Радиационный риск эмбриональной гибели в различных стадиях развития половых клеток мышей-самцов после низкодозного радиационного облучения
Бесплатный доступ
Гонады обладают высокой радиочувствительностью и относятся к 1 группе критических органов облучения, а сперматогенный эпителий, обладая способностью к непрерывному обновлению клеток, является уникальной моделью для исследования радиационных эффектов и оценки их последствий. Нарушения, возникающие в органах репродуктивной системы, могут привести к снижению фертильности и эмбриональным потерям. С целью выявления радиационного риска малых доз гамма-облучения для сперматогенеза проведена комплексная оценка количественных и функциональных показателей сперматогенных клеток и сперматозоидов у мышей линии BALB/c, подвергнутых облучению в дозах 0,1; 0,25; 0,5 и 1,0 Гр (137Cs, мощность дозы 0,85 Гр/мин). Количественный анализ сперматогенных клеток в клеточной суспензии семенника и эпидидимальных сперматозоидов проводили с помощью камеры Горяева. Впервые для оценки функционального состояния половых клеток использован метод определения их жизнеспособности. При дозах 0,1 и 0,25 Гр отмечается стимуляция пролиферативной активности сперматогенных клеток (гормезис) - компенсаторно-защитная реакция, способствующая сохранению числа клеток. Выявлена негативная реакция половых клеток на облучение, реализующаяся в снижении фертильности и антенатальной гибели плодов. Представлены данные по эмбриональным потерям на разных стадиях сперматогенеза. Установлено снижение внутриутробной выживаемости эмбрионов при дозе 0,1 Гр на премейотической стадии сперматогенеза, при дозе 1,0 Гр - на постмейотической. Эмбриональная смертность происходит за счёт гибели плодов до имплантации. Постимплантационная гибель плодов достоверно превышает контрольные значения только при воздействии облучения в дозе 1,0 Гр. Повреждающей дозой однократного общего гамма-облучения мужских гонад в экспериментальных условиях является доза 0,1 Гр.
Облучение, доза, сперматогенез, сперматогенные клетки, сперматозоиды, коэффициент жизнеспособности, апоптоз, фертильность, предимплантационная гибель плодов, гибель плодов после имплантации, эмбриональные потери
Короткий адрес: https://sciup.org/170171497
IDR: 170171497 | DOI: 10.21870/0131-3878-2019-28-3-54-62
Список литературы Радиационный риск эмбриональной гибели в различных стадиях развития половых клеток мышей-самцов после низкодозного радиационного облучения
- Никитин А.И. Вредные факторы среды и репродуктивная система человека (ответственность перед будущими поколениями). 2-е издание. СПб: ЭЛБИ-СПб, 2008. 240 с.
- Цыб А.Ф., Каплан М.А., Лепёхин Н.П. Оценка состояния репродуктивной функции участников аварии на ЧАЭС через 13-14 лет после радиационной катастрофы //Радиация и риск. 2002. № 13. С. 42-44.
- Grafström G., Jönsson B.A., El Hassan A.M., Tennvall J., Strand S.E. Rat testis as a radiobiological in vivo model for radionuclides //Radiat. Prot. Dosim. 2006. V. 118, N 1. P. 32-42.
- Monesi V. Relation between x-ray sensitivity and stages of the cell cycle in spermatogonia of the mouse //Radiat. Res. 1962. V. 17, N 6. P. 809-838.
- Hacker U., Schumann J., Gohde W. Mammalian spermatogenesis as a new system for biology dosimetry of ionizing irradiation //Acta Radiol. Oncol. 1982. V. 21, N 5. P. 349-351.
- Krausz C., Escamilla A.R., Chianese C. Genetics of male infertility: from research to clinic //Reproduction. 2015. V. 150, N 5. P. 159-174.
- Russell W.L. The genetic effects of radiation //Peaceful Uses of Atomic Energy. New York, Vienna: IAEA, 1972. V. 13. P. 487-500.
- Alvantic D., Searle F.G. Effects of post-irradiation interval on translocation frequency in male mice //Mutat. Res. 1985. V. 142, N 1-2. P. 65-68.
- Van Alphen M.M.A., Davids J.A.G., Warmer C.J., van de Kant H.J.G., Bootsma A.L., de Rooij D.G. Dose-response studies of monkey spermatogonia stem cells after X-irradiation //Int. J. Radiat. Biol. 1988. V. 54, N 5. P. 851-852.
- Мамина В.П., Семенов Д.И. Метод определения количества сперматогенных клеток семенника в клеточной суспензии //Цитология. 1976. Т. 18, № 3. С. 913-915.
- Мамина В.П. Содержание циклических нуклеотидов в ткани семенника у мышей в зависимости от дозы ионизирующей радиации //Действие малых доз ионизирующих излучений на гонады и плод: сб. докладов Всесоюзной конференции, 22-26 октября 1988 г. Обнинск: НИИМР АМН СССР, 1988. С. 44-45.
- Молнар Е. Общая сперматология: пер. с немецкого Марио Сиза /под ред. И.М. Порудоминского. Будапешт: Академия наук Венгрии, 1969. 294 с.
- Методические указания по изучению эмбриотоксического действия химических веществ при гигиеническом обосновании их ПДК в воде водных объектов. МУ 2926-83. М., 1984.
- Mossman J.L. Deconstructing radiation hormesis //Health Phys. 2001. V. 80, N 2. P. 263-269.
- McLachlan R.I., Wreford N.G., Meachem S.J., De Kretser D.M., Robertson D.M. Effects of testosterone on spermatogenic cell populations in the adult rat //Biol. Reprod. 1994. V. 51, N 5. P. 945-955.
- Liu G., Gong P., Bernstein L.R., Bi Y., Gong S., Cai L. Apoptotic cell death induced by low-dose radiation in male germ cells: hormesis and adaptation //Crit. Rev. Toxicol. 2007. V. 37, N 7. P. 587-605.
- Jaiswal D., Trivedi S., Agrawal N.K., Singh K. Dysregulation of apoptotic pathway candidate genes and proteins in infertile azoospermia patients //Fertil. Steril. 2015. V. 104, N 3. P. 736-743.
- Tsuchida W.S.,•Uchida I.A. Radiation-induced chromosome aberrations in mouse spermatocytes and oocytes //Cytogenet. Cell Genet. 1975, V. 14, N 1. P. 1-8.
- Agarwal A., Said T.M. Role of sperm chromatin abnormalities and DNA damage in male infertility //Hum. Reprod. Update. 2003. V. 9, N 4. P. 331-345.
- Adler I.D. Spermatogenesis and mutagenicity of environmental hazards: extrapolation of genetic risk from mouse to man //Andrologia. 2000. V. 32, N 4-5. P. 233-237.