external «in vitro» gamma radiation in low doses range. Lactating cows blood samples were taken for the work. The cows are kept on the territory of the central parts of Krasnoyarsk krai under the impact of background absorbed dose followed by «in vitro» radiation in 100-500mGr/year range. Methodology. The object of research is haematological, biochemical and immunological parameters of peripheral blood. The work is done in 2020-2022 in the Department of Internal Non-communicable Diseases, Obstetrics and Physiology of farm animals of the Institute of Applied Biotechnology and Veterinary Medicine Research Center FSBEI HE Krasnoyarsk State Agrarian University. Peripheral blood sampling was carried from a tail vein in vacuum test tubes with coagulation activator.«In vitro» blood samples radiation was held on the facility equipped with 137Cs source. Haematological parameters were determined in accordance with generally accepted methods. Biochemical tests of blood serum are done using a PE-5400UV spectrophotometer. Immunological tests contained determination of phagocytic activity of leukocytes under «in vitro» antigen activation by latex particles. Results. «In vitro» ionising radiation in doses of 100mGr - 500mGr influences in different directions on haematological, biochemical parameters, reduces phagocytic activity of leukocytes in cattle blood. The results also revealed a reduction of erythrocytes number and a decline in ESR (erythrocyte sedimentation rate). Onetime external gamma radiation of cattle peripheral blood in 100mGr dose reduces the total protein content, creatinine and beta globulins. It was also found that under 500mGr/year dose a relative alpha globulin content declines as well as concentration of ALT and ACT. Based on a model «in vitro» impact of sub-clinical doses of ionising radiation on the samples of cattle peripheral blood a linear dependence of creatinine concentration on the value of absorbed dose. Digital values of approximation factor were determined that describe alpha globulin concentration decline as well as beta globulins, ALT and ACT concentration. The constellation of the revealed changes in haematological, biochemical and immunological parameters of the cattle peripheral blood is informative and can serve as an integral prognostic indicator in the evaluation of low doses of ionising radiation impact on a farm animal organism. Specified numerical values of alpha globulins, ALT and ACT approximation factors are of the practical significance and can be applied for radiation dose values reconstruction in low doses range.