Брянск, Брянская область, Россия
Цель: Проследить изменения структурно-функциональной организации нейронов сенсомоторной коры крыс на протяжении 18 мес пострадиационного периода после внешнего общего однократного облучения в дозе 0,5 Гр. Материал и методы: Белых беспородных крыс-самцов 120 особей (210 ± 10 г, в возрасте 4 мес к началу эксперимента) подвергали облучению γ-квантами 60Co однократно в дозе 0,5 Гр, мощность дозы 0,5 Гр/ч. Фрагменты мозга (поле FPa сенсомоторной коры) забирали через 100 мин; 5 ч; 1, 3, 7 и 14 сут; 1, 6, 12 и 18 мес после облучения. После стандартной гистологической обработки подсчитывали количество различных типов нейронов и нервно-клеточный индекс. Измеряли площадь сечения цитоплазмы, ядра и ядрышка, а также ядерно-цитоплазматический и ядрышко-ядерный индексы. Определяли содержание нуклеиновых кислот в нейронах (РНК в цитоплазме и ядрышках, ДНК в ядрах). Результаты: К окончанию наблюдения количество нормохромных нейронов уменьшается за счет увеличения количества гипер- и гипохромных нервных клеток, а также их деструктивных форм. У животных, подвергшихся облучению, нервно-клеточный индекс не имеет значимых различий с показателями индекса животных с ложным облучением. На протяжении сроков наблюдения выявлены волнообразные изменения размеров цитоплазмы, ядра и ядрышка нейронов, а также содержания в них нуклеиновых кислот. Изменения у облученных животных носят более полиморфный и не всегда однонаправленный с возрастными изменениями характер. Выводы: Нейроны сенсомоторной коры полушарий большого мозга крыс отличаются определенной чувствительностью к внешнему облучению в дозе 0,5 Гр без статистически значимых органических изменений в нейронной популяции. Однако не все нейроморфологические показатели в различные сроки пострадиационного периода соответствуют возрастному контролю, что создает определенную нестабильность в структурно-функциональной организации сенсомоторной коры полушарий большого мозга и может, при сопутствующих неблагоприятных факторах, явиться материальным субстратом для развития ряда отклонений со стороны ЦНС.
нейроны, сенсомоторная кора, ионизирующее излучение, нейроморфологические эффекты
Несмотря на значительное количество работ по исследованию влияния ионизирующего излучения в различных дозах на структурно-функциональную организацию ЦНС, эксперименты, в которых прослеживались изменения в нейронах от облучения и на протяжении длительного периода жизни, в частности, после облучения в диапазоне малых и средних доз, достаточно редки. Ранее проведенные аналогичные исследования по дозам от 2 до 1000 Гр не позволяют провести сравнительную оценку полученных результатов. Нами накоплен экспериментальный материал, где основное внимание уделено выявлению изменений в различных отделах головного мозга после облучения в дозе 0,5 Гр, не вызывающей детерминировано обусловленных последствий у экспериментальных животных. Установлено, что нервные клетки реагируют на действие радиационного фактора рядом неспецифических изменений, которые имеют нелинейный характер, не зависят от режима, дозы и мощности дозы облучения. В то же время, не все нейроморфологические показатели соответствуют возрастному контролю в различные сроки наблюдения, что требует дальнейшего изучения. Нет пока четкого представления и о реакции различных в функциональном отношении нейронов III (малые пирамидные нейроны) и V (большие пирамидные нейроны) слоев сенсомоторной коры.
1. Антипов В.В., Давыдов Б.И., Ушаков И.Б., Федоров В.П. Действие факторов космического полета на центральную нервную систему: структурно-функциональные аспекты радиомодифицирующего влияния // Проблемы космической биологии. 1989. Т. 66. – Л.: Наука. 328 с.
2. Григорьев Ю.Г. Соматические эффекты хронического гамма- облучения. – М.: Энергоатомиздат. 1986. 195 с.
3. Давыдов Б.И., Ушаков И.Б., Федоров В.П. Радиационное поражение головного мозга. – М.: Энергоатомиздат. 1991. 240 с.
4. Федоров В.П. Динамика патоморфологических изменений в головном мозге крыс в зависимости от дозы облучения // Радиобиология. 1990. Т. 30. № 3. С. 378–384.
5. Ушаков И.Б., Федоров В.П., Саурина О.С. Радиационные морфофункциональные эффекты мозга. – Воронеж: Научная книга. 2010. 287 с.
6. Сгибнева Н.В., Федоров В.П. Морфофункциональное состояние сенсомоторной коры после малых радиационных воздействий. – Воронеж: Научная книга. 2013. 252 с.
7. Ушаков И.Б., Федоров В.П. Малые радиационные воздействия и мозг. Под ред. проф. А.С. Штемберга. – Воронеж: «Научная книга». 2015. 536 с.
8. Гундарова О.П., Федоров В.П., Афанасьев Р.В. Оценка психоневрологического статуса ликвидаторов радиационных аварий. – Воронеж: Научная книга. 2012. 232 с.
9. Маслов Н.В., Федоров В.П., Афанасьев Р.В. Морфофункциональное состояние теменной коры при действии малых доз ионизирующего излучения. – Воронеж: Научная книга, 2012. 228 с.
10. Болтенков Е.М., Федоров В.П. Головной мозг человека как объект развитой биологической теории // Новости клинической цитологии России. 1992. Т. 2. № 2. С. 74–79.
11. Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием животных, 1985. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://window. edu.ru/resource/442/42442/files/gl14.pdf; Приказ МЗ РФ № 267 от 19.06.2003. Об утверждении правил лабораторной практики. [Электронный ресурс] Режим доступа: http:// www.webapteka.ru/phdocs/doc5026.html
12. Чиженкова Р.А. Структурно-функциональная организация сенсомоторной коры. – М.: Наука. 1986. 240 с.
13. Федоров В.П., Сгибнева Н.В., Маслов Н.В. Цитоархитектоника и анатомические ориентиры лиссенцефального мозга // Современные направления исследований функциональной межполушарной асимметрии. Матер. всерос. конф. – Москва. 2010. С. 501–503.
14. Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистология / Р. Лилли: пер. с англ. – Москва: Мир, 1969. 512 с.
15. Федоров В.П., Петров А.В., Степанян Н.А. Экологическая нейроморфология. Классификация типовых форм морфологической изменчивости ЦНС при действии антропогенных факторов // Журнал теор. и практ. медицины. 2003. Т. 1. № 1. С. 62–66.
16. Шефер В.Ф. Нервно-клеточный индекс // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1980. 78. № 4. С. 48–50.
17. Федоров В.П., Гундарова О.П., Сгибнева Н.В., Маслов Н.В. Радиационно-индуцированные и возрастные изменения нейронов мозжечка // Мед. радиол. и радиац. безопасность. 2015. Т 60. № 4. С. 12–18.
18. Манина А.А. Ультраструктурные изменения и репаративные процессы в ЦНС при различных воздействиях. – Л.: Медицина. 1971. 187 с.
19. Жаботинский Ю.М. Нормальная и патологическая морфология нейрона. – Л.: Медицина, 1965. 323 с.
20. Федоренко Б.С. Морфологические и цитогенетические нарушения у крыс, находящихся в условиях повышенного радиационного фона на протяжении длительного времени // Авиакосм. и экол. медицина. 2002. Т. 36. № 1. С. 21–22.
