В Е Т Р

Ветеринария
ВЕТЕРИНАРИЯ
УДК 599:539.1.047
В.Ю. Сафонова, В.А. Сафонова
ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО
ИЗЛУЧЕНИЯ В НИЗКОЙ ДОЗЕ И ЭРАКОНДА НА ВЫЖИВАЕМОСТЬ,
КЛИНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ГЕМОПОЭЗ ПОВТОРНО ОБЛУЧЕННЫХ
ЛЕТАЛЬНОЙ ДОЗОЙ ЖИВОТНЫХ
В эксперименте на крысах установлено раздельное, а затем совместное радиозащитное действие предварительного γ-излучения в низкой дозе и экстракта люцерны посевной под названием «эраконд». Последовательное применение физического и биологического фактора давало более выраженный
радиозащитный эффект, оцениваемый выживаемостью, средней продолжительностью жизни, клинической картиной и показателями гемопоэза. Для
этого однократно за 30 дней до воздействия γ-излучения в ЛД90/30 крыс предварительно облучали в дозе 0,75 Гр, а в течение 5–10 дней до летального облучения ежедневно задавали им 10%-й раствор эраконда с питьевой водой и
кормом в расчете 7–10 мл/кг массы животного.
К настоящему времени накоплен экспериментальный материал, указывающий на возможность повышения радиорезистентности организма путем применения различных химических и биологических средств [1–2].
Одновременно с этим показана необходимость проведения дальнейших работ в перспективном направлении по составлению рецептур из комбинации двух или нескольких радиопротекторов, позволяющих снижать
токсичность одного препарата с помощью другого [3–5]. Это положение было взято во внимание во время
исследований: для повышения радиорезистентности организма крыс изучалось сочетание энергии
γ-излучения и биологического препарата, для чего использовалось предварительное общее однократное
внешнее облучение в низкой дозе и фитопрепарат эраконд. Выбор предварительного облучения в небольших дозах обусловлен тем, что в последнее время уделяется много внимания феномену адаптивного ответа (АО). Известны работы, где авторы изучали предварительное облучение в малых дозах, при этом одни
наблюдали АО [6–7], а другие нет [8–9]. Формирование радиорезистентности у животных отмечено после
хронического воздействия ионизирующего излучения при накоплении суммарной дозы 40-8 сГр [10]. Известно, что многие препараты природного происхождения, обладающие способностью стимулировать уровень
эндогенного фона радиорезистентности организма, активировать антиокислительные и репаративные процессы систем, мобилизовать противолучевые и общебиологические защитные ресурсы организма, являются наиболее признанными радиозащитными и радиотерапевтическими средствами. Ко всему они более
доступны и, как правило, нетоксичны [1; 11].
К нетоксичным препаратам природного происхождения можно отнести и эраконд. В работе [12]
показано, что назначение эраконда более активно восстанавливает иммунную систему у больных инфекционным ринотрахеитом телят. Активирует клеточное звено иммунитета, обладает индуктоинтерфероногенным действием. Препарат имеет важные для иммуномодулятора свойства: естественное происхождение,
способность легко метаболизироваться и выводиться из организма, хорошую совместимость с другими лекарственными средствами, отсутствие сенсибилизации и индуцирования иммунопатологических реакций,
возможность орального метода введения. Ко всему этому эраконд обладает противовирусной активностью,
ингибируя репродукцию вируса гриппа у зараженных животных, «in vivo» обладает способностью индуцировать выработку эндогенного интерферона [13]. Эраконд нашел широкое применение для повышения продуктивности животных и общей сопротивляемости их организма к неблагоприятным фактором окружающей
среды [14–16]. Повышение радиорезистентности лейкоцитов при воздействии ионизирующего излучения у
196
Вестник КрасГАУ. 2008. №4
крыс на фоне применения эраконда отмечено в работе [17]. Что касается применения предварительного
облучения в малых дозах и эраконда для повышения радиорезистентности организма, то такие исследования проводятся впервые.
Учитывая вышеизложенное, целью настоящей работы явилось изучение влияния предварительного
воздействия радиации в низкой дозе и эраконда на выживаемость, клиническое состояние и гемопоэз у повторно облученных летальной дозой лабораторных животных.
