Влияние хронического гамма-излучения в малых дозах на поведение мышей и их потомков

«Радиация и риск». 2025. Том 34. № 1, с.46-54

Сведения об авторах

Сорокина С.С. – ст. науч. сотр., к.б.н.

Попова Н.Р. – зав. лаб., к.б.н. ИТЭБ РАН. Контакты: 142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 3. Тел.: +7 (4967)73-94-31; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. .

ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино

Аннотация

В последнее десятилетие наблюдается значительный интерес исследователей к потенциальным нераковым эффектам низких (<0,1 Гр) и умеренных (0,1-0,5 Гр) доз ионизирующего излучения. В частности, особое внимание уделяется когнитивным и нейродегенеративным эффектам низкодозовой лучевой терапии опухолей и малым дозам гамма- и рентгеновского излучений после медицинских процедур. Целью нашей работы было изучение влияния хронического гамма-излучения в малой дозе на поведение мышей и их потомков в острый период после воздействия. Облучение самцов мышей SHK (F0, 4 нед.) проводилось тотально на ⁶⁰Co-установке (мощность дозы 3,9 сГр/сут, ИБК РАН, Пущино) до накопления суммарной дозы 0,1 Гр. Через 2 нед. после облучения самцов скрещивали с необлучёнными самками для получения F1-потомства. Оценка общей активности и уровня тревожности, пространственного обучения, долговременной и кратковременной гиппокамп-зависимой памяти у облучённых самцов была проведена через 1 сут после воздействия, а у потомков – по достижении ими возраста 4 нед. Полученные результаты выявили отсутствие тревожности как в F0, так и F1 группах мышей, при этом для животных, подвергнутых длительному гамма-облучению в дозе 0,1 Гр, была характерна более высокая локомоторная активность и достоверное увеличение суммарного времени нахождения в центральной зоне теста «открытое поле». Кроме того, для облучённых самцов была характерна наиболее быстрая динамика приобретения навыка в лабиринте Барнс с сохранением памятного следа, что свидетельствует об отсутствии нарушений в пространственном обучении и долговременной гиппокамп-зависимой памяти. В то же время, у облучённых животных выявлено нарушение эпизодической памяти в тесте на распознавание нового объекта. Неизменённый паттерн поведения и когнитивные способности по сравнению с контрольными животными наблюдали в группе F1-мышей, что свидетельствует об отсутствии генетической нестабильности у потомков облучённых самцов по исследованным параметрам поведения.

Ключевые слова
гамма-излучение, низкодозовая лучевая терапия, малые дозы, поведение, когнитивный дефицит, гиппокамп, эпизодическая память, мыши, радиобиология.

Список цитируемой литературы

1. Hall P., Adami H.-O., Trichopoulos D., Pedersen N.L., Lagiou P., Ekbom A., Ingvar M., Lundell M., Granath F. Effect of low doses of ionising radiation in infancy on cognitive function in adulthood: Swedish population-based cohort study //BMJ. 2004. V. 328, N 7430. P. 19. DOI: 10.1136/bmj.328.7430.19.

2. Armstrong G.T., Jain N., Liu W., Merchant T.E., Stovall M., Srivastava D.K., Gurney J.G., Packer R.J., Robison L.L., Krull K.R. Region-specific radiotherapy and neuropsychological outcomes in adult survivors of childhood CNS malignancies //Neuro Oncol. 2010. V. 12, N 11. P. 1173-1186.

3. Chen J.-H., Yen Y.-C., Liu S.-H., Lee F.-P., Lin K.-C., Lai M.-T., Wu C.-C., Chen T.-M., Yuan S.-P., Chang C.-L., Wu S.-Y. Dementia risk in irradiated patients with head and neck cancer //Medicine (Baltimore). 2015. V. 94, N 45. P. e1983. DOI: 10.1097/MD.0000000000001983.

4. Стюарт Ф.А., Аклеев А.В., Хауэр-Дженсен М., Хендри Дж.Х., Клеймен Н.Дж., Маквитти Т.Дж., Эйлмен Б.М., Эдгар А.Б., Мабучи К., Мюирхед К.Р., Шор Р.И., Уоллес У.Х. Труды МКРЗ: пер. с англ. Е.М. Жидкова, Н.С. Котова /под ред. А.В. Аклеева, М.Ф. Киселева. Челябинск: Книга, 2012. 384 с.

5. Sorokina S.S., Malkov A.E., Shubina L.V., Zaichkina S.I., Pikalov V.A. Low dose of carbon ion irradiation induces early delayed cognitive impairments in mice //Radiat. Environ. Biophys. 2021. V. 60, N 1. P. 61-71.

6. Lowe X.R., Bhattacharya S., Marchetti F., Wyrobek A.J. Early brain response to low-dose radiation expo-sure involves molecular networks and pathways associated with cognitive functions, advanced aging and Alzheimer’s disease //Radiat. Res. 2009. V. 171, N 1. P. 53-65.

7. Veeraraghavan J., Natarajan M., Herman T.S., Aravindan N. Low-dose -radiation-induced oxidative stress response in mouse brain and gut: regulation by NFkB-MnSOD cross-signaling //Mutat. Res. 2011. V. 718, N 1-2. P. 44-55.

8. Rodina A.V., Semochkina Y.P., Vysotskaya O.V., Romantsova A.N., Strepetov A.N., Moskaleva E.Y. Low dose gamma irradiation pretreatment modulates the sensitivity of CNS to subsequent mixed gamma and neutron irradiation of the mouse head //Int. J. Radiat. Biol. 2021. V. 97, N 7. P. 926-942.

9. Bellone J., Gifford P., Nishiyama N., Hartman R.E., Mao X.W. Long-term effects of simulated microgravity and/or chronic exposure to low-dose gamma radiation on behavior and blood-brain barrier integrity //NPJ Microgravity. 2016. V. 2. P. 16019. DOI: 10.1038/npjmgrav.2016.19.

10. Ung M.-C. The long-term effects of low dose ionizing radiation on the adult mouse brain and consequences for behavior: dissertation. München, 2021. 160 p. [Электронный ресурс]. URL: https://media-tum.ub.tum.de/doc/1575638/1575638.pdf (дата обращения 07.12.2024).

11. York J.M., Blevins N.A., Meling D.D., Peterlin M.B., Gridley D.S., Cengel K.A., Freund G.G. The biobe-havioral and neuroimmune impact of low-dose ionizing radiation //Brain Behav. Immun. 2012. V. 26, N 2. P. 218-227.

Полная версия статьи