лиферагивной активности (скорости деления) этих клеток, темпов деления и созревания в отделах морфологически распознаваемых предшественников. Показано, что после облучения темп пролиферации стволовых клеток усиливается, вследствие чего время удвоения их числа сокращается с 5-6 сут. до 1 суток.

Глубина и продолжительность аплазии кроветворной ткани оказывается тем больше, чем выше доза облучения. Однако из этого правила имеются исключения. После облучения в высоких дозах (у человека – 5,5 Гр) темп восстановления миелоидного ростка кроветворения оказывается существенно выше, и количество клеток в костном мозге и крови восстанавливается до контрольного уровня раньше, чем после воздействия в дозах 2-3 Гр, несмотря на то что степень опустошения в первом случае была гораздо сильнее. Причина этого явления не вполне ясна.

В случае неравномерного облучения или полного экранирования отдельных участков тела поражение органов кроветворной системы модифицируется за счет миграции клеток из менее облученных отделов. Этот механизм обеспечивает более быструю репопуляцию облученных органов, чем при общем равномерном облучении.

Стромальные элементы костного мозга довольно радиорезистентны. В первые недели после облучения в дозах, при которых развитие патологического процесса связано главным образом с поражением кроветворной системы, покоящиеся стромальные фибробласты мало повреждаются. Сохраняется, а иногда и возрастает их функциональная активность как продуцентов простагландина Е и колониестимулирующих факторов (КСФ). Поэтому при общем облучении в дозах, при которых сохраняется совместимое с выживанием число СКК, повреждения стромальных элементов мало выражены, и значение их в развитии аплазии костного мозга невелико. При облучении в более высоких дозах (порядка 100 Гр), применяемых, в частности, при лучевой терапии опухолей, часть зрелых фибробластов погибает, в то же время секреция ими простагландина Е и КСФ повышается.

Что касается родоначальных для фибробластов клеток (КОЕ-Ф), то они у человека достаточно радиочувствительны: D0 = 1,3 Гр. Кроме того, в периоде, когда костномозговое кроветворение восстанавливается, КОЕ-Ф пролиферируют очень вяло. Эти особенности могут иметь значение для развития отдаленных изменений в системе кроветворения, таких как апластическая анемия и т.п.

При морфологическом исследовании после облучения в высоких дозах (порядка 10 Гр) уже через несколько часов в красном костном мозге

наблюдают повреждения ядер клеток: пикноз, кариорексис (апоптоз), кариолизис. Иногда разрушается и цитоплазма (цитолиз). Костномозговые синусы расширяются, эритроциты выходят в паренхиму костного мозга. Еще через несколько часов начинается процесс фагоцитоза поврежденных миелокариоцитов: фрагменты ядер, а иногда и цельные клетки, обнаруживают в костномозговых макрофагах. У крыс уже через 1-2 сутки после сверхлетального облучения костный мозг очищается от продуктов клеточного распада, остаются лишь стромальные элементы. Развитие некротических изменений в клетках костного мозга сопровождается сосудистыми реакциями, и гистологическая картина костного мозга может быть охарактеризована как воспаление с характерными для него фазами альтерации, экссудации, а в последующем – развития репарационных процессов. В опустошенной отечной строме костного мозга наблюдаются геморрагии. Костный мозг через 3 суток после облучения в сверхлетальной дозе выглядит как «озеро крови». Незадолго перед смертью в костном мозге обнаруживаются бактерии.

При более низких дозах облучения изменения менее выражены. В случаях, заканчивающихся выздоровлением, вначале появляются отдельные очаги кроветворения, со временем они сливаются. У человека через 2 суток после облучения в дозах 2-6 Гр гистологическое исследование срезов костного мозга позволяет обнаружить снижение количества клеток эритроидного и гранулоцитарного ростков в 1,5-2 раза по сравнению с нормой, участки с обнаженной стромой, отечность основного вещества, мелкие кровоизлияния.

Позднее в костном мозге наблюдается прогрессирующее нарастание содержания стромальных элементов: фибробластов, ретикулярных клеток, макрофагов. После облучения в дозах 2-4 Гр в начале второй недели в период, соответствующий описанному ранее абортивному подъему, отмечается повышение митотической активности клеток костного мозга, увеличивается количество недифференцированных клеток. К концу третьей недели обнаруживается увеличение числа клеток гранулоцитарного и эритроидного ростков. При более высоких дозах облучения проявления абортивного подъема выражены значительно слабее.

С конца третьей недели после облучения в дозах более 2-3 Гр в костном мозге прогрессирует аплазия, проявляющаяся жировой атрофией. Площадь жировой ткани на срезах костного мозга может достигать 80%. Одновременно обнаруживаются и признаки регенерации: микроочаги недифференцированных клеток и клеток ранних генераций эритроидного и миелоидного ростков, а также усиление пролиферации стромальных клеток. В последующем очаги кроветворной ткани разрастаются

3.5. Действие ионизирующих излучений на критические системы организма

достаточно быстро, обеспечивая восстановление функции кроветворения.

Даже спустя год после облучения в дозах 2-4 Гр структура костного мозга восстанавливается не полностью. Сохраняются крупные очаги жировой дистрофии, увеличено по сравнению с нормой количество стромальных клеток, гемопоэтическая ткань в паренхиме костного мозга представлена не диффузно, а отдельными крупными очагами. После радиационного воздействия в дозах 5 Гр и выше в эти сроки в костном мозге наблюдаются распространенные очаги гипоплазии.

Морфологические изменения костномозговых клеток, связанные с их непосредственным повреждением (пикноз ядра, кариорексис, разрушение или отечность ядра), обычно удается зарегистрировать в первые часы после облучения. Разрушенные клетки довольно быстро удаляются. Позже начинают обнаруживаться клетки с аномалиями, связанными с нарушениями митозов: гигантские клетки, клетки с гиперсегментированным ядром, с аномальными митотическими фигурами (мосты в анаили телофазе), хромосомные фрагменты в интерфазных клетках. Максимум выхода этих клеток приходится на 12-24 ч после облучения. К третьему дню большинство таких клеток также исчезает.

3.5.3. Постлучевые изменения морфологического состава периферической крови

Убыль числа функциональных клеток начинается, когда последние клетки, поступившие к моменту облучения в созревающий отдел, выйдут в периферическую кровь, то есть через срок, соответствующий времени прохождения клеток через этот отдел в норме. Содержание в крови нейтрофильных гранулоцитов, прохождение которых через отдел созревания составляет 5-6 суток, начинает снижаться именно с этого времени.

Скорость уменьшения числа клеток в крови тем выше, чем короче продолжительность их циркуляции после выброса из костного мозга. Довольно большой срок между облучением и развитием максимальной нейтропении (это происходит к концу третьей недели) объясняется тем, что с середины второй недели после облучения в периферической крови развивается абортивный подъем содержания гранулоцитов.

Причины выброса в кровь в это время значительного числа зрелых нейтрофильных клеток связывают с влиянием на костный мозг экстрамедуллярных факторов, в частности, с возрастанием в крови на ран-

них сроках после облучения содержания катехоламинов и других биологически активных веществ.

В динамике изменения числа нейтрофилов крови после облучения можно выделить несколько фаз:

− начальный или первичный нейтрофилез;

− лаг-фаза (в это время естественный выход в ткани нейтрофилов крови компенсирован поступлением этих клеток из пула созревания);

− первичное опустошение;

− абортивный подъем;

− вторичное опустошение;

− восстановление.

Лимфоциты погибают уже в ранние сроки после облучения; соответственно их уровень в периферической крови быстро снижается.

Рис. 11. Динамика изменений числа гранулоцитов в крови после общего облучения (по С. Киллмэну, 1974):

1 – первичный нейтрофилез; 2 – лаг-фаза; 3 – первичное опустошение; 4 – абортивный подъем; 5 – вторичное опустошение; 6 – восстановление

При резком снижении после облучения общего числа лейкоцитов в крови можно говорить о не менее глубоком уменьшении абсолютного количества моноцитов.

