Облучение - эмбрион
Cтраница 1
Облучение эмбриона или плода приводит к изменениям, которые характерны не только для действия ионизирующего излучения. При атом имеется в виду действие радиомиметических средств ( триэтиленме-ламина и азотистого иприта), а также ряд определенных условий, например нарушение баланса витамина А, которые могут вызвать такие же типы поражения. Однако из всех внешних воздействий или условий проникающее ионизирующее излучение, по-видимому, наиболее опасно, и к действию ионизирующей радиации эмбриональные закладки оказываются наиболее чувствительными. Если принять во внимание, что нейтрон взрослого организма может перенести облучение в дозе 10 000 р, а нейробласт, из которого он развивается, может быть разрушен дозой 25 - 40 р, можно понять, что ионизирующее излучение представляет наибольшую смертельную опасность для дифференцирующихся клеток, которые обычно обнаруживаются только в эмбрионе, где они встречаются в большом количестве. [1]
Облучение эмбриона кальмара ( Loligo peali) в дозе 25 000 р вызывает освобождение его от студенистой оболочки, а воздействие в дозе 50 000 р вызывает 100 % - ное вылупление личинок. Это ускорение вылупления вызывается набуханием студенистой оболочки и прорыванием ее под действием рентгеновского излучения, в результате чего освобождается подвижная личинка. Такой эмбрион может вынести облучение в дозе до 200 000 р и после воздействия выживает в течение по крайней мере четырех дней. Кальмар обладает хорошо развитыми глазами того же типа, что и у позвоночных, отличающимися сильной фототропической реакцией, однако доза 100 000 р почти немедленно уничтожает этот тропизм у многих личинок, а после воздействия в дозе 200 000р 100 % личинок, которые продолжают двигаться, не реагирует на свет. После такого облучения хроматофоры остаются увеличенными. [2]
Естественен большой интерес к биологическим последствиям облучения эмбрионов в матке в основном из-за широкого использования ультразвуковых диагностических приборов в акушерстве. Были проведены исследования тератогенных и генетических эффектов, а также эволюционных изменений. [3]
В то же время, при облучении эмбрионов мышей на стадии 2 - 8 клеток показано, что число клеток с микроядрами не подчиняется распределению Пуассона. Поскольку отношение нормохромных к полихроматическим эритроцитам соответствует нормальному распределению, а возникновение нормохромных эритроцитов с микроядрами соответствует биноминальному распределению, незнание этих закономерностей может при микроядерном тестировании мутагенов на эритроцитах значительно исказить наблюдаемую картину. В различных исследованиях у каждого из анализируемых животных изучают от 500 до 3000 клеток. Спонтанный уровень клеток с микроядрами в костном мозге мышей может колебаться в значительных пределах. Корреляционный анализ свидетельствует о существовании периодов, когда отчетливо прослеживается связь между солнечной активностью и уровнем эритроцитов с микроядрами в костном мозге мышей. [4]
Пикноз или кариорексис в клетках с быстро протекающими процессами деления у эмбриона на ранней стадии развития может возникать немедленно после лучевого воздействия, но развитие эмбриона никогда не прекращается внезапно, и признаки нарушения развития не выявляются до определенного периода после облучения. Наиболее частыми типами нарушений развития, вызываемых облучением эмбриона земноводных на ранней стадии развития в дозе 180 р и выше, являются следующие: а) пикноз и кариорексис дифференцирующихся клеток ( или оба вместе или в отдельности); б) экзогаструляция; в) отек; г) остановка в росте; д) микроцефалия; е) искривление; ж) анейрогенное развитие и з) бесструктурное развитие. [5]
Для выяснения механизмов действия радиации на этот фермент в лаборатории А. М. Кузина были проведены детальные исследования с использованием мембранных препаратов из печени эмбрионов крыс. Показано, что спустя 10 и 60 мин после облучения 20-днев-иых эмбрионов in utero в дозе 2 5 Гр базальная активность аденилатциклазы составляла соответственно 130 и 230 % контрольного значения. [6]
Кроме того, эмбрион более чувствителен к ионизирующему излучению, чем любая последующая стадия онтогенеза данного вида. Некоторые отклонения от нормы, дефекты и уродства можно вызвать путем облучения эмбриона или плода в относительно небольших дозах, но такие эффекты невозможно вызвать облучением взрослого организма независимо от использованного уровня облучения. Например, пожалуй, наиболее обычным последствием облучения эмбриона является микроцефалия или отсутствие центральной нервной системы, но эти явления никогда нельзя вызвать во взрослом организме при помощи любых доз. Поэтому справедливо будет считать эмбрион и плод наиболее радиочувствительными стадиями во всей истории жизни любого организма. [7]
После 13 5 дня уже снова становится трудно вызвать образование уродств посредством облучения, и, таким образом, период 6 5 - 12 5 дня следует рассматривать как наиболее чувствительный для большинства систем органов и возникновения уродств. Смертность новорожденных после облучения в дозе 200 р бывает наивысшей при воздействии в период от 9 5 до 10 5 дня, но не отличается от контроля при облучении в период до 7 5 дня или после 11 5 дня. Однако облучение эмбриона в возрасте 11 5 дня вызывает наибольшее понижение веса животных при рождении. [9]
