WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

  На правах  рукописи

Маслов Николай Владимирович

Структурно-функциональная характеристика нейронов средних слоев коры теменной доли головного мозга крыс при действии малых доз ионизирующего излучения

  03.03.04 – клеточная биология, цитология, гистология

  03.01.01 – радиобиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Москва 2012

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. Н. Н. Бурденко министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации» и Государственном научно-исследовательском испытательном институте военной медицины МО РФ, г. Москва.

Научные руководители

Доктор медицинских наук, профессор  В.П. Федоров

кандидат медицинских наук, доцент Р.В. Афанасьев

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор,                                         заведующий лабораторией развития эндокринной системы                         ФГБУ «НИИ морфологии человека» РАМН                        В.В. Яглов

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры медицины катастроф ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздравсоцразвития России                                        М.В. Васин

Ведущая организация: ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. Сеченова Минздравсоцразвития России

Защита состоится «31» мая 2012 г. в 12 ч. на заседании диссертационного совета Д001.004.01 ФГБУ «НИИ морфологии человека» РАМН по адресу:117418, г. Москва, ул. Цюрупы, д.3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «НИИ морфологии человека» РАМН

Автореферат разослан «  »  2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук                                        Л.П. Михайлова

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В связи с возросшим радиационным фоном и авариями на Чернобыльской АЭС и АЭС «Фукусима» радиобиологи большое внимание стали уделять изучению биологических эффектов малых доз радиации. Их влияние на организм, и в частности на нервную систему, представляет значительный интерес. Существующие взгляды на последствия воздействия малых доз ионизирующего излучения на человека противоречивы. Одни авторы настаивают на тяжелых последствиях (Яблоков А.В., 1995; Бурлакова Е.Б. с соавт., 1996; Пелевина И.И. с соавт., 2010 и др.), другие предполагают ускоренное старение организма (Азизова Т.В., 1999; Ушаков И.Б., 2000; Григорьев Ю.Г. с соавт., 2003; Давыдов Б.И., Ушаков Б.Н., 2005; Шафиркин А.В., 2007 и др.), а третьи отмечают стимулирующее и адаптивное действие малых доз радиации. Появился даже соответствующий термин – «радиационный гормезис», подразумевающий благотворное действие небольших доз ионизирующего излучения на организм (Кузин А.М., 1987; Василенко И.Я., 1991; Кейрим-Маркус И.Б., 1997; Булдаков Л.А., Калистратов К.С., 2005 и др.). Большинство же исследователей считают опасность влияния малых доз на организм преувеличенной (Ильин Л.А., 1994; Ярмоненко С.П., 1996; Рябухин И.С., 2000; Иванов В.К., Цыб А.Ф., 2003 и др.).

А.К Гуськова., И.Н. Шакирова (1989), Ф.С. Торубаров, О.В. Чинкина (1991), Г.М. Румянцева с соавт. (1994); И.Б. Ушаков с соавт. (2001) показали, что радиационная катастрофа на Чернобыльской АЭС повлекла за собой серьезные нарушения психофизиологического статуса ликвидаторов, а также населения радиактивно-загрязненных территорий. При этом абсолютное большинство ликвидаторов аварии и населения подверглись облучению в дозах, превышающих или незначительно превышающих пороговые и отвечающих критериям так называемых «малых» доз (Василенко И.Я., 1991; Ильин Л.А., 1991). Термин «малые дозы» - условное понятие. Их значение различно для разных уровней организации живых систем. Для млекопитающих наиболее часто малыми считают дозы ниже 1 Зв. Это примерно та доза, которую человек получил бы за счет природного облучения при максимальной продолжительности жизни в 110 – 120 лет (Афанасьев Р.В. с соавт., 2006). В клинической практике под малыми дозами понимают дозы ионизирующей радиации до 1 Гр, не приводящие к развитию очерченных клинических эффектов (Торубаров Ф.С. с соавт., 1991). Однако, до сих пор структурно-функциональные основы реакции организма и, в частности, нервной системы на воздействие ионизирующего излучения в дозах, не вызывающих детерминированные последствия остаются мало изученными (Григорьев Ю.Г.,1983; Холодова Н.Б.,1996 и др.). Недостаточное количество морфологических работ по выявлению изменений в ЦНС при воздействии малых доз ионизирующего излучения связано, видимо, с отсутствием выраженных клинических эффектов после облучения. Основное внимание исследователей было сосредоточено на дозах, когда четко наблюдается дозо-временной эффект (Григорьев Ю.Г.,1986; Антипов В.В. с соавт., 1989; Давыдов Б.И. с соавт., 1991; Ушаков И.Б. с соавт., 2010). В связи с этим до настоящего времени нет точных сведений о патогенезе заболеваний нервной системы у ликвидаторов. Зачастую органические изменения со стороны нервной системы трактуются как функциональные и, наоборот, а иногда жалобы ликвидаторов расцениваются специалистами как проявление установки на получение льгот или отражение радиофобии (Холодова Н.Б., 2008). Поэтому изучение морфологических изменений в ЦНС при воздействии малых доз радиации является актуальным (Федоренко Б.С. с соавт., 2002; Гуськова А.К., 2007; Холодова Н.Б., 2010 и др.). Большой интерес в этом плане представляет теменная кора, являющаяся  высшим интегративным центром сенсорной информации. В этой ассоциативной области формируются субъективные представления об окружающем пространстве, о положении в нем тела. Это становится возможным благодаря сопоставлению соматосенсорной, проприоцептивной и зрительной информации, что обеспечивает выполнение профессиональных навыков оператора (Покровский В.М., 1997). При этом III и IV слои коры играют важную роль в осуществлении взаимной связи отдельных раздражителей, т.е. имеют преимущественное отношение к осуществлению сложных форм координированных психических процессов, связанных с детальным анализом соотношений конкретных предметных раздражителей и с ориентировкой в конкретном окружающем пространстве и времени (Лурия А. Р., 1969). Выявить радиочувствительные структуры и их дозо-временные зависимости возможно только в экспериментальных исследованиях, когда можно исключить практически все посторонние факторы, оставив лишь радиационный, и использовать объективные морфологические методы исследования.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко и Гос НИИ военной медицины МО РФ (г. Москва) по теме «Проект методических рекомендаций по оценке медико-психологических последствий у военнослужащих, работавших в условиях радиационного воздействия».

Цель исследования: изучить структурно-функциональные изменения нейронов средних слоев коры теменной доли головного мозга крыс при воздействии общего однократного и фракционированного гамма-облучения в малых дозах 10, 20 и 100 сГр в ранние и отдаленные сроки пострадиационного периода.

