Влияние хронического электромагнитного облучения на эмбриогенез и раннее постанальное развитие потомства облучённых животных

В современном мире электромагнитное загрязнение окружающей среды является неотъемлемой частью жизни человека [1-3]. Происходит постоянное воздействие природного электромагнитного поля (космофизические факторы) и электромагнитного излучения (ЭМИ) техногенного происхождения на живой организм. В настоящее время очень активно внедряется в жизнь человека мобильная связь, при использовании которой люди подвергаются ежедневному облучению. Это техногенное воздействие не контролируется и, возможно, имеет накопительный характер [4, 5]. Ограничений на использование мобильных телефонов нет. О масштабах использования мобильной связи говорят данные, указывающие на количество людей, которые используют мобильные телефоны: в 2018 г. – 5,135 млрд человек, и это на 4% больше, чем годом ранее [6]. В России на руках пользователей мобильной связи находится 230 млн мобильных телефонов, и их количество в полтора раза больше, чем абсолютная численность населения [7, 8]. Мобильными телефонами пользуются не только взрослые люди, но и дети, и беременные женщины, подвергая воздействию ЭМИ ещё формирующийся организм не родившегося ребёнка, который может быть крайне чувствительным к воздействию электромагнитного излучения.

Панфилова В.В. – ст. науч. сотр., к.б.н.; Колганова О.И. * – ст. науч. сотр., к.б.н.; Чибисова О.Ф . – науч. сотр. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.

Анализ научной литературы о влиянии ЭМИ на развитие организма человека и животных даёт противоречивые данные [9, 10], но большинство исследователей отмечает негативные воздействия излучения мобильных телефонов (импульсно-модулированное излучение) на репродуктивную систему [4, 5, 11-13]. Так, например, было экспериментально показано негативное влияние ЭМИ мобильных телефонов на развитие куриных эмбрионов [14]. Однако другими авторами установлено, что воздействие ЭМИ по 2 ч в день в течение 10 месяцев не влияет на апоптоз ткани яичек у крыс [15]. Также были приведены доводы в пользу того, что к воздействию ЭМИ крайне чувствительной оказывается ЦНС [16]. При этом другие авторы не нашли доказательств негативного воздействия импульсной радиочастоты низкой интенсивности, излучаемой обычными мобильными телефонами [17].

То есть, на основании представленных научных данных в отношении влияния ЭМИ мобильных телефонов на организм в целом и на репродуктивную систему сложно сделать однозначный вывод. И если в отношении импульсно-модулированного излучения большинство исследователей склоняется к мнению о его вредном влиянии на организм, то в отношении вклада несущей частоты в возможные негативные эффекты ЭМИ данных очень мало. Именно поэтому было решено в ходе экспериментального исследования провести оценку влияния хронического воздействия немодулированного ЭМИ на течение и исход беременности, а также на показатели раннего постнатального развития организма.

Методика исследования

Исследование проведено на 30 самцах и 62 самках крыс Вистар, 224 плодах и 234 особях первого поколения.

