Биоэффекты обычно наблюдаются при накоплении в тканях радионуклидов в дозах, значительно превышающих предельно допустимые в теле человека и животных. С увеличением дозы радионуклидов замедляется регенерация сперматозоидов, уменьшается масса семенников. Такие эффекты проявлялись при введении в организм Се, наблюдалось уменьшение массы семенников крыс на б0% по

сравнению с контролем. Также атрофия семенников у крыс при поражении радионуклидом Сs (Москалев, 1985).

При поступлении в организм НТО с питьевой водой, обнаружены атрофические изменения в семенных канальцах, их потомки имели меньшие размеры тела и были более подвержены инфекции, у них часто развивались инвазионные опухоли кишечника, в основе которых лежали наследственные изменения половых клеток (Mewissen, 1983, по Москалеву, 1991). НТО может индуцировать Д М на постмейотических стадиях сперматогенеза и реципрокные транслокации в сперматогониях.

Гистологически в семенниках крыс после введения плутония выявлены канальцы с нарушенным сперматогенезом и измененным соотношением разных форм клеток. Изменения сперматогенеза в первую очередь относят к системе сперматогония-сперматиды. Начальная стадия сперматогенеза редуцирована, еще более уменьшена генерация сперматоцитов первого порядка. В этих клетках нарушен мейоз, о чем свидетельствует наличие двуядерных сперматоцитов и клеток с крупным ядром. Количество клеток Лейдига увеличена, что является морфологическим выражением дисгормональной перестройки эндокринной части яичек. Мелкоклеточная лимфоцитарная инфильтрация стромы свидетельствует об аутоиммунных процессах в этом органе, завершающихся деструкцией половых клеток, в результате чего нарушатся оплодотворение (Райцина 1985 по Москалеву, 1991).

Особенностью биологического действия инкорпорированных радионуклидов определяется активной ролью организма в формировании тканевых доз из-за наличия транспортных иметаболических процессов, обуславливающих накопление, проявление эффектов, выведение радионуклидов из определенных органов и тканей.

1.3. Комбинированное действие факторов различной природы на

клеточные структуры

Рассматривая многоклеточные организмы как совокупность взаимосвязанных между собой клеток, находящихся на разных стадиях развития, можно понять важность познания проблемы сочетанного действия факторов различной природы на клеточные структуры. Проблема комбинированного действия факторов физической и химической природы на клеточные структуры в настоящее время актуально с точки зрения радиобиологии и экологии. Исследование эффектов клетки позволит нам сделать выводы о ее состоянии, а следовательно и об организме.

Сочетанное действие

физических и химических факторов

В представленных научным комитетом ООН по эффектам атомной радиации в отчетах (UNSCEAR, 1982, цит. по Ракину), выделены два класса количественной оценки эффектов сочетанного действия различных факторов: 1. Наблюдаемый эффект вызван действием обоих агентов (ИИ и кофактором). Здесь отмечаются три частных случая сочетанного действия факторов:

а. интегральный эффект равен по значению сумме эффектов раздельно-действующих софакторов (аддитивность);

б. интегральный эффект выражен менее, чем это бы имело место при сложении результатов действия факторов порознь (антагонизм);

в. интегральный эффект превышает по значению сумму эффектов, действующих независимо софакторов (синергизм).

2. Этот класс включает наблюдаемый эффект - результат модифицирования действия одного из агентов другим, неактивным самим по себе. Сюда относятся два варианта с противоположным действием:

а. резкое снижение ИЭ неактивным агентом (протекция);

б. резкое повышение эффекта неактивным агентом (сенсибилизация).

Комбинированное действие ИИ и физических факторов

Сочетание факторов и их действия на живой объект может носить различный характер. Например, при действии лазерного излучения и гамма - лучей Со на дрожжи S. Сеrеvisae нескольких штаммов отмечен аддитивный характер взаимодействия факторов по выживаемости (Петин, 1987).

В экспериментах, выполненных на Zea mays, при действии на этот объект ультразвука и рентгеновских лучей также обозначен аддитивный эффект. Другие исследователи обнаружили синергизм действия ультразвука и ИИ на клетки кишечной палочки и млекопитающих (Martins е.а., 1977, Graid, 1977). Обнаружившие синергизм, авторы отметили, что если ультразвук вызывает мембранные повреждения, то ИИ - ядерные, то есть синергизм может быть результатом этих двух типов повреждений.

Гипертермия является сенсибилизирующим агентом. Однако клетки млекопитающих более чувствительны к воздействию температуры и ИИ по сравнению с дрожжевыми. Проведенные В.Г. Петиным исследования на диплоидных и гаплоидных штаммах дрожжей E. magnusii, Z. Bceilli, подтверждают вывод о синергичном характере взаимодействия гипертермии и ИИ.

Следует ожидать, что плотно ионизирующие излучения вызывают большую долю необратимых повреждений, чем редко ионизирующие.

Совместное действие ИИ и химических агентов

Такое действие вызывает разные повреждения в клетке в частности, такая комбинация иприт и рентгеновские лучи дает сходства генетических эффектов так как они действуют непосредственно на мишень, то есть «разрывают>> хромосомы. При взаимодействии ИИ с азотной кислотой происходит в РНК - генах замена оснований. В ДНК спаривание уроцила с аденином приводит к транзиции гуанин - цитазин на аденин - тимин (Ауэрбах, 1978), так же азотная кислота может индуцировать делеции, так как она способствует поперечному сшиванию двух цепей ДНК (Schuster, 1960, цит. по Ауэрбаху).

УФ - лучи и органические перекиси вызывают мутации нуклеиновых кислот (Ауэрбах, 1978).

Существует ряд химических агентов, получивших название «супермутагенов», к которым относятся пестициды, этилметасульфонат, этиленамин и другие (Шварцман, 1973). В сочетании ИИ и супермутагены проявляют либо аддитивный либо синергический эффект, противоположным по действию являются радиопртекторы. Их действие основано на перехвате кванта энергии, электронов, либо образующегося в результате их действия свободного радикала. К этим веществам относятся тиолсодержащие соединения, витамины тиамин и цианобеламин, иденовые соединения. Радиопртекторы снижают вероятность формирования летальных повреждений и уже сформированных потенциально летальных повреждений в следствие стимуляции систем пострадиационного восстановления.

1.5. Заключение

Мутагенчувствительность сперматогенных клеток

Исследования генетических эффектов в процессе гаметогенеза, индуцированного радиацией, позволили определить радиочувствительность разных стадий этого процесса.

При изучении разных видов генетических повреждений (ДЛМ, РЛМ, ПЛМ) было обнаружено, что у самцов мышей половые клетки находящихся на разных стадиях сперматогенеза, располагаются по мере возрастания генетической радиочувствительности в следующем порядке: сперматогонии, сперматоциты, сперматозоиды, сперматиды (Померанцева, Рамайя, 1969).