Задачи исследования:

  1. Исследовать возрастные морфологические изменения нейронов средних слоев теменной коры больших полушарий головного мозга крыс.
  2. Исследовать структурно-функциональные изменения нейронов средних слоев теменной коры головного мозга крыс после однократного облучения в дозах 10, 20 и 100 сГр в различные сроки пострадиационного периода.
  3. Исследовать структурно-функциональные изменения нейронов средних слоев теменной коры головного мозга крыс после фракционированного облучения в дозах 10, 20, и 100 сГр в различные сроки пострадиационного периода.
  4. Провести математическое моделирование нейроморфологических эффектов в зависимости от дозы и режима облучения, а также от длительности пострадиационного периода.

Научная новизна. Впервые с помощью различных методов исследования (гистологических, гистохимических, морфометрических и статистических) дана морфофункциональная оценка реакции нейронов средних слоев теменной коры головного мозга крыс на малые дозы гамма-излучения в ближайшие и отдаленные сроки пострадиационного периода. Показано, что действие гамма-излучения в малых дозах вызывает в нейронах комплекс обратимых неспецифических изменений различной направленности, имеющих фазный характер и не зависящих от параметров воздействия ионизирующего излучения. Содержание белка и РНК цитоплазмы и ядрышка повышалось при однократном облучении в дозе 100 сГр через 12 месяцев после воздействия, а при фракционированном облучении в дозах 20 и 100 сГр через 12 месяцев. К концу наблюдения показатели нуклеиновых кислот нормализовались, а содержание белка при фракционированном облучении при дозах 10 и 20 сГр снижалось. Активность окислительно-восстановительных ферментов СДГ, ЛДГ и Г-6-ФДГ при всех дозах и режимах облучения на всем протяжении пострадиационного периода статистически не отличалось от возрастного контроля. Впервые проведенное математическое моделирование нейроморфологических эффектов в нейронах средних слоев теменной коры головного мозга крыс при воздействии малых доз ионизирующего излучения показало, что динамика всех показателей имеет нелинейный характер с умеренным или слабым коэффициентом корреляции между исследуемыми аргументами и в изученном диапазоне доз статистически значимых различий не имеет.

Научно-практическая значимость. Результаты исследования дополняют представления о структурно-функциональных перестройках, возникающих в теменной доле головного мозга при радиационном облучении в малых дозах. Полученные результаты научных исследований служат морфологическим обоснованием для прогнозирования изменений в нервной системе в отдаленные периоды после облучения, при разработке рекомендаций для санитарно-гигиенического нормирования ионизирующего излучения в радиобиологии, авиационной и космической медицине.

Данные, полученные в работе, использованы при составлении отчета о НИР и реализованы в методических рекомендациях при участии автора:

  1. Отчет «Исследование отдаленных медицинских и социально-психологических последствий у личного состава, принимавшего участие в ликвидации аварии на ЧАЭС» по теме «Проект методических рекомендаций по оценке отдаленных медико-психологических последствий у военнослужащих, работавших в условиях радиационного воздействия» (итоговый) / Гос НИИИ военной медицины МО РФ, инв.№ 0076, шифр «Экспертиза-2».: инв. № 7229. – М., 2005. – 45 с.
  2. Методические рекомендации по оценке отдаленных медико-психологических последствий у военнослужащих, работавших в условиях радиационного воздействия. – М., Гос НИИИ военной медицины МО РФ, 2007. – 45 с.

Апробация диссертации. Материалы, основные положения и выводы диссертации были доложены и обсуждены на: Российской научной конференции «Медико-биологические проблемы токсикологии и радиологии» (Санкт-Петербург, 2008); Международной научной конференции «Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды» (Сыктывкар, 2009); VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 2009); Международной научной конференции «Актуальные вопросы теоретической, экспериментальной и клинической морфологии» (Иваново, 2009);  X Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ярославль, 2010); VI Съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2010); Расширенном заседании радиобиологического отдела Гос НИИИ военной медицины МО РФ (Москва, декабрь 2010, протокол № 12/2010); Всероссийской конференции с Международным участием «Современные направления исследований функциональной межполушарной ассиметрии и пластичности мозга» (Москва, 2010); XV Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Дубай, ОАЭ, 2010); VIII Всероссийской конференции по патологии клетки (Москва, 2010); XVI Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Париж, Франция, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в которых изложены основные положения диссертации, из них 15 в центральной печати, среди которых 5 в изданиях рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, списка литературных источников. Материал изложен на 156 страницах машинописи. Работа иллюстрирована 14 таблицами и 54 рисунками. Список литературы включает 322 источника, 259 из них – отечественных и 63 – зарубежных.

Материалы и методы исследования

Эксперимент проведен в Государственном научно-исследовательском испытательном институте военной медицины МО РФ, г. Москва. В его основу положены данные о лучевой нагрузке у военнослужащих – ликвидаторов аварии на ЧАЭС и состоянии их здоровья в ранние и отдаленные сроки пострадиационного периода. Эксперимент выполнен на 168 половозрелых беспородных крысах-самцах массой 210±10 г, в возрасте 4 месяца (к началу эксперимента). В связи с методическими условиями эксперимента животные были объединены в 28 групп по 6 крыс в каждой.

Животные подвергались общему равномерному однократному и фракционированному гамма-облучению спектр 1,2 МЭв на установке «Хизотрон» (60Co) в дозах 10, 20, и 100 сГр. Для человека это соответствует дозам облучения 5, 10 и 50 сГр (коэффициент экстраполяции с крысы на человека 2). Интервал доз от 10 до 100 сГр взят с запасом в меньшую и большую сторону от предельно допустимой дозы облучения. Мощность дозы облучения составляла 50 сГр/ч. При фракционированном облучении суммарная доза поглощалась в течении 5 суток. Взятие материала проводили через 1 сутки (это время соответствует возможной первичной реакции на облучение), 6 мес (соответствует возрасту профессионального долголетия ликвидаторов-вертолетчиков 39-40 лет), 12 мес (соответствует предельному возрасту для военнослужащих 45-50 лет) и 18 мес после воздействия. Протокол эксперимента в разделах выбора, содержания животных и выведения их из опыта был составлен в соответствии с принципами биоэтики и правилами лабораторной практики, которые представлены в «Международных рекомендациях по проведению медико-биологических исследований с использованием животных (1985) и приказе МЗ РФ №267 от 19.06.2003, об утверждении правил лабораторной практики». Объектом исследования служили нейроны III и IV слоев теменной коры (поле РАs) больших полушарий головного мозга крыс. При заборе участков мозга использовались цитоархитектонические карты (Светухина В.М., 1962; Курепина М.М., 1981; Чиженкова Р.А., 1986), а также описанном нами ориентиром вдоль заднего края восходящей ветви средней мозговой артерии на боковой поверхности больших полушарий головного мозга (Федоров В.П. с соавт., 2010).

