Действие ионизирующей радиации на зародыш и плод. Эффект облучения мышей на разных стадиях внутриутробного развития. Последствия облучения эмбриона человека.

Данные о действии ионизирующих излучений на эмбрион и плод человека получены в результате изучения последствий лучевой терапии (при облучении области живота беременных) и исследовании детей, подвергшихся внутриутробному облучению. Вывод был таким - радиочувствительность плода высокая и она тем больше, чем он моложе. Крайней высокая радиочувствительность организма в антенатальном, внутриутробном периоде развития легко объяснима, т.к. в это время он представляет собой конгломерат из делящихся и дифференцирующихся клеток, обладающих наибольше радиочувствительностью. У выживших детей, подвергшихся радиации, проявляются уродства, задержки развития (физического и умственного). Наиболее частные последствия – микроцефалия, гидроцефалия и аномалии развития сердца. Все пороки объединяются термином тератогенные эффекты. Данные эффекты относятся к разновидности соматических, т.к. они возникают у ребёнка в результате его непосредственного облучения в состоянии эмбриона или плода. В зависимости от времени закладки, формирования и дифференцировки тех или иных тканей, органов или систем, любая из них может оказаться крайне радиочувствительной. Уже в дозах облучения 0,5 – 2 Гр частым последствием является отсутствие ЦНС у эмбриона. Исходя из этого справедливо считать эмбрион и плод самым радиочувствительными стадиями развития любого организма. Различают 3 основных периода внутриутробного развития организма, в течение которых изучают повреждающее действие ионизирующих излучений: до имплантации, период основного органогенеза, плодный период. Кроме того, эмбриогенное действие радиации изучают при облучении самок перед оплодотворением. Такое облучение вызывает гибель эмбрионов вследствие летального повреждения яйцеклетки. Повреждения зародыша может быть вызвано не только прямым действием ИИ на него, но и являться следствием изменений, происходящих в организме матери. Имеется ряд наблюдений, когда облучение беременных женщин или животных производилось таким образом, что плоды были защищены от прямого действия ИИ, однако у них наблюдались патологии. В результате установлено, что состояние материнского организма имеет значение в механизме повреждения зародыша.

Эффект облучения мышей на разных стадиях внутриутробного развития. Механизм повреждающего действия ИИ на плод был изучен экспериментально. Показано, что эмбриогенное действие является преимущественно прямым, возможность дистанционного влияния на нарушение развития плода составляет не более 5 % от общего повреждающего действия радиации. Л. Рассел отметил, что заметные отклонения эмбриона от нормы могут быть легко вызваны на 7-8 сутки беременности облучением в дозах 0,1-0,25 Гр, на которое материнский организм не реагирует. По наблюдениям Пионтовского, изменения, возникающие в нейробластах зародыша, обнаруживаются уже через 2 ч после облучения. О непосредственном травмирующем действии радиации на эмбрион свидетельствует прямая зависимость тератогенного эффекта от степени радиочувствительности эмбриона, определяемая радиочувствительностью конкретных систем на разных стадиях развития. Эмбрионы до имплантации (на 5-е сутки) наиболее радиочувствительны к облучению – от 80 до 40 % из них погибают до рождения. Выжившие эмбрионы обычно не имеют заметных уродств. В период с 6,5-12,5 сутки, облучение вызывает наибольшую частоту уродств при минимальной внутриутробной смертности и наибольшей гибели новорождённых. При дозе 2 Гр гибель бывает наивысшей, если облучение происходит в период от 9,5 до 10,5 сут и не отличается от контроля при облучении до 7.5 или после 11,5. Таким образом, период основного органогенеза (6,5-12,5 с) следует рассматривать как наиболее радиочувствительный для большинства органов и систем организма.

Последствия облучения эмбриона человека. Аномалии развития плода человека, вызываемые ИИ, экспериментально удаётся воспроизвести при облучении эмбриона мыши на сравнимых стадиях развития. Период наибольшей радиочувствительности эмбриона человека сильно растянут во времени. Он начинается с зачатия и кончается 38-ми сут после имплантации. В этот период у эмбриона начинают формироваться зачатки всех органов посредством быстрой дифференцировки из клеток первичных типов. Так как переход любой клетки из эмбрионального состояния в состояние зрелости – наиболее радиочувствительный период её формирования, все ткани в это время оказываются высоко радиочувствительными. Мозаичность процесса дифференцировки эмбриона и связанное с этим процессом изменение числа наиболее радиочувствительных клеток определяют степень радиочувствительности той или иной системы или органа. Поэтому фракционированное облучение плода приводит к более тяжёлым повреждениям, так как воздействие захватывает разнообразные типы зародышевых клеток и их различное распределение, что вызывает повреждение большого количества зачатков органов, находящихся на критических стадиях развития. Приблизительно через 40 сут после зачатия грубые уродства вызвать трубно, а после рождения- невозможно. Степень проявления аномалий и их особенности соответствует ожидаемым. Так, согласно одному из обследований, у 30 женщин, находившихся в 2 км от эпицентра взрыва и имевших серьёзные симптомы лучевого поражения, примерно в половине случаев отмечена внутриутробная смертность плода, гибель новорождённых или младенцев, а у 4 из выживших детей наблюдалась умственная отсталость. Наибольший риск развития умственных расстройств наблюдается при облучении плода в период от 8 до 15 нед после зачатия. Облучение эмбриона в малых дозах может вызвать такие функциональные изменения в клетке, которые невозможно зарегистрировать современными методам исследования, но которые способствуют развитию болезненного процесса через много лет после облучения. Облучение эмбриона в первые 26 нед при дозе >0,1 Гр чревато рождением неполноценных детей. Облучение эмбриона человека в период первых двух месяцев ведёт к 100%-му поражению, от 3 до 5 меся – к 64, в период от 6 до 10 месяцев - к 23% поражения эмбрионов.