Цитогенетические последствия лазерного облучения

20.07.2021 26 0.0 0

Тот факт, что излучение гелий-неонового лазера, как показали описанные выше результаты проведенных нами двух серий опытов, не оказывает тератогенного влияния и даже обладает антитератогенным действием, еще не значит, что этот фактор заведомо лишен мутагенного действия. Известно, что между тератогенной и цитогенетической активностью далеко не всегда существует параллелизм. Некоторые внешнесредовые агенты, как, например, вирус гриппа, 2-меркап-тобензимидазол и другие, способны индуцировать хромосомные аберрации, хотя и лишены тератогенной активности. Исходя из этого, нам представлялось необходимым исследовать цитогенетические последствия излучения гелий-неонового лазера Целесообразность таких экспериментов становится очевидной если учесть, что данные по изучению цитогенетического действия лазерного излучения на клетки животного и человека крайне немногочисленны и носят фрагментарный характер. Они проводились на культуре клеток китайского хомяка (при облучении неодимовым лазером, А, 265 нм) и эмбрионов человека.

Аппарат для лазерного облучения крови

Авторы обнаружили изменение митотической активности, увеличение выхода хромосомных аберраций. Степень выраженности цитогенетических эффектов зависела от мощности, экспозиционной дозы, длины волны излучения.

Исследования цитогенетической активности излучения гелий-неоновых лазеров на животных клетках не проводились. Наряду с этим уже имеются сообщения о возможностях использования гелий-неонового лазерного излучения для индукции мутагенеза у растений.

Цитогенетическая активность лазерного облучения была изучена нами в клетках костного мозга крыс после прицельного трехкратного облучения внутренней поверхности бедра животного в области проекции диафиза бедренной кости концентрированным потоком излучения ЛГ-75 (ППМ 25 мВт/см2) по 5 мин ежедневно. Через 48 ч после курсового воздействия животных умерщвляли бескровным методом путем перерывания спинного мозга; препараты костного мозга готовили по методу С. Е. Ford, J. Н. Hamerton (1956). Производили цитогенетический анализ метафазных пластинок, используя соответствующие методы (Н. П. Бочков и соавт., 1972).

Произведено исследование хромосом клеток костного мозга у 10 опытных и 12 интактных животных. У каждой крысы учитывали по 50-150 метафазных пластинок. Всего проанализировано 562 метафазные пластинки на препаратах у животных опытной и 1012 – у животных контрольной групп. В кариотипе крыс при изучении большинства препаратов животных опытной и контрольной групп определяли нормальное диплоидное число хромосом, равное 42.

При анализе результатов исследований учитывали как структурные нарушения хромосом (хроматоидного и хромосомного типов), так и числовые изменения (анеуплоидия, полиплоидия).

В связи с тем что некоторые исследования оценивают пробелы (щели) как возможную предпатологию структурных аберраций хромосом (Н. Y. Evans, 1966), их учитывали данном исследовании отдельно.
Результаты, полученные в этой серии исследований, представлены в табл. 7.

Таблица 7

Облучение гелий-неоновым лазером не способствовало увеличению анеуплоидии: количество анеуплоидных клеток в контроле и опыте находилось примерно на том же уровне, соответственно (13,5±1,1) % и (11,9±1,4) %, разница статистически недостоверна, Р>0,05. Анеуплоидия в обеих группах исследований была представлена лишь гипоплоидными наборами хромосом. Гиперплоидных клеток мы не наблюдали ни в опыте, ни в контроле. Поскольку источником гипоплоидии может быть не только нерасхождение хромосом (как при гиперплоидии), но и утрата их, что может быть связано прежде всего с методическими приемами приготовления препаратов (Н. П. Бочков, В. М. Козлов, 1966), число истинных гипоплоидных клеток в какой-то мере должно коррелировать с числом клеток с гиперплоидным набором хромосом. В связи с отсутствием последних в условиях эксперимента, а также отсутствием существенной разницы в количестве гипоплоидных наборов в опыте и контроле мы также склонны расценивать гипоплоидию как артефакт методики.