Одни кусочки мозга фиксировали в 10%-ом растворе формалина, приготовленном на 0,2 М фосфатном буфере и смеси Карнуа с последующей заливкой в парафин, другие замораживали в твердой углекислоте. Парафиновые и замороженные срезы толщиной 6 и 15 мкм соответственно обрабатывались нейрогистологическими и гистохимическими методиками. Обзорные срезы окрашивали гематоксилином и эозином. На этих препаратах изучали общую картину цитоархитектоники средних слоев теменной коры. Более детальную характеристику состояния нервных клеток получали при окрашивании препаратов толуидиновым синим по методу Ниссля (Nissl F., 1894). Проводили подсчет нейронов с различными типовыми формами морфологической изменчивости, которые выявляли в соответствии с ранее разработанной классификацией (Федоров В.П. 1993; Федоров В.П. с соавт., 1999, 2003; Ушаков И.Б. с соавт., 2007).

Выявление активности дегидрогеназ (СДГ, ЛДГ и Г-6-ФДГ) проводили тетразолий-редуктазными методиками с использованием соответствующего субстрата и соли «нитро-СТ». Общий белок выявляли на парафиновых срезах, окрашенных методом сулема-бромфеноловый синий по Бонхегу, а РНК и ДНК по методу Shea S.K. (1970). Измеряли площадь сечения нейронов, цитоплазмы, ядра и ядрышка с последующим расчетом соответствующих индексов. Морфометрию и оценку содержания продукта реакции в гистохимических препаратах в виде значения яркости проводили с помощью компьютерного комплекса анализаторов изображений на базе Leica DMR с использованием компьютерной программы «Image J» 36 b Wayne Rosband National Institutes of Health, USA.

Полученные данные обрабатывали статистически с последующим математическим моделированием. Описательная статистика включала расчеты математического ожидания, стандартной ошибки, эксцесса, ассиметрии, минимального и максимального значения ряда данных (Жижин К.С., 2007; Автандилов Г.Г., 2007 и др.). Парный двухвыборочный t-тест Стьюдента использован для проверки гипотезы о различии средних для двух выборок, когда имеется естественная парность наблюдений. Корреляционный анализ позволил выявить глубину связей между морфологическими эквивалентами функции и определить целостность ответа нейронов на воздействие. Регрессионный анализ позволил установить множественные нелинейные связи между параметрами ионизирующего излучения и морфологическими критериями и на основании этого построить математическую модель степени участия малых доз радиации в формировании нейроморфологических эффектов. Результаты регрессионного анализа могут быть полезны для предсказания поведения изучаемых показателей в дозо-временные интервалы, выходящие за пределы исследования. Алгоритм математического моделирования представлен в монографиях А.М. Кармишина с соавт. (2009) и И.Б. Ушакова, В.П. Федорова (2011). Расчеты проводились на ПЭВМ с процессором Intel Core 17 с помощью пакетов программ Statistica 6.1, MS Excel 2007 и MathCad 14.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведенные нейрогистологические, гистохимические и биометрические исследования показали, что нервные клетки средних слоев теменной коры реагируют на ионизирующее излучение изменениями, которые не являются специфическими и возникают в ЦНС при различных антропогенных воздействиях (Ушаков И.Б., 2003). Изменения нейронов объединяли в три группы: реактивные (а их выраженные формы - пограничные), деструктивные и компенсаторно-приспособительные (Федоров В.П. с соавт., 2003).

Нервные клетки с реактивными изменениями характеризуются изменением величины и формы, с разной степенью вакуолизации, а также изменением тинкториальных свойств, при этом в нейронах сохранена целостность ядра и ядрышка. Наиболее часто встречаются нервные клетки с изменением тинкториальных свойств по гипо- и гиперхромному типу. Гипохромные клетки, отличаются светлой окраской цитоплазмы и из-за уменьшения количества хроматофильного вещества, РНК и белка. Цитоплазма имеет неравномерную окраску, что соответствует различным видам хроматолиза: тотального, очагового, центрального, периферического и т.д. Кроме того, хроматофильное вещество может образовывать глыбки с диффузным околоядерным или периферическим расположением. Ядра в гипохромных нейронах светлые, обычно увеличены в объеме и нередко располагаются эксцентрично. Гиперхромные клетки, наоборот отличаются повышенным содержанием хроматофильного вещества, РНК, белка, что обусловливает их интенсивную окраску. В части клеток наблюдаются очаги хроматолиза. Ядра обычно уменьшены в объеме и четко контурируют. Выраженные изменения по гипо- или гиперхромному типу были отнесены к пограничным изменениям. Пограничные изменения обратимы, на их основе в дальнейшем могут возникать как альтеративные, так и адаптационные изменения (Ушаков И.Б. с соавт., 2007; Петров А.В. с соавт., 2009). Пограничные изменения являются «срочной» адаптивной реакцией клеток на внешние воздействия, и отражают промежуточное между вариантами биологической нормы и патологии состояние нейронов. Основная масса нейронов имеет структурно-функциональную организацию, соответствующую классическому представлению о строении нервной клетки. Такие нейроны называют еще нормохромными. Гипо-, гипер- и нормохромные клетки представляют собой варианты биологической нормы нервных клеток, отражающие их различную функциональную активность.

Пикноморфные нейроны и клеточные тени составляют группу деструктивных (альтеративных) клеток. Морфологические изменения нейронов, составляющих эту группу, являются патологическими и необратимыми. Самым частым проявлением дегенеративных процессов являются пикноморфные клетки. Они имеют веретенообразную форму и небольшие размеры. Интенсивно окрашенные отростки извиты и прослеживаются на значительном расстоянии. Цитоплазма таких клеток гомогенизирована, интенсивно окрашена, и в ряде случаев не просматривается граница ядра. Клетки-тени, характеризуются глубоким разряжением цитоплазмы, отсутствием ядра и ядрышка. К клеточным теням относят и фрагменты нейронов, которые невозможно отличить от распавшихся клеток. Все виды изменений встречаются как в контрольных, так и в экспериментальных группах, отличаясь лишь процентным соотношением.

Важное значение в функционировании нервных клеток имеет перинейрональная глия. С нейронами контактируют в основном отростки глиальных клеток, но нередкой находкой являются и тела глиоцитов, вплотную прилежащие к нервным клеткам. В большинстве случаев это олигодендроциты (Боголепов Н.Н., 1979). Контакт нервных и глиальных клеток может быть очень плотным, вплоть до углубления глиоцита в цитоплазму нейрона. При воздействии экстремальных факторов увеличивается как протяженность контактов между олигодендроцитами и нейронами, так и количество глиальных сателлитов (Гейнисман Ю.Я., 1974; Боголепов Н.Н., 1979; Фурдуй Ф.И. с соавт., 1985; Пермяков Н.К. с соавт., 1986 и др.). В наших исследованиях также отмечались эти явления как у контрольных, так и облученных животных. Однако, заметной перестройки нейрон-глиальных контактов, как в количественном, так и в качественном плане, мы не отметили. Количество деструктивных клеток увеличилось только у животных в возрасте 22 месяца и вокруг них увеличилось количество глиальных клеток, а иногда вокруг клеточных теней встречались скопления до 5-6 глиальных клеток. Во все сроки исследования нейрон-глиальные отношения не играют заметную роль в реакции нервных клеток на малые дозы ионизирующего излучения. При летальных дозах облучения реакция перинейрональной глии выступает на первое место (Антипов В.В. с соавт., 1989; Давыдов Б.И. с соавт., 1991).

