Введение к работе
Актуальность исследования. Применение ядерной онергИи в хозяйственной, военной, медицинской, .исследовательской и других сферах деятельности человека, опасность возникновения атомных катастроф, реальность которых показали события на' Южном Урале в 1957 году и в Чернобыле в 1986 году, глобальные масштабы радиационного загрязнения остро поставили вопрос об оценж-и прогнозировании состояния здоровья людей, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации. Особого внимания, заслуживает проблема влияния облучения на репродуктивную систему родителей и реализации лучевых нарушений в потомстве в ряду поколений.
Несмотря на успехи, достигнутые отечественными и зарубежными учеными за 90-летнюю историю изучения эффектов радиационных воздействий на яичники и семенники (Лондон Е. С. ,1903; Albers-Schone-berg Н. Е. ,1903), достигнутый уровень знаний не дал однозначного научного прогноза последствий для потомства облучения родителей в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Возникла настоятельная необходимость в новых фундаментальных исследованиях, которые могут не только существенно дополнить фактологическую базу данных, но и выявить общие закономерности и особенности в реализации лучевых эффектов-у потомства облученных родителей.
Многочисленными экспериментальными и клиническими исследованиями достаточно хорошо изучены непосредственные эффекты облучения репродуктивных органов, в меньшей степени - отдаленные (генетические) эффекты лучевого воздействия на гаметы одного из родителей, и практически не изучены последствия для онтогенеза потомства облучения и мужских, и женских половых клеток на различных стадиях гаметогенезе, т. е. при облучении обоих родителей в различные сроки до зачатия (в Юмо-Уральском регионе, прилегающем к ПО "Маяк", число семей, в которых радиационному воздействию подверглись оба супруга, составило 62,8% (КосенкоМ.М. и соавт., 1992).
Высокая радиопоражаемость мужских и женских половых клеток определяет актуальность и проблемы защиты их от ионизирующих воздействии с целью снижения лучевых нарушений ь потомстве.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего диссертационного исследования явилось изучение последствий для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого поколения облучения половых клеток обоих родителей на различных стадиях гаметогенеза, преимущественного постлучевого вклада квэдого из них в состояние потомства к эффективности применения лротиволучоЕой защиты мексамином половых клеток родителей для снижения лучевой патологии у потомства.
Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи:
а) изучены последствия для антенатального и постнатального
онтогенеза потомства первого поколения облучения в доэпч 2, 3
и 4 Гр половых клеток каждого из родителей (сакцоБ и самок крыс
Вистар), находящихся на различных стадиях гаметогенеза;
б) изучены последствия для антенатального и постнатального
онтогенеза потомства первого поколения облучения в дозах «?, 3
и 4 Гр половых клеток обоих родителей на различных стадиях гаме
тогенеза;
в) оценен преимущественный вклад кэдцого из облученных роди
телей в последствия для антенатального и постнатального онтогене
за потомства первого поколения при участии в оплодотворении поло
вых клеток, подвергнутых радиационному воздействию на наиболее
радиопоракаемых стадиях гаметогенеза;
г) исследована возможность снижения лучевых нарушений е по
томстве, ПОЛУЧеННОМ1 ОТ ОбОИХ ОбЛуЧеННЫХ родителей, С ПОМОїЦЬЮ мек-
самина, как наиболее распространенного и хорошо изученного при защите половозрелых млекопитающих радиопротектора, разрешенного Фармакологическим комитетом Минздрава к клиническому применению.
Научная новизна. Решенные в настоящем исследовании вопросы представляют научный интерес как новые фундаментальные знания об общих закономерностях и особенностях реализации радичцконно-индуцированных в гаметах обоих родителей лучевых э^октон в онтогенезе потомства первого поколения, а также о преимугествс-нмооти постлучевого вклада одного из родителей в последствия для потом ства в зависимости от стадии гаметогенеза, на которой н.чходіш'.сь мужские и женские половые клетки, участвующие в оплодотворении, в
момент радиационного воздействия.
Впервые в рамках единого .комплексного исследования получены данные о последствиях дли антенатального и постнатаіького' развития потомства первого поколения облученил половых клеток обоих родителей на различных стадиях гаметогенеза. Определены стадии спермато- и оогенеза гамет, участвующих в оплодотворении, радиационное воздейотвие'на которые приводит к наиболее,существенным отклонениям от нормы в онтогенезе потомства первого поколения.
