Сравнительная характеристика реакций древней коры при действии ионизирующего излучения и алкогольной интоксикации

10. Курепина, М.М. Мозг животных / М.М. Курепина.- М.: Наука, 1981.- 148 с.

11. Петров, А.В. Морфологические формы адаптационной изменчивости нервных клеток при действии антропогенных факторов / А.В. Петров, В.П. Федоров // Новости клинической цитологии России.- 1998.- Т. 2.- № 2.- С. 83-84.

12. Ушаков, И.Б. Изменение водно-электролитного обмена головного мозга крыс при облучении головы в высоких дозах / И.Б. Ушаков, В.П. Федоров // Радиобиология.- 1983.- Т. 23.-№3.- С. 372-376.

13. Филимонов, И.Н. Цитоархитектоника коры большого мозга человека / И.Н. Филимонов.- М.: Медигз, 1949.- 433 с.

14. Шеффер, Д.Г. Рентгеновские лучи и центральная нервная система / Д.Г. Шеффер.- Ростов н/Д., 1936.- 243 с.

15. Paxinos, G. The rat brain in stereotaxic coordinates / G.Paxinos, C.Watson. - Elsevier Acad.Press. 2004. - 367p.

THE ANALYSIS OF THE MORPHOFUNCTIONAL STATUS OF THE VARIOUS DIVISIONS OF THE CEREBRAL CORTEX UNDER THE ACTION OF IONIZING RADIATION

V. N. ILICHEVA, B. N. USHAKOV

Voronezh State Medical Academy after N.N. Burdenko All-Russian Center of Experimental Medicine and Radiation after A.M. Nikiforov

As a result of an experiment on 100 white male rats irradiated with a dose of 0.5 Gy single dose and fractionated, data were obtained showing the dependence of changes in the neurocytes in phy-logenetically different cortical areas from time to time after the exposure factor, irradiation conditions and phylogenetic age of the cortex. Key words: ionizing radiation, brain cortex.

УДК 611.81:616-001.28/.29

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕАКЦИЙ ДРЕВНЕЙ КОРЫ ПРИ ДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

В. Н. ИЛЬИЧЕВА*, Б. Н. УШАКОВ**, Д. А. СОКОЛОВ*

В эксперименте на 550 крысах-самцах установлены проявления неврологических синдромосходных состояний, возникающих при нарушении функций древней коры после действия у-облучения в дозе 87,5 Гр и этанола в дозе 2,25 г/кг. Они проявляются однотипными изменениями активности ключевого фермента цикла Кребса, повышением активности ферментов-«маркеров» пентозофосфатного пути превращения углеводов (Г-6-ФДГ) и катаболизма этанола (АлДГ). Ключевые слова: древняя кора, ионизирующее излучение, алкогольная интоксикация

Авария на Чернобыльской АЭС показала, что существует реальная радиационная опасность как для работников атомной промышленности, так и для населения страны в целом. Не менее актуальна тема возможного облучения ионизирующим излучением при космических полетах, особенно с ядерными силовыми установками на борту, при полетах в радиационных поясах и планируемых длительных перелетах к Марсу. Фактический материал по радиобиологии ограничен исследованиями на животных и косвенной оценкой работоспособности по данным клинических наблюдений облученных людей [4,5,6,7]. В работах, посвященных исследованию действия ионизирующего излучения, для оценки эмоциональной сферы, памяти, адаптации к окружающей среде используются новые теоретические подходы, в частности, поиск имитационных моделей лучевых симптомов и синдромов. Несомненный интерес представляет направление по моделированию (имитации) симптомов и синдромов первичной лучевой реакции и ранней преходящей недееспособности с помощью физических и фармакологических средств на основе концепции синдромосходных состояний [1,6,8,]. Ее методологическая основа состоит в наличии общих закономерностей реагирования систем организма на различные экстремальные факторы; при этом учитывается принцип неспецифичности синдромов: стандартные реакции организма на различные воздействия [10,11].

* ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н. Н. Бурденко» Минздравсоцразвития России. 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10. (473) 253 02 53.

ФГУЗ «Всероссийский центр экспериментальной и радиационной медицины им. А. М. Никифорова» МЧС РФ; veravgma@rambler.ru

В качестве одного из факторов, которые применяются для моделирования поведения человека после сублетального или летального ионизирующего облучения, в настоящее время широко используется этиловый спирт в пороговой и транквилизирующей дозах. Известно, что одним из отделов ЦНС, функция которого определяет характер, поведение и уровень работоспособности, проявляясь в формировании целенаправленных двигательных реакций, памяти и эмоциональной сферы является древняя кора головного мозга.