Возрастные изменения показателей состояния нейронов средних слоев теменной коры головного мозга контрольных животных представлены в таблице 1.

Таблица 1

Возрастная характеристика нейронов средних слоев теменной коры контрольных животных

Показатели

Единицы измерения

Сроки наблюдения

1 сутки

6 мес

12 мес

18 мес

НКИ

7,3±0,2

6,7±0,4

7,5±0,4

7,4±0,3

Количество НН

%

64,6±2,4

66,9±1,0

70,4±1,9

64,8±0,5

Количество ГпН

%

4,4±1,1

1,1±0,2

1,9±0,3

3,1±0,2

Количество ГпрН

%

18,9±1,7

18,8±1,0

15,8±1,7

20,1±0,4

Количество ПмН

%

1,1±0,3

1,8±0,3

2,7±0,6

1,5±0,1

Количество КТ

%

10,9±0,2

11,4±0,6

9,1±0,4

10,5±0,3

Площадь нейронов

мкм

121,0±4,2

110,2±3,8

100,5±5,1

113,5±7,5

Общий белок

е.э.

0,044±0,003

0,039±0,005

0,046±0,002

0,030±0,002

Площадь цитоплазмы

мкм

81,3±3,2

79,6±2,9

65,5±1,9

76,6±4,3

РНК цитоплазмы

е.э.

1,265±0,039

1,328±0,038

1,245±0,036

1,271±0,006

Площадь ядра

мкм

39,7±1,0

30,1±0,9

35,0±3,2

36,9±3,2

ДНК ядра

е.э.

1,169±0,026

1,259±0,029

1,177±0,043

1,225±0,008

Площадь ядрышка

мкм

4,5±0,2

5,3±0,2

4,2±0,1

4,1±0,2

РНК ядрышка

е.э.

1,216±0,026

1,286±0,032

1,239±0,045

1,258±0,008

ЯЦИ

0,491±0,015

0,385±0,013

0,530±0,035

0,479±0,017

яЯИ

0,114±0,004

0,175±0,008

0,123±0,009

0,113±0,004

ЛДГ

е.э.

0,128±0,002

0,148±0,003

0,130±0,002

0,120±0,002

СДГ

е.э.

0,132±0,004

0,164±0,003

0,133±0,001

0,141±0,003

Г-6-ФДГ

е.э.

0,131±0,004

0,156±0,002

0,139±0,003

0,134±0,002

Примечание: НКИ- нервно-клеточный индекс; НН- нормохромные нейроны; ГпН- гипохромные нейроны; ГпрН- гиперхромные нейроны; ПмН- пикноморфные нейроны; КТ- клеточные тени; ЯЦИ- ядерно-цитоплазматический индекс; яЯИ- ядрышко-ядерный индекс; %- от общего количества клеток на поле зрения; мкм- микрометр квадратный; е.э.-единицы экстинции.

Однократное облучение. В исследуемых группах животных происходили изменения соотношения количества нейронов нормо-, гипо- и гиперхромного типа, т.е. клеток составляющих функциональную норму. Количество деструктивно измененных нейронов незначительно увеличивалось через сутки после облучения в дозах 10 и 100 сГр, в 6 и 12 месяцев соотношение различных типов нейронов нормализовалось. К концу периода наблюдения количество деструктивно измененных нейронов при всех дозах облучения увеличивалось.

При разных дозах радиации размеры нейронов изменялись разнонаправлено. При облучении в дозе 10 сГр нейроны были увеличены в размере через 1 сутки, 6 и 12 месяцев, а  через 18 месяцев показатели размеров возвращались к контрольным значениям. Сразу после радиационного воздействия в дозе 20 сГр размеры клеток уменьшались, а через 6 месяцев эти показатели нормализовались и соответствовали возрастному контролю до конца периода наблюдения. При облучении в дозе 100 сГр через сутки размеры нервных клеток уменьшались, через 6 и 12 месяцев показатель соответствовал возрастному контролю, а через 18 месяцев после радиационного воздействия размеры нейронов уменьшались.

Изменения состояния белкового обмена при ионизирующем облучении установлены в работах многих исследователей (Давыдов Б.И., Ушаков И.Б., 1987; Антипов В.В. с соавт., 1989; Chen Jun, Yu Qixiang, 1983 и др.). Е.С. Мейзеров (1963) считает, что белки мозга обладают устойчивостью к воздействию излучений, а А.Д. Рева (1987) придерживается противоположного мнения. В наших исследованиях содержание белка в нейронах средних слоев теменной коры повышалось при облучении в дозах 20 и 100 сГр через 6 месяцев, а в последующие сроки соответствовало контролю. Аналогичные данные приведены в работах Н.В. Сгибневой (2008) и В.П. Федорова с соавт. (2010). В мозжечке содержание общего белка после облучения в дозе 0,5 Гр исследовал О.Ю. Терезанов (2006): через 1,5 ч оно снижалось, с 5 ч до 14 суток было увеличенным, а к 6 мес постепенно нормализовалось. Снижение содержания белка в сенсомоторной коре в первые сутки при облучении в дозе 0,5 Гр с последующим восстановлением отметила Н.В. Сгибнева с соавт. (2008). Исследования О.П. Гундаровой (2010) показали что, через 1,5 года после облучения отмечается снижение содержания белка в нейронах мозжечка как по отношению к контролю, так и по отношению к ранним срокам наблюдения.

Площадь цитоплазмы нейронов увеличивалась при облучении в дозе 10 сГр через 1 сутки и 12 месяцев, и в дозе 20 сГр через 12 месяцев наблюдения. Площадь цитоплазмы уменьшалась при облучении в дозе 20 сГр через сутки и 6 месяцев, и в дозе 100 сГр в начале и в конце наблюдения. В остальных исследуемых группах показатель не отличался от контроля. Наши исследования показали, что при радиационном воздействии в малых дозах содержание РНК в цитоплазме нейронов не зависило от дозы и времени облучения. Через сутки содержание РНК при 10 сГр снижалось, при 20 сГр увеличивалось, а при 100 сГр не изменялось. При дозе 10 сГр содержание РНК цитоплазмы в последующие сроки наблюдения соответствовало контролю. При 20 сГр содержание РНК цитоплазмы через 6 месяцев было ниже контрольных величин, через 12 месяцев вновь возрастало, а через 18 месяцев нормализовалось. В группах животных облученных в дозе 100 сГр через 6 и 12 месяцев содержание РНК в цитоплазме нейронов повышалось, а к концу периода наблюдения показатель нормализовался. Сопоставив изменения размеров цитоплазмы нейронов и содержания в ней РНК, можно предположить, что через сутки изменения содержания РНК носили не истинный характер, поскольку ее увеличение происходило на фоне уменьшения размеров цитоплазмы. Истинный характер изменений содержания РНК в сторону увеличения наблюдался после однократного облучения в дозе 100 сГр через 6 и 12 месяцев наблюдения. РНК и рибонуклеопротеиды в основном определяют тинкториальные свойства нервных клеток, таких как гипо-, гипер- и нормохромность (Кривицкая Г.Н. с соавт., 1988; Ярыгин В.Н., 1989; Федоренко Б.С. с соавт., 2002). Вместе с тем, количественные изменения РНК нейронов приведены лишь в единичных работах (Терезанов О.Ю., 2006; Афанасьев Р.В. с соавт., 2008; Гундарова О.П. с соавт., 2010).

