МИКРОЯДЕРНЫЙ АНАЛИЗ ТРЕХ ПОКОЛЕНИЙ BOS TAURUS В РАЗНЫХ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ СОДЕРЖАНИЯ

Федорова Е.В., Костенко С.А.

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины Украина, Киев

Введение. Мониторинг влияния факторов радиационной природы на биологические системы, особенно на популяции, является одной из актуальных междисциплинарных задач современной науки [1]. После аварии на ЧАЭС часть территорий Украины, России, Белоруссии остаются загрязненными радионуклидами и стали полигоном для исследований усиленного радиационного давления на биотопы.

Млекопитающие на сегодняшний день считаются одним из наиболее радиочувствительных классов среди животных. В зоне усиленного радиационного давления продолжается разведения сельскохозяйственных животных, в том числе и крупного рогатого скота (КРС). Известно, что накопление опасных радионуклидов приводит к значительному ухудшению состояния здоровья. Под влиянием длительного радиационного фактора малой интенсивности, в организме возникают патологические изменения течения метаболических процессов и снижение иммунитета [2]. Генетические последствия действия радионуклидов приводят не только к повреждению собственно молекулы ДНК, а также реализуются и на надхромосомному уровне, воздействуя на системы клеточного деления [3], нарушают стабильность генома при передаче наследственной информации следующим поколениям.

Актуальным и малоисследованным остается вопрос диагностики вызванных радиацией генетических нарушений у организма, непосредственно испытавшего влияние действия хронического низкодозового ионизирующего облучения, а также вероятность их передачи следующим поколениям. Этот вопрос приобретает особую значимость при анализе и прогнозировании демографических последствий изменения среды обитания человека. Так как демографическая проблема не ограничивается только показателями рождаемости и смертности, здоровье потомков облученных родителей также является важным при прогнозе последствий влияния хронического низкодозвого облучения [8]. В последнее время появилось много работ по оценке состояния здоровья детей, родители которых подверглись воздействию низкодозового ионизирующего облучения. Их результаты носят противоречивый характер. В некоторых из них констатируется факт ухудшения здоровья детей [12-14], в то же время другими исследователями не выявлено негативных последствий для здоровья у детей и внуков облученных родителей [15].

Животные, обитающие на загрязненных территориях предствляют собой уникальные модельные объекты для вывления трансгенерационной передачи хромосомной нестабильности. Это обусловлено более высокими темпами их размножения по сравнению с Homo sapiens. В связи с этим, целью наших исследований был анализ передачи генетической нестабильности в поколениях Bos taurus, которых разводят в условиях хронического действия низкодозового ионизирующего облучения.

Материалы и методы. Оценку влияния хронического низкодозового ионизирующего облучения осуществляли с помощью микроядерного теста. Исследования проводили на коровах украинской черно-пестрой молочной породы, которые содержались в разных радиоэкологических условиях. Были проанализированы цитогенетические показатели животных из СХГК «Мрия», с. Горностайполь, Иванковского района Киевской области. Сельскохозяйственный государственный кооператив (СХГК) «Мрия» находится в зоне действия хронического низкодозового ионизирующего облучения (24-96 мкР / час).

В качестве контроля использовали цитогенетические показатели КРС ГПОХ «Гонтаровка» Волчанского района Харьковской области (8-16 мкР / час). Для проведения исследований отобраны образцы крови у 6 триад коров (мама-дочь-внучка) в СГДК «Мрия», и 10 триад ГПОХ «Гонтаровка».

Цитогенетические препараты готовили по методике, описанной А.Шельовим и В.Дзицюк [18]. Оценку определения генотоксических эффектов в клетках периферической крови проводили при помощи микроядерного теста. Для каждого животного было рассмотрено не менее 3000 клеток. Препараты исследовали под бинокулярным мпсро-скопом (x1000). Статистическую обработку данных проводили при использовании t-критерия Стьюдента.

Результаты исследований. Согласно Национального доклада Украины [19], дети, родившиеся от облученных родителей, имеют низкий уровень здоровья, на что указывают высокие показатели общей заболеваемости. На данный момент существует достаточно большое количество данных, свидетельствующих об ухудшении различных показателей соматического здоровья детей, родители которых подверглись облучению [19,21-25,27].

По результатам исследований, проведенных Фогелем дети, родившиеся от родителей, потерпевших от облучения, по состоянию здоровья не отличались от детей контрольной группы [27]. Аналогичные данные об отсутствии ухудшения здоровья у детей, родители которых подверглись воздействию хронического низькодозированного иони-зуючого облучения, получили и другие авторы [20, 21]. В результате проведённых исследований мы обнаружили, что количество МЯ у КРС первого и второго поколения, которые содержались в условиях действия хронического низкодозового ионизирующего облучения, достоверно выше, чем у животных контрольной группы. У первого поколения КРС СХГК «Мрия» количество клеток с МЯ 5,5 ± 1,1 %о (в контрольной группе 2,76 ± 0,47 %о), у животных второго поколения - 3,3 ± 0,4 %о (2, 55 ± 0,4 %о - контрольная группа). Актуальным остается вопрос, наличия зависимости увеличения микроядерного показателя у Bos taurus первого поколения, с показателями их потомков (дочь, внучка). Результаты микроядерного анализа трех поколений Bos taurus, которые содержались при хроническом ионизирующем облучении представлены на рис.1-3.

184

Рис.1. Частота лимфоцитов с микроядрами у коров первого поколения СХГК «Мрия»

Анализ полученных данных показал, что у коров первого поколения второй группы (рис.1), количество клеток с МЯ достоверно больше (7,55 %о) нормы, для животных этой породы (МЯ 6,0 ± 0,6 %о) [21]. Повышенное количество МЯ было зафиксировано и у ее дочери (рис.2) и внучки (рис.3). У КРС первой группы, также отмечается увеличение количества клеток с МЯ в трёх поколениях, по сравнению со средними показателями животных соответствующих возрастов. У животных четвертой и пятой группы, в трех поколениях количество клеток с МЯ не превышала средний показатель. Результаты микроядерного анализа КРС первого поколения ГПОХ«Гонтаровка».

185

Рис.2. Частота лимфоцитов с микроядрами у коров второго поколения СХГК «Мрия»

186

Рис.3. Частота лимфоцитов с микроядрами у коров третьего поколения СХГК «Мрия» / Рис.4. Частота лимфоцитов с микроядрами у коров первого поколения ГПОХ «Гонтаровка»

187

Рис.5. Частота лимфоцитов с микроядрами у коров второго поколения ГПОХ «Гонтаровка» / Рис. 6. Частота лимфоцитов с микроядрами у коров третьего поколения ГПОХ «Гонтаровка»

Анализируя результаты микроядерного анализа контрольных групп трёх поколений украинской черно-пестрой молочной породы можно сделать вывод об отсутствии зависимости частоты клеток с микроядрами от возраста.

Таким образом, в условиях хронического низкодозового облучения с возрастом наблюдается накопление клеток с микроядрами. Это может свидетельствовать как о повышенных темпах старения животных, так и о повышении частоты микроядер с возрастом при действии хронического низкодозового ионизирующего облучения.

Полученные нами результаты у хозяйств «Мрия» и «Гонтаровка» позволяют сделать вывод, что на количество клеток с микроядрами влияют такие показатели как возраст животного и условия окружающей среды (уровень радиационного загрязнения). У животных, содержащихся в условиях хронического низкодозового ионизирующего облучения (хозяйство «Мрия»), была зафиксирована тенденция к увеличению частот клеток с микроядрами (в 33% случав), а именно наследственная передача високой частоты МЯ в трех поколениях КРС.

Индуцированное повышенным радиационным давлением окружающей среды повреждение генома у Bos taurus, передается потомкам в 33% случаев. В результате полученных нами данных, можно сделать выводы о наследование потомками повышенного уровня МЯ от облучённых родителей. Для окончательного решения вопроса о трансгенерационной передаче генетической нестабильности у млекопитающих, необходимо продолжать исследования на больших группах и в возрастной динамике, так как генетические эффекты проявляются при обследовании большего контингента лиц.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гераськин С.А. Воздействие аварийного выброса ЧАЕС на биоту / С.А. Ге-раськин, С.В. Фесенко, Р.М. Алексахин //Радиационная биология. Радиационная экология. - 2006, том 46, №2, - С. 213-222.

