14 апреля 2016г.
Результаты исследований биологических эффектов электромагнитных излучений (ЭМИ) свидетельствуют о том, что низкоинтенсивное ЭМИ крайневысоких частот (КВЧ) обладает способностью активировать адаптационные механизмы на субклеточном, клеточном, тканевом и организменном уровнях [1]. Проведенные эксперименты, в частности, выявили стимулирующее действие излучения на регенерацию и дифференцировку стволовых клеток красного костного мозга, а также активацию процессов внутриклеточной регенерации в гепатоцитах [2, 3].
Вместе с тем, литературные данные указывают на формирование под влиянием ЭМИ КВЧ «неклассических» частот (37, 51 ГГц и др.) дистрофических изменений органов и тканей [4-7]. Таким образом, очевидно существование как саногенных, так и патогенных по своему влиянию на живые системы частот КВЧ- излучения.
Цель исследования – установление эффектов ЭМИ КВЧ частотой 37 ГГц на репродуктивную функцию мышей линии С57/В16.
Материалы и методы исследования. В процессе исследования на протяжении 4 месяцев проводилось параллельное ежедневное 6-ти часовое облучение мышей линии С57/В16 и рандомбредных мышей. Все экспериментальные семьи были сформированы из 1 самца и 2 самок [1].
В ходе эксперимента были проведены следующие серии опытов: первая серия — облучению подвергались семьи, скомплектованные из самцов и небеременных самок; спаривание происходило в процессе эксперимента; вторая серия — облучению подвергались беременные самки, спаривание которых произошло до начала эксперимента; третья серия — проводилось облучение мышат из первых двух экспериментальных групп от момента рождения до репродуктивного возраста; четвертая серия — проводилось облучение мышат, родившихся от интактных (необлученных родителей) от момента рождения до репродуктивного возраста; пятая серия — велось облучение семей, сформированных из мышей, родившихся от опытных животных в 1, 3 и 4 сериях от момента рождения до репродуктивного возраста и появления первого потомства. В каждой серии учитывали количество и соотношение полов новорожденных животных, сроки рождения, появление видимых соматических отклонений.
Результаты исследования и их обсуждение. В первой серии экспериментов параллельному облучению подвергнуты три репродуктивных мышиных семьи С57/В16 и рандомбредных мышей. Суммарное время облучения составило 60 часов (в течение 10 дней по 6 часов ежедневно). Рождение первого потомства у линии С57/В16 зарегистрировано спустя 13 дней, а рандомбредных спустя 17 дней после начала эксперимента. В семье мышеи С57/В16 родилось 4 живых мышонка: 1 самка и 3 самца без видимых соматических отклонений. Видимых соматических отклонений также не зарегистрировано. Во второй серии опытов у линии С57/В16 на 6 сутки от начала эксперимента зарегистрировано рождение 5 мышат: 2 самки и 3 самца; у параллельно облученной семьи рандомбредных мышей на 7 сутки родилось 10 мышат: 6 самок и 4 самца. Все новорожденные мышата не имели видимых аномалий. В 3-й серии в процессе облучения первого поколения мышат из первых двух опытов было получено второе поколение, состоящее из С57/В16 из 1 живого мышонка-самца, а у рандомбредных 4 самки и 3 самца, без видимых аномалий. В связи с тем, что в третьей серии экспериментов у линии С57/В16 родился только 1 мышонок, было решено повторить первую серию экспериментов, обозначив ее как серию 1а, В результате проведения серии 1а у С57/В16 было зарегистрировано рождение 5 мышат, из них 1 самка и 4 самца. У рандомбредных мышей – 10 мышат: 6 самок и 4 самца. В дальнейшем была сформирована новая семья, состоящая из 1 самца, родившегося в третьей серии экспериментов, 1 самки из серии 1а и 1 самки, родившейся от родителей, задействованных в 1 серии. Параллельно облучаемая семья рандомбредных мышей была сформирована из 1 самки и 2 самцов, родившихся в третьей серии. В процессе последующего параллельного облучения вновь сформированных семей у самки, взятой из серии 1а родился 1 мертвый мышонок – самец. От самки, взятой из 1 серии родилось 3 живых самца. У рандомбредных мышей родилось 5 мышат: 2 самки и 3 самца. В контрольных группах мышей у линии С57/В16 для сравнения было взято 3 поколения. В первом поколении родилось 3 самки и 3 самца, во втором поколении 4 самки и 5 самцов и в третьем поколении 7 мышат: 3 самки и 4 самцов. У рандомбредных мышей в первом поколении родилось 10 мышат: 6 самок и 4 самца, во втором поколении также родилось 10 мышат: 5 самок и 5 самцов и в третьем поколении 8 мышат: 3 самки и 5 самцов. Все новорожденные мышата выжили, аномалий в их развитии не наблюдалось.
Сопоставляя результаты, полученные в экспериментальных и контрольных группах животных линии С57/В16, следует отметить для экспериментальных групп прогрессирующее уменьшение потомства, преобладание во всех поколениях самцов над самками, а также рождение в третьей серии одного мертвого мышонка. В контрольной группе С57/В16 количество мышат в помете во всех зарегистрированных случаях не превышало 5 особей, в то время как в контрольной группе количество мышат в 3-х поколениях составило от 6 до 9 особей.
Заключение. Полученные эффекты могут быть обусловлены непосредственной перестройкой в геноме половых клеток, либо являются следствием дистантного обмена морфогенетической информации с участием индуцированных эндогенными и экзогенными физическими полями молекулярных носителей информации – цитокинов, факторов рост и дифференцировки, программированной клеточной гибели, как хорошо исследованных, так и пока неизвестных [2, 3, 7-10]. Наблюдаемые эффекты облучения так же могут определяться модификацией эпигенетических механизмов наследственности, за счет изменения под влиянием электромагнитного излучения биофизических свойств, таких молекул, как гистоны [14-19]. Указанное обстоятельство позволяет объяснить прогрессирующее уменьшение количества особей в помете С57/В16, с преобладанием в нем самцов. В отличие от линии С57/В16, в гибридной группе как доминантные, так и рецессивные гомозиготные особи являются жизнеспособными и по внешним признакам практически не отличаются от гетерозиготных особей.
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. Гистофункциональные преобразования в эндокринных и иммунных органах под влиянием различных режимов электромагнитного излучения /Е.Б. Родзаевская, Ю.В. Полина, И.А. Уварова и др. // Саратовский научно-медицинский журнал. 2009. Т. 5. № 1. С. 36-40.
4. Петросян, В.И. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. Продукция цитокинов клетками цельной крови реконвалесцентов внебольничной пневмонии под влиянием низкоинтенсивного СВЧ-облучения / И.В. Терехов, А.А. Хадарцев, В.С. Никифоров, С.С. Бондарь // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2014. № 1. Публикация 2-57. Режим доступа к журн. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2014-1/4815.pdf.
11. 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.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
17. 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.
18. 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.
19. 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.