Одним из функциональных показателей активности нервных клеток является размер ядер. Изменение их объема при лучевом воздействии отмечали практически все исследователи (Абдрахманов А.А., Отеллин В.А., 1987; Ушаков И.Б. с соавт., 2010; Court L., et al., 1986 и др.). Полученные нами результаты подтверждают литературные данные о высокой чувствительности ядер нейронов средних слоев теменной коры к малым дозам ионизирующего излучения. При 10 сГр ядра нейронов сразу после воздействия увеличивались и возвращались к контрольным величинам лишь через 18 месяцев наблюдения. При 20 сГр через сутки ядра уменьшались, через 6 месяцев были увеличены по сравнению с возрастным контролем, через 12 месяцев размеры ядер нейронов нормализовались. При 100 сГр показатель размера ядер не отличался от контрольных величин до 12 месяца, а к концу наблюдения уменьшался. Снижение объема ядер нейронов мозжечка при облучении в дозе 50 сГр описал и О.Ю. Терезанов (2006), а О.П. Гундарова (2010) отмечает, что через 1,5 г пострадиационного периода объем ядер нейронов мозжечка больше снижен при дозе 10 сГр, чем при 100 сГр. Наши исследования показали, что при всех рассматриваемых дозах облучения изменения содержания ДНК связано с изменением размеров ядер нейронов. Другие авторы содержание ядерной ДНК в нервных клетках при облучении не определяли.

Размер ядрышек нейронов при однократном облучении через сутки в дозе 10 сГр увеличивался и оставался повышенным до конца периода наблюдения. При облучении в дозе 20 сГр ядрышки были уменьшены до 6 месяца наблюдения, через 12 и 18 месяцев их размер не отличался от контроля. При 100 сГр через сутки размеры ядрышек уменьшались, через 6 месяцев и до конца наблюдения соответствовали контролю. Содержание РНК в ядрышках нейронов средних слоев теменной коры увеличивалось при облучении в дозе 100 сГр через 6 и 12 месяцев наблюдения. В других исследуемых группах изменения содержания ядрышковой РНК происходило на фоне изменения размеров ядрышек. Ранее изменения размеров ядрышек нейронов и содержание в них РНК при малых дозах не исследовалось. По данным Д.В. Бавыкина (2006) и Д.А. Соколова (2007) при церебральных дозах облучения изменения объема ядрышек происходило волнообразно без определенной закономерности. При этом авторы содержание РНК в ядрышках не определяли.

Важным показателем стабильности нервной клетки является соотношение ее основных структур: цитоплазмы, ядра, ядрышка, о чем могут свидетельствовать соответствующие индексы. Данные об их изменениях встречаются в основном при летальных дозах облучения (Ильичева В.Н., 2001; Бавыкин Д.В., 2006; Соколов Д.А., 2007 и др.). При малых дозах облучения изменение ядерно-цитоплазматического индекса в мозжечке описал О.Ю. Терезанов (2006). Наши исследования показали, что изменения ядерно-цитоплазматического индекса нейронов в начале в большей степени зависели от размеров ядра, а к концу наблюдения от размеров ядра и цитоплазмы в равной степени. При облучении в дозах 10 и 20 сГр изменения ядерно-цитоплазматического индекса возникали уже через сутки после воздействия, а к концу наблюдения показатель нормализовался. При 100 сГр ядерно-цитоплазматический индекс изменялся как в начале, так и в конце пострадиационного периода. Ядрышко-ядерный индекс нейронов зависел от дозы облучения. При 10 сГр сразу после воздействия он снизился и оставался пониженным через 12 месяцев, а к концу наблюдения возрастал по отношению к контролю. При 20 сГр через сутки показатель увеличивался, через 6 месяцев снижался, через 12 месяцев снова был выше контрольных величин, а к концу наблюдения нормализовался. При 100 сГр до 12 месяцев практически соответствовал контролю, а к концу наблюдения возрастал.

Изучаемый фактор не вызывал изменений окислительно-восстановительных процессов в средних слоях теменной коры во все сроки пострадиационного периода. Некоторая лабильность их показателей отмечена через сутки после радиационного воздействия. Однако из-за выраженной индивидуальной вариабельности показатель их активности не отличался от контроля. Изменение активности дегидрогеназ сразу после облучения в дозе 50 сГр с последующим их восстановлением к 6 месяцу пострадиационного периода описали О.Ю. Терезанов (2006) и Н.А. Насонова (2008) соответственно в мозжечке и подкорковых ядрах. В.Н. Ильичева (2010) исследовала активность дегидрогеназ в различных отделах коры головного мозга после облучения в дозе 50 сГр и установила, что в первые 5 ч после воздействия увеличивается активность ЛДГ и Г-6-ФДГ при снижении активности СДГ, а к 7 суткам активность всех изученных ферментов стабилизировалась. Н.В. Сгибнева (2009) в этих же условиях эксперимента показала, что активность ЛДГ в сенсомоторной коре остается повышенной на всем пострадиационном периоде. Таким образом, роль дегидрогеназ в реакции нейронов на малые дозы ионизирующего излучения в настоящее время не установлена. Исследователи приводят противоречивые сведения, и поэтому данный вопрос требует дальнейшего изучения.

Фракционированное облучение. При фракционированном облучении, по сравнению с однократным, изменения тинкториальных свойств менее выражены в начальные сроки наблюдения, однако количество деструктивно измененных нейронов увеличивалось уже с 12 месяца наблюдения при дозах 10 и 100 сГр.

В отличие от однократного при фракционированном облучении в дозе 10 сГр нейроны, напротив, уменьшались в размере и оставались такими до конца периода наблюдения. В дозе 20 сГр размеры нейронов через сутки и 6 месяцев наблюдения были увеличены, а через 12 месяцев показатели нормализовались. При облучении в дозе 100 сГр размеры нейронов уменьшались через сутки и 6 месяцев после радиационного воздействия, через 12 месяцев они увеличивались, а к концу наблюдения соответствовали возрастному контролю. Таким образом, выявленные изменения разнонаправлены и не зависят как от дозы и режима облучения, так и от времени после радиационного воздействия. В тоже время, О.Ю. Терезанов (2006) отмечает, что при однократном облучении в дозе 50 сГр нейроны мозжечка больше уменьшаются в размере, чем при фракционированном. Другие исследователи изменения размеров нейронов при действии малых доз ионизирующего излучения не описывают. Содержание белка нейронов при облучении в дозах 20 и 100 сГр увеличивалось через 12 месяцев, а через 18 месяцев после воздействия показатель при 100 сГр нормализовался, а при 10 и 20 сГр снижался.

