Влияние электромагнитного излучения радиочастотного диапазона на состояние кроветворной системы у мышей

РАДИОБИОЛОГИЯ И РАДИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА

Г. А. Тряпицына, Н. И. Духовная, С, П. Белоногова, Е. А. Пряхин

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА ы

НА СОСТОЯНИЕ КРОВЕТВОРНОЙ СИСТЕМЫ У МЫШЕИ

В эксперименте на мышах линии СВА и белых беспородных мышах было проведено изучение реакции кроветворной системы мышей на воздействие электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ).

В настоящее время развитие радиотехники и информационных технологий привело к существенному электромагнитному загрязнению окружающей среды, однако биологические эффекты такого рода воздействий недостаточно ясны. При воздействии различных типов стрессоров одной из самых чувствительных систем является кроветворная система [1; 2].

Целью данного исследования являлось изучение реакции кроветворной системы мышей на воздействие электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ).

Материалы и методы. В исследовании в качестве биологического объекта использовали мышей линии СВА и белых беспородных мышей в возрасте 3 месяцев.

Животных облучали импульсным потоком электромагнитной энергии, моделирующего излучение вЭМ-формата без голосовой модуляции, с несущей частотой 925 МГц, частотной модуляцией 217 Гц и плотностью потока мощностью 1,2 мВт/см2; у-облучение животных проводили на установке ИГУР-1 с мощностью дозы 0,7 Гр/мин. Животных подвергали воздействию ЭМИ РЧ по 10 мин в течение трех дней. Животных контрольных групп подвергали ложному облучению.

При оценке состояния популяции КОЕс методом экзотеста через сутки после последней экспозиции у доноров-мышей СВА выделяли бедренную кость, определяли количество ядросодержащих клеток (ЯСК) в костном мозге и готовили взвесь клеток, которую внутривенно вводили облученным в дозе 6 Гр реципиентам в количестве 105 ядерных клеток в 0,5 мл физиологического раствора [3]. Учет экзоколоний в селезенке производили на 9-е сутки после трансплантации.

Из второй бедренной кости готовили мазок клеток костного мозга, который фиксировали в метаноле 3-5 мин и окрашивали смесью азур-эозина. В препарате анализировали 2000—2500 эритроцитов: подсчитывали количество полихроматофидъных эритроцитов (ПХЭ) и нормальных хроматофильных эритроцитов (ЫХЭ). Затем вычисляли коэффициент отношения ПХЭ/НХЭ.

Исследования с использованием метода эндотеста были выполнены на белых беспородных мышах, которых через 5 часов после последней экспозиции ЭМИ РЧ облучали в дозе 6 Гр. Количество эндоколоний учитывали на 9-е сутки после у-облучения [3].

Достоверность полученных результатов оценивали с использованием ^критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. Результаты исследования показали, что в контрольной грутше мышей СВА («ложное облучение») количество ЯСК в костном мозге составило

> ± 1,9 млн/бедро (табл. 1). Воздействие на мышей ЭМИ РЧ в течение трех суток по 10'

мин привело к достоверному увеличению численности ЯСК в костном мозге в 1,6 раза по отношению к контролю.

88

в норме значения коэффициента отношения ПХЭ/НХЭ в костном мозге (показатель, характеризующий процессы созревания клеток в костном мозге) у мышей близки к I. в вашем эксперименте у контрольных животных этот показатель составил 1,3010,05* (табл. 1). При воздействии ЭМИ РЧ выявлено достоверное увеличение доли ПХЭ в костном мозге у мышей СВА и, соответственно, достоверное увеличение коэффициента ПХЭ/ НХЭ в 1,4 раза по отношению к значению показателя в группе ложного облучения.

Таблица 1

Количество ядросодержащих клеток в костном мозге у мышей СВА

и соотношение эритроцитов различной степени зрелости при воздействии ЭМИ РЧ

Экспериментальные группы, п —10 Кол-во ЯСК в костном мозге, млн/бедро Коэффициент отношения ПХЭ/НХЭ

Контроль 20,7 ±1,9 1,30 ±0,05

ЭМИРЧ *32,7 ±2,7 * 1,81 ±0,11

* Достоверные отличия по сравнению с группой контроля, р < 0,05.

При оценке состояния пула стволовых клеток в костном мозге у мышей СВА методом экзотеста в контрольной группе относительное количество КОЕс составляло 5,5 ±

0,6 на ДО5 кариоцитов костного мозга, а абсолютное количество —1148 ± 161 на бедро (табл. 2). Воздействие ЭМИ РЧ на животных не приводило к достоверным изменениям этих показателей.