Содержание тканевых макрофагов в течение первой недели после облучения существенно не меняется. Функциональная активность этих клеток также не изменяется или даже оказывается повышенной. В то же время загруженность этих клеток продуктами тканевого распада снижает эффективность их участия в системе противомикробной защиты. В периоде выраженных клинических проявлений лучевого поражения число клеток системы мононуклеарных фагоцитов снижается.

3.5. Действие ионизирующих излучений на критические системы организма

Динамика содержания тромбоцитов после облучения имеет сходство с изменениями количества нейтрофилов. Абортивный подъем бывает выражен только после облучения в сравнительно невысоких (примерно до 3,5 Гр) дозах. В фазе вторичного опустошения наблюдается глубокая тромбоцитопения: к концу 3-4-й недели после облучения в среднелетальных дозах количество тромбоцитов достигает 5-8% от нормального уровня.

Содержание эритроцитов после облучения уменьшается в медленном темпе и умеренно, поскольку зрелые эритроциты достаточно радиорезистентны, а продолжительность жизни этих клеток составляет около 100 дней. Даже при полном прекращении их образования число эритроцитов в крови вследствие естественного отмирания снижается примерно на 1% за день (если нет осложняющих ситуацию кровотечений).

Глубина цитопении прямо зависит от дозы облучения. При дозах порядка 5-6 Гр нейтрофилы и тромбоциты могут вовсе не обнаруживаться в мазках периферической крови. Промежуток времени, необходимый для восстановления числа этих клеток до исходного уровня после облучения в высоких дозах, может оказаться, как об этом уже говорилось при характеристике изменений в кроветворных органах, короче, чем при воздействии меньших доз.

Кроме количественных сдвигов в клетках крови после облучения обнаруживаются и морфологические изменения: гомогенизация ядер лимфоцитов, появление лимфоцитов с микроядрами, гигантских гиперсегментированных нейтрофилов, гигантских тромбоцитов.

3.5.4. Влияние облучения на иммунную систему

Основной функцией иммунной системы является защита организма от воздействия чужеродных антигенов и контроль за поддержанием генетического постоянства внутренней среды организма. Эту функцию иммунная система выполняет с помощью естественных и адаптивных (приобретенных) механизмов. В основе естественного иммунитета лежит действие неспецифических механизмов, связанных с функционированием клеточных (нейтрофилы, макрофаги, ЕК-клетки (естественные киллеры) и др.) и гуморальных (комплемент, лизоцим, интерфероны и др.) факторов. Факторы естественного иммунитета относительно радиоустойчивы и поражаются лишь при очень высоких дозах облучения. Специфический иммунитет, основанный на свойствах

Т- и В-лимфоцитов избирательно отвечать на чужеродные вещества, напротив, высоко чувствителен к действию радиации.

Лимфоциты относятся к числу наиболее радиочувствительных клеток в организме, и гибель их отмечается уже после радиационного воздействия в десятых долях грея. При этом погибают не только молодые делящиеся клетки, но и (исключение из правила Бергонье и Трибондо) зрелые лимфоциты, которые в обычных условиях (без антигенной стимуляции) не делятся. Среди радиочувствительных клеток, подверженных интерфазной гибели при дозах, близких или даже более низких, чем вызывающие репродуктивную гибель стволовых кроветворных клеток, выделяются Т-лимфоциты (Т-хелперы и Т-супрессоры), В-лимфоциты и тимоциты вилочковой железы. Радиочувствительность В-лимфоцитов выше, чем Т-лимфоцитов, а радиационная устойчивость Т-супрессоров несколько больше, чем Т-хелперов. Тимоциты также различаются по своей радиочувствительности: максимальная радиопоражаемость отмечается у камбиальных клеток, а наибольшая радиорезистентность – у эпителиальных клеток. Кроме того, среди Т-лимфоцитов имеется сравнительно небольшая популяция радиоустойчивых клеток, которые сохраняют свою функциональную активность после облучения в весьма высоких дозах (6-10 Гр, а по некоторым данным – до 20 Гр). Эти клетки являются одновременно кортизонорезистентными. Их содержание составляет около 3-8% от всех Т-лимфоцитов, и, возможно, они представляют собой Т-клетки памяти.

С высокой радиочувствительностью зрелых популяций лимфоцитов крови и их интерфазной гибелью в первый день после воздействия ионизирующего излучения связано и быстрое развитие лимфопении после облучения. Интерфазная гибель лимфоцитов не связана с моментом клеточного митоза, она начинается через 6 часов и завершается через 3 суток после радиационного воздействия. Разрушение лимфоцитов после облучения происходит как в лимфоидных органах (тимус, лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные образования в кишечнике), так и в периферической крови и лимфе. В результате можно обнаружить снижение числа лимфоцитов в крови уже через десятки минут после облучения, а к 3-м суткам число лимфоцитов снижается до минимальных величин. Глубина снижения уровня лимфоцитов, так же как и других клеток периферической крови, прямо зависит от дозы облучения. Следует подчеркнуть, что послерадиационное падение числа лимфоцитов, наряду с гранулоцитопенией, является основной причиной развития синдрома инфекционных осложнений в периоде разгара острой лучевой болезни.

3.5. Действие ионизирующих излучений на критические системы организма

Таблица 37 – Радиочувствительность некоторых клеток иммунной системы человека

(по данным А.А. Ярилина, 1989, 1997; Т. Szepesi, Т.М. Fliedner, 1989)

Воздействие радиации на лимфоидную ткань приводит не только к гибели лимфоцитов, но и вызывает значительные изменения их функциональной активности. Это, в свою очередь, может приводить к извращению иммунного ответа как в ближайшие сроки, так и (что особенно важно) в отдаленном периоде после лучевого воздействия.

Так, уже в ближайшие минуты-часы после облучения как для В-лим- фоцитов, так и особенно для Т-лимфоцитов, характерна утрата имеющихся на их поверхности клеточных рецепторов для различных антигенов, что связано с вмешательством ионизирующих излучений в процесс реаранжировки генов TCR (антигенраспознающего рецептора Т-лим- фоцитов). Пострадиационное изменение экспрессии молекул адгезии приводит к нарушению распределения лимфоцитов в крови и лимфоидных органах и фактически искажает пространственную организацию иммунной системы.

Уже в ранние сроки после облучения значительно снижается способность В-лимфоцитов к выработке специфических иммуноглобулинов в ответ на антигенную стимуляцию. Это угнетение прямо коррелирует с динамикой депопуляции лимфоидных органов, а наиболее выражено в случае введения антигена через 1-2 сут. после облучения. При введении антигена незадолго до облучения выработка антител может даже увеличиваться. В случае предварительной иммунизации перед воз-

действием радиации «вторичный ответ» на повторное введение антигена после облучения существенно не нарушается.

Еще одним ближайшим результатом радиационного воздействия является снижение пролиферативной активности Т-лимфоцитов, их миграционных свойств, способности инактивировать несингенные КОЕ. Гибель в результате облучения Т-лимфоцитов сопровождается снижением в организме их цитотоксических функций, что проявляется подавлением некоторых реакций гиперчувствительности замедленного типа, реакций типа «трансплантат против хозяина» и др. Выраженность угнетения этих реакций зависит в значительной мере и от уровня функциональной активности Т-лимфоцитов, которая оказывается подавленной уже после облучения в дозах 0,15-0,20 Гр.

Воздействие ионизирующих излучений приводит к нарушению баланса Т-хелперов классов Th1 и Th2, которые определяют соотношение клеточной опосредованной и гуморальной составляющей иммунного ответа, а также ряда проявлений иммунопатологии. Напомним, что продукты Th2 – интерлейкин-2, γ-интерферон, β-туморнекротический фактор – обеспечивают развитие клеточного иммунитета, а продукты Th2 – интерлейкин-4, -5, -10 – служат медиаторами гуморального ответа. Эти клетки находятся в соотношениях антагонизма, реализуемого с участием γ-интерферона и интерлейкина-10.