Изменения площади цитоплазмы нейронов при всех дозах фракционированного облучения отличались от однократного воздействия через 1 сутки, 6 и 12 месяцев наблюдения. Однако в конце пострадиационного периода независимо от режима облучения показатель при 100 сГр достоверно уменьшался, а при 10 и 20 сГр соответствовал контролю. При всех исследованных дозах фракционированного облучения изменения содержания цитоплазматической РНК были однонаправленными. Истинный характер изменений содержания РНК в сторону увеличения наблюдался после радиационного воздействия в дозах 20 и 100 сГр через 12 месяцев наблюдения.

При фракционированном облучении размеры ядер изменялись на протяжении всего пострадиационного периода в большей степени чем при однократном воздействии и лишь при дозе 10 сГр возвращались к контролю в конце наблюдения. Изменения содержания ДНК так же было связано с изменением размеров ядер нейронов.

Размер ядрышек увеличивался через сутки после фракционированного облучения в дозе 20 сГр, при 10 и 100 сГр не изменялся. При 10 и 20 сГр через 6 месяцев размер ядрышек уменьшался и оставался сниженным до конца периода наблюдения. При 100 сГр через 6 месяцев размер ядрышек уменьшался, через 12 месяцев нормализовался, а через 18 месяцев снова уменьшался. Таким образом, при фракционированном облучении изменения размеров ядрышек были более выраженными и не восстанавливались к концу наблюдения. Изменения содержания РНК ядрышек при всех дозах фракционированного облучения были схожими. При этом истинное увеличение ядрышковой РНК было при облучении в дозе 100 сГр через 12 месяцев наблюдения.

Ядерно-цитоплазматический индекс при облучении в дозе 100 сГр независимо от режима облучения изменялся как в начале, так и в конце пострадиационного периода. При фракционированном воздействии в дозах 10 и 20 сГр изменения показателя возникали позже и наблюдались до 18 месяца пострадиационного периода. Изменения ядрышко-ядерного индекса носили схожий характер при разных режимах облучения.

Фракционированное облучение так же как и однократное воздействие практически не влияло на состояние активности дегидрогеназ.

Таким образом, проведенные исследования показали наличие ряда неспецифических изменений состояния нервных клеток средних слоев теменной коры головного мозга крыс. Эти изменения практически не связаны с дозой, режимом облучения, временем пострадиационного периода и в большинстве случаев нормализуются. Показатели состояния нейронов через 18 месяцев наблюдения после радиационного воздействия представлены в таблице 2.

Таблица 2

Состояние нейронов средних слоев теменной коры к концу наблюдения

Показатель

Однократное облучение

Фракционированное облучение

соответствует контролю

не соответствует контролю

соответствует контролю

не соответствует контролю

Количество НН

10, 20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

Количество ГпрН

10, 20, 100 сГр

10, 20, сГр

100 сГр

Количество ГпН

20 сГр

10, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

Количество ПмН

10, 20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

Количество КТ

10, 20, 100 сГр

100 сГр

10, 20 сГр

НКИ

10, 20, 100 сГр

100 сГр

10, 20  сГр

Площадь нейрона

10, 20 сГр

100 сГр

10, 20, 100 сГр

Общий белок

10, 20, 100 сГр

100 сГр

10, 20 сГр

Площадь цитоплазмы

10, 20 сГр

100 сГр

10, 20 сГр

100 сГр

РНК цитоплазмы

10, 20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

Площадь ядра

10, 20 сГр

100 сГр

10 сГр

20, 100 сГр

ДНК ядра

10, 20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

Площадь ядрышка

20, 100 сГр

10 сГр

10, 20, 100 сГр

РНК ядрышка

10, 20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

ЯЦИ

10 сГр

20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

яЯИ

20 сГр

10, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

ЛДГ

10, 20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

СДГ

10, 20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

Г-6-ФДГ

10, 20, 100 сГр

10, 20, 100 сГр

Примечание: НКИ- нервно-клеточный индекс; НН- нормохромные нейроны; ГпН- гипохромные нейроны; ГпрН- гиперхромные нейроны; ПмН- пикноморфные нейроны; КТ- клеточные тени; ЯЦИ- ядерно-цитоплазматический индекс; яЯИ- ядрышко-ядерный индекс; - выше контроля; - ниже контроля.

Для более объективной оценки наблюдаемых нейроморфологических эффектов проведено их математическое моделирование в зависимости от дозы и режима облучения, а также времени пострадиационного периода. Модель изменения показателей морфофункционального состояния нейронов с помощью регрессионного анализа представляли следующим уравнением: , где x – доза облучения;  – время пострдиационного периода; xy – взаимные влияния дозы и времени; x, y, x, y –  нелинейное влияние каждого из параметров; а0, а1, а2 и т.д. – соответствующие коэффициенты (p<0,05); ЗП – зависимый показатель. На основании данной модели получены семейства уравнений регрессии зависимости показателей от дозы (x), времени (y) и совместного влияния дозы и времени (xy) как при однократном, так и при фракционированном облучении, а также коэффициенты детерминации (диагностической значимости) модели (R) и корреляции (R) с исследуемыми аргументами.

Регрессионный анализ показал, что все изученные нейроморфологические показатели при однократном облучении имеют нелинейный характер изменений со слабой или умеренной корреляционной связью между эффектом и такими факторами как доза, время после воздействия, а также совместного влияния дозы и времени. Однако, совместное влияние дозы и времени пострадиационного периода нивелировало изменения и большинство эффектов не имело существенных различий в начальных и конечных значениях дозо-временных параметров, а отличались они в большей степени при их средних значениях. Практически аналогичные результаты получены и при фракционированном облучении, когда только один показатель имел линейную зависимость от всех рассматриваемых факторов (x, y, xy). Это количество гиперхромных клеток, соответствующее наибольшему дозо-временному аргументу (рис. 1).

А.  ГпрН =0,5233–9,1695x+7,9797x+1,2204y. Б.  ГпрН=0,4603+0,1660y+0,1817xy.

  (R=0,68, R=0,47). (R=0,62, R=0,38).        

