Влияние ионизирующей радиации на инфекцию и иммунитет

Варианты возможного радиационного воздействия

Источники ионизирующего излучения (радионуклиды) могут находиться вне организма и (или) внутри его. Если животные подвергаются воздействию излучения извне, то говорят о внешнем облучении, а воздействие ионизирующих излучений на органы и ткани от инкорпорированных радионуклидов называют внутренним облучением. В реальных условиях чаще всего возможны различные варианты и внешнего, и внутреннего облучения. Такие варианты воздействия называются сочетанными радиационными поражениями.

Доза внешнего облучения формируется главным образом за счет воздействия γ-излучения; α- и β-излучения не вносят существенного вклада в общее внешнее облучение животных, так как они в основном поглощаются воздухом или эпидермисом кожи. Радиационное поражение кожных покровов β-частицами возможно в основном при содержании скота на открытой местности в момент выпадения радиоактивных продуктов ядерного взрыва или других радиоактивных осадков.

Характер внешнего облучения животных во времени может быть различным. Возможны разные варианты однократного облучения, когда животные подвергаются радиационному воздействию в течение короткого промежутка времени. В радиобиологии принято считать однократным облучением воздействие радиации на протяжении не более 4 сут. Во всех случаях, когда животные подвергаются внешнему облучению с перерывами (они могут быть различными по продолжительности), имеет место фракционированное (прерывистое) облучение. При непрерывном длительном воздействии ионизирующего излучения на организм животных говорят о пролонгированном облучении.

Выделяют общее (тотальное) облучение, при котором радиационному воздействию подвергается все тело. Этот вид облучения имеет место, например, при обитании животных на территории, загрязненной радиоактивными веществами. Кроме того, в условиях специальных радиобиологических исследований может осуществляться местное облучение, когда радиационному воздействию подвергается та или иная часть тела! При одной и той же дозе облучения наиболее тяжелые последствия наблюдаются при общем облучении. Например, при облучении всего тела животных в дозе 1500 Р отмечается практически 100%-ная их гибель, тогда как облучение ограниченного участка тела (головы, конечностей, щитовидной железы и т. д.) каких-либо серьезных последствий не вызывает. В дальнейшем рассматриваются последствия только общего внешнего облучения животных.

Влияние ионизирующей радиации на иммунитет

Малые дозы радиации, по-видимому, не оказывают заметного влияния на иммунитет. При облучении животных сублетальными и летальными дозами происходит резкое снижение резистентности организма к инфекции, что обусловлено рядом факторов, среди которых важнейшую роль играют: резкое повышение проницаемости биологических барьеров (кожи, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и др.), угнетение бактерицидных свойств кожи, сыворотки крови и тканей, снижение концентрации лизоцима в слюне и крови, резкое уменьшение числа лейкоцитов в кровеносном русле, угнетение фагоцитарной системы, неблагоприятные изменения биологических свойств микробов, постоянно обитающих в организме, — увеличение их биохимической активности, усиление патогенных свойств, повышение резистентности и др.

Облучение животных в сублетальных и летальных дозах приводит к тому, что из крупных микробных резервуаров (кишечник, дыхательные пути, кожа) в кровь и ткани поступает огромное количество бактерий.! При этом условно выделяют период стерильности (его продолжительность одни сутки), в течение которого микробов в тканях практически не обнаруживается; период обсемененности регионарных лимфатических узлов (обычно совпадает с латентным периодом); бактериемический период (длительность его 4—7 дней), который характеризуется появлением микробов в крови и тканях, и, наконец, период декомпенсации защитных механизмов, в течение которого отмечается резкое возрастание количества микробов в органах, тканях и крови (этот период наступает за несколько дней до гибели животных).

Под действием больших доз радиации, вызывающих частичную или полную гибель всех облученных животных, организм оказывается безоружным как к эндогенной (сапрофитной) микрофлоре, так и к экзогенным инфекциям. Считают, что в период разгара острой лучевой болезни и естественный, и искусственный иммунитет сильно ослаблен. Однако имеются данные, указывающие на более благоприятный исход течения острой лучевой болезни у животных, подвергшихся иммунизации до воздействия ионизирующего излучения. Вместе с тем экспериментально установлено, что вакцинация облученных животных отягощает течение острой лучевой болезни, и по этой причине она противопоказана до разрешения болезни. Напротив, через несколько недель после облучения в сублетальных дозах выработка антител постепенно восстанавливается, и поэтому уже через 1—2 мес после радиационного воздействия вакцинация вполне допустима.