Дифференцировка Thl поддерживается макрофагами через выработку интерлейкина-12, а развитие Th2 регулируется интерлейкином-4. В свою очередь продукт Thl γ-интерферон стимулирует активность макрофагов.

3.5. Действие ионизирующих излучений на критические системы организма

Установлено, что чем выше зависимость иммунного ответа от тимуса, тем сильнее проявляется эффект радиации. Действие ионизирующих излучений на тимусзависимое звено иммунной системы складывается из непосредственного влияния на Т-клетки и опосредованного действия через строму тимуса. Активность стромы тимуса в ранние сроки после облучения может повышаться, а в более поздние, как правило, подавляется, что сопровождается ускоренной передачей полномочий тимуса периферическому отделу иммунной системы и развитием проявлений иммунологического старения.

В раннем пострадиационном периоде повышается и вероятность развития аутоиммунных реакций, выраженность которых нарастает с увеличением дозы облучения. Однако аутоиммунные процессы проявляются и в поздние сроки после лучевого воздействия, а также при действии малых доз радиации. Ряд исследователей полагают, что для малых доз и интенсивностей ионизирующих излучений развитие аутоиммунных процессов даже более характерно, чем для последствий облучения в высоких дозах.

При действии высоких доз ионизирующих излучений, убивающих большую часть лимфоцитов, нарушается формирование антигенраспознающего механизма. Клетки, обусловливающие селекцию тимоцитов, сильно различаются по своей радиочувствительности: эпителиальные клетки устойчивы к действию радиации в дозах до 8-10 Гр, а дендритные клетки погибают уже при дозах 2-4 Гр. В связи с этим процесс положительной селекции является относительно радиоустойчивым, а облучение в малых дозах даже может повышать его эффективность. Напротив, процесс отрицательной селекции нарушается уже при действии относительно малых доз радиации, вследствие чего часть аутореактивных клонов может сохраниться, и в последующем стать источником аутоагрессии. В поздние сроки после облучения могут страдать не только дендритные, но и эпителиальные клетки тимуса. Это связано с гибелью их относительно радиочувствительных предшественников – делящихся камбиальных клеток (D0 для них составляет 2,5-3,7 Гр). В результате этого снижается число прошедших дифференцировку Т-лимфоцитов, уменьшается общая численность тимоцитов (подобный процесс наблюдается при старении) и, как следствие, возрастает вероятность развития аутоиммунных и опухолевых процессов.

Еще одним фактором, приводящим к прогрессированию аутоиммунных процессов в облученном организме, является ранняя пострадиационная гибель специальной популяции супрессорных клеток, сдерживающих образование В1-клетками естественных аутоантител к

эндогенным субстанциям. Устранение этих клеток облучением, а они погибают уже при дозах 4-6 Гр, приводит к усилению выработки естественных аутоантител и, как следствие, развитию органоспецифических аутоиммунных процессов.

Важным аспектом действия ионизирующих излучений на иммунитет является также их влияние на систему цитокинов – продуктов активированных клеток иммунной системы, играющих ключевую роль в регуляции гемопоэза и межклеточного взаимодействия в ходе развития воспаления и иммунного ответа. Действие радиации на эту систему сильно зависит от природы клеток-продуцентов цитокинов. Так, образование лимфокинов in vivo подавляется в связи с массовой гибелью вырабатывающих их лимфоцитов, хотя сам по себе процесс продукции цитокина может стимулироваться радиацией (как это имеет место в случае с интерлейкином-2). В то же время воздействие ионизирующих излучений приводит к увеличению выработки интерлейкина-1, -6 и фактора некроза опухолей, макрофагами, стромальными и эпителиальными клетками тимуса. Стимуляция выработки этих цитокинов облучением особенно интересна, потому что интерлейкин-1 и фактор некроза опухолей, сами по себе обладают радиопротекторным действием, реализуемым при участии интерлейкина-6, а в сочетании с интерлейкином-1 радиозащитная активность проявляется также у гранулоцитарного и гранулоцитарно-макрофагального факторов. Эти факты, вероятно, свидетельствуют о том, что некоторые эффекты радиации направлены на ослабление или ликвидацию вызванных ею же последствий.

Таким образом, ионизирующие излучения существенным образом влияют на иммунную систему, вызывая широкий спектр ее реакций – от изменения регуляции иммунного ответа до гибели иммунокомпетентных клеток. Так, изменение экспрессии молекул адгезии, приводя к нарушениям распределения лимфоцитов, искажает пространственную организацию иммунной системы. Ее временная организация нарушается вследствие вмешательства радиации в процесс реаранжировки генов TCR, повреждения эпителия тимуса и связанного с этим «перевода иммунологических часов» в сторону старения.

3.5.5. Действие ионизирующей радиации на желудочно-кишечный тракт

В желудочно-кишечном тракте наиболее радиочувствительной является тонкая кишка, D0 для стволовых клеток эпителия тонкой кишки составляет около 1 Гр, тогда как в толстой кишке этот показатель до-

Уникальная особенность ионизирующих излучений как этиологического фактора клинической патологии, состоит в том, что энергетически ничтожное в тепловом выражении (хотя и весьма значительное в единицах радиационной дозы) количество ионизирующей радиации, эквивалентное «энергии», заключенной в чашке горячего чая, поглощенное в едва уловимые доли секунды организмом человека или животного, может вызвать изменения, которые с неизбежностью реализуются в острую лучевую болезнь, нередко со смертельным исходом.

В.В. Талько, д.м.н., профессор, Научный центр радиационной медицины АМН Украины, г. Киев

Указанный феномен, именуемый «энергетическим парадоксом», на заре радиобиологии называли «основным парадоксом радиобиологии». Его смысл долгое время оставался загадкой и начинает проявляться только сейчас. Становится понятным, как, через какие механизмы относительно малое на входе в организм количество энергии трансформируется во многообразные биологические и выраженные медицинские эффекты в зависимости от дозы . В основе этих эффектов лежат два критических события: 1) стойкие, не поддающиеся устранению путем репарации, структурные повреждения генетического материала; 2) радиационно индуцируемые изменения в биомембранах, запускающие каскад стандартных ответных реакций клетки, направленных на поддержание генетической основы биологического вида. При этом особенно важно давнее соображение, реально подтверждающееся в последнее время: «Радиация не порождает каких-либо новых биологических феноменов; она лишь увеличивает вероятность возникновения различных... клеточных событий, которые время от времени происходят спонтанно» .

Как будут формироваться отдаленные эффекты облучения, возможны ли их прогнозирование и минимизация в группах повышенного риска – в значительной мере зависит от состояния иммунной системы . Ее можно охарактеризовать как полифункциональную, многоэтапно реализуемую систему по обеспечению надзора за осуществлением генетической программы и гомеостаза. Понятно, что иммунные механизмы принимают участие в развитии самых разнообразных патологических состояний у человека, выступая при этом либо причиной, либо следствием. Индуцированные теми или иными воздействиями нарушения иммунитета ведут к дискоординации деятельности других регуляторных систем организма, что, в свою очередь, усугубляет несостоятельность системы иммунитета .

Оценка последствий радиационного облучения для здоровья человека представляется крайне сложной проблемой, особенно это касается радиационных эффектов, возникающих при малых уровнях облучения. Результаты экспериментальных исследований, объективность которых обеспечивается строго контролируемыми условиями проведения эксперимента, не всегда можно с достаточной надежностью экстраполировать на человека . Сложность этой проблемы обусловлена, помимо других, тремя обстоятельствами: 1) негомогенностью человеческой популяции с точки зрения индивидуальной радиочувствительности и ее изменчивости; 2) отсутствием единого взгляда ученых на реальный и гипотетический вред для здоровья человека низких уровней и интенсивности ионизирующего излучения; 3) отсутствием четких количественных характеристик этих уровней или диапазона так называемых малых доз ионизирующей радиации .