Рис.1. Нелинейная зависимость количества гиперхромных нейронов от дозы и времени при однократном (А) и линейная при фракционированном (Б) облучении

При однократном облучении корреляционный анализ показал, что количество нормохромных клеток имеет обратную связь как с дозой облучения, так и прошедшим временем, причем больше эта связь выражена со временем (R=0,73). При построении регрессионной модели с учетом только значимости параметров меньше 0,05 количество нормохромных клеток достоверно зависело от линейной и нелинейной составляющих облучения, что увеличивает значения показателя нормохромных нейронов. Время вносит меньший вклад по сравнению с дозой облучения. Количество деструктивных клеток имеет слабую (R=0,27) корреляционную связь как с дозой так (в меньшей степени) и временем пострадиационного периода. Изменение гипохромных клеток зависит от дозы и времени после воздействия. Наиболее заметный вклад вносит доза облучения. Однако, коэффициент корреляции всего R=0,30. Что касается гиперхромных нейронов, то их количество достоверно зависело от нелинейно рассматриваемых факторов при умеренном коэффициенте корреляции R=0,47. Наибольшее влияние оказывает доза облучения.

Площадь сечения ядер нейронов нелинейно зависит как от дозы облучения, так и от времени, причем влияние дозы более сильное. Корреляция между факторами умеренная (R=0,37), а диагностическая значимость модели высокая (R=0,61). Аналогично изменяется площадь сечения ядрышек, т.е. ее показатель зависит как от дозы (в большей степени), так и времени пострадиационного периода. Корреляция между факторами умеренная (R=0,45), а диагностическая значимость модели R=0,67.

Для показателей площади цитоплазмы нейронов, ядерно-цитоплазматического и ядрышко-ядерного индексов, содержания белка и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), а также активности дегидрогеназ при однократном облучении математическая модель не адекватна, так как при ее построении коэффициенты регрессии были незначимыми (p>0,05).

Фракционированное облучение, как и однократное, не оказывало выраженных влияний на показатели состояния нейронов, однако отмечались и некоторые различия в разных режимах облучения. Так изменение нормохромных клеток зависит наряду с дозой от времени после облучения при умеренном коэффициенте корреляции (R=0,47), причем доза более сильно влияет на изменения показателя, чем время (рис.2).

Количество деструктивно измененных нейронов в основном зависит от дозы облучения, тогда как сочетанное воздействие дозы облучения и времени после воздействия вызывает меньший эффект. Корреляция эффекта и дозы умеренная (R=0,38). Анализ математической модели состояния гиперхромных нейронов показал, что количество этих клеток при фракционированном облучении зависит от времени после воздействия и сочетанного воздействия дозы и прошедшего времени, оба фактора увеличивают количество гиперхромных нейронов. Т.е. в данном случае дозо-временная зависимость изменений носит линейный характер. Коэффициент диагностической значимости модели R=0,62 при умеренном коэффициенте корреляции R=0,38 (рис. 1Б).

 

А. НН=0,9383–2,0307x–11,9835x–10,0343x–0,1547y. Б. НН=0,7939–0,8652x–0,2526xy+5,2941x–(R=0,53, R=0,73.).  –4,3501x. (R=0,69, R=0,47).

Рис.2. Зависимость количества нормохромных нейронов от дозы и времени при однократном (А) и фракционированном (Б) облучении

При фракционированном облучении содержание цитоплазматической РНК нейронов зависит от всех рассматриваемых факторов. При этом доза облучения наиболее сильно влияет на данный показатель. К концу пострадиационного периода содержание РНК восстанавливается до уровня адекватного контроля. Корреляция рассматриваемого показателя с дозой, временем и доза+время слабая (R=0,30). Также изменяется и РНК ядрышек нейронов. Наиболее сильно влияет на показатель доза облучения, однако, время пострадиационного периода и сочетанное воздействие времени и дозы облучения снижают данный показатель. Коэффициент детерминации математической модели довольно высокий (R=0,72), а коэффициент корреляции умеренный (R=0,55) Наибольшее нелинейное влияние на динамику изменения ДНК ядер нейронов оказывает доза облучения. При совместном действии облучения и времени пострадиационного периода содержание ядерной ДНК уменьшается (R=0,42).

Площадь цитоплазмы нервных клеток зависит как от дозы облучения, так и времени пострадиационного периода. Доза оказывает наибольшее влияние на динамику изменения цитоплазмы по сравнению со временем, хотя к концу наблюдения показатель приближался к возрастному контролю. Корреляционная связь между факторами слабая (R=0,30). Изменение площади ядер нейронов зависит только от дозы облучения и сочетанного воздействия дозы и прошедшего времени. Доза оказывает более сильное влияние на динамику размера ядер по сравнению с дозо-временной зависимостью. Ядерно-цитоплазматический индекс нейронов зависит не только от дозы облучения, но и сочетанного воздействия дозы и прошедшего времени. Максимальные значения ядерно-цитоплазматического индекса соответствуют параметрам, находящимся вблизи максимальных значений дозы облучения и времени. Коэффициент корреляции умеренный (R=0,57), а коэффициент детерминации модели довольно высокий (R=0,75). Значение ядрышко-ядерного индекса зависит от времени (возраста) и сочетанного воздействия времени и дозы облучения. Оба фактора отрицательно влияют на изменения ядрышко-ядерного индекса и сила влияния обоих факторов одинакова. При этом максимальному значению ядрышко-ядерного индекса соответствует минимальное значение времени пострадиационного периода.

При фракционированном облучении для показателей количества гипохромных нейронов, размеров ядрышек, содержания белка и активности дегидрогеназ при всех дозо-временных параметрах математическая модель не адекватна, так как при ее построении коэффициенты регрессии были незначимыми (p>0,05).

Впервые проведенные нами нейроморфологические исследования с последующим математическим моделированием выявили в нервных клетках средних слоев теменной коры крыс под влиянием малых доз ионизирующего излучения целый ряд изменений, которые являются неспецифическими, протекают волнообразно, совершенно не зависят от дозы, режима облучения и времени пострадиационного периода. Изменения касаются части структур и видимо не затрагивают клеточную популяцию в целом, но, вероятно, могут влиять на функциональное состояние нервной системы, т.к. не все изученные показатели к концу пострадиационного периода соответствуют возрастному контролю. Мы не подтверждаем данные О.Ю. Терезанова (2006), Н.А. Насоновой (2008) и некоторых других авторов о стадийности изменений в пострадиационном периоде. По нашему мнению все изменения с самого начала и до конца жизни носят стохастический характер. Наблюдаемые эффекты зависят не только от дозы и режима облучения, времени пострадиационного периода, но и от рассматриваемого исследователем показателя. Практически все изучаемые показатели были более лабильными при самой малой исследуемой дозе – 10 сГр, что согласуется с данными о раздражающем эффекте облучения (Карпов В.Н. с соавт., 1990). В тоже время, выявленные нейроморфологические эффекты мало согласуются с данными о росте нейропсихологических нарушений у ликвидаторов Чернобыльскрй аварии не получивших детерминированных доз облучения (Холодова Н.Б., 2000; Гуськова А.К., 2001; Торубаров Ф.С., Зверева З.В., 2005; Алексанин С.С. с соавт., 2007 и др.). Видимо, это связано комбинацией радиационного излучения с психотравмирующими факторами, обусловленными работой на радиационно-загрязненной территории, профессиональными и бытовыми вредностями, радиофобией и эгоистически-рентными установками. Наши данные согласуются с мнением А.К. Гуськовой (1995) и Н.Б. Холодовой (1996), что распространенность заболеваний у облученных ликвидаторов связана с комбинированным длительным воздействием психического стресса и рядом социально-психических факторов.