Тем не менее, несмотря на то, что в литературе имеются данные о гистоморфологических изменениях в ЦНС, наблюдающихся при действии различных доз алкоголя и ионизирующего излучения, характер структурно-функциональных изменений нейроцитов древней коры головного мозга в условиях летального у-облучения и алкогольной интоксикации изучен недостаточно полно. В то же время, в доступных публикация отсутствуют сведения о нейроморфологической основе синдромосходных неврологических состояний, развивающихся под влиянием названных выше факторов.

Объект и методы исследования. Планирование и проведение эксперимента осуществлялось на базе Государственного научно-исследовательского испытательного института военной медицины МО РФ (г. Москва). Для имитации синдромосходного с у-облучением неврологического статуса использован этанол, доза которого рассчитывалась эквивалентно изменениям поведенческих реакция (1,5 г/кг) и ранних неврологических нарушений (2,25 г/кг). Эксперимент проведен на 550 белых беспородных половозрелых крысах-самцах массой 180-200 г, которые находились в условиях обычного виварного содержания.

Для исследования сформировано 4 экспериментальных группы животных. I группу биологического контроля составили интактные животные. Крысы II группы подвергались облучению у-квантами 60Со (1,25 МэВ) на установке «Хизатрон» (Чехия) в кранио-каудальном направлении; предварительно они фиксировались в пеналах из оргстекла. Доза облучения составила 87,5 Гр; мощность дозы - 0,86 Гр/мин. В III и IV группах животным с соблюдением правил асептики производилось однократное внут-рибрюшинное введение 15,0% раствора этилового спирта в дозах 1,5 г/кг и 2,25 г/кг соответственно.

Объектом исследования служила пириформная зона древней коры головного мозга. Выбор участков мозга для изучения осуществлялся при помощи цитоархитектонических карт [9]. Животных забивали декапитацией в зимний период, в одно и тоже время суток через 3, 10, 17, 35, 60, 150, 300 и 600 мин после воздействия. Часть кусочков головного мозга крысы объединяли в комбинированные блоки, замораживали в твердой углекислоте, упакованными в алюминиевую фольгу. Из замороженных блоков в камере криостата приготовляли срезы толщиной 5-6 мкм. На криостатных срезах выявляли содержание рибонуклеиновой кислоты, дегидрогеназ: сукцинатдегидрогеназы (СДГ), лактат-дегидрогеназы (ЛДГ), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ), алкогольдегидрогеназы (АлДГ), а также щелочной фосфо-моноэстеразы (ЩФ).

Выявление активности ферментов-«маркеров» цикла лимонной кислоты - СДГ и гликолиза - ЛДГ проводили тетразо-лийредуктазными методиками с использованием соответствующего субстрата и соли «нитро-СТ» в модификации Нахласа [12]. Активность фермента-«маркера» пентозо-фосфатного пути превращения глюкозы - Г-6-ФДГ выявляли по методике [2]; Активность АлДГ, катализирующей биологическое преобразование этилового спирта, определяли по [13]. Исследование активности ЩФ - «маркера» эндотелиального транспорта - проводили, используя реакции азосочетания с а-нафтилфосфатом и прочным синим РР [2,3], после стабилизации мембран при температуре +4°С в смеси равных объемов ацетона и хлороформа [3].

Величину активности ферментов (СДГ, ЛДГ, Г-6-ФДГ, АлДГ) в нейроцитах древней коры определяли по величине экс-тинции с помощью системы «Микротелс-4».

Количественные данные обрабатывались статистически с помощью пакета программ «ЗТАЭ^-ШМ» РС-АТ 386 ДХ на базе ЦНИЛ ВГМА. При этом учитывали характер закона распределения параметров: в условиях нормального распределения выборки для оценки вероятности различий использовали критерий Стьюдента, в остальных случаях - непараметрический критерий Вилкоксона-Манна-Уитни.