Сроки гибели животных после воздействия радиации в летальных дозах

При однократном облучении сельскохозяйственных животных в дозах, вызывающих крайне тяжелую степень острой лучевой болезни (более 1000 Р), обычно они погибают в течение первой недели после радиационного воздействия. Во всех других случаях летальные исходы острой лучевой болезни наблюдаются чаще всего на протяжении 30 дней после облучения. 1 ! Причем после однократного облучения большая часть животных погибает между 15-м и 28-м днями (рис.); при фракционированном облучении летальными дозами гибель животных происходит в течение двух месяцев после радиационного воздействия (рис.).

Как правило, молодняк погибает в более ранние сроки после облучения в летальных дозах: смертность животных обычно отмечается на 13—18-й день. Для всех возрастных групп животных, облученных в летальных дозах, характерна более ранняя гибель при наиболее высоких дозах радиационного воздействия (рис.). Однако это явление можно расценивать скорее как тенденцию, чем закономерность, так как имеется достаточно много экспериментальных данных о ранних сроках гибели животных при облучении их сравнительно невысокими дозами радиации.

Смертность овец после внешнего γ -облучения летальными дозами (Пейч в др., 1968)

Смертность коз, подвергшихся фракционированному рентгеновскому облучению (Тайлор и др., 1971)

Следует иметь в виду, что при фракционированном облучении сроки гибели животных зависят прежде всего от мощности дозы. Так, при ежедневном облучении ослов в дозе 400 Р все животные погибали между 5-м и 10-м днями. В экспериментах, где доза ежедневного облучения составляла 50 и 25 Р, средняя продолжительность жизни после начала радиационного воздействия составляла соответственно 30 и 63 дня. Кроме того, на продолжительность жизни сильно влияют видовые особенности животных. При фракционированном ежедневном облучении свиней в дозе 50 Р средняя продолжительность жизни у них оказалась равной 205 дням, что в 6,4 раза превышало среднюю продолжительность жизни ослов при тех же условиях радиационного воздействия.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Сенникова Ю. А., Гришина Л. В., Гельфгат Е. Л., Соловьева Н. Ю., Киселев С. В.

Изучались частота встречаемости основных иммунопатологических синдромов и состояние иммунной системы , в частности, субпопуляционная структура и пролиферативная активность мононуклеарных клеток периферической крови у жителей Угловского района Алтайского края, проживающих на территории, попавшей под воздействие ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне. Выявлено повышение частоты инфекционного, аутоиммунного, аллергического, гематологического и онкологического синдромов у жителей Угловского района в сравнении с населением Сибири. У лиц, подвергшихся радиационному воздейс-твию, обнаружены изменения субпопуляционной структуры и функциональных свойств иммунокомпетентных клеток периферической крови. Выявлено достоверное увеличение сывороточных концентраций цитокинов ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10, ФНО-б, ИНФ-г. Наиболее значимые отклонения в иммунной системе обнаружены у жителей населенных пунктов, подвергшихся большему радиационному воздействию. Обсуждается возможная роль иммунных нарушений в формировании иммунопатологических синдромов у лиц, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения .

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Сенникова Ю. А., Гришина Л. В., Гельфгат Е. Л., Соловьева Н. Ю., Киселев С. В.

The distant consequence of low radiation doses influence on human immune system

The prevalence of primary immunopathologic syndromes and immune system status (subpopula-tion structure, proliferation activity of PBMC, cyto-kine production) in population of the Altai region, which exposed to nucleic testing of Semipalatinsk Test Site were studied. We discovered that preva-lence of infection, autoimmune, allergic, haemato-logic and oncologic syndromes in the investigated population were increased in comparison with sibe-rian population. The modifications of subpopulation structure and functional properties of peripheral blood immunocompetent cells were found in the per-sons exposed to radiation influence. We are deter-mined significant increase serum levels of IL-1, -2, -4, -6, -10, TNF-б, IFN-г. These modifications positively correlate with value of radiation dose. The possible role of immune disorders in the immunopathologic syndromes formed in the persons, which exposed to low dose rate radiation.

Ю.А. Сенникова, Л.В. Гришина, Е.Л. Гельфгат, Н.Ю. Соловьева,

С.В. Киселев, С.В. Крысов, С.В. Сенников, В.А. Козлов

ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ВЛИЯНИЯ МАЛЫХ ДОЗ РАДИАЦИИ НА ИММУННУЮ СИСТЕМУ ЧЕЛОВЕКА

ГУ НИИ клинической иммунологии СО РАМН, Новосибирск

Изучались частота встречаемости основных иммунопатологических синдромов и состояние иммунной системы, в частности, субпопуляционная структура и пролиферативная активность мононуклеарных клеток периферической крови у жителей Угловского района Алтайского края, проживающих на территории, попавшей под воздействие ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне. Выявлено повышение частоты инфекционного, аутоиммунного, аллергического, гематологического и онкологического синдромов у жителей Угловского района в сравнении с населением Сибири. У лиц, подвергшихся радиационному воздействию, обнаружены изменения субпопуляционной структуры и функциональных свойств им-мунокомпетентных клеток периферической крови. Выявлено достоверное увеличение сывороточных концентраций цитокинов ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10, ФНО-а, ИНФ-у. Наиболее значимые отклонения в иммунной системе обнаружены у жителей населенных пунктов, подвергшихся большему радиационному воздействию. Обсуждается возможная роль иммунных нарушений в формировании иммунопатологических синдромов у лиц, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения.