Если для развития макроскопической картины рака у человека после воздействия какого-либо раздражителя, например ионизирующего излучения, требуется от 17 до 35 лет, то будет ли латентный период так же продолжителен, когда облучению подвергается более радиочувствительная система организма эмбриона или плода. До какой степени, например, может внутриутробное облучение в малых дозах при пельвиметрии быть причиной различий в частоте случаев лейкемии у детей и взрослых. Важно определить последствия облучения эмбриона и плода, как это пытаются делать для взрослого организма. [10]
Прямой контраст с приведенными выше наблюдениями составляют Специальные сообщения о вредных действиях ионизирующей радиации на эмбрион и плод. Далее утверждается, что облучение эмбриона в период первых двух месяцев ведет к 100 % - ному поражению; облучение в период от трех до пяти месяцев вызывает 64 % - ное и в период от 6 до 10 месяцев - 23 % - ное поражение эмбриона. Большое значение для надлежащей оценки подобных данных будут иметь очень подробные и точные сообщения радиологов о факторах облучения и вероятной дозе воздействия, что в конце концов приведет к получению надежных данных относительно облучения эмбриона и плода человека. [11]
Кроме того, эмбрион более чувствителен к ионизирующему излучению, чем любая последующая стадия онтогенеза данного вида. Некоторые отклонения от нормы, дефекты и уродства можно вызвать путем облучения эмбриона или плода в относительно небольших дозах, но такие эффекты невозможно вызвать облучением взрослого организма независимо от использованного уровня облучения. Например, пожалуй, наиболее обычным последствием облучения эмбриона является микроцефалия или отсутствие центральной нервной системы, но эти явления никогда нельзя вызвать во взрослом организме при помощи любых доз. Поэтому справедливо будет считать эмбрион и плод наиболее радиочувствительными стадиями во всей истории жизни любого организма. [12]
Куриный эмбрион теплокровный и в значительной степени зависит в своем питании и дыхании от экстраэмбриональной системы кровообращения, так что его радиочувствительность изменяется каждый час. Кроме того, имеется свидетельство того, что сам эмбрион может переносить намного более высокие уровни облучения, чем это известно в общей практике, но он не может выжить, потому что окружающие эмбрион кровеносные сосуды настолько чувствительны, что их поражение радиацией вызывает в результате гибель эмбриона. Было обнаружено, что облучение в дозах до 500 р не оказывает значительного влияния на выживаемость эмбрионов в возрасте 33 ч, в то время как эмбрион в возрасте 60 ч может вынести облучение лишь в дозе 200 р с такими же результатами его действия. При увеличении дозы облучения эмбрионов в 33-часовой стадии до 900 р все эмбрионы погибали к четвертым суткам инкубации. Но при экранировании эмбриона свинцом, когда облучению в дозе 5000 р подвергались лишь желток и окружающие эмбрион участки, такого летального эффекта не отмечалось. Различие между 33 - й и 60-часовой стадиями развития заключается в степени развития сосудистой системы, окружающей зародыш. Эмбриональные закладки, подвергшиеся воздействию в дозах, которые были бы смертельными для эмбриона, при пересадке на нормальную мембрану хориоаллан-тоиса развиваются, как если бы они не были облучены. Сюда относятся глазные пузыри и зачатки задних конечностей. Эти результаты подтверждают тезис о том, что гибель эмбрионов часто наступает в результате поражения тех участков или развивающихся органов, которые являются особенно жизненно важными, а также особенно чувствительными к действию ионизирующего излучения. Исследования выявили также, что в головном мозгу, сердце и мезенхиме головного мозга наряду с большим количеством клеток с пикнотичными ядрами появляются многоядерные клетки. Таким образом, летальная доза для эмбриона оказывается несколько ниже, чем для взрослого цыпленка, благодаря окружающим эмбрион структурам, которые не составляют единого целого с эмбрионом. [13]
Прямой контраст с приведенными выше наблюдениями составляют Специальные сообщения о вредных действиях ионизирующей радиации на эмбрион и плод. Далее утверждается, что облучение эмбриона в период первых двух месяцев ведет к 100 % - ному поражению; облучение в период от трех до пяти месяцев вызывает 64 % - ное и в период от 6 до 10 месяцев - 23 % - ное поражение эмбриона. Большое значение для надлежащей оценки подобных данных будут иметь очень подробные и точные сообщения радиологов о факторах облучения и вероятной дозе воздействия, что в конце концов приведет к получению надежных данных относительно облучения эмбриона и плода человека. [14]
Рентгеновское излучение высокой энергии однородно распределяется в эмбрионе и плоде, которые в любой период представляют мозаику активно дифференцирующихся клеток и обладают поэтому меняющейся радиочувствительностью. Поражение, вызываемое облучением, пропорционально количеству радиочувствительных клеток, но возникающая специфическая аномалия связывается с дифференцирующейся системой ( системами) органов, обладающей подобными клетками. Во время этого периода наиболее активной дифференциации можно ожидать максимально возможное пораженрте даже при облучении в малых дозах; для получения аномалии при облучении в более поздний период эмбрионального развития требуется более высокий уровень воздействия. Имеются уровни облучения, ниже которых аномалии развития наблюдаются редко. Эффекты облучения являются скорее качественными, чем количественными, как в большинстве биологических реакций. Однако знание хронологии развития человеческого эмбриона позволило бы предвидеть с достаточной вероятностью типы аномалий, которые могут возникать после терапевтических лучевых воздействий, когда возможно облучение эмбриона. [15]
Страницы: 1