14 апреля 2016г.
Результаты исследований свидетельствуют о том, что низкоинтенсивное крайневысокочастотное излучение (КВЧ) оказывает выраженное влияние на живые системы, реализующееся на субклеточном, клеточном, тканевом и организменном уровнях [1, 2]. Проведенные эксперименты выявили модулирующее влияние КВЧ на дифференцировку стволовых клеток, а также процессы регенерации и репарации [1, 3, 4]. Вместе с тем, литературные данные указывают на формирование под влиянием «неклассических» КВЧ (37, 51 ГГц и др.) дистрофических изменений органов и тканей [2, 16, 17]. Таким образом очевидно существование как саногенных, так и патогенных КВЧ частот [1, 2, 4].
Цель исследования – изучение биологических эффектов электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на пролиферацию и дифференцировку стволовых клеток in vivo.
Материал и методы исследования. Экспериментальные исследования выполнены на беспородных крысах обоих полов в возрасте от 3 до 6 месяцев. Для достижения цели исследования животные были разделены на три группы: Первой группе животных вводили препарат фторурацил (0,1 мл) с целью блокады иммунной системы. Затем половине животных в данной группе вводили стволовые клетки. Оставшиеся животные использовались в качестве группы сравнения. Второй группе животных также вводился фторурацил, после чего по истечении 5 суток вводили стволовые клетки. Часть животных оставляли для группы сравнения. Все животные второй группы подвергались модулирующему воздействию КВЧ частотой 37 ГГц, мощностью 0,5 мВт/см2, время однократного облучения составило 30 минут, суммарное время воздействия – 180 минут. В третьей, контрольной группе, животным вводились стволовые клетки по приведенной схеме, затем часть животных подвергалась модулирующему воздействию КВЧ в стандартном режиме [2]. Оценка полученных результатов проводилась на основании морфологического исследования красного костного мозга (ККМ).
Результаты исследования. В первой экспериментальной группе у всех животных после введения фторурацила в исследуемых тканях выявлены морфологические изменения, свидетельствующие о блокаде иммунной системы. В ККМ выявлены признаки гипоплазии, характеризующиеся уменьшением количества переходных форм (I-III классов) клеток всех ростков. У животных второй группы, подвергшихся воздействию КВЧ, в исследуемых тканях наблюдалась аналогичная морфологическая картина, указывающая на блокаду иммунокомпетентных клеток. В первой группе у той части животных, которой были введены стволовые клетки, на фоне блокады иммунной системы в морфологических препаратах регистрировалась тенденция к усилению пролиферативной активности клеток. В ККМ наблюдалось увеличение плюрипотентных клеток и появление переходных клеток с появлением единичных миелобластов с гипертрофированными палочковидными ядрами, указывающее на нарушение процессов дифференцировки. На фоне облучения у той части животных второй группы, которым были введены стволовые клетки, зарегистрирована более выраженная положительная динамика морфологических изменений, указывающая на активацию процессов пролиферации и дифференцировки. В ткани ККМ наблюдалась гиперплазия клеточных элементов, увеличение плюрипотентных клеток и пролиферирующих клеток II-III ряда.
Заключение. Результаты исследования свидетельствуют о стимуляции пролиферации и дифференцировки иммунокомпетентных клеток преимущественно лимфоидного и моноцитарного ростков. Указанные эффекты, очевидно, реализуются за счет активации продукции цитокинов [7-10], факторов роста, повышения активности внутриклеточных сигнальных систем [11-16], а так же модификации эпигенетических механизмов [17, 18]. Кроме того излучение способно оказывать прямое защитное действие при воздействии сверхсильных стрессоров [19, 20].
Список литературы
1. Бецкий О.В., Кислов В.В., Лебедева Н.Н. Миллиметровые волны и живые системы. М: Сайнс пресс, 2004. 272 с.
2. Экспериментальная магнитобиология: воздействие полей сложной структуры / М.В. Грязев, Л.В. Куротченко, С.П. Куротченко и др.: Монография под ред. Т.И.Субботиной и А.А.Яшина: Москва - Тверь - Тула: ООО "Издательство "Триада", 2007. 112 с.
3. Поддержание структуры водного матрикса – важнейший механизм гомеостатической регуляции в живых системах (концептуальная модель и ее базовое экспериментальное обоснование) / Г.Е. Брилль, В.И. Петросян, Н.И. Синицын, В.А. Елкин // Биомедицинская радиоэлектроника. 2000. №2. С. 29–31.
4. Роль молекулярно-волновых процессов в природе и их использование для контроля и коррекции состояния экологических систем / В.И. Петросян, Н.И. Синицын, В.А. Ёлкин и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2001. №5-6. С. 62–129.
