Россия
Россия
Аннотация. В настоящее время определению радиобиологических эффектов при воздействии малых доз ионизирующего излучения посвящено много исследований. Известно, что ионизирующее излучение в клетках организма увеличивает генерацию активных форм кислорода (АФК). Цель работы – определить основные параметры хемилюминесцентной кинетики АФК в периферической крови при облучении in vitro в дозах от 100 до 500 мГр. Исследование расширит представление о степени воздействия малых доз ионизирующего излучения на ткани организма сельскохозяйственных животных. Научная новизна. Результаты исследования позволят прогнозировать радиобиологические эффекты малых доз в многоклеточном организме. Исследования входят в практические и фундаментальные направления радиобиологии. Методы исследования. Облучение in vitro образцов крови проведено в диапазоне доз 100–500 мГр, кинетика генерации АФК регистрировалась на 36-канальном хемилюминометре 3604-ПЭВМ. Результаты исследования. Дозы в диапазоне от 100 до 300 мГр ускоряли время формирования первого пика спонтанной и активированной генерации радикалов, при дозе в 500 мГр замедлялось формирование первого пика спонтанной и активированной генерации первичных АФК. При действии малых поглощенных доз снижалась максимальная интенсивность генерации первичных и вторичных радикалов. Ингибирование спонтанной продукции первичных радикалов происходило при дозах 100–300 мГр, антигенактивированной генерации первичных АФК при дозе 400 мГр. Уменьшение количества спонтанных вторичных АФК при дозе 100 мГр, снижение продукции антигенактивированных вторичных радикалов при дозах 100–300 мГр. Доза в 500 мГр ингибировала реакционную способность клеток крови к генерации первичных радикалов. Внешнее гамма-облучение in vitro в диапазоне 100–500 мГр негативно действовало на клетки периферической крови, это выражалось в ускорении хемилюминесцентной реакции, снижении максимальной интенсивности первого пика спонтанной и антигенактивированной продукции первичных и вторичных радикалов и, как следствие, выявлении снижения количества продукции первичных и вторичных радикалов.
поглощенная доза, ионизирующее излучение, in vitro, активные формы кислорода, люцигенин, люминол, хемилюминесценция
1. Vaiserman A., Cuttler J. M., Socol Y. Low-dose ionizing radiation as a hormetin: experimental observations and therapeutic perspective for age-related disorders // Biogerontology. 2021. Vol. 22, No. 2. Pp. 145–164. DOI:https://doi.org/10.1007/s10522-020-09908-5.
2. Лан М. И., Инин В. Д., Остапчук А. В. Использование радиационной стимуляции в повышении продуктивности сельскохозяйственных животных // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Том II. Пенза, 2020. С. 107–109.
3. Герасимова Т. В., Зюлькина Л. А., Микуляк Н. И. [и др.] Современный взгляд на проблему биологических эффектов радиационного излучения на живые организмы (обзор литературы) // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2020. № 3 (55). С. 104–117. DOI:https://doi.org/10.21685/2072-3032-2020-3-10.
4. Devic C., Ferlazzo M. L., Foray N. Influence of individual radiosensitivity on the adaptive response phenomenon: toward a mechanistic explanation based on the nucleo-shuttling of ATM Protein // Dose-Response. 2018. Vol. 16, No. 3. P. DOI:https://doi.org/10.1177/1559325818789836.
5. Чукова Ю. П. Радиационный гормезис: физический смысл и значимость для естествознания // Ядерно-физические исследования и технологии в сельском хозяйстве: сборник докладов международной научно-практической конференции, Обнинск, 2020. С. 103–109.
6. Jargin S. V. Radiation safety and hormesis // Frontiers in Public Health. 2020. Vol. 8. DOI:https://doi.org/10.3389/fpubh.2020.00278.
7. Shibamoto Y., Nakamura H. Overview of biological, epidemiological, and clinical evidence of radiation hormesis // International journal of molecular sciences. 2018. Vol. 19. No. 8. Article number 2387. DOI:https://doi.org/10.3390/ijms19082387.
