сотрудник
ГРНТИ 58.31 Применение изотопов и ионизирующих излучений
Цель: Экспериментальная оценка эффективности коррекции β-каротином (БК) радиационно-индуцированных однократным острым γ-облучением нарушений сперматогенеза самцов (♂) мышей линии F1 CBAxC97Bl и нелинейных крыс при краткосрочном назначении каротиноида. Материал и методы: Однократное внешнее γ-облучение ♂ осуществлено на установке ИГУР (137Cs, мощность дозы 0,029 Гр/с). Суспензия β-каротина вводилась ♂ перорально за 19 и 4 ч до, через 4 и 24 ч после облучения. О поражении и эффективности защиты сперматогенеза облученных ♂ судили по состоянию их репродуктивной функции. Результаты: Установлены эффекты коррекции краткосрочного назначения β-каротина радиационно-индуцированных однократным острым внешним γ-облучением в дозах 3 и 5 Гр нарушений сперматогенеза мышей и крыс на стадиях зрелых спермиев, сперматид и сперматогониев. β-каротин у ♂ мышей позволил снизить общую эмбриональную смертность через 8–14 и 77–84 сут после облучения в дозе 3 Гр с 46 до 36 и с 41 до 28 %, доимплантационную – через 8–14 и 15–21 сут – с 24 до 13 и с 31 до 22 %, постимплантационную – через 0–7 и 77–84 сут – с 24 до 15 и с 25 до 7 % соответственно. У ♂ крыс через 0–7 сут после облучения в дозе 5 Гр снизилась общая, до-, пост- и индуцированная постимплантационная эмбриональная смертность с 62 до 41, с 34 до 17, с 41 до 30 и с 38 до 26 %, через 13–20 сут – доимплантационная смертность – с 27 до 11 %. На стадии сперматозоидов после облучения в дозе 3 Гр увеличилась эффективность скрещивания с 70 до 100 %, плодовитость – на 23–31 %; снизилась общая и доимплантационная смертность с 49 до 39 % и с 41 до 27 % соответственно. На стадии сперматид была предотвращена стерилизация и нормализовалась эффективность скрещивания, снизилась пост- и индуцированная постимплантационная смертность с 25 до 20 и с 17 до 12 % соответственно. Лечебно-профилактических эффектов β-каротина на стадии сперматоцит не выявлено. На стадии сперматогониев каротиноид позволил увеличить общее количество и число живых эмбрионов у беременных самок (♀) с 36 до 55 и с 20 до 50 %, а также снизить общую и доимплантационную смертность с 81 до 56 и с 69 до 42 % соответственно. Заключение: Изложенные факты свидетельствуют о перспективности использования краткосрочного назначения -каротина с целью коррекции радиационных поражений гонад в группах риска воздействия ионизирующего облучения и включения -каротина в схему медикаментозной профилактики острых лучевых поражений сперматогенеза.
внешнее острое γ-облучение, сперматогенез, β-каротин, краткосрочное назначение, мыши, крысы
Радиационное загрязнение среды оказывает негативное влияние на состояние репродуктивной функции человека, домашних и диких млекопитающих животных, вызывая различные формы нарушения сперматогенеза [1]. Высокая чувствительность гонад к воздействию ионизирующих излучений и важность вклада их поражений в комплекс радиационных синдромов у человека обуславливает актуальность профилактики радиационных нарушений (поражений) репродуктивной функции организма. Для защиты гонад от поражающего действия ионизирующего облучения экспериментально апробированы известные радиопротекторы (меркамин, цистамин, мексамин, индралин), применяемые для защиты организма в условиях острого общего облучения от внешних источников [2–6]. Ограничения использования радиопротекторов в качестве радиозащитных средств при поражении гонад обусловлены эмбриотоксическими эффектами [7].
1. Писаренко С.С. Состояние мужской репродуктивной функции человека и млекопитающих в зоне радиоактивного загрязнения: По материалам Калужской области. Дисс. докт. биол. наук. 2003. 250 с.
2. Мамина В.П., Трегубенко И.П. Влияние гамма-облучения и меркамина на сперматозоиды мышей // Радиобиология. 1973. Т. 13. № 4. С. 630–633.
