Эфирные масла при длительном воздействии малых радиационных доз
Работа выполнена на мышах-самцах гибридов FL(CBAЧC57BL6) массой 16—18 г. Животных содержали в условиях вивария при смешанном освещении на стандартной диете.
Гуморальный иммунный ответ оценивали по числу антителообразующих клеток в селезенке на 5-е сутки после иммунизации. Использовали метод локального гемолиза в геле агарозы (Ерне и Нордин). Учитывали число АОК на всю селезенку и на 10 6 спленоцитов. В качестве антигена использовали тимусзависимый антиген — эритроциты барана в оптимальной дозе (2-108 клеток на мышь). Антиген вводили внутривенно в 0,5 мл среды 199.
Облучение экспериментальных животных выполняли на аппарате РУМ-17. Источник излучения Со-60, фокусное расстояние — 15 см, фильтры — Аl и Сu . Мощность облучения — 108 R в 1 мин.
При анализе радиопротекторного действия РАВ их ингалировали животным, помещенным в замкнутое пространство. Время ингаляции — 20 мин. С помощью ароматизатора-дозатора создавали заданную концентрацию 0,2; 0,4; 0,6 мг/м.куб. В качестве РАВ использовали композицию (лаванда, пихта, мята, базилик, жасмин).
Условия эксперимента: реакция гуморального иммунного ответа на дозированное внешнее облучение в малых дозах; динамика силы иммунного ответа у мышей, перенесших облучение в дозе 0,2 Гр; радиопротекторный эффект РАВ при дозированном хроническом облучении в малых дозах.
На первом этапе исследования была выявлена зависимость силы иммунного ответа от дозы облучения. При этом исследовали реакцию гуморального компонента иммунного ответа на дозированное внешнее облучение в малых дозах. В качестве контрольных животных были использованы интактные мыши, ибо манипуляции, связанные с облучением (подсадка мышей в контейнеры и пр.), существенно не влияли на иммунный ответ (табл. 14).
Оказалось, что однократное внешнее облучение в малых дозах способно изменить иммунный ответ (табл. 15).
Облучение в дозах 0,4 и 0,6 Гр приводило к супрессии иммунного ответа, а облучение в дозе 0,2 Гр не сопровождалось ограничением накопления АОК. Однако последующие исследования показали, что облучение, даже однократное в допустимой дозе аварийного обслуживания, сопровождается угнетением антителообразования в динамике пострадиационного периода (табл. 16).
Таблица 14. Гуморальный иммунный ответ на эритроциты барана ннтактных мышей и мышей, подвергнутых ложному облучению
| Группа животных | Число опытов (и мышей) | Количество АОК | |
| на селезенку | на 106 спленоцитов | ||
| Интактные | 2(11) | 46 282 | |
| Ложнооблученные | 2(10) | 48 183 |
Таблица 15. Реакция гуморального компонента иммунного ответа на однократное дозированное внешнее облучение в малых дозах
| Группа животных | Число опытов (и мышей) | Количество АОК | |
| на селезенку | на 106 спленоцитов | ||
| Интактные | 2(13) | 36 303 | |
| Доза 0,2 Гр | 2(12) | 33 164 | |
| Доза 0, 4 Гр | 2(12) | 22 676 | |
| Доза 0, 6 Гр | 2(11) | 23 288 |
Таблица 16. Динамика силы иммунного ответа у животных, перенесших внешнее равномерное облучение в дозе 0,2 Гр
| Сутки послеоблучения | Группа животных | Число опытов (и мышей) | Количество АОК | |
| на селезенку | на 106 спленоцитов | |||
| Контроль Опыт | 2(11) 2(12) | 33 474 29 922 | 99 130 | |
| Контроль Опыт | 2(10) 2(10) | 25 276 11 053 | 51 29 | |
| Контроль Опыт | 2(11) 2(10) | 19 520 41 114 | 104 308 |
Супрессия гуморального иммунного ответа после однократного внешнего облучения в дозе 0,2 Гр была зарегистрирована на 4-е сутки пострадиационного периода.