Результаты и их обсуждение. В раннем пострадиационном периоде изменение активности СДГ, с одной стороны, и ЛДГ, Г-

6-ФДГ, АлДГ и ЩФ - с другой, характеризуются выраженной противоположной направленностью. Так, снижение активности СДГ (0,02260±0,055) (Р<0,001), наблюдающееся через 3 мин, сочетается с повышением активности других исследованных ферментов: ЛДГ (0,052±0,002) (Р<0,001), Г-6-ФДГ

(0,02792±0,00129) (Р<0,001), АлДГ (0,0296±0,0016) (Р<0,001) и ЩФ (3,63±0,37) (Р<0,001). В то же время возрастание через 1 ч после облучения активности СДГ (0,04123±0,00109) (Р<0,001) сопровождается одновременным понижением каталитической активности ЛДГ (0,028±0,001) (Р<0,001), Г-6-ФДГ

(0,01491±0,006) (Р<0,001), АлДГ (0,017±0,006) и ЩФ (2,17±0,14) (Р<0,001). Динамика изменения активности дегидрогеназ, катализирующих реакции биоэнергетического обмена в нейроцитах древней коры, свидетельствуют о том, что в раннем пострадиационном периоде, через 3 мин после облучения, дефицит аэробного метаболизма в цикле лимонной кислоты (снижение активности СДГ) компенсируется повышением активности ключевых ферментов гликолиза (ЛДГ) и пентозофосфатного пути превращения глюкозы (Г-6-ФДГ). Спустя 1 час, стимуляция энергопродукции в цикле Кребса (повышение активности СДГ) приводит к угнетению анаэробных путей извлечения энергии (снижение активности (ЛДГ и Г-6-ФДГ). Одновременно в нейроцитах древней коры происходит активация реакций превращения этанола и транспортной функции эндотелия коры (3 мин, повышение активности АлДГ и ЩФ соответственно) с последующим ингибированием названных процессов (60 мин, снижение активности АлДГ и ЩФ).

Алкоголь в транквилизирующей дозе достоверно вызывал в нервных клетках древней коры, спустя 3 мин после введения, снижение активности СДГ (0,02524±0,00155) (Р<0,001), сменяющееся через 60 мин тенденцией к ее повышению. Кроме того выраженное увеличение активности ЛДГ (0,042±0,001) (Р<0,001) через 60 мин после введения алкоголя сочеталось с возрастанием активности Г-6-ФДГ (0,02108±0,00112) (Р<0,001) значительно превышающей исходный уровень во все сроки наблюдения. Таким образом, этанол в дозе 2,25 г/кг вызывал активизацию анаэробного энергообеспечения нейроцитов древней коры как за счет интенсификации гликолиза, так и вследствие раннего повышенного вовлечения в биоэнергетический метаболизм пентозо-фосфатного пути превращения глюкозы. Повышение активности АлДГ (0,0398±0,0016) (Р<0,001), наблюдающееся в течение часа после введения алкоголя, способствует активации в нейроцитах древней коры катаболизма этилового спирта. Напротив, снижение активности ЩФ (2,67±0,13) (Р<0,001) в эндотелии капилляров палеокортекса, наступающее к 60 мин, является в определенной мере гистохимическим критерием ограничения транспортной функции ГЭБ.

Под влиянием алкоголя в дозе 1,5 г/кг в нейроцитах палео-кортекса через 3 мин после введения показатели активности всех изученных ферментов обнаруживали тенденцию к незначительному повышению. К 60 мин активность СДГ (0,03547±0,00122) существенно не изменялась по сравнению с контролем, в то время как активность ЛДГ (0,035±0,001) (Р<0,001) и Г-6-ФДГ (0,02108±0,00112) (Р<0,001) достоверно повышалась.

Результаты гистохимического исследования позволяют заключить, что окислительно-восстановительные реакции в цикле лимонной кислоты оказываются сопряженными с повышенной активностью анаэробных путей биоэнергетического обмена: гликолиза и пентозо-фосфатного шунта. В то же время спустя 60 мин после воздействия активация уровня катаболизма винного спирта (повышение активности АлДГ - 0,0252±0,0009) (Р<0,001) сочетается с угнетением функции транскапиллярного обмена (снижение активности ЩФ - 2,85±0,04) (Р<0,001).

Выводы. К адекватным проявлениям неврологических синдромосходных состояний, возникающих при нарушении функций древней коры через 3 мин после действия у-облучения в дозе 87,5 Гр и этанола в дозе 2,25 г/кг, относятся обнаруживаемые в палеокортексе в этот период однотипные изменения активности ключевого фермента цикла Кребса, повышение активности ферментов-»маркеров» пентозофосфатного пути превращения углеводов (Г-6-ФДГ) и катаболизма этанола (АлДГ).

Литература

1. Арлащенко, Н.И. Экспериментальная модель для объективной оценки степени проявления первичной реакции на облучение у кроликов / Н.И. Арлащенко, А.Ю. Погосов // Известия АН СССР. Сер. биол.- 1984.- № 3.- С. 428-432.