Ключевые слова: ионизирующее излучение, иммунная система, цитокины, CD-маркеры

Целью настоящей работы явилось изучение отдаленных последствий радиационного воздейс-

твия в малых дозах на состояние иммуннои системы человека.

Исследования проводили в Угловском раИоне АлтаИского края, подвергшемся радиационному воздействию в результате испытания ядерного оружия на Семипалатинском полигоне. Обследованы лица, непосредственно находившиеся на данной территории в период 1949-1962 гг. и проживающие в следующих населенных пунктах: с. Топольное — эффективная эквивалентная доза облучения (ЭЭД) 157,1 сЗв, условно обозначенное нами как 1-я зона; с. Беленькое и с. На-умовка — ЭЭД 121,6 и 122,8 сЗв соответственно, принятые за 2-ю зону; с. Лаптев Лог — ЭЭД 63,3 сЗв, принятое за 3-ю зону. Возраст данных лиц на момент обследования составлял 49-80 лет. В качестве группы сравнения (за исключением распространенности основных иммунопатологических синдромов) использовали данные обследования условно здоровых доноров в возрасте 23-40 лет, проживающих в г. Новосибирске.

зультатов анкетирования определить для каждого индивида обследуемой группы количественную меру выраженности того или иного иммунопатологического синдрома. В качестве контроля использованы результаты обследования 595 человек

Мононуклеарные клетки периферической крови (МНК ПК) выделяли стандартно путем центрифугирования гепаринизированной венозной крови в градиенте плотности фиколл-урографи-на (р=1,082) (фиколл — Pharmacia Fine Chemicl, Швеция, урографин — Schering, Германия) при 1500 оборотов/мин. в течение 40 минут. Клетки, собранные из интерфазы, помещали в силикони-зированные пробирки с 6 мл среды RPMI-1640 с 1% эмбриональной телячьей сыворотки (ЭТС). Этой средой отмывали клетки 3 раза путем ресуспендирования и последующего центрифугирования при 1000 оборотов/мин. в течение 10 минут.

Культивирование МНК ПК осуществлялось в 24-луночных плоскодонных планшетах (Costar, США). В каждую лунку помещали 1 мл полной культуральной среды (RPMI-1640 с добавлением 10% ЭТС, 100 мкг/мл гентамицина, 2 ммоль/л L-глутамина, 5*10-5 моль/л меркаптоэтанола, 20 ммоль/л HEPES, содержащий 1 миллион клеток. Для стимуляции МНК ПК использовали кон-канавалин А (Sigma, США) в концентрации 10 мкг/мл. Время культивирования — 48 часов при температуре 37 °С во влажной атмосфере с 5% СО2. Перед сбором кондиционной среды клетки осаждали центрифугированием в планшетах при 1000 оборотов/мин. в течение 10 мин. Собранные пробы хранились при температуре -20 °С до определения в них содержания цитокинов.

Субпопуляционную структуру иммуноком-петентных клеток периферической крови исследовали методом проточной цитофлюори-метрии с помощью моноклональных антител. Иммунофенотипирование клеток периферической крови проводили на проточном цитофлюо-

риметре FACSCalibur (Becton Dickinson, США) в программе CellQuest (Becton Dickinson, США). Использовали моноклональные антитела, меченные флюоресцентными метками — фикоэритри-ном или флуоресцеинизотиоцианатом — для определения экспрессии антигенов CD3, CD4, CD8, CD16, CD20 (МедБиоСпектр, Россия).

Пролиферативную активность мононуклеар-ных клеток периферической крови определяли стандартным методом. Выделенные МНК ПК культивировали в объеме 150 мкл в круглодонных 96-луночных планшетах (Costar, США) в конечной концентрации 0,15* 106 клеток на лунку. Для стимуляции пролиферативного ответа МНК использовали конканавалин А в конечной концентрации 10 мкг/мл. Интенсивность пролиферации оценивали через 72 часа по включению 3Н-тимидина в нуклеопротеидные фракции клеток. 3Н-тимидин вносили по 1 мкКи/лунку за 6 часов до конца культивирования, клетки осаждали на фильтры с помощью прибора Cell Harvester (Flow Laboratories, Великобритания). Подсчет радиоктивности экспериментального материала производили в жидкостном сцинтиляционном счетчике SL-30 (Intertechnic, Франция). Результаты представили в виде среднего счета (импульсы/мин.) из трех идентичных культур.