Материал и методика исследований. В опытах было использовано 100 белых нелинейных крыссамцов с массой тела 190–200 г. Животных подвергали общему воздействию γ-излучения на установке для
дистанционной γ-терапии «Агат-С» (60Со) в условиях, исключающих взаимную экранизацию, при мощности
дозы 0,6 Гр/мин, расстоянии 75 см от источника излучения. Все крысы были разбиты на группы по 10 штук в
каждой: первая (9,0 Гр – облученный контроль ); вторая (0,75 Гр + 9,0 Гр); третья ( эраконд + 9,0 Гр); четвертая (0,75 Гр + эраконд + 9,0 Гр ); пятая – биологический контроль. Выбор дозы 0,75 Гр обусловлен нашими предварительными исследованиями по установлению радиозащитной эффективности малых доз в
диапазоне 0,25–1,0 Гр.
Во второй и четвертой группах разрыв между первым и вторым облучением составлял 30 суток.
В течение 7–10 суток до воздействия γ-излучения в ЛД90/30 крысы третьей и четвертой групп ежедневно получали 10%-й раствор эраконда с питьевой водой и кормом в расчете 7–10 мл/кг. Эраконд представляет
собой экстракт люцерны посевной (Medicago sativa), полученный при гидробарометрической обработке наземной части растения с добавлением определенного набора микроэлементов. Препарат разработан в
ТОО НВП «АПТ-Экология» (Екатеринбург). Густой экстракт люцерны, приготовленный в соответствии с
ТУ 9337-004-12334249-97, представляет собой пластическую стерильную субстанцию темно-коричневого
цвета, которая при высушивании твердеет. Вкус горьковатый. Хорошо растворим в воде (допускается появление незначительного осадка).
Животных всех групп содержали в одинаковых условиях вивария на стандартном рационе при неограниченном доступе воды. О радиозащитной эффективности предварительного облучения в низкой дозе,
эраконда и последовательного их применения судили по состоянию внешнего вида животных, реакции на
внешние раздражители, проявлению кишечного и геморрагического синдромов, показателю выживаемости и
средней продолжительности жизни (СПЖ) в 30-суточный период наблюдения. Учитывали содержание лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов в периферической крови, общее количество клеток костного мозга и их
разновидности. Кровь для исследования брали при декапитации крыс под эфирным наркозом. Показатели
картины крови, средней продолжительности жизни опытных животных изучали общепринятыми методами.
Общее количество клеток в бедренной кости крыс и их разновидности изучали по методике, описанной в
работе [18]. Статистическую обработку результатов осуществляли по Стъюденту.
Результаты и их обсуждение. В результате исследований установлено, что у большинства крыс 1-й
группы, которая являлась контролем облучения, на 3–5-е сутки отмечалась диарея, животные отказывались
от корма, неадекватно реагировали на внешние раздражители, были вялыми и неподвижными. К 7-м суткам
вокруг глаз и носовых отверстий образовывались коричневые корочки, что свидетельствовало о выраженном развитии геморрагического синдрома. Гибель крыс начиналась с 8-х суток и составила 90% при средней
продолжительности жизни 9,6±2,3 сут. При патологоанатомическом вскрытии трупов павших животных обнаруживались множественные мелкоточечные и разлитые кровоизлияния в легких, селезенке, печени, почках и на всем протяжении тонкого отдела кишечника, что свидетельствовало об острой лучевой болезни тяжелой и крайне тяжелой степени. Как следует из представленной таблицы, у животных группы облученного
контроля (1-я группа) с первых дней после воздействия γ-излучения в дозе 9,0 Гр резко снижалось количество лейкоцитов в крови. На 5-е сутки их количество достигало наименьших значений и насчитывало
0,6±0,07·109/л. Поэтому этот срок исследования лейкоцитов мы сочли наиболее информативным.
У животных, предварительно облученных в дозе 0,75 Гр (2-я группа) без введения эраконда, на 5-е
сутки после повторного воздействия γ-излучения в дозе 9,0 Гр количество лейкоцитов понижалось до
1,2±0,07·109/л, но на 50% было выше облученного контроля. В этот период вялость крыс чередовалась с
адекватной реакцией на внешние раздражители. Признаки диареи присутствовали, но непродолжительное
время, признаки геморрагического синдрома были единичными. Выживаемость крыс данной группы составила 40% при средней продолжительности жизни 17,2±2,6 сут. Гибель животных отмечалась с 12 суток.