На втором этапе исследования животных ежедневно подвергали воздействию ионизирующего излучения в течение 20 дней до суммарной дозы, равной эффективной допустимой дозе аварийного обслуживания человека, способной, судя по представленным выше данным, обусловить развитие иммунодепрессии (0,2 Гр), отчетливо регистрируемой на 4-е сутки пострадиационного периода. Мышей опытной группы перед облучением ингалировали композицией в течение 20 мин в заданных концентрациях. В качестве контроля использовали животных, получивших только ингаляцию. Иммунизацию проводили по схеме на 7-е, 15-е и 21-е сутки. Опыт дублирован. В использованных группах мышей число животных колебалось от 10 до 14.
Хроническое дозированное облучение в течение 20 дней до суммарной дозы, равной эффективной допустимой дозе аварийного обслуживания человека, сопровождалось иной динамикой модуляции функции иммунной системы по сравнению с таковой при однократном облучении в равной дозе (0,2 Гр).
Супрессия антителообразования в ответ на антигенную стимуляцию эритроцитами барана при хроническом дозированном облучении регистрировалась в тот период, когда при остром однократном облучении наблюдается стимуляция гуморального иммунного ответа, в частности на 7—8-е сутки. Очевидно, репаративные процессы в иммунной системе при хроническом дозированном облучении, имеющие клеточную природу, оказывались существенно подавленными. Ингаляция композицией РАВ в дозах 0,4 и 0,6 мг/м.куб. способна обеспечить иммунопротективный эффект, возможно, через стимуляцию репаративных процессов. В селезенке мышей, получавших ингаляции, накапливалось достоверно большое АОК по сравнению с их числом у мышей, подвергнутых только облучению. На 15-е сутки хронического дозированного облучения различия не столь демонстративны.
В основе феномена стимуляции антителогенеза при дозированном хроническом равномерном облучении, регистрируемого по числу АОК на миллион спленоцитов на 15-е сутки облучения, лежит, возможно, не только стимуляция репаративных процессов, например усиленная миграция стволовых кроветворных клеток в органы иммуногенеза из костного мозга, но и угнетение Т-супрессоров. Следовательно, есть основание предположить, что ингаляции могут реализовать свой иммунопротективный эффект не только на уровне стволовой кроветворной клетки, но и на уровне регуляторных популяций Т-лимфоцитов, снимая, например, ограничение функции Т-лимфоцитов-супрессоров. С достоверностью можно только сказать, что ежедневные ингаляции композицией в дозах 0,4—0,6 мг/м.куб. в течение 7 дней до иммунизации и 5 дней после иммунизации способны обеспечить иммунопротективный эффект при хроническом равномерном дозированном облучении малыми дозами, не превышающими суммарной дозы 0,12 Гр.
Эфирные масла и резервные возможности костного мозга животных при хроническом радиационном облучении. В работе использованы самцы мышей гибридов FL(CBAЧC57BL6) 3-месячного возраста. Хроническое радиационное облучение в малых дозах воспроизводили на аппарате РУМ-17 ежедневно в дозе 0,2 Гр в течение 25 дней. Все животные были разделены на три группы: 1-я группа — интактные мыши, 2-я группа — контрольные (подвергнуты только облучению), 3-я группа — опытные (получавшие сразу после облучения ингаляции РАВ). Ингаляции проводили в течение 20 мин вгерметически замкнутом объеме. Использовали природную концентрацию РАВ — 0,2 мг/м.куб. В качестве ароматического вещества применяли масло лаванды. Из каждой группы для исследования брали по 5 мышей.
Исследовали периферическую кровь. Каждые 5-е сутки учитывали число лейкоцитов, эритроцитов, подсчитывали лейкоцитарную формулу. Кровь забирали при декапитации.
Прежде всего следует отметить, что не только однократное внешнее облучение в допустимой дозе аварийного обслуживания (0,2 Гр) сопровождается модуляцией гуморального иммунного ответа в динамике пострадиационного периода: в первые 4 сут регистрируется его снижение, а на 8-е сутки — повышение. Ежедневные воздействия ионизирующим излучением до суммарной дозы, которая в 3 раза меньше 0,2 Гр, ограничивают регенеративную способность костного мозга как источника иммунокомпетентных клеток и иммуногенез (табл. 17).