Убедительные доказательства неоднородности и генетически детерминированной радиорезистентности (радиочувствительности) дают результаты иммуногенетических исследований, согласно которым существует тесная связь между воздействием ионизирующего излучения и риском реализации генетической предрасположенности к тем или иным патологическим состояниям . При изучении генетических систем крови участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС обнаружены антигены, фенотипы и гаплотипы, которые ассоциируются с разной чувствительностью индивидуумов к радиационному воздействию. Крайние формы радиочувствительности у взрослых и детей могут различаться между собой многократно . В человеческой популяции 14-20% людей радиорезистентны, 10-20% – обладают повышенной радиочувствительностью и 7-10% – сверхрадиочувствительностью .

К числу критических (высокочувствительных) органов по отношению к действию ионизирующей радиации принадлежит иммунная система. В остром периоде после облучения критичность иммунной системы определяется повреждающим воздействием на нуклеиновые кислоты, а также мембранные структуры иммунокомпетентных клеток за счет усиления перекисного окисления липидов, образования продуктов радиолиза воды и других активных соединений. Нарушение экспрессии дифференцировочных антигенов на мембранах клеток, принимающих участие в иммунном ответе, затрудняет их взаимодействие, ослабляет надзорную функцию иммунной системы .

Установлено, что радиационно-индуцированные мутации в локусе Т-клеточного рецептора (TСR) влияют на эффективность клеточного взаимодействия. Они могут быть использованы в качестве показателя биологической дозиметрии . В отдаленном периоде количество TCR-позитивных клеток прямо коррелирует со снижением иммунитета у пациентов, перенесших острую лучевую болезнь .

Нарушение в отдаленном периоде после облучения иммунологических механизмов противоопухолевой резистентности, среди которых цитотоксичность естественных киллеров (ЕК) играет ведущую роль, приводит к развитию стохастических онкологических эффектов . Результаты экспериментальных, клинических и эпидемиологических исследований свидетельствуют о высокой бластомогенной эффективности ионизирующей радиации. Рак возникает не сразу. Он является последним звеном длинной цепи изменений, которые нередко называют предраковыми или предопухолевыми заболеваниями .

Обнаружены некоторые особенности взаимодействия клеток стромы и гемопоэтических клеток костного мозга, обусловленные воздействием ионизирующего излучения. В частности, отмечаются блокирование лимфоцитов в стромальных элементах, а также активация процесса разрушения мегакариоцитов нейтрофильными гранулоцитами

Не исключено, что длительно сохраняющиеся структурные и функциональные изменения в клетках стромы под воздействием ионизирующей радиации инициируют злокачественную трансформацию. Вопрос о роли стромы в развитии в отдаленный период после облучения гематологической патологии, в частности миелодиспластического синдрома и лейкемии, в силу его особой важности требует дальнейшего изучения.

Несмотря на высокий регенерационный потенциал большинства клеточных компонентов иммунной системы, восстановление затягивается на годы, особенно у реконвалесцентов острой лучевой болезни . Причем изменения не всегда имеют четкую зависимость от дозы облучения, которую в классической радиобиологии считали и продолжают считать единственно верным доказательством ответа биологической системы на воздействие ионизирующей радиации .

Иммунодефицит, как конечная или существенно продвинутая во времени патогенетическая стадия изменений в иммунной системе пострадавших вследствие радиационной аварии, определяется достаточно редко. Чаще выявляют в разной степени выраженную количественную или функциональную недостаточность тех или иных субпопуляций клеток или нарушение продукции гуморальных факторов с реализацией на уровне организма в виде соматической патологии – заболеваний пищеварительной, нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной и выделительной систем . Отмечают значительное увеличение частоты выявления аллергических заболеваний (до 20%) и клинических проявлений иммунной недостаточности (до 80%) у лиц, облученных в дозе свыше 0,25 Гр .

Одним из приоритетных вопросов, требующих неотложной научной разработки, являются персистирующие вирусные инфекции у пострадавших контингентов . Результаты обследования больных со стойкими лимфоцитозом и лейкопенией, связанными с влиянием облучения, в 2/3 случаев выявляли наличие персистирующих инфекций, цитомегаловирусной, токсоплазменной и др., что дало возможность провести адекватное лечение и иммунологическую коррекцию .

Следует заметить, что подходы к иммунокоррекции должны быть строго индивидуализированы, обоснованы соответствующим объемом исследований, так как первоначальные выводы о радиационно-обусловленных нарушениях иммунной системы, наличии иммунодефицитного состояния и необходимости иммуностимулирующей терапии, сделанные в медицинских учреждениях городского или районного уровня на основании наблюдения за пациентами, после экспертной оценки подтверждались только у 15,2% больных .

Человеческий организм – единое целое, в условиях аварии и послеаварийных событий раннего и отдаленного периода он подвергается, помимо радиации, воздействию других факторов нерадиационной природы. Психогенный стресс – один из наиболее мощных в этом ряду. Выявлено, что воздействие стресса на нейроэндокринную систему сопровождается увеличением в крови нейропептидов, катехоламинов, глюкокортикоидов и других гормонов гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси. Высокий уровень в крови глюкокортикоидов и других гормонов вызывает инволюцию тимуса, уменьшение количества лимфоцитов селезенки, костного мозга, снижение активности макрофагов, пролиферации лимфоцитов и повышение продукции цитокинов. Однако не только нейроэндокринная система влияет на функции иммунной системы, но и, наоборот, иммунная система воздействует на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось через рецепторы для цитокинов .

К факторам нерадиационной природы относятся также промышленные и бытовые аллергены, соли тяжелых металлов, компоненты выхлопных газов транспорта и др. Следовательно, мы вправе говорить о комплексном экологически неблагоприятном воздействии на организм, отражающимся на деятельности иммунной системы .

Данные исследований тиреоидной системы пострадавших в остром так называемом «йодном периоде» аварии выявили изменения, характерные для постепенного развития нестохастических эффектов облучения щитовидной железы. Иммунные сдвиги в период первичной тиреоидной реакции свидетельствовали о начале развития хронических, с большей вероятностью аутоиммунных, тиреоидитов. Группу повышенного риска развития хронического тиреоидита и гипотиреоза составили пациенты, перенесшие облучения щитовидной железы наиболее сложного комбинированного характера: сочетание внутреннего облучения короткоживущими изотопами йода с внешним γ-облучением. Эту группу составили бывшие жители 30-километровой зоны ЧАЭС и участники ликвидации последствий аварии «йодного периода» 1986 г. .

В клинико-экспериментальных исследованиях установлено, что развитие нейроаутоиммунных реакций может быть одним из звеньев патогенеза послерадиационной энцефалопатии .

Неоднозначны оценки медицинских последствий для здоровья пострадавшего населения от атомных бомбардировок японских городов Хиросимы и Нагасаки. Однако в последние годы приводят доказательства значительного ухудшения состояния здоровья «хибакуши» по сравнению со стандартной японской популяцией по многим классам болезней (в 1,7-13,4 раза) . По мнению исследователей, увеличение распространенности заболеваний, включая рак и лейкемию, реализация которых обусловлена сбоями в полифункциональной деятельности иммунной системы, связано с воздействием ионизирующего излучения в те годы, когда эти больные были детьми или молодыми людьми.

Исследования иммунного статуса детей и подростков, пострадавших вследствие чернобыльской катастрофы, занимают особое место в общей проблеме пострадиационных эффектов. Осуществленный в рамках национальной программы «Дети Чернобыля» многолетний мониторинг состояния иммунной системы у лиц, облученных в детском возрасте в результате воздействия радионуклидов йода (131 І, 129 І), а также 137 Cs, 90 Sr, 229 Pu и др., позволил установить определенные закономерности в этапности развития дозозависимых изменений в иммунной системе и функции щитовидной железы.