У облученных животных по сравнению с животными контрольной группы достоверно увеличилось количество полиплоидных клеток, соответственно (2,7±0,7) % и (0,39± ±0 19) % РС0 001. Наряду с этим в опыте также были обнаружены единичные случаи структурных аберраций хромосом, составившие (0,4 ±0,2) %, тогда как у животных контрольной группы они не наблюдались (данные статистически достоверны: Р<0,01).

Структурные аберрации были представлены в виде терминальных ацентрических фрагментов хроматидного типа. Перестройки хромосомного типа в условиях эксперимента не наблюдались. Как известно, воздействие на клетки, находящиеся в предсинтетической стадии, приводит к образованию лишь хромосомных аберраций, на клетки, находящиеся в синтетической стадии, хромосомных и хроматидных, а в постсинтетической стадии – хроматидных аберраций (Н. П. Бочков, 1974). Последнее, по-видимому, имело место в условиях эксперимента.

Следует отметить, что, наряду с появлением хроматидных аберраций, при облучении у животных более чем в 4 раза увеличилось количество клеток со щелями (хроматидного типа). У животных контрольной группы они составляли (0,49±0,2) %, опытной – (2,3±0,6) %, разница статистически достоверна, Р<0,005. Как и фрагменты; щели обнаруживались лишь в терминальных отделах хроматид, что, по-видимому, позволяет их расценивать как раннее проявление потенциального цитогенетического эффекта исследуемого фактора.

В препаратах животных опытной и контрольной групп обнаруживали также ассоциации малых и больших акроцентрических хромосом, соответственно в (4,4 ±0,6) % и (5,5±0,7)% препаратов – разница статистически недостоверна, Р>0,05.

Таким образом, свет гелий-неонового лазера проявляет определенную, хотя и слабо выраженную цитогенетическую активность. Цитогенетическая активность лазерного излучения, наблюдаемая в условиях наших опытов, могла быть связана либо с непосредственным его влиянием на наследственную активность клеток, либо, что нам представляется более вероятным, она опосредована общими изменениями в организме, и прежде всего гормональными сдвигами. Как уже отмечалось, согласно данным литературы и результатам проведенных опытов, многократное облучение гелий-неоновым лазерным потоком оказывает выраженный эстрогенный эффект.

Кроме того известно, что при гиперэстрогении возникают глубокие изменения в структуре веретена деления, астросферы и хромосом – отмечается слипание их в метафазе или рассеивание в цитоплазме, то есть происходит нарушение образования экваториальной пластинки. Эти изменения впоследствии индуцируют полиплоидию, структурные аберрации хромосом, анеуплоидию.

Аналогичные изменения хромосомного аппарата имели место и при воздействии малыми дозами сероуглерода и сероводорода (И. Р. Бариляк, И. А. Васильева, 1974), что авторы также связывают с опосредованным действием агентов через эндокринную систему и прежде всего с нарушением в организме баланса половых гормонов, сопровождающимся гиперэстрогенией. Поэтому можно считать весьма вероятным, что цитогенетический эффект светового потока гелий-неонового лазера реализуется опосредованно путем изменений гормонального баланса в организме.

Следовательно, согласно экспериментальным данным, излучение гелий-неонового лазера обладает определенной цитогенетической активностью, которая проявляется увеличением полиплоидии, частоты хроматидных аберраций и хроматидных щелей. Эффект индуцированного мутагенеза в соматических клетках, по-видимому, реализуется путем воздействия на клетки, находящиеся в постсинтетической стадии.
В связи с тем, что индуцированные структурные аберрации хромосом наблюдались лишь в единичных соматических клетках экспериментальных животных, можно полагать, что исследуемый нами фактор относится к группе слабых мутагенов и опасность повреждения генома человека при его воздействии незначительна.


Читайте также:
Комментарии
Имя *:
Email *:
Код *: