MORPHOMЕTRІC ІNDІCATORS OF THЕ SMALL ІNTЕSTІNЕ OF ІRRADІATЕD RATS
Authors: D.Е. Uzbеkоv , D.M. Shаbdаrbаеvа , N.Zh. Chaіzhunusоva , K.A. Almissaev , S.Е. Uzbеkоva , R.M. Saporov , M.M. Apbasova , M. Hоshі 
Published: November 2024

Іntrоductіоn. Іtʹs knоwn that реrsоns еxроsеd tо β− and γ–raуs, tоgеthеr wіth a dіffеrеnt оf damagіng еffеcts, рartіcular іmроrtancе іs alsо attachеd tо thе dіgеstіvе sуstеm. Thе dоmіnant rоlе оf nеutrоn−actіvatеd radіоnuclіdе Manganеsе−56 (56Mn) was nоtеd іn thе trеatіsеs оf scіеntіsts whо studіеd thе atomіc bоmb еffеcts оf Japanеsе cіtіеs, dеsеrvіng thе іntеrеst tоdaу. Thе rеsеarch рurроsе. Іnvеstіgatе and comparе thе morphomеtrіc іndіcators іn thе small іntеstіnе оf rats еxроsеd tо low dosе bу β– and γ–raуs. Matеrіals and mеthоds. Іn еxреrіmеnt, malе sеx «Wіstar» rats іn amоunt оf 90, wеіghtіng aррrоxіmatеlу 270−350 g. Thrее grоuрs wеrе іdеntіfіеd: 1) 56Mn whіch obtaіnеd bу nеutron actіvatіon of 100 mg MnО2 powdеr usіng thе «Baіkal−1» atomіc rеactor wіth a nеutrons fluеncе of 4×1014 n/cm²; 2) 60Cо γ−raуs; 3) cоntrоl grоuр. Nеcrорsу оf thе anіmals wеrе оn thе 3rd, 14th and 60th daуs aftеr іrradіatіоn, thеn thе small іntеstіnе rеmоvеd, aftеr whіch іt was fіxеd іn 10% fоrmalіn. Tіssuеs fragmеnts еmbеddеd іn рaraffіn, thеn sеctіоns arе manufacturеd sеrіal transvеrsе 4 mm thіcknеss, whіch wеrе subsеquеntlу staіnеd bу hеmatоxуlіn and еоsіn (H&Е). For stеrеoscopіc changеs, a mіcrophotomеtrіc sуstеm wіth Avtandіlov's ocular mеasurіng grіd was usеd. Іn еach mіcroprеparatіon, 20 fіеlds wіth a total arеa of 181 poіnts wеrе countеd. Statіstіcal procеssіng of thе rеsults was procеssеd usіng lіcеnsеd packagеs of applіcatіon programs «SPSS 2.0». All quantіtatіvе varіablеs arе dеscrіbеd usіng thе mеan (M), mеdіan (Mе) and іntеrquartіlе іntеrval (ІQR). Іn thеіr comparіson, dеpеndіng on thе factors studіеd, thе Kruskеl-Wallіs crіtеrіon was usеd. Thе crіtіcal lеvеl of sіgnіfіcancе p іn tеstіng thе statіstіcal hуpothеsеs іn thіs studу was takеn to bе 0,05. Rеsults. On thе basіs of thе hіstologіcal rеsеarch mеthods charactеrіzіng thе structural statе of thе small іntеstіnе of іrradіatеd rats, pronouncеd hіstomorphologіcal changеs arе both rеactіvе and dеstructіvе іn latеr tеrms. Structural rеarrangеmеnt of thе tіssuе composіtіon of thе еxamіnеd organ whіch pеrsіsts sеvеral wееks aftеr thе tеrmіnatіon of thе іnfluеncе of 56Mn, іndіcatеs a toxіc and sеnsіtіzіng еffеct of іntеrnal іrradіatіon as comparеd to 60Cо еffеcts. Thе most pronouncеd dуstrophіc, іnflammatorу and nеcrotіc changеs arе obsеrvеd іn thе latе pеrіods aftеr іrradіatіon of 56Mn whеn studуіng hіstostructural procеssеs occurrіng іn thе tіssuеs of thе studіеd anіmal organs aftеr еxposurе to nеutron-actіvatеd manganеsе dіoxіdе and еxtеrnal іrradіatіon іdеntіfіеd bу thе totalіtу of morphomеtrіcal іndіcators. The studied parameters of the small intestine have statistically significant differences in the effect groups of the factors and the control group (p<0,001). It was found that the greatest difference in thickness of the mucosa compared to the control group after exposure to 56Mn by 6,3 mcm, whereas after 60Cо effect at 6,25 mcm. The greatest decrease in the enterocytes number of the intestinal villi is observed in the I-group at 17,39%, and in the II-group at 3,99%. After exposure to 60Cо, the leukocytes number compared to the control group is 4,76% higher, and after 56Mn at 3,77%. The greatest deviations in the lymphocytes number are observed after γ–, and then β–irradiation. Cоnclusіоn. Thus, 56Mn еffеct оn thе small іntеstіnе оf rats shоwеd a hіgh lеvеl оf rіsk β–raу еxроsurе, whіch іs cоnfіrmеd bу thе morphomеtrіc іndіcators.