5. Системные подходы в биологии и медицине (системный анализ, управление и обработка информации) / В.И. Стародубов и др.; под ред. А.А. Хадарцева, В.М. Еськова, А.А. Яшина, К.М. Козырева. Тула: ООО РИФ «ИНФРА», 2008. 372 с.
6. Способ терапевтического воздействия на биологические объекты электромагнитными волнами и устройство для его осуществления: пат. 2445134 Рос. Федерация: МПК: A61N500, A61N502/ С.В. Власкин, И.В. Терехов, В.И. Петросян, Б.Л. Дягилев и др. № 2010138921/14; заявл. 21.09.2010; опубл. 20.03.2012, Бюл. № 8. 20 с. : ил.
7. Особенности биологического эффекта низкоинтенсивного СВЧ-облучения в условиях антигенной стимуляции мононуклеаров цельной крови / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров и др. // Физиотерапевт. 2013. №1. С. 26–32.
8. Функциональное состояние клеток цельной крови при внебольничной пневмонии и его коррекция СВЧ- излучением / И.В. Терехов, А.А. Хадарцев, В.С. Никифоров, С.С. Бондарь // Фундаментальные исследования. 2014. №10 (4). С. 737–741.
9. Продукция цитокинов клетками цельной крови реконвалесцентов внебольничной пневмонии под влиянием низкоинтенсивного СВЧ-облучения / И.В. Терехов, А.А. Хадарцев, В.С. Никифоров В.С. и др. // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2014. № 1. Публикация 2-57. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2014-1/4815.pdf. doi: 10.12737/5025.
10. Особенности биологического действия низкоинтенсивного СВЧ-излучения на продукцию цитокинов клетками цельной крови при внебольничной пневмонии / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.О. Ицкович и др. // Цитокины и воспаление. 2012. Т.11. №4. С. 67–72.
11. Молекулярные механизмы иммунореабилитации при использовании низкоинтенсивного СВЧ-излучения / И.В. Терехов, В.И. Петросян, Б.Л. Дягилев и др. // Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2011. Т.1. № 5. С. 34–37.
12. Влияние низкоинтенсивного СВЧ-облучения на внутриклеточные процессы в мононуклеарах при пневмонии / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров и др. // Медицинская иммунология. 2012. Т.14. №6. С. 541–544.
13. Особенности биологического действия низкоинтенсивного СВЧ-излучения на состояние противовирусной защиты клеток цельной крови при внебольничной пневмонии и у здоровых лиц / И.В. Терехов, С.С. Бондарь // Вестник новых медицинских технологий. 2015. Т. 22. № 2. С. 55–60.
14. Метаболические эффекты низкоинтенсивной дециметровой физиотерапии при артериальной гипертонии / А.В. Логаткина, С.С. Бондарь, И.В. Терехов, А.А. Собченко // Вестник новых медицинских технологий. 2015. Т. 22. № 2. С. 71–77.
15. Исследование возможности использования нетеплового СВЧ-излучения в реабилитационном периоде у больных внебольничной пневмонией / И.В. Терехов, К.А. Солодухин, В.С. Никифоров // Физиотерапевт. 2011. №4. С. 12–17.
16. Онко-радиоволны биосферы: аква-фазоволновая модель развития злокачественных новообразований. Ч.1. Радиофизические основы модели / В.И. Петросян, Б.П. Чесноков, Г.Е. Брилль и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 1. С. 3–13.
17. Онко-радиоволны биосферы: аква-фазоволновая модель развития злокачественных новообразований. Ч. 2. Микроморфологические и клинические исследования, аква-фазоволновая модель / В.И. Петросян, Б.П. Чесноков, Г.Е. Брилль и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 2. С. 19–29.
18. Влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения на процесс дегидратационной самоорганизации гистона Н1 / Г.Е. Брилль, А.В. Егорова, И.О. Бугаева и др. // Фундаментальные исследования. 2013. № 3 (часть 1). С. 27–31.
19. Влияние сверхвысокочастотного излучения нетепловой интенсивности на выраженность адреналинового отека легких и выживаемость крыс в эксперименте / И.В. Терехов, М.С. Громов, М.А. Дзюба и др.//Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 1. С. 117-122.
20. Особенности альвеолярно-капиллярных нарушений при нетяжелом отеке легких у крыс и их коррекция с помощью лечебного аппарата микроволновой терапии «Акватон» / И.В. Терехов, М.А. Дзюба, С.С. Бондарь, и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2011. № 3. С. 20-24.