В ходе эксперимента 15 самцов и 32 самок крыс Вистар подвергали немодулированному непрерывному ЭМИ (частота 1800 МГц, плотность потока энергии (ППЭ) 85 мкВт/см2, зона сформированной волны на расстоянии 130 см от источника). Животных облучали в решётчатых контейнерах на 16 особей в безэховой камере по 1 ч в день, 5 дней в неделю в течение 4 недель. К началу воздействия возраст животных составлял 43-46 дней. Использовали генератор сигналов серии PSG: E82257D (фирма Agilent Technologies, США). ППЭ проверяли ежедневно с помощью измерителя электромагнитных излучений ПЗ-31 (ОАО «Специальное конструкторское бюро ра-диоизмерительной аппаратуры», Нижний Новгород). Самцы (15 особей) и самки (30 особей) из контрольной группы подвергались ложному облучению в безэховой камере в таких же решётчатых контейнерах при выключенном источнике. Через 2 недели после последнего сеанса облучения животных из подопытной группы спарили между собой из расчёта один самец на две самки. Аналогичным образом поступили и с контрольными животными. Начало беременности (её первый день) определяли по наличию сперматозоидов во влагалищных мазках. Беременных самок из опытной группы (23 самки) облучили с 5 по 17 день беременности при тех же условиях воздействия, что и до беременности (несущая частота 1800 МГц, зона сформированной волны, ППЭ 85 мкВт/см2, 1 ч в день). Самки из контрольной группы (26 особей) подвергались ложному облучению в безэховой камере в решётчатых контейнерах также с 5 по 17 день беременности. Общее состояние беременных самок, массу их тела контролировали в динамике на 1, 5, 10, 15, 20, 21, 22 и 23 сутки беременности. На 20 сутки беременности самок рассаживали по одной в клетки для устройства гнезда. Часть беременных самок умерщвляли эфирным наркозом на 20-й день беременности (в контрольной группе 12 самок, в опытной группе 13 самок). В яичниках подсчитывали количество жёлтых тел. Рога матки вскрывали по наружному краю и определяли число мест имплантаций зародышей в матке и количество живых и погибших плодов, уровень пред- и постимплантационной смертности зародышей. Предимплантационную смертность определяли по разности между количеством жёлтых тел в яичниках и количеством мест имплантации в матке, а постимплантационную – по разности между количеством мест имплантации и числом живых плодов. У живых плодов определяли пол, кранио-каудальные размеры, массу тела, видимые аномалии развития (искривления конечностей и позвоночного столба, изменения глазных яблок, ушных раковин и прочее). Из оставшихся 10 опытных и 14 контрольных беременных самок были сформированы группы для оценки постнатального развития потомства первого поколения. У родившихся крысят определяли соотношение полов в помёте, среднюю массу тела. Учитывали также сроки начала отлипания ушей, обрастания шерстью, появление зубов и раскрытие глаз, видимые аномалии развития, число живых крысят в помёте к 28 суткам жизни. Определялась также продолжительность беременности и число самок с несостоявшейся беременностью и с внутриутробной гибелью зародышей. С этой целью не родивших самок вскрывали на 25-26 сутки после верифицированного покрытия их самцами. Если при вскрытии самок рога матки были без признаков имплантации зародышей, а яичники не содержали жёлтых тел, у таких самок беременность, несмотря на покрытие их самцами, не наступала. Если в рогах матки чётко определялись места имплантации и остатки погибших на разных стадиях развития зародышей, а в яичниках имелись жёлтые тела, таких самок относили к группе с внутриутробной гибелью зародышей.

Животных содержали в стандартных условиях вивария МРНЦ им. А.Ф. Цыба на рационе, состоящем преимущественно из брикетированного корма, согласно нормативам лабораторного животноводства.

Все полученные данные подвергали статистической обработке с использованием методов вариационной статистики (t-критерий Стьюдента, точный метод Фишера, критерий U-Манна-Уитни). Значимость различий считалась достаточной при p≤0,05.

Результаты исследования

Установлено, что половая активность облучённых самцов, оценённая по числу покрытых самок, находящихся в предтечке и течке, соответствовала данным биологического контроля.

У подопытных самок, вскрытых во время исследования эмбриогенеза (17 особей), беременность не наступила у 4 самок; у самок, оставленных для получения потомства (15 особей), беременность не наступила у 5 самок (вскрыты на 26 сутки после покрытия самцами). У контрольной группы в обоих случаях не беременными оказались по 2 самки. Таким образом, из 32 облучённых самок беременность наступила у 23 (% беременности составил 71,9), у контрольных самок беременность наступила у 26 особей из 30 (% беременности – 86,7). Согласно точному методу Фишера, различия между группами незначимы.

Основные показатели, характеризующие протекание беременности у самок крыс, подвергавшихся во время беременности хроническому воздействию ЭМИ диапазона средств мобильной связи, и самок из контрольной группы, представлены в табл. 1. Из анализа результатов следует, что способность к оплодотворению у подопытных животных не снижена. Беременность опытных самок протекает без нарушений. Продолжительность беременности у контрольных и опытных самок в пределах нормы. Об отсутствии негативного влияния ЭМИ на исход беременности говорит и то, что прирост массы тела к родам у опытной группы самок крыс был равен этому показателю у контрольных самок. Отсутствие статистически значимых различий в потере массы самками в родах свидетельствует об отсутствии мертворождений, которые трудно зарегистрировать из-за поедания самками мертворождённых крысят в первые часы после родов. Не зарегистрировано и статистически значимых различий в опытной и контрольной группах по числу новорождённых крысят.