Результаты выполненных в первые послеаварийные годы исследований иммунной системы у детей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, свидетельствуют о наличии нерезко выраженных, но статистически достоверных отклонений в субпопуляциях Т- и В-лимфоцитов от соответствующих показателей контрольной группы пациентов .

На этапе наблюдений в 1991-1996 гг. были выявлены различия между группами облученных и необлученных детей по уровню содержания главных регуляторных субпопуляций лимфоцитов периферической крови и направленности корреляционной зависимостью между содержанием Т-, В-клеток, ЕК, CD3 + , CD4 + Т-клеток и дозами облучения щитовидной железы радиоиодом .

Начиная с 1994-1996 гг., были получены убедительные данные о развитии 131 І-дозозависимых аутоиммунных нарушений, основанные на фенотипической оценке лимфоцитов по главным локусам гистосовместимости HLA, HLA-Dr и многим другим параметрам лимфоцитарных субпопуляций .

Ретроспективный анализ состояния иммунной системы детей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, свидетельствует о манифестации иммунодефицитных нарушений преимущественно по смешанному типу. Установлено, что 68% детей с отклонениями в иммунном статусе имеют генетические аллели, контролирующие направленность иммунного реагирования организма, и которые, как правило, связаны с низким ответом иммунной системы на действие любых экзогенных факторов, либо с аутоиммунными процессами. Это, прежде всего, антигены HLA-A9, HLA-B7, HLA-DR4, HLA-Bw35, HLA-DR3, HLA-B8. На основании полученных результатов можно полагать, что у этих детей реализовалась генетическая предрасположенность к иммунным нарушениям вследствие воздействия экологически неблагоприятных факторов, в частности радиационного .

По сравнению со взрослыми, в формировании тиреоидных нарушений у детей преобладающая роль принадлежит антигену HLA-Bw35, который одновременно является маркером аутоиммунных процессов. Следует также отметить, что степень ассоциативной взаимосвязи антигенов гистосовместимости с заболеваниями в детском возрасте значительно выше, чем у взрослых. Результаты иммуногенетических и иммуноцитологических исследований подтверждены клиническими проявлениями радиационно-индуцированных нарушений функции щитовидной железы, а также данными эпидемиологических исследований, проведенных у более 10 тыс. детей, облученных в «йодном периоде» (эвакуированных из 30-километровой зоны аварии) и свыше 2,5 тыс. детей – жителей радиоактивно загрязненных территорий (облученных в «йодном периоде» и постоянно подвергающихся облучению за счет долгоживущих радионуклидов 137 Cs, 90 Sr и др. .

Получены данные о негативном влиянии малых доз ионизирующей радиации на противодифтерийный, противостолбнячный, противокоревой и противококлюшный иммунитет у детей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях. Это обосновывает создание дифференцированных программ иммунизации с учетом региональных и индивидуальных особенностей иммунного статуса детей .

Исследования, проведенные после 2001 г., указывают на дозозависимые эффекты в иммунной системе даже через 15 лет, а порог воздействия ионизирующей радиации на иммунную систему по большинству изученных параметров составляет 250 мЗв .

Именно мониторинг показателей иммунной системы контингентов, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС, способствует получению новой научной информации об отдаленных эффектах ионизирующей радиации, и в практическом плане является основой раннего выявления соматической и онкологической патологии, улучшения результатов лечения, первичной и вторичной профилактики .

Несомненно, интеграция знаний в области иммунологии и радиобиологии, произошедшая в результате ядерной катастрофы, явилась своеобразным стимулом в формировании и развитии нового научно-клинического направления – радиационной иммунологии. Масштабность и многогранность медицинских последствий чернобыльской катастрофы катализировали многочисленные экспериментальные и клинические исследования, что способствовало не только накоплению фактов, но и обеспечило получение значимых научных выводов и практических рекомендаций для клинической иммунологии.

Сегодня представляется очевидным спад интереса мировой общественности к проблемам, связанным с чернобыльской аварией. Это обусловлено появлением новых серьезных гуманитарных проблем, требующих безотлагательного решения. Вместе с тем, атомная энергетика продолжает развиваться, что обусловлено все возрастающими потребностями человечества в энергоресурсах, и, соответственно, постоянно увеличивается количество людей, имеющих профессиональные контакты с ионизирующим излучением. К концу прошлого века в развитых странах их число приблизилось к 7-8% населения. Поэтому проблема влияния ионизирующей радиации на иммунную систему человека и в перспективе будет иметь большое практическое значение .

Литература

1. Антипкин Ю.Г., Чернышов В.П., Выхованец Е.В. Радиация и клеточный иммунитет у детей Украины. Обобщение данных І и начала ІІ этапов десятилетнего (1991-2001 гг.) мониторинга состояния иммунной системы у детей и подростков, пострадавших от облучения вследствие аварии на Чернобыльской АЭС // Международный журнал радиационной медицины. – 2001. – № 3-4. – С. 152.
2. Барьяхтар В.Г. (ред.). Чернобыльская катастрофа. – К.: Наукова думка, 1995. – 559 с.
3. Бебешко В.Г., Базика Д.А., Кліменко В.І. та ін. Гематологічні та імунологічні ефекти хронічного опромінення // Чорнобиль: Зона відчуження / Під ред. В.Г. Бар"яхтара. – К.: Наукова думка. – 2001. – C. 214-216.
4. Бебешко В.Г., Базыка Д.А., Логановский К.Н. Биологические маркеры ионизирующих излучений // Український медичний часопис. – 2004. – № 1 (39) – I/II. – С. 11-14.
5. Бебешко В.Г., Базика Д.А., Коваленко О.М., Талько В.В. Медичні наслідки чорнобильської катастрофи // Радіаційна безпека в Україні (Бюллетень НКРЗУ). – 2001. – № 1-4. – С. 20-25.
6. Бутенко Г.М., Терешина О.П. Стресс и иммунитет // Международный медицинский журнал. – 2001. – № 3. – С. 91-93.
7. Верещагина А.О., Замулаева И.А., Орлова Н.В. и др. Частота лимфоцитов, мутантных по генам Т-клеточного рецептора как возможный критерий для формирования групп повышенного риска развития опухолей щитовидной железы у облученных и необлученных лиц // Радиационная биология, радиоэкология. – 2005. – Т. 45. – № 5. – С. 581-586.
8. Лисяный Н.И., Любич Л.Д. Роль нейроиммунных реакций в развитии послерадиационной энцефалопатии при воздействии малых доз ионизирующей радиации // Международный журнал радиационной медицины. – 2001. – № 3-4. – С. 225.
9. Мазурик В.К. Роль регуляторных систем ответа клеток на повреждения в формировании радиационных эффектов // Радиационная биология, радиоэкология. – 2005. – Т. 45 – № 1. – С. 26-45.
10. Мінченко Ж.М. Генетичні системи крові // Гостра променева хвороба (медичні наслідки чорнобильської катастрофи) / За ред. О.М. Коваленко. – К.: Іван Федоров. – 1998. – С. 76-84.
11. Минченко Ж.Н., Базыка Д.А., Бебешко В.Г. и др. HLA-фенотипическая характеристика и субпопуляционная организация иммунокомпетентных клеток в формировании пострадиационных эффектов в детском возрасте // Медицинские последствия аварии на Чернобыльской атомной станции. Монография в 3 книгах. Клинические аспекты Чернобыльской катастрофы. Книга 2. – К.: «Медэкол» МНИЦ БИО-ЭКОС. – 1999. – С. 54-69.
12. Михайловская Э.В. Характеристика клеточного состава зон роста первичных культур кроветворных органов и его реакции на радиационное воздействие // Медицинские последствия аварии на Чернобыльской атомной станции. Книга 3. Радиобиологические аспекты чернобыльской катастрофы. – К.: «Медекол» МНИЦ Био-Экос. – 1999. – С. 70-81.
13. Орадовская И.В., Лейко И.А., Оприщенко М.А. Анализ состояния здоровья и иммунного статуса лиц, принимавших участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС // Международный журнал радиационной медицины. – 2001. – № 3-4. – С. 257.
14. Подаваленко А.П., Чумаченко Т.А., Резніков А.П. та ін. Стан специфічного імунітету у дітей після чорнобильської катастрофи // Довкілля та здоров"я. – 2005. – Жовтень-грудень. – С. 6-8.
15. Потапова С.М., Кузьменок О.И., Потапнев М.П., Смольникова В.В. Оценка состояния Т-клеточного и моноцитарного звеньев у ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС через 11 лет // Иммунология. – 1999. – № 3. – С. 59-62.
16. Сепиашвили Р.И., Шубич М.Г., Колесникова Н.В. и др. Апоптоз в иммунологических процессах // Аллергология и иммунология. – 2000. – Т.1. – № 1. – С. 15-22.
17. Талько В.В. Показатели клеточного иммунитета, неспецифической резистентности и метаболическая характеристика иммунокомпетентных клеток при аутоиммунном тиреоидите у облученных в связи с аварией на Чернобыльской АЭС // Проблемы радиационной медицины. Респ. межвед. сб. – К. – 1993. – Вып. 5. – С. 41-45.
18. Талько В.В., Мiнченко Ж.М., Михайловська Є.В, Лагутiн А.Ю. Показники iмунного стану дiтей, що зазнали впливу iонiзуючого опромiнення, через 5 рокiв пiсля дiї чинникiв чорнобильської аварiї // Педiатрiя, акушерство і гiнекологiя. – 1993. – № 4. – С. 23-25.
19. Тимофеев-Ресовский Н.В., Яблоков А.В., Глотов Н.В. Очерк учения о популяции. – М.: Наука. – 1973. – 278 с.
20. Чебан А.К. Нестохастические тиреоидные эффекты чернобыльской катастрофы // Международный журнал радиационной медицины. – 1999. – № 3-4. – С. 76-93.
21. Чумак А.А. Иммунная система пострадавших «чернобыльцев» в отдаленный послеаварийный период – диагностика недостаточности и подходы к коррекции // Международный журнал радиационной медицины. – 2001. – № 3-4. – С. 400.
22. Чумак А.А., Базыка Д.А., Абраменко И.В., Бойченко П.К. Цитомегаловирус, радиация, иммунитет. – К. – 2005. – 134 с.
23. Чумак А.А., Базика Д.А., Талько В.В. та ін. Клінічні імунологічні дослідження в радіаційній медицині – п"ятнадцятирічний досвід // Український журнал гематології та трансфузіології. – 2002. – № 5. – С. 14-16.
24. Чумак А.А., Базыка Д.А., Коваленко А.Н. и др. // Иммунологические эффекты у реконвалесцентов острой лучевой болезни – результаты тринадцатилетнего мониторинга / Международный медицинский журнал. – 2002. – № 1 (5). – С. 40-41.
25. Chumak A., Bazyka D., Byelyaeva N. et al. Immune cells in Chernobyl radiation workers exposed to low-dose irradiation // Int J of Low Radiation. – 2003. – Vol.1. – №1. – P. 19-23.
26. Chumak А., Bazyka D., Minchenko J., Shevchenko S. Immune system // Health effects of Chernobyl accidente. Monograph in 4 parts / Ed. by A.Vozianov, V. Bebeshko, D. Bazyka. – Kyiv: DLA, 2003. – Р. 275-282.
27. Furitsu K., Sadamori K., Inomata M., Murata S. / The parallel radiation injuries of the A-bomb victims in Hiroshima and Nagasaki after 50 years and the Chernobyl victims after 10 years // Chernobyl: Environmental Health and Human Rights Implication. A permanent Peoples" Tribunal, Vienna. 12-15 April, 1996.
28. Kovalev E.E., Smirnova O.A. Estimation of Radiation Risk Based on Concept of Individual Variability of Radiosensitivity. Betesda: Armed Forces Radiobiol Res Institute. – 1996. – 201 p.

Влияние радиации на иммунную систему и их последствия

Ионизирующие излучение в любых дозах вызывает функциональные и морфологические изменения в клеточных структурах и изменяет деятельность почти во всех системах организма. В результате этого повышается или угнетается иммунологическая реактивность животных. Иммунная система является высокоспециализированной, ее составляют лимфоидные органы, их клетки, макрофаги, клетки крови (нейтрофильные, эозинофильные и базофильные, гранулоциты), система комплемента, интерферон, лизоцим, пропердин и другие факторы. Главным иммунокомпетентными клетками являются Т - и В-лимфоциты, ответственные за клеточный и гуморальный иммунитет.

Направленность и степень изменений иммунологической реактивности животных при действии радиации определяется главным образом поглощенной дозой и мощностью облучений. Малые дозы излучения повышают специфическую и неспецифическую, клеточную и гуморальную, общую и иммунобиологическую реактивность организма, способствуют благоприятному течению патологического процесса, повышают продуктивность скота и птиц.

Ионизирующие излучение в сублетальных и летальных дозах приводит к ослаблению животных или угнетению иммунологической реактивности животных. Нарушение показателей иммунологической реактивности отмечается значительно раньше, чем проявляются клинические признаки лучевой болезни. С развитием острой лучевой болезни иммунологические свойства организма все более ослабляются.

Понижается резистентность облеченного организма к возбудителям инфекции может по следующим причинам: нарушение проницаемости мембран тканевых барьеров, снижение бактерицидных свойств крови, лимфы и тканей, подавление кроветворения, лейкопения, анемия и тромбоцитопения, ослабление фагоцитарного механизма клеточной защиты, воспаления, угнетения продукции антител и другие патологические изменения в тканях и органах.

При воздействии ионизирующего излучения в небольших дозах изменяется проницаемость тканей, а при сублетальной дозе и более резко увеличивается проницаемость сосудистой стенки, особенно капилляров. После облучения среднелетальными дозами у животных развивается повышенная проницаемость кишечного барьера, что является одной из причин расселения кишечной микрофлоры по органам. Как при внешнем, так и при внутреннем облучении отмечается увеличения аутофлоры кожи, которое проявляется рано, уже в латентный период лучевого поражения. Этот феномен прослеживается у млекопитающих, птиц и человека. Усиленное размножение и расселение микроорганизмов на коже, слизистых оболочках и в органах обуславливается снижением бактерицидных свойств жидкостей и тканей.

Определение числа кишечных палочек и особенно гемолитических форм микробов на поверхности кожи и слизистых оболочках является одним из тестов, позволяющих рано установить степень нарушения иммунобиологической реактивности. Обычно повышение аутофлоры происходит синхронно с развитием лейкопении.

Закономерность изменений аутофлоры кожи и слизистых оболочек при внешнем облучении и инкорпорации различных радиоактивных изотопов сохраняется. При общем облучении внешними источниками радиации наблюдается зональность нарушения бактерицидных кожных покровов. Последнее, по-видимому, связано с анатомофизиологическими особенностями различных участков кожи. В целом бактерицидная функция кожи находится в прямой зависимости от поглощенной дозы излучения; при летальных дозах она резко снижается. У крупного рогатого скота и овец, облеченных гамма-лучами (цезий-137) в дозе ЛД 80-90/30 , изменения аутофлоры кожи и слизистых оболочек начинается с первых суток, а к исходному состоянию у выживших животных приходят на 45-60-му дню.

Внутреннее облучение, как и внешнее, вызывает значительное понижение бактерицидности кожи и слизистых оболочек при однократном введении йода-131 курам в дозах 3 и 25 мКи на 1 кг их массы количество бактерий на коже начинает уже с первых суток увеличиваться, достигая максимума на пятый день. Дробное веление указанного количество изотопа в течении 10 дней приводит к значительно большому бактериальному обсеменению кожи и слизистой оболочки ротовой полости с максимумом на 10-й день, причем в основном возрастает число микробов с повышенной биохимической активностью. В следующее время прослеживается прямая связь численного увеличения бактерий с клиническим проявлением лучевого поражения.