Для статистической проверки гипотез о достоверности различий между группами данных использовали непараметрические критерии Манн-Уитни, Колмогорова-Смирнова, критерий таблицы 2*2, так как исследуемые выборки не подчинялись нормальному распределению. Данные представлены в виде средней и стандартной ошибки средней (M±m) и в виде медианы (Ме) и размаха квартилей.

же оказалась достоверно выше, чем в контрольной группе (р Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют об изменениях субпопуляционной структуры иммунокомпетентных клеток в отдаленные сроки у лиц, подвергшихся влиянию малых доз радиации. Наиболее значимые изменения выявлены в содержании CD3+- и CD16+-клеток, количество которых возрастает с увеличением дозы радиационного воздействия, и CD20+-кле-ток, для которых прослеживается тенденция к снижению.

Функциональные свойства лимфоцитов оценивали по пролиферативной активности МНК ПК и их способности к продукции иммунорегу-ляторных цитокинов in vitro (ФНО-а, ИЛ-2 и ИЛ-4). Установлено, что пролиферативная активность МНК ПК в ответ на митоген (конканавалин А) повышается с возрастанием дозы радиационного воздействия, причем различия показателя достоверны между всеми зонами (рис. 3). Высшие значения конканавалин А-индуцированной пролиферативной активности зарегистрированы у жителей 1-й зоны (максимальная ЭЭД). Следует отметить, что контрольную группу для обследуемого контингента облученных лиц, возраст которых составляет свыше 49 лет, подобрать практически невозможно, но если показатели пролиферативной активности МНК ПК у обследуемых сравнить с группой условно здоровых доноров (средний возраст 25-30 лет), они оказываются достоверно выше (данные не приводят-

6єз ИПС Bce фopмы и группы oпpeдeлeн.+вepoят. дoнoзoл.+малыe сИПС ИПС ИПС

Н.А. Метляева, А.Ю. Бушманов, В.И. Краснюк, О.В. Щербатых, М.В. Болотнов

Радиация и стресс. Обзор научных публикаций о реакции человека на воздействие ионизирующего излучения

1. Неврологические синдромы рассеянного микроорганического процесса с преимущественным изменением проводниковых структур (миелина).
2. Синдромы недостаточности регионального, преимущественно внутримозгового кровообращения, более реальные при значительной неравномерности распределения доз в объеме тела (облучение в значительной дозе области головы, синокаротидной зоны шеи и т.д.).
3. Многообразные функциональные расстройства, протекающие с преобладанием черт вегетативно‑сосудистой дисфункции или общей астенизации.

Причем, по мнению авторов, проявления функциональных расстройств в исходе ОЛБ не имеют в себе ничего специфического и являются по своему происхождению синдромами, несомненно, полиэтиологическими, что не позволяет рассматривать их патогенез только исходя из радиационного воздействия. Эти расстройства, очевидно, связаны с неполноценной функциональной компенсацией центральной нервной системы, обусловленной биохимическими и гистохимическими изменениями нейронов, которая определяется И.С. Глазуновым и соавт. [44] как дизадаптационный синдром. Данная неврологическая картина не является специфичной только для реакции на облучение. Она весьма сходна с психоневрологическими синдромами при других тяжелых общесоматических заболеваниях со сходными вторичными нервно‑сосудистыми осложнениями. Клинические проявления структурного повреждения центральной нервной системы встречаются в этот период крайне редко, лишь у больных, перенесших ОЛБ тяжелой и крайне тяжелой степени. Они представлены признаками пирамидной недостаточности, легкими статооординаторными расстройствами, нистагмом и другими симптомами, более всего напоминающими (типа энцефаломиелеза) мягко протекающие формы рассеянного демиелинизирующего процесса [45].
В числе отдаленных последствий ОЛБ наблюдали также негрубые интеллектуально‑мнестические нарушения, гипоталамо‑гипофизарную дисфункцию, реже – прогрессирующую миелопатию, некроз мозга [45, 46].

В современной отечественной и зарубежной медицинской науке большое внимание уделяется влиянию отдаленных эффектов радиации на сердечно‑сосудистую систему (ССС) на молекулярно‑клеточном [132, 134] и клиническом уровнях, включая отдаленные последствия влияния радиации на развитие сердечно‑сосудистой патологии у пострадавших непосредственно в зоне Чернобыльской катастрофы [135, 136].
Клинические наблюдения отдаленных последствий радиотерапии на ССС человека [137, 138] указывают на развитие таких осложнений, как перикардиты [139], а также ИБС [140–142], возникновение которой наблюдается через 9–22 года после радиотерапии [143] преимущественно молодом возрасте 30–35 лет [144]. Особое внимание в последнее время уделяется изучению отдаленного негативного влияния малых доз радиации на ССС человека [145, 146], включая отдаленные последствия Чернобыльской катастрофы [147].
Наблюдая рост заболеваемости и смертности ликвидаторов от сердечно‑сосудистых заболеваний (ССЗ), ряд авторов считает [148, 149], что отсутствие зависимости величины дозы радиации, полученной при аварии на ЧАЭС с последующим развитием у ликвидаторов ССЗ [150, 151] и синдрома ВСД [152, 72], возможно, связано с ошибочной оценкой дозы радиационного воздействия, полученной ликвидаторами [153–158], а также из‑за функциональной нестабильности изменения диагностических показателей во времени [159]. Применение чисто эпидемиологических подходов для оценки соматико‑стохастических эффектов радиационного воздействия, основанных на статистически достоверной избыточности наблюдаемых случаев по сравнению с принимаемыми за норму, исключает, по мнению указанных авторов, возможность аналитической оценки комплексных изменений [159–162].
В объяснении патогенеза развития сердечно‑сосудистых заболеваний в отдаленном периоде существуют различные подходы. Одни авторы рассматривают роль исключительно хронического эмоционального стресса [7, 38, 39, 97, 163–172]. Другие авторы [173] утверждают, что повреждающее действие ионизирующего излучения не зависит от сознания человека и при равномерном облучении организма проявляется на клеточно‑молекулярном уровне во всех без исключения органах и тканях, в то время как психогенный фактор действует через сознание человека и характер его проявления зависит от характерологических особенностей индивидуума. Отмечают сосудистый генез психических расстройств с диффузным органическим поражением головного мозга у ликвидаторов [79], определяющую роль поражения стволовых структур мозга в развитии ССЗ [174]. В работах А.И. Нягу и соавт, [72, 175] была показана невозможность установления вклада каждого патогенетического фактора (чисто стрессогенного, радиационного и других) в развитие вегетативных нарушений.
По мнению В.С. Шерашова, приоритетным является прогностическое значение в развитии ССЗ у ликвидаторов концепции дезинтеграционного синдрома [176], как неспецифического радиационного синдрома в отличие от острой или хронической лучевой болезни, рассматриваемой, как специфический радиационный синдром. Причиной ВСД у ликвидаторов [177, 178] послужили биоэлектрические изменения микроструктурных поражений мозга, характерные для поражения диэнцефальных структур (повышенная возбудимость высших вегетативных отделов нервной системы), нарушающих регуляцию ССС. На сохраняющуюся вегетативную дисфункцию у ликвидаторов указывают результаты исследований Краснова В.Н. и соавт. [108, 179–181]; Кательницкой Л.И. и соавт. [182]; Ковалевой Л.И. и соавт. [183], показавших, что у ликвидаторов среди психосоматических заболеваний ведущее место занимают сердечно‑сосудистая патология – АГ и ИБС. На начальных этапах – нередко в течение нескольких лет – констатируются функциональные расстройства вегетативно‑сосудистой регуляции. Наблюдавшийся у ликвидаторов в начале 1990‑х гг. синдром ВСД трансформировался либо в ИБС, либо в ГБ [184–187], либо в их сочетание [188, 189].

1. Абсолютизация патогенного значения облучения и практически полное игнорирование иных, нерадиационных факторов аварии [193–195];
2. Абсолютизация нерадиационных, преимущественно психогенных, факторов и практически полное игнорирование нейропсихических эффектов облучения [7, 10, 38, 41, 45, 65, 89, 196–208];
3. Многофакторный подход, учитывающий патогенное влияние как ионизирующих излучений, так и нерадиационных факторов [7, 108, 209–238]. Многофакторный подход А.И. Нягу и К.Н. Логановским рассматривается как наиболее адекватный, и он должен являться, по их убеждению, концептуальной основой при рассмотрении патогенеза нервнопсихических расстройств у пострадавших в результате Чернобыльской катастрофы и при планировании контрмер по защите здоровья населения в случаях радиационных аварий.

Сельскохозяйственная биология, 2010, № 4, с. 38-44.

ОБ ОЦЕНКЕ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И ВЛИЯНИИ СКРЫТОЙ ПАТОЛОГИИ НА ТЕЧЕНИЕ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ У СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

Н.Н. ИСАМОВ, Н.Н. ИСАМОВ (мл.)

Ключевые слова: γ- и рентгеновское излучение, сельскохозяйственные животные, индивидуальная радиочувствительность, скрытые патологии, полулетальные дозы.