Таблица 1 Основные показатели протекания беременности у самок крыс

Группа	Прирост массы тела самок к родам, г	Потеря массы тела самки в родах, %		Продолжительность беременности, сутки	Число новорождённых крысят в помёте
		на 1 самку	на 1 крысёнка
Контроль (n=14) Опыт (n=10)	144,1 ± 2,6 143,1 ± 3,2	7,28 ± 0,6 6,71 ± 0,6	0,82 ± 0,1 0,72 ± 0,1	21,9 ± 0,1 21,9 ± 0,1	9,71 ± 0,60 9,80 ± 0,63

Параметры эмбрионального развития потомства представлены в табл. 2. Здесь также не зарегистрировано статистически значимых различий опытной группы и контрольной. Овуляторная активность яичников самок крыс опытной группы не снижена. Кранио-каудальные размеры и масса тела плодов у самок опытной группы существенно не отличались от показателей контрольной группы. Уровень предимплантационной и постимплантационной гибели у самок из опытной группы на уровне контроля. Рассматривая структуру суммарной внутриутробной гибели зародышей, можно проследить некоторую тенденцию к увеличению постимплантационной гибели и, соответственно, суммарной гибели зародышей в опытной группе, но эти различия с биологическим контролем статистически не значимы.

Основные показатели эмбриогенеза

Таблица 2

Группа	Число жёлтых тел на 1 самку	Число мест имплантации на 1 самку	Внутриутробная гибель зародышей			Число живых плодов на 1 самку	Кранио-каудальный размер плодов, мм	Масса тела плодов, г
			предимплан-тационная	постимплантационная	суммарная
Контроль (n=12) Опыт (n=13)	11,50 ± 0,42 10,92 ± 0,72	10,25 ± 0,60 9,31 ± 0,60	1,25 ± 0,39 1,61 ± 0,65	0,41 ± 0,19 1,15 ± 0,75	1,66 ± 0,48 2,76 ± 1,06	9,83 ± 0,73 8,15 ± 0,97	31,56 ± 0,29 31,15 ± 0,38	2,57 ± 0,06 2,52 ± 0,07

Постнатальное развитие потомства облучённых животных протекает без каких-либо отклонений от контрольных животных (табл. 3). Средняя численность помёта в опытной и контрольной группах статистически значимо не различается. Масса тела новорождённых и месячных крысят идентичны в опытной и контрольной группах. В единичных случаях, не поддающихся статистической обработке, у месячных плодов из опытной группы наблюдались аномалии развития (признаки рахита).

Таблица 3 Основные показатели раннего постнатального онтогенеза

Группа	Величина помёта на 1 самку	Масса тела, г		Число живых крысят в помёте к 28 суткам
		новорождённых крысят	28-суточных крысят
Контроль (n=14)	9,71 ± 0,60	5,71 ± 0,38	60,78 ± 1,56	9,08 ± 0,72
Опыт (n=10)	9,80 ± 0,63	5,78 ± 0,40	59,63 ± 0,96	9,20 ± 0,67

Таким образом, негативных последствий хронического воздействия электромагнитного излучения диапазона мобильной связи на течение и исход беременности облучённых самок крыс, а также на раннее постнатальное развитие их потомства в ходе нашего исследования выявлено не было. Эмбриональное развитие потомства облучённых самок крыс протекает нормально без отличий от показателей биологического контроля.

Заключение

В результате проделанной работы выявлено: эмбриогенез потомства первого поколения у самок подопытной группы протекает без существенных отклонений от показателей контрольной группы. Среднее число жизнеспособных плодов не отличается от аналогичных показателей контроля. Так же беременность и роды у самок подопытной группы протекают нормально, не отличаясь от течения беременности у самок группы контроля. По полученным данным удалось установить, что хроническое немодулированное ЭМИ не оказывает существенного влияния на течение беременности самок и раннее постнатальное развитие их потомства первого поколения. Однако на основании наших данных мы не можем сделать вывод о безопасности излучений мобильных телефонов для антенатального и постнатального развития потомства, так как мы использовали немодулированное излучение, а в сотовой связи используют модулированное ЭМИ. Мы можем только говорить о том, что несущая частота диапазона мобильной связи при воздействии на молодых крыс и, затем на беременных самок, не оказывает существенного негативного воздействия на эмбриогенез и раннее постнатальное развитие потомства облучённых животных.