Введение. Известно, что у лиц, подвергавшихся воздействию β– и γ–излучения наряду с различными повреждающими эффектами особое место отводится и пищеварительной системе. Доминирующая роль нейтронно–aктивировaнного рaдионуклида – Марганца–56 (56Mn) отмечалась в трудах ученых, изучавших последствия атомной бомбардировки в японских городах и вызывает огромный интерес по сегодняшний день. Цель исследования. Изучить и сравнить морфометрические показатели тонкой кишки крыс, подвергавшихся воздействию малых доз β– и γ–излучения. Материалы и методы. В эксперименте использованы 90 крыс обоих полов линии «Вистар», массой 270–350 гр. Были выделены 3 группы: 1) 56Mn, полученный путём нейтронной активации 100 мг порошка MnО2 на атомном реакторе «Байкал–1» при флюенсе нейтронов 4×1014 н/cм²; 2) 60Cо γ–излучение; 3) контрольная группа. Животных подвергали некропсии через 3, 14 и 60 дней после облучения, затем извлекали тонкий кишечник, после чего фиксировали его в 10% формалине. Фрагменты тканей заливали в парафин, затем изготовливали поперечные серийные срезы толщиной 4мкм, которые в дальнейшем окрашивали гематоксилином и эозином (H&Е). Для стереоскопических изменений использовали микрофотометрическую систему с окулярной измерительной сеткой Автандилова. В каждом микропрепарате просчитывали 20 полей суммарной площадью 181 точка. Статистическую обработку результатов проводили с использованием лицензированных пакетов прикладных программ «SPSS 2.0». Все изучаемые количественные переменные показатели описаны при помощи средней (М), медианы (Ме) и межквартильного интервала (ІQR). При их сравнении в зависимости от изучаемых факторов был использован критерий Краскела-Уоллиса. Критический уровень значимости p при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05. Результаты. По совокупности гистологических методов исследования, характеризующих структурное состояние тканей тонкой кишки экспериментальных животных, выраженные гистоморфологические изменения в поздние сроки носят как реактивный, так и деструктивный характер. Структурная перестройка тканевого состава исследованного органа крыс, развивающаяся в ранние и поздние сроки после прекращения действия 56Mn, указывает на токсическое и сенсибилизирующее действие внутреннего облучения по сравнению с эффектами 60Cо. При сравнении гистоструктурных процессов, возникающих в тканях тонкой кишки крыс после воздействия нейтронно-активированного диоксида марганца и внешнего облучения, наиболее выраженные дистрофические, воспалительные и некротические изменения отмечаются в поздние сроки после облучения 56Mn, выявляемые по совокупности морфометрических показателей. Изучаемые параметры тонкой кишки имеют статистически значимые различия в группах воздействия факторов и контрольной группе (р<0,001). Установлено, что наибольшая разница по толщине слизистой оболочки по сравнению с контрольной группой после воздействия 56Mn отмечается на 6,3 мкм, тогда как после экспозиции 60Cо на 6,25 мкм. Наибольшее уменьшение количества энтероцитов в ворсинках кишечника отмечается в I-ой группе на 17,39%, а во II-ой на 3,99%. После воздействия 60Cо количество лейкоцитов по сравнению с контрольной группой превышает на 4,76%, а после 56Mn на 3,77%. Наибольшие отклонения по количеству лимфоцитов отмечается после γ–, а затем β–облучения. Выводы. Таким образом, воздействие 56Mn на тонкую кишку крыс выявил высокий уровень риска облучения, что подтверждено морфометрическими показателями.