Выводы

  1. Возрастная перестройка нейронов средних слоев теменной коры головного мозга крыс заключается в изменении соотношения количества клеток нормо,- гипо- и гиперхромного типа, а также в увеличении количества деструктивно измененных клеток к окончанию наблюдения.
  2. Нейроны средних слоев теменной коры головного мозга крыс реагируют на однократное и фракционированное общее облучение в дозах 10, 20 и 100 сГр в различные сроки пострадиационного периода комплексом неспецифических реактивных, пограничных, деструктивных и адаптационных изменений, носящих фазный характер. Выраженные изменения нейронов возрастают по отношению к контролю при всех дозах однократного облучения через 18, а при фракционированном через 12 месяцев пострадиационного периода.
  3. Нервные клетки реагируют на действие малых доз ионизирующего излучения не зависящими от дозо-временных параметров фазными изменениями размеров и соотношениями между цитоплазмой, ядром и ядрышком. К концу наблюдения ряд морфометрических показателей и индексы (ядерно-цитоплазматический и ядрышко-ядерный) не соответствуют возрастному контролю, и отличаются между собой при однократном и фракционированном облучении.
  4. Содержание белка и РНК увеличивалось через 6 и 12 месяцев после однократного облучения в дозе 100 сГр, а после фракционированного в дозах 20 и 100 сГр через 12 месяцев. К концу наблюдения содержание РНК соответствовало контролю, а содержание белка при фракционированном облучении в дозе 10 и 20 сГр снижалось.
  5. Активность окислительно-восстановительных ферментов СДГ, ЛДГ и Г-6-ФДГ при всех дозах и режимах облучения на всем протяжении пострадиационного периода из-за выраженной индивидуальной вариабельности статистически не отличается от возрастного контроля.
  6. Математическое моделирование развития нейроморфологических эффектов в нейронах средних слоев теменной коры под влиянием радиационного фактора адекватно отражает выявленные нейроморфологические изменения, позволяет дифференцировать реактивные и возрастные изменения, и может применяться для их прогнозирования.
  7. Все выявленные изменения в нейронах средних слоев теменной коры головного мозга крыс имеют стохастический характер независимо от режима облучения и дозо-временных параметров, и в исследуемом диапазоне доз статистически значимых различий не имеют.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Афанасьев Р.В., Гундарова О.П., Ильичева В.Н., Маслов Н.В. Отдаленные структурно–функциональные эффекты в головном мозге после воздействия ионизирующего излучения в малых дозах // Вестник Российской военно-медицинской академии: – 2008. – Т. 23, № 3. – С. 116 – 117.
  2. Маслов Н.В. Дегидрогеназы теменной коры через год после малых радиационных воздействий // Однораловские морфологические чтения: сб. науч. тр. / под ред. проф. И.Э. Есауленко.   Воронеж, 2009.   С. 184-186.
  3. Федоров В.П., Ильичева В.Н., Гундарова О.П., Маслов Н.В. Экологические проблемы аварий на радиационно-опасных объектах. Нейроморфологические эффекты // Актуальные вопросы теоретической, экспериментальной и клинической морфологии: материалы Международной научной конференции. – Иваново, 2009. – С. 78 – 83.
  4. Федоров В.П., Зуев В.Г, Гундарова О.П., Маслов Н.В. Нейроморфологические эффекты действия малых доз ионизирующей радиации // Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды: материалы международной конференции (Биорад, 2009). – Сыктывкар, 2009. – С. 107 – 109.
  5. Маслов Н.В. Федоров В.П., Зуев В.Г, Афанасьев Р.В. Гистоэнзимологическая характеристика теменной коры в отдаленные сроки после малых радиационных воздействий // Морфология. – 2009. – Т. 136, №4. – С. 96.
  6. Федоров В. П., Афанасьев Р.В., Зуев В.Г, Маслов Н.В. Малые радиационные воздействия и мозг: структурно-функциональные паттерны // Международный журнал по иммунореабилитации. – 2010. – Т. 12, № 2. – С. 229.
  7. Федоров В. П., Афанасьев Р.В., Сгибнева Н.В., Маслов Н.В. Морфофункциональное состояние нейроцитов головного мозга при повышенном радиационном фоне // Морфология. – 2010. – Т. 137, № 4. – С. 200.
  8. Маслов Н.В. Активность дегидрогеназ теменной коры крыс после действия гамма-облучения // Морфология. – 2010. – Т. 137, № 4. – С. 123.
  9. Федоров В.П., Афанасьев Р.В., Зуев В.Г, Маслов Н.В. Ранние и отдаленные последствия действия малых доз радиации на головной мозг // VI съезд по радиационным исследованиям. – М., 2010. – Т. 1, № 2. – С. 47.
  10. Соколов Д.А., Ильичева В.Н., Маслов Н.В., Федоров В.П. Морфологическая изменчивость нейроцитов старой и древней коры головного мозга крыс при действии ионизирующего излучения // Вестник новых медицинских технологий – 2010 – Т. XVII, № 2. – С. 46 – 48
  11. Федоров В.П., Сгибнева Н.В., Маслов Н.В. Цитоархитектоника и анатомические ориентиры лиссенцефального мозга // Современные направления исследований функциональной межполушарной асимметрии: Материалы Всероссийской конференции с международным участием. – М., 2010. – С. 501–503.
  12. Федоров В.П., Афанасьев Р.В., Зуев В.Г, Маслов Н.В. Реакция нейронов головного мозга на малые радиационные воздействия // VIII Всероссийская конференция по патологии клетки: сборник научных трудов. – М., 2010. – С. 216.
  13. Маслов Н.В. Морфологическая изменчивость нейронов теменной коры головного мозга крыс при действии малых доз ионизирующего излучения // Вестник новых медицинских технологий. – 2011. – Т. XVIII, № 2. – С. 260 – 261.
  14. Маслов Н.В. Структурно-функциональная организация нейронов теменной коры головного мозга крыс при действии малых доз ионизирующего излучения // Журнал теоретической и практической медицины. – 2011. – Т. 9, № 3. – С. 43–46.
  15. Федоров В.П., Афанасьев Р.В., Сгибнева Н.В., Маслов Н.В. Радиационное старение мозга // Аллергология и иммунология. – 2011. – Т. 12, № 1. – С. 164–165.
  16. Маслов Н.В. Математическое моделирование развития структурно-функциональных изменений в нейроцитах теменной коры головного мозга под влиянием радиационного фактора/ Н.В. Маслов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. – 2012. – Т.11, № 1. – С. 202–205.
 



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.