2. Берстон, М. Гистохимия ферментов / М. Берстон.- М.: Мир, 1965.- 464 с.

3. Быков, Э.Г. Способ повышения качества микропрепаратов после постановки реакции азосочетания в цитохимии гидролаз / Э. Г. Быков: Рацпредложение.- Воронеж: ВГМИ, 1989.- № 1129.

4. Гайдамакин, НА. Состояние синапсов коры больших полушарий головного мозга при гамма-облучении / Н.А. Гайдамакин, И.Б. Ушаков // Журн. невропатологии и психиатрии им. С.С. Корсакова.- 1988.- Т. 88.- № 7.- С. 11-16.

5. Григорьев, Ю.Г. Космическая радиобиология / Ю.Г. Григорьев.- М.: Энергоатомиздат, 1982.- 176 с.

6. Давыдов, Б.И. Ионизирующее излучение и мозг: поведенческие и структурно-функциональные паттерны / Б.И. Давыдов, И.Б. Ушаков.- М.: ВИНИТИ, 1987.- 336 с.

7. Давыдов, Б.И. Радиационное поражение головного мозга / Б.И. Давыдов, И.Б. Ушаков, В.П. Федоров; под ред. акад. АПН СССР В.А. Пономаренко.- М.: Энергоатомиздат, 1991.- 240 с.

8. Даренская, Н.Г. Общность реакции организма на воздействия различных физических факторов и ионизирующего излучения как основа для прогнозирования радиочувствительности организма / Н.Г. Даренская, А.Ю. Григорьев, С.С. Кузнецова // Радиация и организм. Комбинированное действие ионизирующей радиации и других физических факторов среды.- Обнинск, 1984.- С. 28-31.

9. Курепина, М. М. Мозг животных / М.М. Курепина.- М.: Наука, 1981.- 148 с.

10. Копанев, В.А. Метод вероятностной оценки токсического эффекта / В.А. Копанев, Э.Х. Гинзбург, В.Н. Семенова.-Новосибирск, 1988.- 114 с.

11. Петрухин, В.Г. Методика комбинированных тканевых блоков для сравнительного патоморфологического изучения радиационной патологии / В.Г. Петрухин, Н.А. Гайдамакин // Радиационные аспекты реактивности организма в связи с космическим полетом. Серия: Проблемы космической биологии.- 1971 Т. 14.- С. 369-378.

12. Пирс, Э. Гистохимия теоретическая и прикладная / Э. Пирс.- М.: Мир, 1962.- 962 с.

13. Karnovsky, M. J. A «direct-coloring» thiocholine method for choline esterase / M.J. Karnovsky, L. Roots // J. Histochem. Cyto-chem.- 1964.- Vol. 12.- Р. 219-221.

COMPARATIVE CHARACTERISTIC OF PALEOCORTEX REACTIONS FOR IONIZING RADIATION AND ALCOHOL INTOXICATION

V.N.ILICHEVA, B.N.USHAKOV, D.A.SOKOLOV

Voronezh State Medical Academy after N.N. Burdenko All-Russian Center of Experimental Medicine and Radiation after A.M. Nikiforov

In experiment on 550 white male-rats manifestations of neurological syndrome-similar conditions, occurring at paleocortex dysfunction after the exposure of y-irradiation in a dose of 87,5 Gy and ethanol in a dose of 2,25 g/kg have been determined. The manifest with the same type of changes in activity of the Krebs cycle enzyme, elevation of enzymes-»markers» of pentose-phosphate path of carbohydrates conversion and ethanol catabolism.

Key words: ancient crust, ionizing radiation, alcohol intoxication.

УДК: 616.31-089.28/.29

ВОЗМОЖНОСТЬ СНИЖЕНИЯ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЕНТИНА НА ЭТАПЕ ПРЕПАРИРОВАНИЯ ЗУБА ПОД ОРТОПЕДИЧЕСКУЮ КОНСТРУКЦИЮ.

И.Ю. ИППОЛИТОВ, Ю.А.ИППОЛИТОВ, Л.Н.ДИДЮРИНА*

В работе представлена возможность герметизации дентинных канальцев отпрепарированного зуба под ортопедическую конструку-цию с целью снижения его гиперчувствительности на этапах протезирования.

Ключевые слова: гиперчувствительность, бондинговая система, дентин зуба, энергодисперсионный анализ.

Известную проблему ортопедической стоматологии представляет гиперчувствительность зубов после препарирования под

* ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н.Бурденко Минздравсоцразвития Российской Федерации», 394000, г. Воронеж, ул. Студенческая 10.