Реакция красного костного мозга на действие ионизирующего излучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реакция красного костного мозга на действие ионизирующего излучения

Вишняков А.И., доктор биологических наук, доцент

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего

образования «Оренбургский государственный университет»

В связи с широким использованием атомной энергии в различных отраслях народного хозяйства проблеме влияния ионизирующей радиации на биологические объекты уделяется важное значение [6].

В настоящее время достигнуты значительные успехи в изучении закономерностей и механизмов биологического действия ионизирующих излучений.

Основная ткань, которая решает судьбу облученного организма высших позвоночных, - кроветворная ткань, повреждение которой дает начало «костномозговому синдрому». Здесь такие клетки функционального компармента, как эритроциты, гранулоциты, тромбоциты и моноциты, относительно резистентны к облучению, а основной причиной нарушения устойчивого состояния системы является повреждение компармента стволовых клеток [7, 8].

Морфологические изменения в клетках организма млекопитающих при лучевой болезни изложены во многих работах, что же касается птицы, то такие сведения единичны и часто противоречивы.

После воздействия рентгеновскими лучами в дозах 6,0 и 8,0 Гр через 45 суток у выживших собак еще были значительные нарушения в периферической крови и костном мозге, несмотря на внешнее клиническое благополучие. Они выражались в отсутствии нормального количественного соотношения эритробластических и миелоидных клеток костного мозга [1, 2, 3]. Одновременно отмечается значительное повышение ретикулоцитов с последующим нарастанием числа эритроцитов периферической крови и увеличением числа кроветворных клеток в костном мозге, среди которых преобладают эритробластические [4, 5].

Актуальность обозначенных проблем обусловила выбор направления наших исследований, в которых мы предприняли попытку проследить изменения, которые происходят в костном мозге кур под действием ионизирующей радиации.

Объектом исследования служили цыплята-бройлеры суточного возраста. Общее однократное гамма-облучение осуществляли на телегамматерапевтической установке «Агат Р-1», при мощности дозы 0,6 Гр/мин., в равномерном поле размером 0,2 х 0,2 м, расстояние от источника до поверхности - 0,75 м. В опыте птицу облучали дозами 0,5; 1,0 и 6,0 Гр. Морфологический состав костного мозга нами определялся по общепринятой методике. Показатели снимались в возрасте двух, пяти, семи, 15, 30, 45, 60 дней жизни цыплят.

Нами было установлено, что, наряду с общим увеличением клеток в 1 мм3 костномозгового пунктата, у облученных в дозе 0,5 Гр цыплят отмечалось более высокое процентное и абсолютное содержание клеток эритробластического и миэлоидного рядов. Содержание проэритробластов на протяжении всего опыта удерживалось несколько выше, чем в контроле. Максимум в процентном содержании этих клеток приходился на 30-й день после облучения, вслед за этим к 60-му дню отмечалось постепенное снижение их содержания. Имеющаяся разница отдельных показателей статистически недостоверна.

Процентное содержание клеток миэлоидного ряда у облученных цыплят колебалось в одинаковых пределах с таковыми контроля, но при этом отмечалась некоторая тенденция к увеличению их содержания в возрасте пяти дней. Это повышение происходило в основном за счет «молодых» клеток (миэлобластов, промиэлоцитов, миэлоцитов и метамиэлоцитов) и, в меньшей степени, за счет палочкоядерных и сегментоядерных форм.

Наряду с незначительными отличиями в содержании клеток эритробластического и миэлоидного рядов, у цыплят, облученных в суточном возрасте в дозе 0,5 Гр, имело место заметное подавление лимфопоэза, которое выражалось в том, что через день после облучения содержание клеток лимфоидного ряда в костномозговом пунктате цыплят составляло 0,5 % против 3,9 % у контрольных.

Процентное содержание других форм клеток у облученных в дозе 0,5 Гр цыплят не имеет существенной разницы с контролем, однако в течение первых 30 дней жизни у них отмечалось несколько повышенное содержание клеток в стадиях митоза.

Опыты позволили установить, что у цыплят после однократного облучения в суточном возрасте гамма лучами в дозе 1,0 Гр уже через пять дней отмечалось заметное уменьшение общего количества клеток в 1 мм3 костномозгового пунктата, оно достигало своего минимума к 30-дневному возрасту, составляя 1,5 млн. клеток в 1 мм3 по сравнению с 2,7 млн. у контрольных цыплят. В последующие сроки общее количество клеток костномозгового пунктата несколько увеличивалось, но не достигало контрольного уровня.

Наряду с уменьшением общего числа клеток в 1 мм3 костномозгового пунктата отмечались заметные сдвиги и в составе миэлограммы. Так, уже на второй день после облучения отмечалось уменьшение процентного и абсолютного содержания эритробластических, лимфобластических и мегакариобластических элементов. Из эритробластических клеток резко уменьшалось содержание проэритробластов, тогда как процентное содержание эритробластов и нормобластов было незначительно выше, чем у контрольных цыплят. Однако, в процентном отношении уже через 15 дней у облученных в дозе 1,0 Гр цыплят наблюдалось выравнивание содержания эритробластических элементов с показателями в контроле. Наиболее заметные изменения отмечались в содержании лимфоидных элементов: так, на второй день после облучения процентное и абсолютное количество их падало более чем в 13 раз по сравнению с контролем. В последующем процентное содержание их быстро повышалось до 60 дня.