Таблица 2

Количество КОЕс (экзотест) в костном мозге у мышей СВА

при воздействии ЭМИ РЧ________________________________

Экспериментальные группы, п = 5 Реципиенты, п = 15

Масса селезенки, мг Кол-во КОЕс на 10= ЯСК в костном мозге Абсолютное кол-во КОЕс/бедро

Контроль 30,5 ±1,3 5,5 ± 0,6 1148 161

ЭМИРЧ 32,6 ±0,9 5,1 ± 0,5 1678 ±217

* Достоверные отличия по сравнению с группой контроля, р < 0,05.

Исследования с использованием метода эндотеста, выполненные на белых беспородных мышах» позволили выявить существенное снижение количества эндоколоний в селезенке при воздействии на животных ЭМИ РЧ. Среднее значение подателя в группе у-облученного контроля составило 6,9 ± 1,7, а в группе ЭМИ РЧ 2, - , (та л. ). При этом количество ЛСК в костном мозге (показатель, отражающий состояние процессов репопуляции в костном мозге) на 9-е сутки после острого Умения В дозе 6 Гр в экспериментальной группе не отличалось от показателя в группе у- у

контроля.

Таблица 3

Количество ядросодержащих: клеток в к°стн°м мозгеи КОЕ^нд )

у белых беспородных мышей при воздействии ------------

Контроль, 6 Гб

ЩГрч __________________| ___________

* Достоверные отличия по сравнению с группой контроля, р _ >

КОЕс, выявляемые с помощью экзотеста и эндотеста, представляют собой различные функциональные группы стволовых Кроветворных клеток [3]. Принято считать, что КОЕс, выявляемые с помощью экзотеста, относят к покоящимся стволовым кроветворным клеткам (на стадии Gp), тогда как КОЕс, выявляемые с помощью эндотеста, являются функционально активными плюрипотентными предшественниками, находящимися на других стадиях клеточного цикла. Таким образом, отличия в реакции стволовых кроветворных клеток, выявляемые методами экзотеста и эндотеста, могут объясняться или отличиями в чувствительности к исследуемым электромагнитным воздействиям различных функциональных групп стволовых клеток, или функциональными изменениями в группе стволовых кроветворных клеток, выявляемыми методом эндотеста (например, ускорение клеточного цикла или повышение доли этих клеток, вовлеченных в дифференцировку).

В результате исследования сделаны выводы о том, что воздействие ЭМИ РЧ с несущей частотой 925 МГц, частотной модуляцией 217 Гц и мощностью потока 1,2 мВт/см2 по 10 мин в течение трех суток приводит к увеличению количества ЯСК в костном мозге мышей, оказывает влияние на процесс созревания эритроцитов в костном мозге, увеличивая количество незрелых форм. Воздействие ЭМИ РЧ в исследуемом режиме не приводит к достоверному изменению количества КОЕс в костном мозге, выявляемых методом экзотеста, но способствует достоверному снижению количества КОЕс, регистрируемых методом эндотеста.

Список литературы

1. Bond, V. P. Mammalian radiation lethality. A disturbance in cellular kinetic / V. P. Bond, Т. M. Fliedner, J. O. Archambeau. N. Y,: Academic Press, 1965.246 p.

2. Van Den Heuvel, R. Haemopoietic cell proliferation in murine bone marrow cells exposed to extreme low frequency (ELF) electromagnetic fields / R. Van Den Heuvel [et al.] //Toxicol in Vitro. 2001. V. 15 (4-5). P. 351-355.

3. Переверзев, А. К. Кроветворные колониеобразующие клетки и физические стресс-факторы/ А, К. Переверзев. Л.: Наука, 1986. 172 с.

О. С. Козионова, О. Г. Площанская, А. В. Аклеев, Ю. Е, Ду&роеа

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНИСАТЕЛЛИТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК ПОЛОВЫХ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА КАК МАРКЕРА НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГЕНОМ

Изучена скорость мутирования по восьми минисателлитным ДНК локусам (В6.7, СЕВ1, СЕВ15, СЕВ25, СЕВЗб, М81, М831 и М832) в половых клетках облученных родительских пар, проживавших в прибрежных селах реки Течи, и контроль-ной группы, необлученных семей. Соотношение полов среди потомков, возраст родителей на момент рождения ребенка, их профессиональная принадлежность и частота курильщиков в сравниваемых группах семей значимо не различались.

В настоящее время важной задачей радиационной генетики является поиск новых экспериментальных подходов к мониторингу радиационно-индуцированных мутаций в человеческой популяции. Одним из подходов к решению данного вопроса может быть исследование мутаций в минисателлитных локусах человека.

90