Влияние ионизирующего излучения в низкой дозе на гистоморфологию печени крыс

Влияние ионизирующего излучения в низкой дозе на гистоморфологию печени крыс

В.Ю. Сафонова, к.б.н., В.А. Сафонова, д.б.н., профессор, Оренбургский ГАУ

В последнее время источники ионизирующих излучений стали рассматриваться как существенные факторы загрязнения окружающей среды, что связано с интенсивным развитием атомной промышленности и энергетики, с широким применением меченых атомов и ионизирующих излучений в биологии, в медицинской и ветеринарной практике, с появлением зон повышенного фона радиации.

Воздействие малых доз на организм животных и человека представляется наиболее возможным в современных условиях развития и применения радиационных технологий. Важность проведения исследований в этом направлении отмечена в решении V съезда по радиационным исследованиям (2006) [1]. Наряду с этим интерес к возможности формирования адаптации к повторному облучению в больших дозах проявляется в научных задачах вот уже несколько лет. Известные факты повышения радиорезистентности животных после предварительного воздействия опреде-

ленных доз радиации связывают как с кратковременной стимуляцией неспецифических факторов защиты, так и формированием иммунной противорадиационной защиты [2, 3]. Вместе с тем следует отметить, что такой способ повышения радиорезистентности организма млекопитающих осуществляется дозами, которые превышают пределы малых величин. В этом плане изучение гистоморфологии внутренних органов, и частности печени, после воздействия так называемых «адаптирующих доз» вызывает определенный интерес.

Паренхима печени представляет собой систему слабо пролиферирующих клеток, способных накапливать скрытые повреждения, которые проявляются при стимуляции клеточной пролиферации. При этом печень и ее высокоспециализированные печеночные клетки считаются в целом радиорезистентными, но, по данным [4, 5, 6], оказались весьма чувствительными к действию повышенных уровней радиации в природной среде. По мнению других авторов [7, 8], невозможно оценить биологическое действие ионизирующей радиации в малых дозах на живые орга-

низмы в природных условиях с позиций классической радиобиологии.

Учитывая вышеизложенное, мы поставили перед собой задачу — изучить гистоморфологию печени крыс при воздействии -излучения в дозе 0,75 Грей (Гр) как в отдельности, так и в сочетании с растительным препаратом «эраконд» в экспериментальных условиях.

Материал и методика. В опытах использованы белые нелинейные крысы-самцы с массой тела 190—200 г. Используя для опытов крыс, исходили из общебиологической точки зрения закономерностей развития радиобиологического эффекта. При одинаковых уровнях доз облучения организм крыс проявляет относительно малую степень различия радиационных эффектов, в частности, в уровнях эффективных доз для различных тканей, продолжительности жизни, изменений показателей иммунологической реактивности и других. Белые крысы имеют несущественные сезонные изменения биологических процессов. Результаты, полученные на крысах, легко экстраполируются на человека.

Используемый в эксперименте растительный препарат «эраконд» представляет собой экстракт люцерны посевной (Medicago 8аИуа), полученный при гидробарометрической обработке наземной части растения с добавлением определенного набора микроэлементов. Препарат разработан в ТОО НВП «АПТ-Экология» (Екатеринбург).

Животных подвергали общему воздействию -излучения на установке для дистанционной -терапии «Агат-С» (60Со) в условиях, исключающих взаимную экранизацию, при мощности дозы 0,6 Гр/мин, расстоянии 75 см от источника излучения. Все крысы были разбиты на 3 группы по десять в каждой: первая — биологический контроль; вторая — облучение дозой 0,75 Гр; третья — облучение в дозе 0,75 Гр + 10%-ный раствор эраконда с питьевой водой и кормом в расчете 7—10 мл/кг в течение 7—10 дней, спустя определенное время после воздействия радиации.

Рис. 1 - Печень крысы первой группы (биологический контроль). Об. 20; ок. 10

Все подопытные животные содержались на стандартном рационе, при неограниченном доступе воды. Спустя 30 суток после облучения, животных подопытных групп декапитировали, извлекали печень, фиксировали в 10%-ном формалине. Из зафиксированного в формалине материала, после соответствующей гистологической обработки и заливки в парафин, приготавливали срезы, которые окрашивали по Романовскому — Гимза [9]. Применялись морфофизиологический метод оценки состояния организма (масса и индекс внутренних органов) и гистоморфологи-ческие критерии оценки состояния печени.