197
Ветеринария
Показатели картины крови, выживаемости и средней продолжительности жизни крыс
Показатель
Лейкоциты,
109/л
(5-е сут.)
Эритроциты,
1012/л
(7-е сут.)
Тромбоциты,
109/л
(7-е сут.)
Выживаемость,
сут.
Средняя продолжительность
жизни, сут.
1-я
0,60±0,07*
3,70±0,18*
96±4
10
9,6±2,3
2-я
1,20±0,07**
4,57±0,23**
104±3
40
17,2±2,6
3-я
2,56±0,07**
4,62±0,16**
106±4
40
17,8±4,5
4-я
3,30±0,15**
4,82±0,23**
120±3**
60
22,5±3,2**
8,98±0,15
6,56±0,08
410±17
100
-
Группа
5-я б.к.
* Различия достоверны по сравнению с биологическим контролем при p<0,05.
** Различия достоверны по сравнению с контролем облучения при p<0,05.
У животных, получавших только эраконд (3-я группа) в объеме 7–10 мл/кг, в течение 5–10 суток до
облучения в дозе 9,0 Гр количество лейкоцитов на 5-е сутки было достоверно выше по сравнению с крысами
группы облученного контроля и составляло в среднем 2,56±0,07·109/л. Клинические признаки были схожи с
таковыми у животных группы предварительно облученных в дозе 0,75 Гр. Выживаемость составила 40% при
средней продолжительности жизни 17,8±4,5 сут.
У крыс 4-й группы, которые были предварительно облучены в дозе 0,75 Гр, а затем в течение 10 суток
до летального воздействия радиации получали с питьевой водой и кормом эраконд в дозе 7–10 мл/кг, клиническое проявление острой лучевой болезни было выражено на уровне средней и легкой степени тяжести.
Животные в большинстве оставались чистыми, адекватно реагировали на внешние раздражители, охотно
поедали корм. Случаи диареи были единичными и непродолжительными. Количество лейкоцитов на 5-е сутки после летального облучения находилось в пределах 3,3±0,15·109/л. При патологоанатомическом исследовании павших животных кровоизлияния в органах и тканях регистрировались значительно в меньшей
степени, чем у крыс группы облученного контроля. Выживаемость составила 60% при средней продолжительности жизни 22,5±3,2 сут.
Учитывая то, что убыль эритроцитов и тромбоцитов в периферической крови у облученных животных
происходит несколько позднее, чем лейкоцитов, и связана с разгаром болезни, то результаты исследования
этих показателей через 7 суток после облучения, приведенные в таблице, являются вполне информативными. Из таблицы видно, что содержание эритроцитов у крыс 2–4-й опытных групп было ниже физиологической нормы, но достоверно выше облученного контроля на 23,5, 24,8 и 30,2% соответственно. Выраженность тромбоцитопении в опытных группах была ниже по сравнению с животными группы облученного контроля с достоверной разницей в 4-й группе. Приведенные данные свидетельствуют о радиорезистентном
состоянии гемопоэза у животных данной группы к повторному летальному воздействию γ-излучения в
ЛД90/30. Диагностическая ценность гематологических нарушений, регистрируемых в различные сроки после
облучения, начиная с первичной реакции на облучение, широко используется для оценки как степени поражения системы крови, так и для оценки радиозащитных средств, применяемых для профилактики и терапии
острой лучевой патологии. Наиболее информативными показателями эффективности примененных радиозащитных средств наряду с клинико-гематологическими показателями и выживаемостью будут являться показатели гемопоэза в красном костном мозге. Клетки красного костного мозга считаются «критической» популяцией при воздействии ионизирующего излучения [18] .
На рис. 1–4 представлены результаты влияния предварительного облучения и эраконда на показатели гемопоэза в бедренной кости крыс на 2-е и 8-е сутки после облучения. Вторые сутки характеризуют первичную реакцию на облучение, а восьмые считаются периодом, когда начинаются восстановительные процессы в костном мозге облученных радиацией животных [18–19].
198
Вестник КрасГАУ. 2008. №4
140
120
б.к.
100
1-я группа
80
60
40
2-я группа
3-я группа
4-я группа
20
0
3 сут.
8 сут.
