доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
Цель: Проследить изменения структурно-функциональной организации нейронов сенсомоторной коры крыс на протяжении 18 мес пострадиационного периода после внешнего общего однократного облучения в дозе 0,5 Гр. Материал и методы: Белых беспородных крыс-самцов 120 особей (210 ± 10 г, в возрасте 4 мес к началу эксперимента) подвергали облучению γ-квантами 60Co однократно в дозе 0,5 Гр, мощность дозы 0,5 Гр/ч. Фрагменты мозга (поле FPa сенсомоторной коры) забирали через 100 мин; 5 ч; 1, 3, 7 и 14 сут; 1, 6, 12 и 18 мес после облучения. После стандартной гистологической обработки подсчитывали количество различных типов нейронов и нервно-клеточный индекс. Измеряли площадь сечения цитоплазмы, ядра и ядрышка, а также ядерно-цитоплазматический и ядрышко-ядерный индексы. Определяли содержание нуклеиновых кислот в нейронах (РНК в цитоплазме и ядрышках, ДНК в ядрах). Результаты: К окончанию наблюдения количество нормохромных нейронов уменьшается за счет увеличения количества гипер- и гипохромных нервных клеток, а также их деструктивных форм. У животных, подвергшихся облучению, нервно-клеточный индекс не имеет значимых различий с показателями индекса животных с ложным облучением. На протяжении сроков наблюдения выявлены волнообразные изменения размеров цитоплазмы, ядра и ядрышка нейронов, а также содержания в них нуклеиновых кислот. Изменения у облученных животных носят более полиморфный и не всегда однонаправленный с возрастными изменениями характер. Выводы: Нейроны сенсомоторной коры полушарий большого мозга крыс отличаются определенной чувствительностью к внешнему облучению в дозе 0,5 Гр без статистически значимых органических изменений в нейронной популяции. Однако не все нейроморфологические показатели в различные сроки пострадиационного периода соответствуют возрастному контролю, что создает определенную нестабильность в структурно-функциональной организации сенсомоторной коры полушарий большого мозга и может, при сопутствующих неблагоприятных факторах, явиться материальным субстратом для развития ряда отклонений со стороны ЦНС.
Purpose: Observe the changes in the structural and functional organization of the sensomotor cortex neurons throughout the post-radiation period. Material and methods: White male rats (120 animals) were irradiated on the “Hizatron» γ-rays 60Co single dose of 0.5 Gy with a dose rate of 0.5 Gy/h. Material taken away by 100 min; 5 hr; 1, 3, 7 and 14 days, 1, 6, 12 and 18 months after irradiation. Counted the number of neurons with different tinctorial properties, was calculated the nerve cell index, morphometric characteristics of nerve cells and content of nucleic acids. The obtained data were statistically processed, followed by mathematical modeling. Results: By the end of the post-radiation period the number of normochromic neurons decreased due to increasing the number of hyper- and hypochromic cells, as well as their destructive forms. In animals as the control and exposed groups values nerve-cell index decrease with age. In control and exposed groups of rats values nerve-cell index decrease with age. The dynamics of the cytoplasm shows a negative correlation with an index of the contents of cytoplasmic RNA. By the end of the experiment the content of RNA in the cytoplasm of neurons corresponded to the age control. Profile index of nuclear DNA in all periods of post-radiation is negatively correlated with cross-sectional area of the nuclei. The amplitude of fluctuations in the size of nucleoli of neurons was significantly greater than the corresponding figure in the cytoplasm and nuclei. In the period from 6 to 18 months post-radiation period RNA content in the nucleolus had a positive correlation with the index size. Immediately after the exposure indicator nucleocytoplasmic index exceeded the reference values, subsequently decreased, and by the end of postradiation period – almost matched up to it. Nucleolus-nuclear index immediately after irradiation not changed, in subsequent periods had a phase-change, but at 18 months matched to age-control. Conclusion: Research has shown that neuromorphological effects were nonlinear stochastic nature, and exposure to these parameters had no significant effect on neurons. However, some indicators are not always consistent with the age-control, which could affect their functional activity.
Несмотря на значительное количество работ по исследованию влияния ионизирующего излучения в различных дозах на структурно-функциональную организацию ЦНС, эксперименты, в которых прослеживались изменения в нейронах от облучения и на протяжении длительного периода жизни, в частности, после облучения в диапазоне малых и средних доз, достаточно редки. Ранее проведенные аналогичные исследования по дозам от 2 до 1000 Гр не позволяют провести сравнительную оценку полученных результатов. Нами накоплен экспериментальный материал, где основное внимание уделено выявлению изменений в различных отделах головного мозга после облучения в дозе 0,5 Гр, не вызывающей детерминировано обусловленных последствий у экспериментальных животных. Установлено, что нервные клетки реагируют на действие радиационного фактора рядом неспецифических изменений, которые имеют нелинейный характер, не зависят от режима, дозы и мощности дозы облучения. В то же время, не все нейроморфологические показатели соответствуют возрастному контролю в различные сроки наблюдения, что требует дальнейшего изучения. Нет пока четкого представления и о реакции различных в функциональном отношении нейронов III (малые пирамидные нейроны) и V (большие пирамидные нейроны) слоев сенсомоторной коры.