Одним из факторов, обеспечивающих естественную антимикробную устойчивость тканей, является лизоцим. При лучевом поражении содержание лизоцима в тканях и крови уменьшается, что свидетельствует об уменьшении его продукции. Этот тест может быть использован для определения ранних изменений резистентности облеченных животных.

Большую роль в невосприимчивости животных к инфекциям играет фагоцитоз. При внутреннем и внешнем облучениях в принципе изменения фагоцитарной реакции имеют аналогичную картину. Степень нарушения реакции зависит от величины дозы воздействия; при малых дозах (до 10-25 рад) отмечается кратковременная активация фагоцитарной способности фагоцитов, при полулетальных - фаза активации фагоцитов сокращается до 1-2 дней, в дальнейшем активность фагоцитоза понижается и в летальных случаях доходит до нуля. У выздоравливающих животных происходит медленная активация реакции фагоцитоза.

Значительные изменения в облученном организме претерпевают фагоцитарные способности клеток ретикулоэндотелиальной системы и макрофагов. Эти клетки довольно радиорезистентны. Однако фагоцитирующая способность макрофагов при облучении нарушается рано. Угнетение фагоцитарной реакции проявляется незавершенностью фагоцитоза. По-видимому, облучение нарушает связь между процессами захвата частиц макрофагами и ферментативными процессами. Подавление функции фагоцитоза в этих случаях может быть связано с угнетением выработки соответствующих опсонинов лимфойдной системой, ибо известно, что при лучевой болезни отмечается уменьшение в крови комплемента, пропердина, опсонинов и других биологических веществ.

В иммунологических механизмах самозащиты организма большую роль играют аутоантитела. При радиационных поражениях происходит повышение образования и накопления аутоантител. После облучения в организме можно обнаружить иммунокомпетентные клетки с хромосомными транслокациями. В генетическом отношении они отличаются от нормальных клеток организма, т.е. являются мутантами. Организмы, в которых существуют генетически различные клетки и ткани, обозначаются как химеры. Образовавшиеся под действием облучения аномальные клетки, ответственные за иммунологические реакции, приобретают способность вырабатывать антитела против нормальных антигенов организма. Иммунологическая реакция аномальных клеток против собственного организма может вызвать спленомегалию с атрофией лимфоидного аппарата, анемию, отставание в росте и массе животного и ряд других нарушений. При достаточно большом количестве таких клеток может произойти гибель животного.

Согласно иммуногенетической концепции, выдвинутой иммунологом Р.В. Петровым, наблюдается следующая последовательность процессов лучевого поражения: мутагенное действие радиации→относительное увеличение аномальных клеток, обладающих способностью к агрессии против нормальных антигенов→накопление таких клеток в организме→аутогенная агрессия аномальных клеток против нормальных тканей. По мнению некоторых исследователей, рано проявляющиеся в облученном организме аутоантитела участвуют в повышении его радиорезистентности при однократных воздействиях сублетальных доз и при хроническом облучении малыми дозами.

О нарушении резистентности у животных при облучении свидетельствуют лейкопения и анемия, подавление деятельности костного мозга и элементов лимфоидной ткани. Поражение клеток крови и других тканей и изменение их деятельности сказываются на состоянии гуморальных систем иммунитета - плазме, фракционном составе сывороточных белков, лимфе и других жидкостях. В свою очередь, эти субстанции, подвергаясь воздействию излучения, оказывают влияние на клетки и ткани и сами по себе обуславливают и дополняют другие факторы снижения естественной резистентности.

Угнетение не специфического иммунитета у облученных животных приводит к усилению развития эндогенной инфекции - увеличивается количество микробов аутофлоры кишечника, кожи и других областей, изменяется ее видовой состав, т.е. развивается дисбактериоз. В крови и внутренних органах животных начинают обнаруживаться микробы - обитатели кишечного тракта.

Бактериемия имеет исключительно важное значение в патогенезе лучевой болезни. Между началом возникновения бактериемии и сроком гибели животных наблюдается прямая зависимость.

При радиационных поражениях организма изменяется его естественная устойчивость к экзогенным инфекциям: туберкулезным и дизентерийным микробам, пневмококкам, стрептококкам, возбудителям паратифозных инфекций, лептоспироза, туляремии, трихофитии, кандидамикоза, вирусам инфлюэнцы, гриппа, бешенства, полиомиелита, ньюкаслской болезни (высококонтагиозная вирусная болезнь птиц из отряда куриных, характеризующаяся поражением органов дыхания, пищеварения и центральной нервной системы), простейшими (кокцидиями), бактериальным токсинам. Однако видовая невосприимчивость животных к инфекционным болезням сохраняется.

Лучевое воздействие в сублетальных и летальных дозах отягощает течение инфекционной болезни, а инфекция, в свою очередь, утяжеляет течение лучевой болезни. При таких вариантах симптомы болезни зависят от дозового, вирулентного и временного сочетания действия факторов. При дозах облучения, вызывающих тяжелую и крайне тяжелую степень лучевой болезни, и при инфицировании животных первые три периода ее развития (период первичных реакций, латентный период и разгар болезни) в основном будут преобладать признаки острого лучевого заболевания. Заражение животных возбудителем остропротекающей инфекционной болезни незадолго или на фоне облучения сублетальными дозами приводят к утяжелению течения данной болезни с развитием относительно характерных для нее клинических признаков. Так, у поросят, облученных смертельными дозами (700 и 900 Р) и зараженных через 5 ч, 1,2,3,4, и 5 сут. после облучения вирусом чумы, при вскрытии находят в основном изменения, которые наблюдаются у облученных животных. Лейкоцитарная инфильтрация, клеточно-пролиферативная реакция, инфаркты селезенки, наблюдаемые при чистой форме чумы, в этих случаях отсутствуют. Повышенная чувствительность подсвинков к возбудителю рожи у переболевших лучевой болезнью средней степени тяжести сохраняется спустя 2 мес. после облучения рентгеновскими лучами в дозе 500 Р. При экспериментальном заражении возбудителем рожи болезнь у свиней проявляется более бурно, генерализация инфекционного процесса наступает на третьи сутки, тогда как у контрольных животных она обычно регистрируется только на четвертый день. Патоморфологические изменения у облученных животных при этом характеризуются выраженным геморрагическим диатезом.

Экспериментальными исследованиями на морских свинках и овцах выявлено своеобразное течение сибирской язвы у животных, больных лучевой болезнью средней тяжести. Как внешне, так и сочетанное воздействие радиации снижает у них устойчивость к заражению возбудителем данной болезни. Клинические признаки не являются строго специфичными ни для лучевой болезни, ни для сибирской язвы. У больных отмечается выраженная лейкопения, повышается температура тела, учащается пульс и дыхание, нарушается функция желудочно-кишечного тракта, в сыворотке крови проявляются сибиреязвенные антитела в низких титрах, выявляемые реакцией непрямой гемагглютинации. Болезнь протекает остро и заканчивается летально. При патологическом вскрытии во всех случаях регистрируется уменьшение селезенки и обсеменение сибиреязвенными микробами внутренних органов и лимфоузлов.

Следовательно, воздействие ионизирующего излучения на животных в сублетальных в летальных дозах вызывает снижение всех естественных факторов устойчивости организма к эндогенным и экзогенным инфекциям. Это проявляется тем, что у облученных животных возникновение инфекционных болезней происходит при меньшей дозе возбудителя, среди облученных увеличивается процент заболевающих, болезнь быстрее и чаще заканчивается гибелью.

Нарушение иммунобиологической реактивности возникают уже в период первичных реакций на облучение и, постепенно увеличиваясь, достигают максимума развития в разгар лучевой болезни. У выживших животных происходит восстановление естественных факторов иммунитета, полнота которого определяется степенью лучевого поражения.

Следует отметить, что в отношении действия ионизирующего излучения на факторы естественного иммунитета еще много невыясненного, в частности, слабо изучены вопросы последовательности их угнетения, значение каждого из них при различных инфекциях и у разных животных, возможности их компенсации и активации.