Результаты и обсуждение. В результате морфофизиологических исследований установлено, что масса печени контрольных крыс находилась в пределах 5,1±0,08 г; во второй и третьей опытных группах масса печени была выше контрольных аналогов, но недостоверно. Подобная закономерность прослеживалась и в индексе печени, который вычисляется как отношение массы печени к массе тела и служит индикатором напряженности энергетического баланса организма.

В результате гистоморфологических исследований установлено, что в печени крыс группы биологического контроля дольчатое строение органа сохранено. На фоне незначительного кровенаполнения центральных вен отмечена выраженная зернистая дистрофия гепатоцитов. Кроме того, в некоторых дольках встречаются участки с признаками жировой дистрофии. В этих местах гепатоциты набухшие и округленные, просвет синусоидных капилляров сужен. Изредка возле сосудов триады встречаются незначительные скопления лимфоидно-гистиоцитарных клеток (рис. 1).

В печени крыс второй и третьей групп отмечается умеренное полнокровие центральных вен. Гепатоциты с выраженной зернистой дистрофией и в меньшей степени — жировой. Балочное строение долек сохранено, но в местах, где отмечается проявление жировой дистрофии гепатоци-тов, синусоидные капилляры сужены. В печени

Рис. 2 - Печень крысы второй группы, однократное облучение в дозе 0,75 Гр. Об. 40; ок. 10

отдельных крыс отмечается набухание и увеличение числа звездчатых ретикулоэндотелиоцитов. В паренхиме печени выявляются незначительные очаги микронекрозов, участки с плазмацито-лимфоцитарной инфильтрацией, что является морфологическим признаком активации иммунной реакции.

У животных, облученных однократно дозой 0,75 Гр, отмечалась активация процессов физиологической регенерации (увеличение числа дву-ядерных клеток (рис. 2).

В третьей группе крыс, которые были облучены в дозе 0,75 Гр, а затем в течение 7—10 суток получали растительный препарат эраконд с водой и кормом в дозе 7—10 мл/кг, и в группе биологического контроля численность двуядерных клеток не проявляла существенных различий.

Таким образом, исследования показали, что спустя 30 суток после однократного воздействия -излучения в дозе 0,75 Гр выраженных структурных изменений в гепатоцитах и паренхиме печени крыс не обнаруживается. Выявленные изменения носят адаптивный характер. Подобная особенность характерна и для облученных малой

дозой животных, получавших дополнительно растительный препарат эраконд в течение 7—10 дней.

Литература

1. Решение V съезда по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность). Москва, 10—14 апреля 2006 // Радиационная биология. Радиоэкология. 2006. Т. 46. № 4. С. 509—510.

2. Киршин, В.А. Способ профилактики острой лучевой болезни / В.А. Киршин, В.А. Сафонова и др. // Авторское свидетельство СССР № 212167, март 1984.

3. Сафонова, В.А. Способ физико-биологической профилактики острой лучевой болезни / В.А. Сафонова, В.Ю. Сафонова, А.П. Жуков. Патент РФ на изобретение № 2307398, 2007.

4. Маслова, К.И. // Радиоэкология позвоночных животных. М.: Наука, 1978. С. 33-59.

5. Маслова, К. И. Тяжелые естественные радионуклиды в биосфере. Миграция и биологическое действие на популяции и биогеоценозы / К.И. Маслова, В.И. Маслов. М.: Наука, 1990. С. 234-282.

6. Материй, Л.Д. Всесоюзн. конф. «Радиобиологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС» / Л.Д. Материй, М.И. Гончаров, К.И. Маслова. Минск, 30 октября — 1 ноября 1991. Мат. конф. М., 1991. С. 85—88.

7. Радиоэкология позвоночных животных. М.: Наука, 1978. 270 с.

8. Спитковский, Д.М. Радиобиология, 1992. Т. 32. Вып. 3. С. 382-400.

9. Волкова, О.В. Основы патологии и гистологической техники / О. В. Волкова, Ю.К. Елецкий. М.: Медицина, 1992. 304 с.