Регистрация / Вход
Прислать материал

ИЗМЕНЕНИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ В ДВУХ ПОКОЛЕНИЯХ DAPHNIA MAGNA ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ

Сведения об участнике
ФИО
Савина Наталия Борисовна
ФИО (на английском языке)
Savina Nataliya Borisovna
Название организации
Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ (ИАТЭ НИЯУ МИФИ)
Тезисы
Название
ИЗМЕНЕНИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ В ДВУХ ПОКОЛЕНИЯХ DAPHNIA MAGNA ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ
Название (на английском языке)
VARIATIONS OF MITOCHONDRIAL ACTIVITY IN TWO GENERATIONS OF DAPHNIA MAGNA AFTER γ-IRRADIATION IN LOW DOSES
Соавторы (ФИО, организация, город, страна)
Соавторы (на английском языке)
Содержание

Низшие ракообразные Daphnia magna являются одним из тест-объектов широко используемых в водной экотоксикологии. В последнее время дафнии стали активно применяться в исследованиях острого и хронического радиационного воздействия на водные экосистемы.

Помимо основных, используемых в тестах на дафниях критериев выживаемости и плодовитости, немаловажным для понимания механизмов биологического действия радиации является метаболический критерий, который дает возможность оценить радиационно-индуцированный окислительный стресс, возникающий в организме после облучения.

Целью настоящей работы было исследовать изменение метаболической активности в двух поколениях водных беспозвоночных Daphnia magna после острого γ-излучения в широком диапазоне доз. 

Для реализации поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1. С использованием МТТ-теста провести анализ нарушения митохондриальной активности ракообразных Daphnia magna в непосредственно облученном γ-квантами в дозах 10, 100 и 1000 мГр поколении и в первом пострадиационном (необлученном) поколении.

2. Проанализировать влияние острого γ-облучения в исследуемых дозах на выживаемость ракообразных D. magna по источникам литературы.

3. С применением методов вариационной статистики провести корреляционный анализ радиационно-индуцированных эффектов выживаемости и митохондриальной активности в двух поколениях дафний. 

Из односуточных дафний третьего помета от трех-пяти самок формировали поколение F0, которое облучали γ-квантами 60Со в дозах 10, 100 и 1000 мГр (мощность дозы 2,8 – 96 сГр/мин) на установке «Луч-1» на базе Медицинского радиологического центра им. Цыба. Из новорожденных дафний третьего помета формировали следующее поколение F1, которое не облучали. МТТ-анализ проводили на 4-суточных дафниях из каждого помета. Было проанализировано 35 – 44 пробы в нулевом и первом поколении соответственно. В каждом образце было по 50 особей. Дафнии из контрольных выборок каждого поколения всегда находились в тех же условиях, но без облучения.  

МТТ-анализ, используемый в данной работе для оценки метаболической активности дафний,  является колориметрическим методом, который измеряет активность ферментов, восстанавливающих желтый тетразолий бромид (МТТ) до фиолетового формазана в живых клетках. Показатель суммирует активность митохондриальных дегидрогеназ, в первую очередь сукцинатдегидрогеназы и других оксидаз, которые катализируют свободнорадикальные процессы в дыхательной цепи с образованием короткоживущего супероксид-анион радикала, а также широкого спектра долгоживущих активных форм кислорода (АФК), вызывающих окислительный стресс.  

Было выявлено, что γ-облучение оказывает на дафний токсический эффект при облучении в дозах 100 и 1000 мГр. При облучении в дозе 10 мГр изменение оптической плотности не значимо (рис. 1). Эффект сохраняется в первом поколении. Поскольку МТТ-тест интегрально отражает повышенный уровень активных форм кислорода, соотношение живых и мертвых клеток, инактивацию ферментов антиоксидантной защиты, то можно предположить, что радиация является индуктором, вызывающим оксидативный стресс у облученных в дозах 100 и 1000 мГр дафний и из потомства из первого необлученного поколения. 

На рисунке также видно, что митохондриальная активность в облученном поколении линейно снижается с увеличением дозы облучения. Несколько иной эффект наблюдается в первом необлученном поколении. У потомства дафний, облученных в дозах 100 и 1000 мГр, эффект носит нелинейный характер, что характерно для немишенного действия радиации при облучении в малых дозах.   

 

Рис.1. Радиационно-индуцированные изменения митохондриальной активности в двух поколениях D. magna с увеличением дозы облучения исходной выборки от 10 до 1000 мГр

 

На рис. 2 представлены данные из статьи, в которой были проанализированы радиационно-индуцированные эффекты изменения выживаемости в двух поколениях D. magna, исходно облученных в тех же дозах. Как следует из представленного графика, что выживаемость снижается при облучении в дозах 100 и 1000 мГр. При этом эффект сохраняется в первом необлученном поколении.

Рассчитано, что между показателями выживаемости и изменения митохондриальной активности существует слабая корреляция (p = 0,09, r2 = 0,40)

Исходя из полученных результатов, можно сделать следующие выводы:

  1. Ионизирующее излучение является фактором, вызывающим токсический эффект, приводящий к нарушению митохондриальной активности у облученных γ-квантами в дозах 100 и 1000 мГр ракообразных Daphnia magna (поколение F0).
  2. В результате облучения исходной выборки Daphnia magna (поколение F0) в дозах 100 и 1000 мГр происходит нарушение метаболической активности у потомства из необлученного поколения F1, т.е. наблюдается сохранение токсического эффекта радиации.  
  3. Токсический эффект облучения в дозах 100 и 1000 мГр коррелирует со снижением выживаемости Daphnia magna в непосредственно облученном поколении F0 и в первом необлученном пострадиационном поколении F1 (r2 = 0,40), однако это значение находится на пределе статистической значимости (p = 0,09). Таким образом, снижение жизнеспособности D. magna может частично быть вызвано снижением митохондриальной активности.

 

Литература:

1. Сарапульцева Е.И., Горский А.И., Малина Ю.Ю. Радиационные риски смертности и сохранение продолжительности жизни γ-облученных в малых дозах дафний Радиация  риск, 2011. 20. №1. С.34-40

 

 

 

Благодарности
Не заполнено