Том 63, № 2 (2023)

Оценка влияния возраста на частоту радиационно-индуцируемых транслокаций, регистрируемых методом FISH в циркулирующих в Т-лимфоцитах в отдаленный период после облучения, имеет как теоретический, так и практический интерес для целей биодозиметрии. Целью нашей работы был анализ дозовой зависимости частоты транслокаций в Т-лимфоцитах периферической крови у доноров различного возраста, подвергшихся облучению в прибрежных селах р. Теча (n = 197). В цитогенетических исследованиях использовали цельно-хромосомные зонды для окрашивания трех пар хромосом. Всего было просчитано 104 721 геном-эквивалентов (GE) и обнаружено 2540 транслокаций. Для каждого донора индивидуальные дозы облучения, поглощенные в органах и тканях к моменту забора крови, были рассчитаны с использованием дозиметрической системы р. Теча. Кроме того, были рассчитаны дозы на Т-лимфоциты и их предшественников с использованием оригинального модельного подхода с учетом возрастной динамики Т-лимфоцитов; именно с этими дозами были связаны возрастные зависимости частоты транслокаций. Основными источниками облучения доноров были ^89,90Sr, накапливающиеся в кости и практически локально облучающие костный мозг. Для оценки параметров зависимости доза–эффект использовали линейную регрессионную модель. После учета фоновых значений наименьшая частота транслокаций на 1000 GE на Гр была выявлена у доноров в возрасте 0–5 лет на момент облучения (9.3 ± 1.3), что статистически значимо ниже, чем у детей 6–18 лет (15.3 ± 1.5), но не у взрослых (11.9 ± 2.9). Значение для взрослых (>18 лет) характеризовалось максимальным разбросом, но оказалось близким к величинам, полученным в международном исследовании профессионалов после внешнего облучения (11.6 ± 1.6). Значения фоновых частот транслокаций, определенных в различных возрастных группах, соответствуют опубликованным значениям, полученным в объединенном международном исследовании по необлученным донорам. Мы также подтвердили отсутствие влияние пола на частоту транслокаций.

Изучены цитогенетические эффекты в клетках костного мозга полевок-экономок (Alexandromys (Microtus) oeconomus Pall.), обитавших на территориях, загрязненных ураном и радием, вследствие функционирования радиевого промысла (радиевый участок) и складирования его отходов (урано-радиевый участок) в пос. Водный (Республика Коми). Уровень и характер мутационных эффектов у полевок с радиоактивно загрязненных участков свидетельствуют о сохранении повышенной частоты аберраций хромосом и появлении особей с измененным кариотипом, что указывает на генетическую нестабильность. При определении характера динамики мутационного процесса в изучаемых популяциях отмечена высокая частота клеток с микроядрами у полевок радиевого участка, за исключением фазы низкой численности. В экспериментах с применением провокационных факторов химической (уретан) и радиационной (острое γ-облучение) природы показано повышение устойчивости клеток костного мозга животных, отловленных на радиоактивно загрязненной территории.

Исследована роль минорных фракций фосфолипидов печени в механизме адаптации четырех видов мышевидных грызунов, отловленных в разные годы в зоне аварии на Чернобыльской АЭС на участках с уровнем мощности дозы внешнего γ-излучения в 1987 г. от 0.02 до 200 мР/ч, к повышенному радиационному фону в зависимости от радиорезистентности вида. В первый год после аварии выявлен рост доли лизоформ ФЛ и сфингомиелина, вовлеченных в процессы апоптоза, и увеличение кардиолипина, принимающего участие во взаимодействии ДНК с мембраной. Спустя 5 лет после аварии наблюдается рост суммарной доли фосфатидилинозита и фосфатидилсерина, участвующих в транспорте ионов кальция и в регуляции внутриклеточных процессов. Совокупность полученных данных и анализ литературы позволяют заключить, что изменение соотношения минорных фракций ФЛ в печени мышевидных грызунов, обитающих на территориях с повышенным уровнем радиации, обусловливая адаптивные перестройки клеточного метаболизма, явились основой формирования на этих территориях новых субпопуляций грызунов с отличной от нормы системой регуляции перекисного окисления липидов.