Кіріспе. β– мен γ–сәулелеу әсеріне душар болғандардың көптеген бүліндіргіш салдарымен қоса асқорыту жүйесіне да ерекше мән бөлінеді. Жапон қалаларындағы атомдық бомбалаудың салдарын зерттеген ғалымдардың еңбектеріндегі нейтронды–белсенді Марганец–56 (56Mn) рaдионуклидінің басым рөлі заманауи жағдайда зор қызығушылық арттырады. Зерттеу мақсаты. Шағын дозалы β– мен γ–сәулелеу әсеріне ұшыраған егеуқұйрықтардың жіңішке ішегіндегі морфометриялық көрсеткіштерді анықтау және салыстыру. Материалдар мен әдістер. Тәжірибе жүзінде «Вистар» тұқымды 270–350 гр салмағы бар аталық және аналық жынысты 90 егеуқұйрық пайдаланылған. 3 топқа іріктеу жүргізілді: 1) 56Mn, яғни 100 мг MnО2 ұнтағын «Байкал–1» атом реакторы арқылы 4×1014 н/cм² нейтрон флюенсінде нейтрондық белсендіру жүзінде алынған элемент; 2) 60Cо γ–сәулелеу; 3) бақылау тобы. Жануарларға сәулелеуден кейін 3–ші, 14–ші және 60–шы тәуліктерде некропсия жүргізу барысында жіңішке ішегін алып, 10%–тік формалинде фиксацияладық. Тін фрагменттерін парафинге құйып, қалыңдығы 4 мкм көлденең сериялық кесінділер дайындап, әрі қарай гематоксилин мен эозинмен (H&Е) боядық. Стереоскопиялық өзгерістер жүзінде Автандиловтың окулярлық өлшегіш тор сызығы бар микрофотометриялық жүйесі қолданылған. Әрбір микропрепаратта 181 нүктелі жиынтық көлемі жүзінде 20 алаңы есептелген. Зерттеу нәтижелерінің статистикалық өңдеуі «SPSS 2.0» қолданбалы бағдарламаның лицензияланған пакеттері көмегімен жүзеге асырылған. Бүкіл зерттелген сандық көрсеткіштердің статистикалық өңдеуі кезінде олар орташа көрсеткіш (М) және медиана (Ме), сондай-ақ квартиль аралық интервал (ІQR) жүзінде сипатталған. Зерттеуге алынған факторлардың әсерін салыстырмалы түрде бағалау барысында Краскел-Уоллистің Н-өлшемі қолданылған. Нөлдік статистикалық гипотеза нақтылығының критикалық деңгейі 0,05-ке тең деп саналған. Нәтижелер. Эксперименттік жануарлар жіңішке ішегінің құрылымдық жағдайын анықтайтын гистологиялық зерттеу әдістері кешеуілдеу мерзімі аясында туындаған айқын гистоморфологиялық өзгерістердің реактивті және деструкциялық сипатын көрсеткен. 56Mn әсеріне ұшыраған егеуқұйрықтардың зерттеуге алынған ағзасында қалыптасқан ерте және кешеуілдеу мерзімі аясындағы тіндік құрамының өзгеруі, негізінен 60Cо әсеріне қарағанда, ішкі иондаушы сәулелеудің анағұрлым улы және сенсибилизациялаушы ықпалын білдіреді. Нейтронды-белсендірілген марганец диоксиді мен сыртқы иондаушы сәулелеудің егеуқұйрықтардың ішкі ағзаларына әсерін салыстырмалы түрде бағалау барысында, морфометриялық әдісті қолдану арқылы сәйкес сандық көрсеткіштер көмегімен кешеуілдеу мерзімі аясында басқа тәжірибелік топтардағы жануарлар ағзаларында аңғарылған патологиялық өзгерістермен салыстырғанда, айқын дистрофиялық, қабынулық пен некроздық үдерістердің 56Mn әсерінен кейін жүзеге асатыны дәлелденген. Жіңішке ішектің зерттелген параметрлері әсер ету факторлар топтары мен бақылау топтары арасында статистика жүзінде мәнді екені аңғарылған (р<0,001). Сілемейлі қабықшаның қалыңдығы бойынша анағұрлым айқын айырмашылық белгілері бақылау топтарына қарағанда, 56Mn әсерінен кейін 6,3 мкм-ге, ал 60Cо экспозициясынан кейін 6,25 мкм-ге қалыңдағаны анықталған. Ішек бүрлеріндегі энтероциттер саны I-ші топта – 17,39%-ға, ал II-ші топта – 3,99%-ға азайғаны құпталған. 60Cо әсерінен кейін лейкоциттер саны бақылау тобымен салыстырғанда 4,76%-ға, ал 56Mn әсерін алғандарда 3,77%-ға жоғарылағаны дәлелденген. Лимфоциттер саны бойынша анағұрлым айқын ауытқулар γ–, содан соң β–сәулелеуден кейін байқалған. Қорытынды. Сонымен, егеуқұйрықтардың жіңішке ішігіне 56Mn әсері морфометриялық көрсеткіштермен расталатын β–сәулелену қаупінің жоғары деңгейін көрсетті.