2. Яблоков А.В. Миф о безопасности малых доз радиации / А.В. Яблоков // Центр экологической политики России. Программа по ядерной и радационной безопасности СоЭС - Москва. - 2002. - 178с

3. Юшкевич Е.А. Влияние Чернобыльской катастрофы на развитие сельскохозяйственного производства / Е.А. Юшкевия // Тезисы докладов II Международной конференции «Окружающая середа и менеджмент природных ресурсов». - Тюмень, 15-17 сентября, 2011. - С 60-62.

4. Барыкин В.Г. Генетический груз и его мониторинг в популяциях сельскохозяйственных животных / В.Г. Барыкин. - // Ветеринарная медицина. М. - 2011. - №3-4. - С.29-30.

5. Михеева Е.А. Интенсивность роста молодняка симментальского голштинизированного скота в зависимости от уровня радиации / Е.А.Михеева // Вестник ОрелГаУ. -2011. - № 6'(11). - С.51-53.

6. Кузьменко Е.В. Современные подходы к определению групповой и индивидуальной радиочувствительности организма / Е.В. Кузьменко // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». -Симферополь, 2011., Том 24 (63) - № 1. С. 109-122.

7. Алексахин Р.М. Радиоэкология:Столетняя история об этой области естетвознания - уроки эволюции и современные задачи. Биологические эфекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды: Материалы международной конференции(Сыктывкар Республика Коми, Розсип, 28 сентября - 1 октября 2009г.). - Сыктывкар, 2009. - С. 7-9.

8. Воробцова И.Е. Соматические и генетические последствия действия радиации (сравнительный аспект). // Радиобиология. 1991. Т.31. №4. С.568-570.

9. Балева Л.С. Состояние здоровья первого поколения детей, родившихся от родителей, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения в подростковом возрасте и продолжающих проживать на территориях, загрязненных радионуклидами / Л.С. Балеева, Т.Б. Кузьмина, Е.Б.Лаврентьева, А.Е. Сипягина // Экологическая антропология. Ежегодник. / Под ред. Т.В. Белоокой. Минск: Белорусский комитет «Дзещ Чарнобыля». Минск. 2002. С.90-93.

10. Воробцова И.Е. Радиочувствительность хромосом детей, родители которых подвергались противоопухолевой рентгено-химиотерапии / И.Е.Воробцова, М.В. Воробьева // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1992, №12. - С.655-657.

11. Vorobtsova I.E. // Perinatal and Multigeneration Carcinogenesis. - 1989. №2 P. 389-401.

12. Патрушева Н.В. Физическое развитие внуков лиц, подвергшихся професио-нальному хроническому сочетанному радиационному воздействию / Н.В.Патрушева, Н.П. Ерохин, Р.А. Федоренко, Е.П. Чемарина, Т.Г. Серебренникова // Бюлетенб радиационной медицины, 1989, №3, стр.75-78.

13. 20 лет Чернобыльской катастрофы. Взгляд в будущее: Национальный доклад Украины. - Киев: Атика, 2006. - 232с.

14. Степанова Е.И Постнатальные эффекты у детей, облученных в период внутриутробного развития, в результате аварии на Чернобыльской АЭС / Е.И. Степанова, В. Ю. Вдовенко, Ж. А. Мишарина // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2007. - Т. 47, № 5. - С. 523-529.

15. Зотова С. А. Роль радиационного фактора в формировании нервно-психических нарушений у детей, родившихся в семьях ликвидаторов аварии на ЧАЭС и обоснование тактики диагностических и лечебно-профилактических мероприятий: Ав-тореф. дис. канд. мед. наук: 14.00.19. - Москва, 2007. - 27 с.

16. Mothersill C. Wright Dose- and time-response relationships for lethal mutations and chromosomal instability induced by ionizing radiation in an immortalized human keratino-cyte cell line / C. Mothersill, M. A. Kadhim, S. O'Reilly, D. Papworth, S. J. Marsden, C. B. Seymour, E. G. // Int. J. Radiat. Biol. - 2000. - V. 76, № 6. - P. 799-806.

17. Fogel F., Motulskiy A. Genetika cheloveka. M., 1990. S. 245-249Neel J. V. et al., Am. J. Human Genetic 1990. - Vol. 46. P. 1053-1072/

18. Neel J.V. et. all.// Am. J. Hum. Genet. 1990. Vol.46. P 1053-1072/

Статистика

Вверх

© Ветеринария 2021