В результате проведенных исследований было обнаружено, что уменьшение содержания мегакариобластических элементов отмечалось только на второй день, в последующем тромбопоэтическая функция костного мозга восстанавливалась.

Поскольку эритробластические и миэлобластические элементы в костномозговом пунктате составляли подавляющее большинство, то уменьшение или увеличение процентного содержания одних всегда приводило к увеличению или уменьшению процентного содержания других. У цыплят, наряду со снижением содержания эритробластических элементов, отмечалось повышение процентного содержания миэлоидных и, особенно, палочкояденрных и сегментоядерных гранулоцитов. Это указывало на ускорение процесса созревания клеток после облучения гамма-лучами. Однако, этот сдвиг в процентном отношении клеток миэлоидного ряда уже на пятый день после облучения выравнивался с таковым у контрольных цыплят. костный мозг ионизирующий излучение

Облучение цыплят гамма-лучами в дозе 6,0 Гр вызвало довольно значительные изменения в костном мозге. Общее число клеток в 1 мм3 в течение первого месяца снизилось более чем в два раза и на 30-е сутки составляло 1,3 млн., к двум месяцам данный показатель начинает, хоть и медленно, восстанавливаться.

Уже на второй день у облученных цыплят в миэлограмме отмечались глубокие изменения: наряду с резким снижением общего количества клеток уменьшалось и процентное содержание молодых мало дифференцированных клеток, особенно миэлобластов, промиэлоцитов, проэритробластов, эритробластов и нормобластов, а также клеток лимфоидного ряда. Так, уже через сутки после облучения процентное содержание проэритробластов стало в два с лишним раза ниже, чем у контрольных цыплят. Пониженное процентное содержание проэритробластов оставалось в течение всего периода исследования.

При значительном снижении процентного содержания клеток эритробластического ряда заметно возрастало содержание клеток миэлоидного ряда.

Нами было установлено, что, несмотря на видимое благополучие, если судить только по процентному содержанию, абсолютное число миэлоидных элементов было снижено довольно значительно уже через день после облучения и продолжало снижаться до вплоть до двух месяцев.

У данной группы птицы в течение первых пяти дней после облучения отмечалось довольно значительное увеличение процентного содержания клеток в разных стадиях митоза. Особенно много их обнаруживалось на второй день после облучения (5,9 % против 1,7 % у контрольных), затем содержание их снижалось и через 60 дней становилось несколько ниже контрольного. Одновременно снижение общего количества клеток 1 мм3 костномозгового пунктата после облучения при повышенном содержании клеток в стадиях митоза указывало на глубокие нарушения процессов размножения и деления клеток в результате облучения гамма-лучами. Это нарушение выражалось в приостановке деления клеток после облучения.

Исходя из вышеизложенного следует, что однократное облучение суточных цыплят гамма-лучами в дозе 0,5 Гр вызвало значительное усиление костномозгового кроветворения. Исключением из этого является лимфопоэз, который несколько подавляется после облучения и достигал уровня контроля только к 45-му дню. При облучении в дозе 1,0 Гр некоторые показатели костного мозга в различные сроки колебались то в большую, то в меньшую сторону по сравнению с контролем. Другими словами, показатели миэлограммы у них подвержены большей вариабельности, чем у контрольных цыплят. При облучении в дозе 6,0 Гр вызвало у цыплят длительно протекающие и медленно восстанавливающиеся нарушения кроветворения. Эти нарушения проявлялись в уменьшении, как общего числа клеток, так и отдельных их форм в костномозговом пунктате. В первую очередь и в большей степени поражался лимфопоэз, эритропоэз и несколько менее - тромбоцитопоэз и миэлопоэз.

Список используемой литературы

1. Акоев, И.Г. Темп восстановления организма после облучения в различных дозах / И.Г. Акоев // Радиобиология, Т. 4, Вып. 3. - 1964. - С. 467 - 468.

2. Акоев, И.Г. Теоретические и количественные аспекты радиационного поражения организма / И.Г. Акоев // Радиационные поражения организма. - М.: Агропромиздат. - 1976. - С. 190 - 195.

3. Балуда В.П. Радиация и гемостаз. - М.: Энергоатомиздат. - 1986. - С. 123 - 126.

4. Бардычев М.С., Цыб А.Ф. Местные лучевые поражения. - М.: Медицина. - 1985. - 41 с.

5. Бурцев, А.И. Оценка резерва клеточного пула крови у сельскохозяйственных животных / А.И. Бурцев, Б.П. Кругликов // Тезисы докладов 3-й Всесоюзной конференции по с/х радиологии. - Обнинск. - 1990. - Т.2. - С. 161 - 162.

6.Вишняков, А.И. Экологические аспекты гемопоэза птиц / А.И. Вишняков // Вестник ОГУ. - № 6 /июнь 2009. - С. 106-107.

7. Коноплянников А.Г. Радиобиология стволовых клеток. - М.: Энергоатомиздат. - 1984. - С. 16 - 24.

8. Поспешил М., Ваха И. Индивидуальная радиочувствительность, ее механизмы и проявление. - М.: Энергоатомиздат. - 1986. - С. 16 - 20.

Размещено на Allbest.ru