кандидат биологических наук;
candidate of sciences in biology;
Цель: Экспериментальная оценка эффективности коррекции β-каротином (БК) радиационно-индуцированных однократным острым γ-облучением нарушений сперматогенеза самцов (♂) мышей линии F1 CBAxC97Bl и нелинейных крыс при краткосрочном назначении каротиноида. Материал и методы: Однократное внешнее γ-облучение ♂ осуществлено на установке ИГУР (137Cs, мощность дозы 0,029 Гр/с). Суспензия β-каротина вводилась ♂ перорально за 19 и 4 ч до, через 4 и 24 ч после облучения. О поражении и эффективности защиты сперматогенеза облученных ♂ судили по состоянию их репродуктивной функции. Результаты: Установлены эффекты коррекции краткосрочного назначения β-каротина радиационно-индуцированных однократным острым внешним γ-облучением в дозах 3 и 5 Гр нарушений сперматогенеза мышей и крыс на стадиях зрелых спермиев, сперматид и сперматогониев. β-каротин у ♂ мышей позволил снизить общую эмбриональную смертность через 8–14 и 77–84 сут после облучения в дозе 3 Гр с 46 до 36 и с 41 до 28 %, доимплантационную – через 8–14 и 15–21 сут – с 24 до 13 и с 31 до 22 %, постимплантационную – через 0–7 и 77–84 сут – с 24 до 15 и с 25 до 7 % соответственно. У ♂ крыс через 0–7 сут после облучения в дозе 5 Гр снизилась общая, до-, пост- и индуцированная постимплантационная эмбриональная смертность с 62 до 41, с 34 до 17, с 41 до 30 и с 38 до 26 %, через 13–20 сут – доимплантационная смертность – с 27 до 11 %. На стадии сперматозоидов после облучения в дозе 3 Гр увеличилась эффективность скрещивания с 70 до 100 %, плодовитость – на 23–31 %; снизилась общая и доимплантационная смертность с 49 до 39 % и с 41 до 27 % соответственно. На стадии сперматид была предотвращена стерилизация и нормализовалась эффективность скрещивания, снизилась пост- и индуцированная постимплантационная смертность с 25 до 20 и с 17 до 12 % соответственно. Лечебно-профилактических эффектов β-каротина на стадии сперматоцит не выявлено. На стадии сперматогониев каротиноид позволил увеличить общее количество и число живых эмбрионов у беременных самок (♀) с 36 до 55 и с 20 до 50 %, а также снизить общую и доимплантационную смертность с 81 до 56 и с 69 до 42 % соответственно. Заключение: Изложенные факты свидетельствуют о перспективности использования краткосрочного назначения -каротина с целью коррекции радиационных поражений гонад в группах риска воздействия ионизирующего облучения и включения -каротина в схему медикаментозной профилактики острых лучевых поражений сперматогенеза.
Purpose: Experimental evaluation of β-carotene correction of radiation induced by single acute γ-irradiation of spermatogenesis disorders in male (♂) F1 CBAxC97Bl mice and non-linear rats with short-term carotenoid prescription. Material and methods: Single external gamma irradiation ♂ was performed at the IGUR facility (137Cs, dose rate 0.029 Gy/s). The β-carotene suspension was administered ♂ orally 19 and 4 hours before, 4 and 24 hours after irradiation. The damage and effectiveness of protection of spermatogenesis of irradiated ♂ were judged by the state of their reproductive function. Results: The effects of correction of the short-term prescription of β-carotene radiation-induced by a single acute external gamma irradiation at doses of 3 and 5 Gy of spermatogenesis disorders in mice and rats at stages of mature spermatozoa, spermatids and spermatogonium have been established. β-carotene in ♂ mice reduced total embryonic mortality in 8–14 and 77–84 days after irradiation at a dose of 3 Gy from 46 to 36 and from 41 to 28 %, preimplantation – after 8–14 and 15–21 days – from 24 up to 13 and from 31 to 22 %, postimplantation – after 0–7 and 77–84 days – from 24 to 15 and from 25 to 7 %. In ♂ rats 0–7 days after irradiation at a dose of 5 Gy β-carotene reduced total, pre-, post- and induced postimplantation embryonic mortality from 62 to 41, from 34 to 17, from 41 to 30 and from 38 to 26 %, respectively. After 13–20 days – preimplantation mortality from 27 to 11 %. At the stage of spermatozoa after irradiation at a dose of 3 Gy increased the breeding efficiency from 70 to 100 %, fecundity – by 23–31 %; reduced total and preimplantation mortality from 49 to 39 % and from 41 to 27 %, respectively. At the stage of spermatids –sterilization was prevented and the efficiency of breeding was normalized, reduced post- and induced postimplantation mortality from 25 to 20 and from 17 to 12 %, respectively. The therapeutic and prophylactic effects of β-carotene at the spermatocyte stage are not revealed. In the spermatogonium stage, the carotenoid increased the total number and number of live embryos in pregnant female (♀) from 36 to 55 and from 20 to 50 %, reduced total and pre-implantation mortality from 81 to 56 and from 69 to 42 %, respectively. Conclusions: The prospects of β-carotene use for correction of gonadal radiation injuries in the risk groups of exposure to ionizing radiation and the inclusion of β-carotene in the scheme of drug prevention of acute radiation injuries of spermatogenesis are shown.
Радиационное загрязнение среды оказывает негативное влияние на состояние репродуктивной функции человека, домашних и диких млекопитающих животных, вызывая различные формы нарушения сперматогенеза [1]. Высокая чувствительность гонад к воздействию ионизирующих излучений и важность вклада их поражений в комплекс радиационных синдромов у человека обуславливает актуальность профилактики радиационных нарушений (поражений) репродуктивной функции организма. Для защиты гонад от поражающего действия ионизирующего облучения экспериментально апробированы известные радиопротекторы (меркамин, цистамин, мексамин, индралин), применяемые для защиты организма в условиях острого общего облучения от внешних источников [2–6]. Ограничения использования радиопротекторов в качестве радиозащитных средств при поражении гонад обусловлены эмбриотоксическими эффектами [7].