Лаборатория радиоэкологии животных. Эффекты воздействия хронического облучения в малых дозах

Название темы НИР 2018-2020: «Механизмы биогенной миграции радионуклидов и закономерности возникновения отдаленных последствий индуцированных у растений и животных в условиях хронического радиационного и химического воздействия» Регистрационный номер темы НИР: АААА-А18-118011190102-7
Тема лаборатории: «Закономерности и механизмы формирования и возможности модификации биологических эффектов тяжелых естественных радионуклидов и других физико-химических факторов»

В УСЛОВИЯХ ЕСТЕСТВЕННОЙ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ
Основной целью является изучение эффектов хронического облучения в малых дозах у животных организмов в условиях естественной среды их обитания.

Задачи: 1. Изучение динамики изменений численности животных, половозрастной структуры популяций животных, морфофизиологических показателей, процессов размножения и развития.
2. Выявление особенностей гисто- и цитоморфологического состояния кроветворной и эндокринных систем, энергетического обмена в тканях животных.
3. Характеристика изменений исследуемых параметров в зависимости от пола, возраста, фазы популяционного цикла и радиоэкологических условий обитания животных.

Результаты многолетнего радиоэкологического мониторинга северо-таежных экосистем с повышенным фоном естественной радиоактивности представляют собой уникальную основу для развития представлений о биологическом действии радиационного фактора на животный мир и формировании систем защиты биосферы от техногенного воздействия.  

Количество публикаций в базе Scopus по запросу «radiation effects in high doses in animals» в 15 раз больше чем по запросу “chronic radiation exposure in low doses in animal». 

В Коллекции поддерживаются животные, соответствующие научной тематике отдела радиоэкологии и предназначенные для исследования закономерностей и механизмов развития ответных реакций на воздействие факторов физической и химической природы низкой интенсивности в природной среде и в эксперименте.

Коллекция состоит из: - мышей линии Af; - мышей линии СВА; - мышей линии Ваlb/С; - мышей линии С57BL/6; - белых беспородных мышей; - крыc линии Wistar; - полевок-экономок (Alexandromys oeconomus Pall.) и рыжих полевок (Myodes glareolus), отловленных в природных условиях на территориях с повышенным
и нормальным уровнем радиоактивности.

https://ib.komisc.ru/rus/animals

Стратегия размножения полевок-экономок, обитающих на участках с повышенным уровнем радиоактивного загрязнения

На территориях с повышенным уровнем радиации популяция полевок характеризуется снижением продолжительности жизни, высокими показателями эмбриональной и постэмбриональной смертности и укорочением репродуктивного периода. Эти внутрипопуляционные сдвиги компенсируются более высокой интенсивностью размножения и повышением плодовитости самок, что способствует сохранению численности популяции.

Определение фазы эстрального цикла

РАДИЕВЫЙ УЧАСТОК

В ПЕРВЫЙ ГОД ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС

НАДПОЧЕЧНИКИ

ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

а - уровень клеток с микроядрами; б - частота клеток на стадии апоптоза; в – доля двунитевых разрывов ДНК (по оси абцисс: момент хвоста по П. Оливе) и г – доля однонитевых разрывов ДНК (по оси абцисс: момент хвоста по П. Оливе).

Гистограммы распределения ДНК в хвосте «кометы» (%ТДНК) в клетках щитовидной железы мышей линии Af (А) и полевок-экономок (Б) после хронического воздействия γ-излучения в малых дозах.

Частота встречаемости клеток , %

Частота встречаемости клеток, %

%ТДНК

Частота микроядер

А

Б

Обнаружены различия в проявлении радиационно-индуцированных эффектов у животных из природных популяций и у лабораторных мышей. У полевок-экономок при длительном обитании в условиях повышенного радиационного фона прослежен генотоксический эффект воздействия ионизирующей радиации на фолликулярный эпителий щитовидной железы, заключающийся в усиленном формировании клеток с микроядрами по сравнению с контролем, а в модельных экспериментах на мышах линии Af после хронического облучения (дозы 20 и 30 сГр) выявлены изменения в тиреоидных клетках по фрагментации ДНК.

‰

Различия с контролем статистически значимы при *р<0.05, **р<0.01 и ***р<0.001.

Масса семенников

Количество эпидидимальных сперматозоидов

Частота АГС

Первое поколение

Костный мозг

Щитовидная железа

Микроядра, ‰

Цитогенетические эффекты в клетках костного мозга и щитовидной железы мышей линии Af, подвергнутых хроническому γ-облучению в малых дозах (Р), и у их необлученных потомков (F1).

Распределения ДНК в хвосте «комет» (%ТДНК) в клетках костного мозга потомков (F1-F3) мышей линии Af, облученных в дозе 30 сГр.

Содержание ДНК в «хвосте кометы» (%ТDNA) в клетках щитовидной железы половозрелых полевок экономок из природных популяций, и модификация после дополнительных воздействий.

Объемная плотность фолликулярного эпителия в щитовидной железе полевок-экономок, обитающих на разных участках после дополнительного воздействия холодом.

ИЗМЕНЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ ЖИВОТНЫХ ПОСЛЕ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Влияние холодового воздействия (-5°С ) в течение двух часов на уровень фрагментации ДНК в тироцитах половозрелых самцов мышей линии СВА/lac.

Хроническое γ – облучение в дозах 1,4-5,4 сГр
(мыши линии CBA)

Увеличение количества мелких фолликулов, обладающих повышенным пролиферативным потенциалом и уровнем метаболизма, может быть расценено, как неспецифическая адаптивная реакция органа на хроническое радиационно-индуцированное повреждение железистых клеток.

1-11 дней после облучения

31-37 дни после облучения

* и *** - Различия с контролем (0 сГр) достоверны при p < 0.05 и p < 0.001 соответственно (t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони). Проанализировано по 288 микрокультур для каждой точки данных.