Арендный блок

Малые дозы радиации, по-видимому, не оказывают заметного влияния на иммунитет. При облучении животных сублетальными и летальными дозами происходит резкое снижение резистентности организма к инфекции, что обусловлено рядом факторов, среди которых важнейшую роль играют: резкое повышение проницаемости биологических барьеров (кожи, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и др.), угнетение бактерицидных свойств кожи, сыворотки крови и тканей, снижение концентрации лизоцима в слюне и крови, резкое уменьшение числа лейкоцитов в кровеносном русле, угнетение фагоцитарной системы, неблагоприятные изменения биологических свойств микробов, постоянно обитающих в организме, - увеличение их биохимической активности, усиление патогенных свойств, повышение резистентности и др.

Облучение животных в сублетальных и летальных дозах приводит к тому, что из крупных микробных резервуаров (кишечник, дыхательные пути, кожа) в кровь и ткани поступает огромное количество бактерий.! При этом условно выделяют период стерильности (его продолжительность одни сутки), в течение которого микробов в тканях практически не обнаруживается; период обсемененности регионарных лимфатических узлов (обычно совпадает с латентным периодом); бактериемический период (длительность его 4-7 дней), который характеризуется появлением микробов в крови и тканях, и, наконец, период декомпенсации защитных механизмов, в течение которого отмечается резкое возрастание количества микробов в органах, тканях и крови (этот период наступает за несколько дней до гибели животных).

Под действием больших доз радиации, вызывающих частичную или полную гибель всех облученных животных, организм оказывается безоружным как к эндогенной (сапрофитной) микрофлоре, так и к экзогенным инфекциям. Считают, что в период разгара острой лучевой болезни и естественный, и искусственный иммунитет сильно ослаблен. Однако имеются данные, указывающие на более благоприятный исход течения острой лучевой болезни у животных, подвергшихся иммунизации до воздействия ионизирующего излучения. Вместе с тем экспериментально установлено, что вакцинация облученных животных отягощает течение острой лучевой болезни, и по этой причине она противопоказана до разрешения болезни. Напротив, через несколько недель после облучения в сублетальных дозах выработка антител постепенно восстанавливается, и поэтому уже через 1-2 мес после радиационного воздействия вакцинация вполне допустима.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Эта тема принадлежит разделу:

Радиоактивная безопасность

Отбор проб продукции растениеводства. Влияние ионизирующей радиации на иммунитет. Степень изменения в кроветворных органах и в крови сосудов находится в прямой зависимости от дозы радиации. Организация радиологического контроля в ветеринарии

Как получить Налоговый вычет

Кто может вернуть деньги? Из чего вычитаем? Какую сумму можно получить? Сколько раз можно получить вычет? Когда вернутся деньги? Пример расчета. Оформление. Какие документы собрать?

Отчет по учебной практике в аптеке

Период прохождения практики я познакомилась с аптекой ООО «Здоровье». Изучила формирование компании ООО «Здоровье». Прошла инструктаж по технике безопасности

Типология СМИ

Типология - это классификация предметов или явлений по общности каких-либо признаков. При изучении журналистики важно профессионально грамотно уметь давать типологическое описание каждого конкретного издания или программы вещания.

Развитие ребенка в раннем возрасте. Ориентировочные показатели

Показатели развития ребенка в раннем возрасте. Показатели развития ребенка в младенческом возрасте. Ориентировочные показатели нервно-психического развития детей.

2.2 Влияние ионизирующей радиации на иммунитет

Малые дозы радиации, по-видимому, не оказывают заметного влияния на иммунитет. При облучении животных сублетальными и летальными дозами происходит резкое снижение резистентности организма к инфекции, что обусловлено рядом факторов, среди которых важнейшую роль играют: резкое повышение проницаемости биологических барьеров (кожи, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и др.), угнетение бактерицидных свойств кожи, сыворотки крови и тканей, снижение концентрации лизоцима в слюне и крови, резкое уменьшение числа лейкоцитов в кровеносном русле, угнетение фагоцитарной системы, неблагоприятные изменения биологических свойств микробов, постоянно обитающих в организме, -- увеличение их биохимической активности, усиление патогенных свойств, повышение резистентности и др.

Облучение животных в сублетальных и летальных дозах приводит к тому, что из крупных микробных резервуаров (кишечник, дыхательные пути, кожа) в кровь и ткани поступает огромное количество бактерий.! При этом условно выделяют период стерильности (его продолжительность одни сутки), в течение которого микробов в тканях практически не обнаруживается; период обсемененности регионарных лимфатических узлов (обычно совпадает с латентным периодом); бактериемический период (длительность его 4--7 дней), который характеризуется появлением микробов в крови и тканях, и, наконец, период декомпенсации защитных механизмов, в течение которого отмечается резкое возрастание количества микробов в органах, тканях и крови (этот период наступает за несколько дней до гибели животных).

Под действием больших доз радиации, вызывающих частичную или полную гибель всех облученных животных, организм оказывается безоружным как к эндогенной (сапрофитной) микрофлоре, так и к экзогенным инфекциям. Считают, что в период разгара острой лучевой болезни и естественный, и искусственный иммунитет сильно ослаблен. Однако имеются данные, указывающие на более благоприятный исход течения острой лучевой болезни у животных, подвергшихся иммунизации до воздействия ионизирующего излучения. Вместе с тем экспериментально установлено, что вакцинация облученных животных отягощает течение острой лучевой болезни, и по этой причине она противопоказана до разрешения болезни. Напротив, через несколько недель после облучения в сублетальных дозах выработка антител постепенно восстанавливается, и поэтому уже через 1--2 мес после радиационного воздействия вакцинация вполне допустима.

Радиобиологи обладают весьма солидным багажом знаний о действии на биомакромолекулы, клетки, организмы высоких доз ионизирующего излучения, но не имеют ни достаточных данных...

Воздействие малых доз радиации

Огромное количество новых фактов, касающихся воздействия радиации, дали трагические последствия двух грандиозных радиационных катастроф: южно-уральской 1957 г. и чернобыльской 1986 г....

Воздействие малых доз радиации

Выдающийся шведский радиобиолог Р.М. Зиверт еще в 1950 г. пришел к заключению, что для действия радиации на живые организмы нет порогового уровня. Пороговый уровень - это такой...

Воздействие радиации на человека и окружающую среду

Считается, что радиация в любых дозах очень опасна. Ее влияние на живой организм может носить, как и позитивный характер: использование в медицине, так и негативный: лучевая болезнь. Любопытные результаты получили ученые...

Действие ионизирующего излучения на животных

В принципе все сельскохозяйственные животные, подвергшиеся действию ионизирующих излучений, могут быть разделены на две категории. К первой категории относятся животные, получившие летальные дозы радиации...

Естественный радиационный фон

Особенности воздействия радиации на живое вещество

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно...

Особенности воздействия радиации на живое вещество

В среднем примерно 2/3 эффективной эквивалентной дозы облучения, которую человек получает от естественных источников радиации, поступает от радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой и воздухом...

Особенности воздействия радиации на живое вещество

В своем последнем докладе НКДАР ООН впервые за 20 лет опубликовал подробный обзор сведений, относящихся к острому поражению организма человека, которое происходит при больших дозах облучения. Вообще говоря, радиация оказывает подобное действие...

Оценка экологической опасности осколков деления

Воздействие радиации на организм человека называют облучением. Во время этого процесса энергия радиации передается клеткам, тем самым разрушая их. Облучение может вызвать всевозможные заболевания: инфекционные осложнения...

Предельно допустимая концентрация вредных веществ

Предельно допустимый уровень (ПДУ) - это максимальный уровень воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений...

Солнечная радиация и ее влияние на природные и хозяйственные процессы

Цитология и охрана окружающей среды

Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно. В малых дозах радиационное излучение может стать катализатором процессов, приводящих к раку или генетическим нарушениям...