Рис. 1. Динамика общего числа клеток бедренной кости
подопытных крыс (n·106)
Общее количество клеток в бедренной кости необлученных крыс (биологический контроль) колебалось в пределах 131,0±2,7·106. В период первичной реакции на облучение у крыс группы облученного контроля их количество достоверно уменьшалось до минимальных значений (рис.1). Во 2–4-й опытных группах
общее количество клеток костного мозга было достоверно ниже по сравнению с биологическим, но достоверно выше по сравнению с облученным контролем. Обращают на себя внимание процессы, происходящие
на 8-е сутки. Темп восстановления был более выражен в группах подопытных животных (0,75+9,0 Гр;
0,75+эраконд; 0,75+эраконд+9,0 Гр).
30
25
б.к.
20
1 группа
1-я
группа
15
2 группа
2-я
группа
10
3 группа
3-я
группа
5
4 группа
4-я
группа
0
2 сут
8 сут
Рис. 2. Динамика общего количества эритроидных клеток
в бедренной кости крыс (n·106)
Динамика популяции эритроидных клеток (рис. 2) примерно повторяла таковую, характеризующую
общее количество клеток бедренной кости, как в период первичной реакции на облучение, так и на 8-е сутки.
Количество нейтрофильных клеток в бедренной кости крыс биологического контроля составляло порядка 62,8±2,2·106. Спустя 2-е суток после облучения в группе облученного контроля их содержание уменьшалось в 7,7 раза по сравнению с аналогами биологического контроля (рис. 3). Животные 2–4-й групп сравнивались с облученным контролем. Так, во 2–3-й группах этот показатель превышал таковой 1-й группы
примерно в 2 раза, а в 4-й – в 2,3 раза. На 8-е сутки процесс восстановления нейтрофильных клеток был
более выражен у животных защищенных групп.
199
Ветеринария
70
60
б.к.
1-я
1 группа
группа
50
40
2-я
группа
2 группа
30
3-я
группа
3 группа
20
4-я
группа
4 группа
10
0
2 сут.
8 сут.
Рис. 3. Динамика общего количества нейтрофильных клеток
в бедренной кости крыс (n·106)
30
25
б.к.
20
1-я группа
15
2-я группа
3-я группа
10
4-я группа
5
0
2 сут.
8 сут.
Рис. 4. Динамика общего количества лимфоидных клеток
в бедренной кости крыс (n·106)
Общее количество лимфоидных клеток в бедренной кости интактных крыс насчитывалось порядка
26,8±1,5·106. На рис. 4 представлена динамика снижения этих клеток по отношению к биологическому контролю. Глубокое снижение общего числа лимфоидных клеток в бедренной кости крыс при воздействии дозой
9,0 Гр наблюдалось на 2-е сутки. Количество клеток при этом понижалось по сравнению с биологическим
контролем в 22,3 раза. Степень защищенности этих клеток у животных 3–4-й группы по отношению к группе
облученного контроля был соответственно выше в 2,8 и 4,6 раза. Восстановление лимфоидных клеток в
целом происходило медленнее, чем эритроидных и нейтрофильных клеток (рис. 2–3). У животных 3–4-й
группы процесс восстановления был интенсивнее по сравнению со своими аналогами группы облученного
контроля.
Таким образом, результаты опытов на белых беспородных крысах показали, что предварительное
воздействие γ-излучения в дозе 0,75 Гр за 30 суток до повторного облучения в дозе ЛД90/30 формирует АО,
который характеризуется улучшением общего состояния животных, меньшим проявлением клинических признаков геморрагического синдрома, увеличением средней продолжительности жизни животных. Применение 10%-го эраконда в объеме 7–10 мл/кг с питьевой водой и кормом ежедневно за 5–10 дней до воздействия γ-излучения в дозе 9,0 Гр также увеличивает выживаемость крыс до 40% и переводит тяжелую степень
лучевой болезни в среднюю. Последовательное применение предварительного воздействия γ-излучения и
эраконда в указанных временных и дозовых диапазонах сохраняет 60% крыс, подвергнутых повторному воз200
Вестник КрасГАУ. 2008. №4
действию радиации ЛД90/30, облегчает их общее состояние с проявлением клинических признаков, характерных для легкой степени острой лучевой болезни.