Полученные данные о преимущественном поотлучевом вкладе одного из родителей в состояние потомства приоритетны; впервые до-1 казана возможность вэаимоусиления наблюдаемых эффектов - синергизма, а также зависимость наблюдаемых явлений от стадии гаметогенеза, иа которой-половые клетки обоих родителей подверглись радиационному .воздействию. Синергизм лучевых эффектов в потомстве первого поколения, подтверждаемый ьеэ'йекгивнортыо радиопротектора для его зашиты от лучевой патологии (мексамик был эффективен, если радиационному воздействию подвергался только один из родителей) , показывает качественное своеобразие 'наблюдаемых явлений при облучении гамет обоих родителей и диктует необходимость отработки экспериментальных моделей, адекватных радиационно-экологической ситуации, сломившейся в ряде регионов страны, при изучении генетических эффектов, ионизирующих йьлучений.
Приоритетными являются и данные о неэффективности применения мексамина с целью снижения лучевых нарушений в онтогенезе потомства первого поколения при облучении обоих родителей в различные сроки до вачатия.-
Методология комплексного онтогенетического подхода, реализованная в эксперименте, позволила проследить состояние потомства на различных этапах развития (аачатие, эмбриональный и плодный периоды антенатального.онтогеяева и ранний постнатальный онтогенез) и показать решающую .роль процессов, происходящих в эмбриогенезе, для выживаемости потомства первого поколения.
Основные положения, выносимые на защиту.
і. Последствия для антенатального и постнатального онтогенеза потомства первого' поколения зависят от стадии гаметогенезз. на второй пэповыэ клетки обоих родителей подверглись радиационному
воздействию.
-
Наиболее существенные отклонения от нормы в антенатальном и псстнаталъном онтогенезе потомства первого поколения наблюдаются при участки в оплодотворении женеклх половых клеток, ООДУЧг'НЧЫХ на стадии зрелых ооцитов, и мужских половых клеток, подвергнутых радиационному воздействию на стадиях сперматид и зрелых сперматозоидов.
-
Преимущественная роль облучения самок в госле/к'тбсгх для потомства от- обоих облученных родителей проявляется при радиацит онном воздействии на зрелые ооциты, при этом происходит усиление наблюдаемых эбфектов (синергизм), а преимущественная роль самцов - при радиационном воздействии на созревающие ооциты.
-
Meксамин не предотвращает лучевые нарушения у лотсхютва первого поколения обоих облученных родителей.
Научно-практическая значимость работы. Работа посвящена, в основном, решению ряда вопросов фундаментальной проблемы биологического действия ионизирующих излучений на мужской и женский гаметогенез и реализации лучевых нарушений в онтогенезе потомства. Общие закономерности и особенности в реализации последствий для потомства обоих облученных родителей, обусловленные различиями в сроках пострадиационного зачатия, позволят более точно прогнозировать генетические последствия воздействия ионизирующих излучений. Преимущественная роль постлучевого состояния самок при облучении зрелых ооцитов (а именно это наиболее реально для зюэншн) в последствиях для потомства, возможность усиления лучевых эффектов, а такте другие еыводы, сделанные в настоящей диссертации, могут быть полезны при'разработке основ санитарно-гигиенических и медико-генетических консультаций для семей и граждан, подвергшихся радиационному воздействию, принимавших участие в ликвидации последствий атомных аварий, а также работающих в условиях профессиональной радиационной вредности. Это даст возможность научно обосновать разумные сроки возможного пострадиационного зачатия, соблюдение которых позволит снизить вероятность лучевой патологии у потомства, и соотнести с определенной группой риска детей, родившихся от облученных родителей. Отсутствие полода.тельнш результатов при применении фармакопейного и табельного радиопрот'-г.-
- с -
тора - мексамика требует дальнейшего целенаправленного поиска новых средств защиты потомства от генетических эффектов при лучевом воздействии на половые клетки обоих родителей.
Публикация и апробация работы. Результаты исследований по материалам диссертации опубликованы в 8 научных работах. Основные положения диссертации доложены на конференции "Радиационные поражения и перспективы развития средств индивидуальной защиты от ионизирующих излучений" (Москва.1991);. на конференции Содружества Независимых Государств "Актуальные'проблемы влияния ионизирующих излучений на репродуктивную функцию" (Обнинск,1992).
Диссертация апробирована на межлаборатооной научной конфе
ренции экспериментального радиологического сектора . Медицинского
радиологического научного центра Российской АМН 30 сентября
1992 Г. .; .
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методик исследования, а также 3 глав, содержащих собственные экспериментальные данные и их обсуждение, выводов и указателя цитируемой литературы. Работа изложена на 303 стр. машинописи, иллюстрирована 49.таблицами и 24 рисунками. Список датированной литературы содержит 291 источник, из которых 173 принадлежит отечественным и 118 - зарубежным авторам.