При исследовании влияния внешнего ионизирующего излучения на животных основным и наиболее информативным критерием радиационного воздействия служат летальные дозы облучения, эффективность которых оценивается в интервале от 10 до 60 сут. Полученный результат зависит от ряда факторов, в том числе от пространственного размещения источников излучения. Для рентгеновских установок, радионуклидных источников излучения ( 60 Co, 137 Cs и др.) и коллимированного γ-излучения при экспериментальных ядерных взрывах это одностороннее и зачастую точечное (рентгеновская трубка) излучение разной жесткости.

Виды животных различаются по радиочувствительности. Кроме того, многие авторы считают, что даже в пределах вида наблюдаются существенные различия (1), природа которых остается малоизученной (2).

Вероятно, часть из приведенных в таблице данных получена при пересчете экспозиционной дозы облучения в поглощенную. Возможно, что имели место другие, не учтенные по объективным причинам факторы. В результате для большинства животных величина ЛД_50/30 внутри вида различалась примерно в 1,5 раза. Между тем показано, что кратность различий по биологическому эффекту зависит от геометрии облучения. Так, при сравнении одностороннего и объемного облучения собак эффект в диапазоне доз от 100 до 600 Р уменьшается в 2,0-1,5 раза (3). Аналогичная картина наблюдается при сопоставлении данных по облучению других видов животных, в частности однокопытных. При облучении полулетальная доза (ЛД_50/60) для ослов равнялась 545 Р (4). Средняя величина ЛД_50/30, полученная по результатам исследований ряда авторов, составила для ослов 585 Р, для лошадей — 650 Р (2) (корректность ЛД_100/30 для лошадей вызывает у автора цитируемой монографии сомнения). Экспериментальные данные по экспозиционным дозам (Р), пересчитанные другими авторами в средние поглощенные (Гр), в ряде случаев имитировали широкий диапазон доз внутри вида как у ослов, так и у лошадей (табл. 2). Пересчет полулетальной экспозиционной дозы облучения в среднюю поглощенную для лошадей составил 3,5-4,0 Гр (5).

1. Полулетальная доза облучения при острой лучевой болезни (1)

Рентген и γ-лучи

Рентген и γ-лучи

Рентген и γ-лучи

Рентген и γ-лучи

Адагамов В.С., 1988

П р и м е ч а н и е. а — ЛД_50/60; б — обзорные данные.

Приведенные данные подтверждают правомерность постановки вопроса о так называемой индивидуальной радиочувствительности животных внутри вида. В наших исследованиях при облучении животных строго соблюдались одни и те же параметры. Объемное (двустороннее) облучение создавалось 8 блоками мобильной установки Гамма-панорама 1 (Россия) или стационарным гамма облучателем ГУЖ-24 (Россия). Источником излучения в обеих установках служил 137 Сs. Контроль по выставляемой мощности дозы γ-излучения и равномерности облучения проводили с использованием термолюминесцентных дозиметров LIF (Россия). Дозиметром VAJ-18 с ионизационной камерой VAK-253 (Германия) контролировалось обеспечение мощности γ-облучения 1 Гр/ч. Животных облучали в дозах от 2 до 7 Гр. Объемное дозовое поле для лошадей, крупного рогатого скота, овец и свиней представляло собой параллелепипед размером 2,0½1,8½0,6 м. Крупных животных облучали в деревянных станках индивидуально, овец и подсвинков — в деревянных клетках по 4 гол. в 2 ряда, один над другим. Термолюминесцентные дозиметры размещались по всей поверхности дозового поля на расстоянии 50 см друг от друга. Неравномерность облучения тела животных не превышала ±10 %.

Организм животного постоянно подвергается неблагоприятному воздействию этиологических агентов: для инфекций — это вирусы и микробы, для инвазий — паразитирующие в желудочно-кишечном тракте, легких, других органах и тканях гельминты и иные формы патогенов, для незаразных болезней — нарушение условий кормления, содержания, природные и климатические факторы. Ответные реакции организма животного на воздействие болезнетворного начала выражаются изменением иммунологической реактивности, с которой связаны защитные силы организма. При экстремальных ситуациях ведущим фактором, влияющим на иммунореактивность, может оказаться ионизирующая радиация.