У животных, предварительно облученных малыми дозами внешней радиации, процессы кроветворения в период первичной реакции на облучение сохраняются в большей степени, чем у однократно облученных летальной дозой животных с положительной динамикой костномозгового кроветворения в восстановительный период. Различие в кроветворении выражается в более высоком содержании клеток эритроидного,
гранулоцитарного и лимфоидного ряда в костном мозге бедренной кости крыс. Предварительное облучение
и последующее применение эраконда оказывает более выраженный эффект на сохранение и восстановление кроветворных клеток у крыс, подвергнутых повторному облучению в летальной дозе.
Литература
1. Кудряшов Ю.Б., Гончаренко Е.Н. // Радиац. биология. Радиоэкология. – 1999. – Т.39. – № 2–3. – С. 197–210.
2. Ильин Л.А., Андрианова И.Е., Глушков В.А. [и др.] // Радиац. биология. Радиоэкология. – 2004. – Т. 44. –
№ 5. – С. 547–549.
3. Владимиров, В.Г. Радиозащитные рецептуры: Оптимизация состава и механизма действия / В.Г. Владимиров, Г.А. Поддубский, Г.И. Разоренов. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. – 186 с.
4. Грачев С.А., Свердлов А.Г., Никанорова Н.Г., Тимошенко С.И. // Радиац. биология. Радиоэкология. –
1999. – Т.39. – № 2–3. – С. 261–263.
5. Гончаренко Е.Н., Кудряшов Ю.Б. // Радиац. биология. Радиоэкология. – 1996. – Т.36. – Вып.4. – С. 573–586.
6. Котеров А.Н., Никольский А.В. // Радиац. биология. Радиоэкология. – 1999. – Т.39. – № 6. – С. 648–662.
7. Булдаков, Л.А. Радиационное воздействие на организм: положительные эффекты / Л.А. Булдаков,
В.С. Калистратова. – М.: Информ-Атом, 2005. – 246 с.
8. Фоменко Л.А., Кожановская Я.К., Газиев А.И. // Радиобиология. – 1991. – Т.31. – Вып. 5. – С. 709–715.
9. Ульянова Л.П., Будагов Р.С. // Радиац. биология. Радиоэкология. – 1997. – Т.37. – Вып.5. – С. 735–739.
10. Мирзоев Э.Б., Шевченко А.С. // Радиац. биология. Радиоэкология. – 1997. – Т.37. – Вып. 2. – С. 143–147.
11. Гончаренко, Е.Н. Гипотеза эндогенного фона радиорезистентности / Е.Н. Гончаренко, Е.Н. Кудряшов. –
М.: Изд-во МГУ, 1980. – 176 с.
12. Гизатуллина, Ф.Г. Коррекция естественной резистентности животных при патологиях в экологически
неблагополучных условиях Южного Урала / Ф.Г. Гизатуллина. – Троицк: Изд-во УГАВМ, 2006. – 196 с.
13. Слободенюк, А.В. Применение фитопрепарата эраконд для профилактики и лечения гриппа и других
ОРЗ / А.В. Слободенюк, Ю.В. Григорьева // Питание и здоровье: мат-лы регион. науч.-практ. конф. –
Екатеринбург, 1999. – С. 81–83.
14. Сунагатуллин Ф.А. // Ветеринария. – 1996. – №11. – С. 43–45.
15. Таирова А.Р. // Ветеринарный врач. – 2001. – № 2 (6). – С. 50–52.
16. Рахматуллин Э.К., Аникина Г.В., Гизатуллина Ф.Г. // Вестн. РАСХН. – 2002. – № 3. – С. 75–77.
17. Сафонова, В.А. Динамика общего числа лейкоцитов крови крыс при облучении на фоне применения
эраконда / В.А. Сафонова, О.Н. Старых // Вестн. ветеринарии. – 2002. – Вып.5. – С. 187–189.
18. Горизонтов, П.Д. Стресс и система крови / П.Д. Горизонтов, О.И. Белоусова, М.И. Федотова. – М.: Медицина, 1983. – 240 с.
19. Дешевой Ю.Б., Мороз Б.Б., Лырщикова А.В., Лебедев В.Г. Нарушения в системе крови при воздействии
ионизирующей радиации в низкой дозе в зависимости от длительности эмоционального стресса
/ Ю.Б. Дешевой [и др.] // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2002. – Т.42. – № 4. – С. 384–389.
201