Таблица 17. Гуморальный иммунный ответ на эритроциты барана у мышей, перенесших хроническое дозированное равномерное облучение в суммарной дозе 0,07 Гр
| Период исследования (сутки) | Группа животных | Число опытов (и мышей) | Количество АОК | |
| на селезенку | на 106 спленоцитов | |||
| 7—8-е | Контроль Опыт | 2(12) 2(11) | 18 067 7600 | 129 60 |
С учетом приведенных данных не вызывает сомнений, что использование в дальнейших исследованиях хронического дозированного равномерного облучения малыми дозами (в частности, ежедневное облучение в дозе 0,2 Гр) в течение 25 дней можно рассматривать в качестве модели хронической лучевой болезни. Гематологически она проявляется постепенно развивающейся лейкопенией, эритроцитозом, абсолютной лимфопенией (табл. 18) и ограничением резервных возможностей костномозгового кроветворения, например в условиях повышенной нагрузки на эритропоэз, индуцированной гипоксической гипоксией (табл. 19).
РАВ в природных концентрациях заметно «снимают» отмеченные патологические сдвиги, что наиболее отчетливо проявляется с 20-х суток наблюдения (табл. 20). На 25-е сутки показатели крови мышей опытной группы практически не отличаются от таковых интактных мышей.
Эффект РАВ реализуется на уровне костного мозга, ибо резервные возможности его у этой группы мышей сохраняются, о чем свидетельствует усиление эритропоэза в ответ на гипоксическую гипоксию. В контрольной группе количество эритроцитов в периферической крови животных после гипоксии не изменяется, в то время как в опытной группе регистрируется достоверное увеличение числа эритроцитов (табл. 21).
Таблица 18. Показатели клеточного состава периферической крови мышей при хронической лучевой болезни
| Сутки от начала облучения | Группа животных | Показатели крови | ||
| лейкоциты, 109/л | эритроциты, 1012/л | лимфоциты, 109/л | ||
| 5-е | Интактные Контрольные | 6,05 6,5 | 3,9 3,6 | 3,33 3,57 |
| 10-е | Интактные Контрольные | 9,3 7,2 | 4,7 5,3 | 5,3 3,8 |
| 15-е | Интактные Контрольные | 6,1 6,2 | 4,4 7,5 | 3,2 3,2 |
| 20-е | Интактные Контрольные | 7,0 3,5 | 2,9 5,3 | 3,9 1,9 |
| 25-е | Интактные Контрольные | 5,3 2,8 | 3,4 6,9 | 3,8 1,7 |
Таблица 19. Количество эритроцитов в периферической крови мышей интактной и контрольной групп, перенесших гипоксическую гипоксию
| Период исследования | Группа животных | Количество эритроцитов, 1012/л |
| Исходный | Интактные Контрольные | 3,9 5,6 |
| 5-е сутки после гипоксии* | Интактные Контрольные | 4,7 5,3 |
* Гипоксическую гипоксию воспроизводили «поднятием» мышей в барокамере на «высоту» 10 000 м с «площадкой» в течение 5 мин.
Таблица 20. Показатели клеточного состава периферической крови мышей при сочетанном действии иронического облучения и ингаляции РАВ
| Сутки от начала облучения | Группа животных | Показатели крови | ||
| лейкоциты, 109/л | эритроциты, 1012/л | лимфоциты, 109/л | ||
| 20-е | Интактные Контрольные Опытные | 7,0 3,5 4,4 | 2,9 5,2 4,7 | 3,9 1,9 2,9 |
| 25-е | Интактные Контрольные Опытные | 5,3 2,8 5,8 | 3,4 6,9 4,7 | 3,8 1,7 3,1 |
Таблица 21. Количество эритроцитов в периферической крови мышей опытной и контрольной групп, перенесших гипоксическую гипоксию
| Период исследования | Группа животных | Количество эритроцитов, 1012/л |
| Исходный | Интактные Контрольные Опытные | 3,9 5,6 5,3 |
| 5-е сутки после гипоксии | Интактные Контрольные Опытные | 4,7 5,3 6,9 |
Таким образом, РАВ обладают радиопротекторными свойствами. Последнее реализуется на уровне костномозгового кроветворения; очевидно, основной мишенью радиопротекторного действия РАВ являются плюрипотентная стволовая клетка или ее ближайшие потомки — коммитированные клетки-предшественники.