Воронеж
ул. Студенческая, 10, Воронеж, 394036, Российская Федерация
ул. Студенческая, 10, Воронеж, 394036, Российская Федерация
Цель – оценить влияние различных режимов воздействия малых доз ионизирующего излучения на содержание белка в нейронах головного мозга.
Материал и методы. Исследование с соблюдением правил биоэтики выполнено на 300 крысахсамцах в возрасте 4 мес к началу эксперимента, подвергавшихся радиационному воздействию в суммарных дозах 0.1, 0.2, 0.5 и 1.0 Гр однократно или фракционированно (равными порциями в течение 5 дней) с мощностью дозы облучения 0.5 и 6.6 Гр/ч. После стандартных гистологических процедур нейроморфологическими методиками оценивали морфометрические и тинкториальные показатели нейронов головного мозга, а также динамику содержания белка в нейронах на всей продолжительности жизни животных. Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакетов программ Statistiсa 6.1, с использованием параметрических критериев и математическим моделированием.
Результаты. У контрольных и облученных животных на протяжении всей жизни происходят волнообразные изменения содержания белка в нейронах головного мозга с постепенным снижением показателей к окончанию пострадиационного периода. Регрессионный анализ показал, что облучение в изученных дозах оказывает нелинейное стохастическое влияние на содержание белка в нейронах, не имеет дозовременной зависимости и не вызывает значимых органических изменений в головном мозге. В конце эксперимента, когда наблюдается гибель как облученных, так и контрольных животных содержание белка в нейронах статистически значимо уменьшается во всех группах, но в большей степени у животных, подвергшихся радиационному воздействию. При этом наибольшее снижение содержания белка отмечено в грушевидных нейронах коры мозжечка, а более резистентными к радиационному фактору по содержанию белка оказались нейроны коры теменной доли.
Заключение. Значимых радиационно-индуцированных изменений содержания и топохимии продуктов гистохимических реакций при выявлении белка в структурах нейронов головного мозга не выявлено. В конце эксперимента содержание белка в нейронах теменной коры облученных животных практически соответствовало таковому у животных возрастного контроля, а в других отделах мозга было статистически значимо снижено.
The aim of research was to study radiation-induced changes in the protein content in the brain neurons after exposure to small doses of ionizing radiation.
Material and methods. The study was performed in compliance with the rules of bioethics. The study included 300 male rats, aged 4 months at the beginning of the experiment, that were exposed to radiation in total doses of 0.1; 0.2; 0.5 and 1 Gy given as a single dose or fractionated (equal portions for 5 days with a dose rate of 0.5 and 6.6 Gy/h). Morphometric and tinctorial parameters of neurons and the dynamics of protein content in the brain neurons over the entire life span of animals were assessed using neuromorphological methods. The results obtained were statistically processed using software packages Statistica 6.1, which included parametric criteria and mathematical modeling.
Results. In animals of the control group and in animals exposed to radiation wave-like changes in the protein content in the brain neurons occurred during the whole life; in animals exposed to irradiation parameters of these changes gradually decreased by the end of the irradiation period. Regression analysis showed that irradiation in the studied doses had a nonlinear stochastic effect on the protein content in neurons, had no dose-time dependence and did not result in significant organic changes in the brain neurons. At the end of the experiment, with the death of both irradiated and control animals, the protein content in neurons was statistically significantly reduced in all groups, but to a greater extent in irradiated animals. Moreover, the greatest decrease in protein content was observed in the pear-shaped neurons of the cerebellar cortex, and the parietal cortex neurons were more resistant to the radiation factor in terms of protein content.
Conclusion. No significant radiation-induced changes in the content and topochemistry of histochemical reaction products were revealed when detecting protein in the structures of brain neurons. At the end of the experiment, the protein content in the neurons of the parietal cortex of the irradiated animals practically correlated to that in animals of age control, and was statistically significantly reduced in other parts of the brain.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.