Проведен анализ динамики прорастания семян модельного растения Arabidopsis thaliana после воздействия γ-излучения в дозах 50, 100 и 150 Гр. Объектами исследования выбраны линии: abi3-8 с мутацией в гене ABI3 и со сниженной чувствительностью к природной форме абсцизовой кислоты и генотип aba3-1 с мутацией в гене ABA3 и пониженным уровнем эндогенной абсцизовой кислоты. В качестве контроля использован дикий тип Col-8. Для изучения влияния γ-излучения на различные аспекты прорастания семян (всхожесть, время и скорость прорастания, синхронность прорастания партии семян) проведена оценка кинетики прорастания при помощи пакета Germinationmetrics для среды программирования R. Контрольные и облученные семена (источник излучения – ⁶⁰Co) выращивали на питательной среде Мурасиге–Скуга половинной концентрации в контролируемых условиях. Прорастание оценивали в течение первых 6 сут после переноса в фитотрон по разрыву эндосперма и появлению корешка. Всего проведены три независимых эксперимента с тремя биологическими повторностями в каждом. Отмечено более выраженное влияние γ-излучения в дозе 150 Гр на все исследуемые генотипы. Кластеризация всхожести показала, что распределение процента прорастания семян по дням больше зависит от генотипа, чем от дозы воздействия. Лучшие показатели всхожести, скорости и временного интервала между прорастанием 10 и 90% семян отмечены у необлученных семян линии abi3-8. Полученные результаты и сравнительный анализ с ранее опубликованными данными позволяют утверждать, что оценка кинетики прорастания при помощи пакета Germinationmetrics для R – наглядный и достаточно информативный инструмент для изучения влияния ионизирующего излучения и иных абиотических факторов на различные аспекты прорастания семян.

Представлен анализ дозиметрических параметров, вызывающих язвенно-некротическое поражение желудочно-кишечного тракта моногастричных животных (крысы, морские свинки, свиньи), обусловленное перорально поступившими “горячими” радиоактивными частицами. Разработаны математические модели транспорта частиц и формирования поглощенных доз в отделах пищеварительного тракта. Приведены особенности глубинного распределения поглощенных доз в слизистой оболочке в зависимости от спектральных характеристик β-излучения радионуклидов, входящих в состав силикатных частиц. Показано, что основными факторами формирования очагов язвенного поражения пищеварительного тракта были неравномерное распределение частиц в содержимом и концентрирование частиц на отдельных участках слизистой оболочки с последующим формированием высоких локальных дозовых нагрузок. Предложена дозиметрическая шкала крайне тяжелой, тяжелой, средней и легкой степени острого радиационного язвенного гастроэнтероколита, позволяющая экстраполировать результаты модельных экспериментов на сценарии радиоактивного загрязнения окружающей среды частицами различного генезиса. Полученные результаты могут быть приняты во внимание в задачах радиационной безопасности.

В городских экосистемах к западу от Электростальского завода тяжелого машиностроения через 6 лет после радиационного инцидента выявлены локальные участки общей площадью 0.2 км² с повышенной мощностью эквивалентной дозы γ-излучения, составляющей 0.15–0.40 мкЗв/ч, и высокой удельной активностью ¹³⁷Cs, достигающей в верхних горизонтах почв 8328–8740 Бк/кг. Отмечены статистически значимые прямые корреляционные связи между удельной активностью ¹³⁷Cs в слое 0–10 см почв и мощностью эквивалентной дозы γ-излучения на поверхности и высоте 1 м. Определены типы вертикального распределения ¹³⁷Cs в почвах загрязненных урбоэкосистем, включая те, на которых проводились земляные дезактивационные работы. Рассчитанные коэффициенты перехода ¹³⁷Cs возрастают в ряду деревьев: ива белая < рябина обыкновенная < клен платановидный < яблоня домашняя < ольха серая < клен американский; и травянистой растительности: рогоз широколистный < полынь обыкновенная < мать-и-мачеха < бодяк полевой < крапива двудомная.