Ионизирующее излучение оказывает патологическое действие как при внешнем облучении организма, так и при попадании радиоактивных веществ в желудочно-кишечный тракт с кормом. Внешнее облучение, особенно в сублетальных и летальных дозах, снижая естественную резистентность, провоцирует или модифицирует развитие скрытых болезней. Восприимчивость животных к экзогенным инфекциям под действием радиационного фактора увеличивается. При хронических заболеваниях (туберкулез, бруцеллез) их течение обостряется, а ответная реакция на аллерген видоизменяется (6). Кроме того, облучение, как оказалось, может провоцировать латентные инфекции. При экспериментальном γ-облучении взрослых лошадей с положительным тестом на лептоспироносительство (реакция микроагглютинации — РМА с серогруппами Leptospira grippotyphosa, L. icterohaemorrhagiae, L. tarassovi, L. pomona) часть лошадей-латентников даже при минимальной летальной дозе облучения (3 Гр) погибали в начальный период развития острой лучевой болезни (рис. 1), то есть значительно раньше животных с отрицательным результатом теста на лептоспироносительство (7). Отметим, что полулетальная доза (ЛД50/30) для клинически здоровых лошадей составила 5 Гр.

2. Полулетальные и летальные дозы при облучении однокопытных

Рис. 1. Динамика гибели здоровых лошадей и лошадей-латентников в зависимости от дозы γ-облучения: 1 и 3 — латентники при дозе соответственно 3-5 и 5-7 Гр; 2 и 4 — здоровые лошади при дозе соответственно 3-5 и 5-7 Гр.

Клиническая картина у лошадей-латентников, погибавших в 1-ю нед после облучения, характеризовалась резко выраженным симптомокомплексом ложных и истинных колик, развитием глубокого коллапса и другими признаками молниеносной формы лептоспироза. Для развития острой лучевой болезни у здоровых лошадей и других сельскохозяйственных животных такие клинические проявления несвойственны. Кроме того, у латентников обнаружены отклонения по некоторым показателям иммунного статуса. В отличие от здоровых животных у лошадей с положительной реакцией на лептоспироносительство после облучения не происходил абортивный выброс лейкоцитов. Скрытая инфекция ослабляла резистентность организма, поэтому облучение сопровождалось более значительным снижением функциональной активности Т-лимфоцитов (рис. 2). При дозе облучения 5 Гр число лейкоцитов у латентников снижалось до 5-10 % от исходного. Функциональная активность Т-лимфоцитов уменьшалась до 7 % (8). Величина оптической плотности нейтрофилов увеличивалась в 2,5-5,5 раза, тогда как у здоровых облученных лошадей она возрастала в 1,5-2,0 раза по сравнению с необлученным контролем. При этом часть лошадей-лептоспироносителей погибала через 1-5 сут вместо 15-25 (срок гибели здоровых сельскохозяйственных животных при полулетальной дозе γ-облучения) (9).

Рис. 2. Динамика числа лейкоцитов и индекс стимуляции Т-лимфоцитов у лошадей-латентников после γ-облучения в дозе 5 Гр: 1 и 2 — индекс стимуляции соответственно у здоровых лошадей и латентников; 3 и 4 — число лейкоцитов соответственно у здоровых лошадей и латентников.

Модифицирующее влияние γ-облучения наблюдалось и при гельминтозах. В исследованиях на подсвинках с живой массой 25-30 кг мы изучили особенности радиационного воздействия при естественном заражении животных аскаридозом в неблагополучных хозяйствах. У приобретенных для опытов подсвинков инвазия клинически не проявлялась, но при дополнительных гематологических исследованиях у некоторых животных выявили тенденцию к лейкоцитозу и эозинофилии. Число лейкоцитов у животных с подозрениями на заражение яйцами аскарид составляло 27,8x10 3 /мкл, у клинически здоровых — не превышало 16,0x10 3 /мкл. После γ-облучения в полулетальной дозе (4 Гр) у первых лейкоцитоз сменялся резкой лейкопенией, число лейкоцитов через 1 сут снижалось до 20 % от исходного (тогда как у вторых при более высоких дозах оно уменьшалось только до 40 %) (11) и гибель наступала раньше. При патолого-ана-томическом вскрытии в тонком кишечнике были обнаружены взрослые формы Ascarissuum.

Модифицирующее и провоцирующее влияние γ-облучения установлено не только при инфекциях и инвазиях, но и при хронических незаразных заболеваниях, протекавших без клинического проявления. Обычно в хозяйствах это неполностью вылеченные телята, ягнята и взрослые овцы, переболевшие бронхопневмонией или другими формами легочных болезней (10). Ионизирующие излучения ослабляют иммунную систему, что, в свою очередь, отягощает течение незаразных болезней (12).

Развитие пневмоний при лучевой болезни обусловлено активизацией микробной флоры, находящейся в дыхательных путях животного или искусственно введенной в легкие (13). Экспериментальное g-облучение телят, переболевших бронхопневмониями, при использовании минимальных летальных доз (3 Гр) также приводило к глубоким сдвигам адаптационной и иммунологической реактивности организма с последующей декомпенсацией, которая сопровождалась резким и значительным возрастанием доли летальных исходов (12). Степень микробного обсеменения верхних дыхательных путей у сельскохозяйственных животных может быть связана не только со стадией развития острой лучевой болезни, но и с физиологическим состоянием особи. В наших экспериментах увеличение числа бактерий на слизистой оболочке носовой полости и изменение состава микрофлоры у клинически здоровых сельскохозяйственных животных наступали в латентный период болезни, а максимальное обсеменение наблюдалось в разгар лучевого поражения, то есть на 15-20-е сут. Облучение суягных овец в полулетальных или близких к ним дозах приводило к более продолжительной и высокой обсемененности слизистой оболочки верхних дыхательных путей условно-патогенной микрофлорой (рис. 3). Гибель животных при ЛД_50/30 среди суягных овец составляла 66-80 вместо 50 %.

Рис. 3. Динамика микробной обсемененности слизистой оболочки носа у суягных и холостых овец при ЛД_50/30 (γ-облучение): 1 — суягные, 2 — холостые овцы, 3 — контроль (необлученные овцы).

Не меньшее значение для развития и течения острой лучевой болезни у сельскохозяйственных животных может иметь климатический фактор, в частности температура воздуха. Так, при летней жаре в Самаркандской области γ-облучение овец в полулетальной дозе (4 Гр) сопровождается утяжелением острой лучевой болезни с ярко выраженной клинической картиной (геморрагическое истечение из носовой полости) (11). В средней полосе России в летнее время таких клинических проявлений мы не наблюдали даже при ЛД_100/30.

Патологические эффекты облучения внутренних органов животных возникают под действием b-излучения инкорпорированных радионуклидов, поступающих в пищеварительный тракт с кормом. У крупного рогатого скота, несколько месяцев содержавшегося на пастбищах в 30-кило-метровой зоне Чернобыльской АЭС, после эвакуации мы наблюдали частичное или полное подавление функции и дегенерацию щитовидной железы (в I декаде мая 1986 года локальное содержание 131 I в траве составляло 7,4 МБк/кг, или 2x10 -4 Кu/кг, и выше) (17). Доля 131 I по отношению к суммарному количеству радионуклидов в траве на отдельных участках Хойникского района достигала 42-46 %. Средняя величина аварийных выпадений радионуклида по чернобыльскому региону равнялась 20 % (18). Поглощенная доза в щитовидной железе у крупного рогатого скота, по разным оценкам, составила от 227 до 600 Гр. В результате в этой группе животных через 2 года после аварии при диагностических исследованиях с применением индикаторных количеств 131I были выявлены особи с разной степенью гипотиреоза вплоть до атиреоза (12).

Таким образом, наши результаты свидетельствуют, что ионизирующие излучения оказывают как провоцирующее, так и модифицирующее влияние на скрытые (клинически не проявляющиеся) болезни сельскохозяйственных животных различной этиологии. В этой связи индивидуальная радиочувствительность внутри вида у клинически здоровых животных в первую очередь определяется наличием скрытых изменений гомеостаза, обусловленных различными этиологическими факторами. Кроме того, при использовании критерия доза—эффект как внутри вида, так и на межвидовом уровне необходимо учитывать геометрию (одно-, двустороннее) облучения крупных лабораторных и всех сельскохозяйственных животных. Особенности проявления полиэтиологичной патологии на фоне радиационного поражения обусловливают необходимость применения соответствующих дифференцированных методов профилактики и мер борьбы. При этом следует учитывать, что внешнее γ-облучение наиболее опасно (начиная с сублетальных доз, граничащих с минимально летальными), а опасность поступающих с кормом радиоактивных веществ и системное проявление поражения в первую очередь зависят от тропности радионуклида и его количества. Поэтому при лептоспироносительстве, а также при других скрытых инфекционных болезнях необходимо проводить профилактические мероприятия, в том числе применяя эффективные антибиотики. При гельминтозах рекомендуется преимагинальная дегельминтизация полостных гельминтов. Переболевшим незаразными болезнями животным следует назначать комплексную терапию с использованием анаболиков, антибиотиков и иммунокорректоров.

N.N. Isamov, N.N. Isamov (Jr)

Key words: γ- and X-ray radiation, agricultural animals, individual radiosensitivity, latent pathologies, half-lethal doses.

ГНУ Всероссийский НИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Россельхозакадемии, 249032 Московская обл., г. Обнинск, Киевское ш., 109 км, e-mail: riarae@riar.obninsk.org Поступила в редакцию 13 августа 2008 года Читайте также: Как победить скрытую инфекцию Стафилококковая инфекция у детей понос От каких инфекции могут чесаться глаза Кароновирусная инфекция у кошки Бактериальная инфекция и болит горло у ребенка Пожалуйста, не занимайтесь самолечением! При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу. Copyright © Иммунитет и инфекции