Влияние фракционированного гамма-облучения в первый месяц жизни на когнитивную функцию у мышей
Автор: Атаманюк Н.И., Обвинцева Н.А., Тюхай М.В., Андреев А.И., Пряхин Е.А.
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 4 т.33, 2024 года.
Бесплатный доступ
Высокие дозы ионизирующего излучения являются признанным фактором риска для развития когнитивной дисфункции у человека и экспериментальных животных, тогда как данные о действии малых доз, особенно в режиме хронического или фракционированного воздействия, ограниченны и противоречивы. Цель работы - изучить влияние фракционированного гамма-облучения в кумулятивной дозе 0,1 Гр, 1 Гр и 5 Гр в течение первого месяца жизни на когнитивные функции у мышей C57Bl/6 и морфофункциональные показатели зубчатой извилины гиппокампа облучённых животных. Для оценки когнитивных функций у животных оценивали зрительно-пространственную обучаемость в тесте лабиринт Барнса в возрасте 2 мес. В зубчатой извилине гиппокампа анализировали нейрогенез по определению количества стволовых Prom1+ клеток; синаптическую пластичность по количеству экспрессирующих нейромодулин GAP43+ клеток; нейровоспаление по количеству CD74+ клеток активированной микроглии. Показано стимулирующее действие малых доз фракционированного гамма-облучения в раннем постнатальном периоде на когнитивные функции у мышей, которое снижается с увеличением уровня радиационного воздействия. В основе такого эффекта могут лежать выявленные стимуляция нейрогенеза и повышение синаптической пластичности, а также возможное противовоспалительное действие облучения в кумулятивной дозе 0,1 Гр. Не выявлено негативного эффекта облучения в кумулятивной дозе 5 Гр на когнитивные способности у мышей в лабиринте Барнса, облучение в этой дозе также приводило к активации нейрогенеза и повышению синаптической пластичности, однако менее выраженным, чем при облучении в дозе 0,1 Гр.
Гамма-излучение, фракционированное облучение, малые дозы, лабиринт барнса, когнитивная функция, память, нейрогенез, нейровоспаление, синаптическая пластичность, радиобиология
Короткий адрес: https://sciup.org/170207402
IDR: 170207402 | DOI: 10.21870/0131-3878-2024-33-4-107-118
Список литературы Влияние фракционированного гамма-облучения в первый месяц жизни на когнитивную функцию у мышей
- Атаманюк Н.И. Влияние средних и малых доз ионизирующего излучения на высшую нервную деятельность человека и животных //Медицина экстремальных ситуаций. 2023. № 3. С. 5-13.
- ICRP, 2012. ICRP Statement on tissue reactions and early and late effects of radiation in normal tissues and organs – threshold doses for tissue reactions in a radiation protection context. ICRP Publication 118 //Ann. ICRP. 2012. V. 41, N 1-2. P. 1-322.
- Liu Y., Ma H., Wang Y., Ren B., Liu L., Sun A., Tang F. Neonatal exposure to low-dose X-ray causes be-havioral defects and abnormal hippocampal development in mice //IUBMB Life. 2023. V. 75, N 6. P. 530-547.
- Kempf S.J., Casciati A., Buratovic S., Janik D., von Toerne C., Ueffing M., Neff F., Moertl S., Stenerlöw B., Saran A., Atkinson M.J., Eriksson P., Pazzaglia S., Tapio S. The cognitive defects of neonatally irradiated mice are accompanied by changed synaptic plasticity, adult neurogenesis and neuroinflammation //Mol. Neurodegener. 2014. V. 9. P. 57. DOI: 10.1186/1750-1326-9-57.
- Кичигина В.Ф., Шубина Л.В., Попова И.Ю. Роль зубчатой извилины в осуществлении функций гиппо-кампа: здоровый мозг //Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2022. T. 72, № 3. С. 317-342.
- Pasqual E., Boussin F., Bazyka D., Nordenskjold A., Yamada M., Ozasa K., Pazzaglia S., Roy L., Thierry-Chef I., de Vathaire F., Benotmane M.A., Cardis E. Cognitive effects of low dose of ionizing radiation – Lessons learned and research gaps from epidemiological and biological studies //Environ. Int. 2021. V. 147. P. 106295. DOI: 10.1016/j.envint.2020.106295.
- Ung M.C., Garrett L., Dalke C., Leitner V., Dragosa D., Hladik D., Neff F., Wagner F., Zitzelsberger H., Miller G., de Angelis M.H., Rößler U., Vogt Weisenhorn D., Wurst W., Graw J., Hölter S.M. Dose- dependent long-term effects of a single radiation event on behaviour and glial cells //Int. J. Radiat. Biol. 2021. V. 97, N 2. P.156-169.
- Collett G., Craenen K., Young W., Gilhooly M., Anderson R.M. The psychological consequences of (perceived) ionizing radiation exposure: a review on its role in radiation-induced cognitive dysfunction //Int. J. Radiat. Biol. 2020. V. 96, N 9. P. 1104-1118.
- Шишкина Е.А., Атаманюк Н.И., Перетыкин А.А., Пряхин Е.А. Дозы на весь организм и их неопределённость при облучении мышей на гамма-радиобиологической установке ИГУР-1М //АНРИ. 2024. T. 117, № 2. C. 63-75.
- O’Leary T.P., Brown R.E. The effects of apparatus design and test procedure on learning and memory per-formance of C57BL/6J mice on the Barnes maze //J. Neurosci. Methods. 2012. V. 203, N 2. P. 315-324.
- Beckervordersandforth R., Deshpande A., Schäffner I., Huttner H.B., Lepier A., Lie D.C., Götz M. In vivo targeting of adult neural stem cells in the dentate gyrus by a split-cre approach //Stem Cell Reports. 2014. V. 2, N 2. P. 153-162.
- Borges K., McDermott D.L., Dingledine R. Reciprocal changes of CD44 and GAP-43 expression in the dentate gyrus inner molecular layer after status epilepticus in mice //Exp. Neurol. 2004. V. 188, N 1. P. 1-10.
- Jenrow K.A., Brown S.L., Lapanowski K., Naei H., Kolozsvary A., Kimet J.H. Selective inhibition of micro-glia-mediated neuroinflammation mitigates radiation-induced cognitive impairment //Radiat. Res. 2013. V. 179, N 5. P. 549-556.
- Bankhead P., Loughrey M.B., Fernández J.A., Dombrowski Y., McArt D.G., Dunne P.D., McQuaid S., Gray R.T., Murray L.J., Coleman H.G., James J.A., Salto-Tellez M., Hamilton P.W. QuPath: Open source software for digital pathology image analysis //Sci. Rep. 2017. V. 7, N 1. P. 16878. DOI: 10.1038/s41598-017-17204-5.
- R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Compu-ting, Vienna, Austria, 2022. [Электронный ресурс]. URL: https://www.R-project.org (дата обращения 16.07.2024).