3. Померанцева М.Д., Вилкина Г.А. Влияние цистамина на выход доминантных летальных мутаций и реципрокных транслокаций в половых клетках мышей, подвергшихся гамма-облучению в разных дозах // Генетика. 1974. Т. 10. № 7. С. 55–61.
4. Лепехин Н.П. Противолучевая эффективность мексамина и газовой гипоксии на разных стадиях сперматогенеза у крыс Вистар // Всесоюз. конф. «Актуальные вопросы радиационной гигиены». Обнинск, 15–16 окт. 1987. – М. 1987. С. 68–69.
5. Померанцева М.Д., Рамайя Л.К., Васин М.В., Антипов В.В. Влияние индралина на генетические нарушения, индуцированные радиацией у мышей // Генетика. 2003. Т. 39. № 9. С. 1293–1296.
6. Померанцева, М.Д., Рамайя, Л.К., Васин, М.В., Антипов В.В. Радиозащитный эффект индралина от генетических нарушений у мышей // В сб.: «Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты». – СПб. 2004. С. 255–256.
7. Палыга Г.Ф., Ладога Т.С., Лепехин Н.П., Шахдинаров Л.В. Противолучевая защита зародышевых клеток и плодов крыс Вистар при низких дозах радиационного воздействия // Всесоюз. конф. «Актуальные вопросы радиационной гигиены». Обнинск. 15–16 окт. 1987. – М. 1987. С. 86–87.
8. Seifter E., Rettura G, Padawer J. et al. Mobibility and mortality reduction by supplemental vitamin A or beta-carotene in CBA mice given total-body gamma-radiation // J. Natl. Cancer Inst. 1984. Vol. 73. № 5. P. 1167–1177.
9. Виленчик М.М., Гигошвили, Т.И., Кузин А.М. и соавт. Радиозащитное действие природных каротинсодержащих препаратов: исследование каротинила на белых крысах // Радиобиология. 1988. Т. 28. № 4. С. 542–544.
10. Беляев И.К., Жорова Е.С., Журавлев В.Ф. и соавт. Радиозащитные и противоопухолевые эффекты отечественных субстанций бета-каротина // Тезисы докладов IV всесоюз. конф. «Химия, фармакология и механизмы действия противолучевых средств». 23–25 окт. 1990. – М. 1990. С. 8–10.
11. Казарян Р.В., Кудинова С.П., Беляев И.К. и соавт. Перспективы создания продуктов питания с радиопротекторными свойствами // Мат-лы науч. конф. с междунар. участием «Питание: здоровье и болезнь». 20–22 нояб. 1990. – М. 1990. С. 82.
12. Лемберг В.К., Рогачева С.А., Лузанов В.М. и соавт. Влияние обогащения рациона мышей СВА синтетическим β-каротином на их выживаемость при γ-облучении // Радиобиология. 1990. Т. 30. № 6. С. 843–844.
13. Беляев И.К., Журавлев В.Ф., Степанов С.В., Зарайский А.В. Радиозащитная эффективность каротинила при внешнем и внутреннем остром облучении // Радиобиология. 1992. Т. 32. № 1. С. 121–125.
14. Беляев И.К., Казарян Р.В., Зарайский А.В. Перспективы использования обогащенных бета-каротином пищевых продуктов в профилактике и терапии лучевых поражений // Вопросы питания. 1992. № 2. С. 58–61.
15. Беляев И.К., Зарайский А.В., Лемберг В.К., Вакулова Л.А. Модификация синтетическим β-каротином резистентности организма к острым ионизирующим воздействиям // Вопросы мед. химии. 1992. Т. 38. № 6. С. 39–42.
16. Калистратова В.С., Беляев И.К., Нисимов П.Г. Профилактика отдаленных последствий, вызванных инкорпорированными радионуклидами, при помощи витаминов, их синтетических производных и провитаминов // Второй междунар. симп. «Питание и здоровье: Биологически активные добавки к пище». Сб. тезисов. 25–27 апр. 1996. – М. 1996. С. 57–59.
