ВПЛИВ ГОСТРОГО ТОТАЛЬНОГО ГАММА-ОПРОМІНЕННЯ НА СПЕРМОУТВОРЕННЯ ЛАБОРАТОРНИХ ЩУРІВ

Николайчук Р. П., Клепко А. В.

КЛІНІЧНА ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА МЕДИЦИНА

Наукова стаття

Чоловічі гонади є одними з найбільш чутливих органів до впливу різних ксенобіотиків на них, а зокрема, до іонізуючого випромінювання. На сьогодні можливість впливу останнього значно зменшилась завдяки розробці ряду заходів, спрямованих на запобігання та захист у промисловості, а також набутих навичок роботи з джерелами радіації. Однак, збільшення виробництва спеціальних матеріалів, що розщеплюються, випробування різних атомних пристроїв, ядерних аварій призводять до глобального забруднення довкілля радіоактивними речовинами, дії яких піддаються все населення світу. Після двох, найбільших у світі, ядерних катастроф у Чорнобилі (1986) та Фукусімі (2011) за останні кілька років багато дослідників почали вивчати вплив низькодозового опромінення на параметри спермограми. На жаль, до цього часу дані суперечать і потребують глибокого вивчення цієї проблеми. Мета цього дослідження – вивчити та проаналізувати вплив радіації (залежно від дози) на параметри спермопродукції щурів після тотального одноразового опромінення. Експерименти були проведені на статевозрілих білих лабораторних щурах чоловічої статі віком у 2,5 місяці. Вивчали вплив тотального одноразового опромінення тварин, котре було проведено на установці «РОКУС» (джерело гамма-квантів – 60Со; потужність поглинутої дози 106,6 сГр/хв) в дозах 0,6; 1,0; 2,0; 3,0 та 5,0 Гр. Тварин декапітували через 5, 15, 30 та 65 діб після проведеного опромінення. У контрольної групи щурів із імітацією опромінення, для уникнення будь-якого попадання гамма-променів на них, використовували спеціальний захисний екран із свинцю. В певні пострадіаційні терміни по 6 тварин з кожної групи разом з 6 контрольними щурами, зважували, а потім декапітували за допомогою гільйотини під легким наркозом. З відпрепарованих тварин отримували сім’яники та епідидиміси і використовували в подальших експериментах. Після чого вивчали параметри спермопродукції опромінених тварин на різних термінах після опромінення. Встановлено, що чутливість яєчок та епідидимісу до опромінення є дозозалежною. Спостерігали, що після опромінення дозами 0,6-1,0 Гр у тварин, що були забиті на 30-й день експерименту, відбувалось підвищення досліджуваних показників. Дане явище можна пояснити як ефект гормезису. Тотальне разове опромінення всього тіла щурів дозами 2,0-5,0 Гр спричинило значне зниження як кількісних, так і якісних показників спермопродукції.

тотальне опромінення, епідидиміс, яєчка, сперматогенез, сперматозоїди.

1. Agarwal A, Mulgund A, Hamada A, Chyatte MR. A unique view on male infertility around the globe. Reproductive Biology and Endocrinology: RB&E. 2015;13:37. DOI: 10.1186/s12958-015-0032-1
2. Meeker JD, Ehrlich S, Toth TL, Wright DL, Calafat AM, Trisini AT, et al. Semen quality and sperm DNA damage in relation to urinary bisphenol A among men from an infertility clinic. Reprod Toxicol. 2010 Dec;30(4):532-9. DOI: 10.1016/j.reprotox.2010.07.005. Epub 2010 Jul 23.
3. Indyk VM, Serkiy YaI, Lepsʹka AI, Droyd IP. Reproduktyvna zdatnistʹ eksperymentalʹnykh tvaryn za umov postiynoho vplyvu radiatsiyi nyzʹkoho rivnya. Chornobylʹ. Zona vidchuzhennya. Zb. nauk. pratsʹ. 2001. s. 500-7. [in Ukrainian].
4. Okano T, Ishiniwa H, Onuma M, Shindo J, Yokohata Y, Tamaoki M. Effects of environmental radiation on testes and spermatogenesis in wild large Japanese field mice (Apodemus speciosus) from Fukushima. Sci Rep. 2016;6:23601. Published 2016 Mar 23. DOI: 10.1038/ srep23601
5. Okada S, Ono T. Comparison of radio sensitivities of DNA molecules in situ in spermatogоnium, spermatid and spermatozoon-rich populations of mouse testis in situ. Mutatation Research Letter. 1977;46(2):145-54.
6. Cai L, Jiang J, Wang B, Yao H, Wang X. Induction of an adaptive response to dominant lethality and to chromosome damage of mouse germ cells by low dose radiation. Mutation Research Letters. 1993;303(4):157-61.
7. Amann RP, Johnson L, Thompson DL, Pickett BW. Daily spermatozoal production, epididymal spermatozoal reserves and transit time of spermatozoa through the epididymis of the rhesus monkey. Biology of Reproduction. 1976;15(5):586-92. Available from: https://doi. org/10.1095/biolreprod15.5.586
8. Blazak WF, Treinen KA, Juniewicz PE. Application of testicular sperm head counts in the assessment of male reproductive. Methods in Toxicology. 1993;3:86-94.
9. Lebovitz RM, Johnson L. Acute, whole-body microwave exposure and testicular function of rats. Bioelectomagnetics. 1987;8:37-43.
10. Makinta MJ, Brinders JM, Smith KA. Radiation exposure exerts its adverse effects on sperm maturation through estrogen-induced hypothalamohypophyseal axis inhibition in rats. African Zoology. 2005;40(2):243-51.
11.  Kesari KK, Agarwal A, Henkel R. Radiations and male fertility. Reprod Biol Endocrinol. 2018;16(1):118. DOI: 10.1186/s12958-018-0431-1
12. Howell SJ, Shalet SM. Spermatogenesis After Cancer Treatment: Damage and Recovery. JNCI Monographs. 2005;34:12-7.
13. Kuzin AM. Stimuliruyushcheye deystviye ioniziruyushchego izlucheniya na biologicheskiye protsessy. Moscwa: Atomizdat; 1977. 197 s. [in Russian].
14. Pinon-Lataillade G, Viguier-Martines MC, Touzalin AM, Maos J, Jegou B. Effect of an acute exposure of rat testes to gamma rays on germ cells and on Sertoli and Leydig cell functions. Reprod. Nutr. Dev. 1991;31(6):617-27.
15. Clifton DK, Bremner WJ. The effect of testicular X-irradiation on spermatogenesis in man. A comparison with the mouse. In J Androl. 1983;4(6):387-92.
16. Abuelhija M, Weng CC, Shetty G, Meistrich ML. Rat models of post-irradiation recovery of spermatogenesis: interstrain differences. Andrology. 2013;1(2):206-15. DOI: 10.1111/j.2047-2927.2012.00034.x
17. Kumar D, Salian SR, Kalthur G, Uppangala S, Kumari S, Challapalli S, et al. Association between sperm DNA integrity and seminal plasma antioxidant levels in health workers occupationally exposed to ionizing radiation. Environ Research. 2014;132:297-304. DOI: 10.1016/j. envres.2014.04.023

«Вістник проблем біології і медицини» Випуск 2 (156), 2020 рік , 133-137 сторінки, код УДК 54-78:[591.463.1:599.323.4]

10.29254/2077-4214-2020-2-156-133-137