8. Пузан Н. Д., Чешик И. А. Молекулярные механизмы действия ионизирующего излучения. Влияние облучения на белок (обзор литературы) // Медико-биологические проблемы жизнедеятельности. 2023. № 1 (29). С. 14–26. DOI:https://doi.org/10.58708/2074-2088.2023-1(29)-14-26.
9. Hirano S. I., Ichikawa Y., Sato B., Yamamoto H., Takefuji Y., Satoh F. Molecular Hydrogen as a Potential Clinically Applicable Radioprotective Agent // International Journal of Molecular Sciences. 2021. Vol. 22, No. 9. Article number 4566. DOI:https://doi.org/10.3390/ijms22094566.
10. Obrador E., Salvador-Palmer R., Villaescusa J. I., Gallego E., Pellicer B., Estrela J. M., Montoro A. Nuclear and Radiological Emergencies: Biological Effects, Countermeasures and Biodosimetry // Antioxidants. 2022. Vol. 11, No. 6. Article number 1098. DOI:https://doi.org/10.3390/antiox11061098.
11. Васин М. В., Ушаков И. Б. Радиомодуляторы как средства биологической защиты от окислительного стресса при воздействии ионизирующей радиации // Успехи современной биологии. 2020. Т. 140, № 1. С. 3–18. DOI:https://doi.org/10.31857/S0042132420010081.
12. Дюкина А. Р., Заичкина С. И., Розанова О. М. [и др.] Влияние инфракрасного и рентгеновского излучений на продукцию активных форм кислорода в крови и индукцию цитогенетических повреждений в костном мозге мышей in vivo // Радиационная биология. Радиоэкология. 2011. Т. 51, № 5. С. 536–541.
13. Eckert D., Rapp F., Tsedeke A. T., Molendowska J, Lehn R., Langhans M., Fournier C., Rödel F., Hehlgans S.. ROS- and Radiation Source-Dependent Modulation of Leukocyte Adhesion to Primary Microvascular Endothelial Cells // Cells. 2021. Vol. 11, No. 1. Article number 72. DOI:https://doi.org/10.3390/cells11010072.
14. Shimura N., Kojima S. The lowest radiation dose having molecular changes in the living body // Dose-Response. 2018. Vol. 16, No. 2. DOI:https://doi.org/10.1177/1559325818777326.
15. Стародубцева М. Н., Челнокова И. А., Шклярова А. Н. [и др.] Параметры редокс-состояния плазмы крови и наноархитектоники поверхности эритроцитов при облучении цельной крови крыс рентгеновским излучением in vitro // Актуальные проблемы медицины: сборник научных статей республиканской научно-практической конференции с международным участием. Гомель, 2021. Т. 1. С. 19–22.
16. Romodin L. A. Chemiluminescence Detection in the Study of Free-Radical Reactions. Part 1 // Acta Naturae. 2021. Vol. 13, No. 3. Pp. 90–100. DOI:https://doi.org/10.32607/actanaturae.10912.
17. Агаева Е. В., Петров В. Н., Коноплянников А.Г., Лепехина Л. А., Саяпина Е. В., Поповкина О. Е. Особенности влияния облученных костномозговых мезенхимных стромальных клеток на продукцию макрофагами цитокинов и активных форм кислорода // Радиационная биология. Радиоэкология. 2019. Т. 59, № 4. С. 377–387. DOI:https://doi.org/10.1134/S0869803119040040.
18. Абрамова М. С., Конькова М. С., Момот В. Ю., Кальянов А. А. Молекулярный ответ фибробластов кожи человека с мутацией m.14441 T>C на воздействие ионизирующего излучения в малых и средних дозах // Медицинская генетика 2020. Т. 19, № 9. С. 91–93. DOI:https://doi.org/10.25557/2073-7998.2020.09.91-93.
19. Турицына Е. Г., Федотова А. С. Хемилюминесцентный анализ в ветеринарной медицине: опыт и перспективы применения: монография. Красноярск: Красноярский государственный аграрный университет, 2022. 152 с.
20. Федотова А. С. Особенности расчета поглощенных доз облучения для крупного рогатого скота в условиях Красноярского края // Аграрный вестник Урала. 2021. № 12 (215). С. 77–86. DOI:https://doi.org/10.32417/1997-4868-2021-215-12-77-86.