17. Калистратова В.С., Беляев И.К., Жорова Е.С. и соавт. Профилактика радиационного и химического канцерогенеза при помощи витамина А и его предшественника бета-каротина (экспериментальные и клинические исследования) // Мед. радиол. и радиац. безопасность. 2015. Т. 60. № 3. С. 65–78.
18. Пучков С.М., Корытный В.С. Лучевое поражение и его модификация // Материалы 2-й школы-семинара по радиобиологии. Пермь. 1981. – М.: Наука. 1983. С. 83–86.
19. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. – М.: Мир. 1986.
20. Жестяников В.Д. Актуальные вопросы радиобиологии // Инф. бюлл. научн. совета АН СССР по проблемам радиобиологии. 1986. № 2. С. 5–8.
21. Сергеев А.В. Создание лечебно-профилактических средств на основе каротиноидов // Вопр. мед. химии. 1992. Т. 38. № 6. С. 4–5.
22. Беликов В. Г. Фармацевтическая химия. В 2 ч. Учебное пособие. – М.: МЕДпресс-информ. 2007. 624 с.
23. Поздняков В.Д. Современные представления о роли витамина А в развитии сперматогенных клеток у млекопитающих // Успехи современной биологии. 1985. Т. 100. № 2. С. 287–301.
24. Беляев И.К., Зарайский А.В., Вакулова Л.А. и соавт. Средство профилактики радиационного поражения гонад. Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР. Приоритетная справка № 511704/3694 от 25.04.1988 и 4443955/14 от 20.06.88. 10 с.
25. Беляев И.К., Зарайский А.В., Вакулова Л.А. Перспективы профилактики бета-каротином радиационных поражений гонад // I Всесоюз. радиобиол. Съезд. Москва. 21–27 авг. 1989. – Пущино. 1989. С. 689–690.
26. Беляев И.К., Зарайский А.В., Вакулова Л.А. и соавт. Профилактика β-каротином радиационных поражений 90Sr гонад. Проблемы нормирования ионизирующих излучений в условиях воздействия модифицирующих факторов // Сб. науч. трудов под ред. Л.А. Булдакова и В.С. Калистратовой. – М. 1991. С. 151–159.
27. Мамина В.П., Жигальский О.А. Влияние бета-каротина на состояние сперматогенного эпителия и выход доминантных летальных мутаций при экспериментальном воздействии шестивалентного хрома // Гигиена и санитария. 2016. № 7. С. 682–685.
28. Муравьева И.А., Ковальская Г.И. Физико-химические свойства и биологически активные вещества препарата «Каротин микробиологический в масле» // Фармация. 1988. № 3. С. 32–35.
29. Лоскутова З.Ф. Виварий. – М. 1980. 94 с.
30. Вакулова Л.А., Жидкова Т.А., Самохвалов Г.И., Христофоров В.Л. Способ получения бета-каротина. 1995. Патент РФ № 2032667.
31. Казарян Р.В. Исследование процесса и разработка технологии рафинации масляных растворов каротина с целью улучшения их качества. Автореф. дисс. канд. техн. наук. – Краснодар. 1978. 29 с.
32. Рузен-Ранге Э. Сперматогенез у животных. – М., Мир. 1980.
33. Фазилов У.Т. Сравнительное изучение генетической радиочувствительности половых клеток самцов мыши в пре- и постнатальном периодах. Дисс. канд. биол. наук. – М. 1985. 138 с.
34. Кудрицкая О.Ю., Баллонов М.И. Динамика выхода ДЛМ у мышей под действием трития // Радиобиология. 1980. Т. 20. С. 881–885.
35. Ионизирующие излучения: источники и биологические эффекты. Национальный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН). Докл. за 1982 год Генеральной Ассамблее (с приложением). В 2 т. Т. 2. – ООН, Нью-Йорк. 1982. С. 90–91.
36. Малета Ю.С., Тарасов В.В. Математические методы статистического анализа в биологии и медицине. – М.: Изд-во Моск. ун-та. 1981. 176 с.
37. Малета Ю.С., Тарасов В.В. Непараметрические методы статистического анализа в биологии и медицине. – М.: Изд-во Моск. ун-та. 1982. 178 с.
