Анализ сердечного ритма у модельного тест-организма Daphniamagna в качестве нового подхода к оценке радиоэкологических последствий облучения

09.07.2020 2020 - №02 Ядерная медицина

Е.И.Сарапульцева А.С.Морозова Н.И. Колесникова Н.Б. Савина Д.В. Ускалова К.В. Устенко

https://doi.org/10.26583/npe.2020.2.13

Цель работы – апробация метода низкокогерентной интерференционной микроскопии в качестве нового подхода для анализа пространственно-временных характеристик сердечного ритма у модельного тест-объекта Daphniamagna и оценки радиоэкологических последствий облучения. В качестве воздействующего фактора применено острое внешнее гамма-облучение в дозе 10 Гр. Проведенное исследование показало, что метод низкокогерентной интерферометрии является эффективным инструментом для изучения частоты сердечных сокращений Daphniamagna как физиологической функции на стрессовое воздействие. Частоту сердцебиения измеряли на 2, 10, 14 и 19 сут после облучения одновременно в контрольной и опытной группах Daphniamagna. Дисперсионный анализ показал значимое влияние времени после гамма-облучения на изменение частоты сердцебиения экспериментальных животных. При этом вклад облучения в формирование отдаленного эффекта в период от вторых до 19 сут после воздействия не выявлен.

Ссылки

1. Ebert D. Ecology, Epidemiology, and Evolution of Parasitism in Daphnia [Internet]. Bethesda (MD): National Center for Biotechnology Information (US); 2005. Chapter 2, Introduction to Daphnia Biology. Электронный ресурс: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ books/NBK2042/ (дата доступа 10.04.2020).
2. Colbourne J.K., Pfrender M.E., Gilbert D., Thomas W.K. et al. The Ecoresponsive Genome of Daphniapulex. // Science. – 2011. – Vol. 331. – PР. 555-561.
3. Smirnov N. Physiology of the Cladocera. – Academic Press, San Diego, CA, USA. 2013.
4. Lovern S.B., Strickler J.R., Klaper R. Behavioral and physiological changes in Daphniamagna when exposed to nanoparticle suspensions (titanium dioxide, nano-C60, and C60HxC70Hx) // Environ. Sci. Technol. – 2007. – Vol. 41. – PP. 4465-4470.
5. Каленков Г.С., Каленков С.Г., Штанко А.Е., Тирас Х.П. и др. Корреляционный анализ динамики сердечных сокращений Daphniamagna методами низкокогерентной интерферометрии. / Тезисы докладов I Международной (XIV региональной) научной конференции «Техногенные системы и экологический риск». / Под общ. ред. А.А. Удаловой. – Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ. – 2017. – С. 109.
6. Sarapultseva E., Tiras K., Kalenkov S., Shtanko A. et al. Low-coherent interferometry applied to Daphniamagna heartbeat counting and contrast enhancement in radiobiology and biomedicine. / In: Physics, Engineering and Technologies for Biomedicine. The II-nd Int. Symposium: Book of Abstracts. – Moscow. NRNU MEPhI. – 2017. – PP. 373-374.
7. Тряпицына Г.А. Реакция биоценозов водных экосистем на хроническое радиационное воздействие. Автореф. диссертации на соискание уч. степени доктора биол. наук. – М.: МГУ. – 2011. – 46 с.
8. Мелехова О.П., Сарапульцева Е.И., Евсеева Т.И., Глазер В.М. и др. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / Под ред. О.П. Мелеховой и Е.И. Сарапульцевой. – М.: ИЦ «Академия». – 2010. – 288 с.
9. Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD). In: Test No 202: Daphnia Sp. Acute Immobilisation Test. – OECD Publishing, Paris, 2012. – 25 p.
10. Mansoor Roomi S.Md., Ananta Narayanan B., Rohini S. A Novel Approach for Heart Beat Counting of Daphnia рulex / In: IV-th ICCCNT, 2013. July 4-6, 2013, Tiruchengode, India.
11. Егорова Е.И., Ефремова О.В., Капырина Ю.Ю. Изменение физиологических параметров фито- и зоогидробионтов под действием низкоинтенсивного СВЧ-излучения. / В кн.: Электромагнитные излучения в биологии: БИО-ЭМИ-2008. Труды IV Международной конференции. Калуга, 21-23 октября 2008 г. / Под ред. Г.В. Чернова, О.П. Эндебера. – Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского Калуга.– 2008. – С. 48-40.
12. Колупаев Б.И., Андреев А.А., Самойленко Ю.К. Оптический метод регистрации сердечного ритма у дафний. // Гидробиологический журнал. – 1977. – № 3. – С. 1922.
13. Леонтьев В.В.Изучение пульсации сердца Daphnia cucullata G.O. Sars, 1862 в тестируемых растворах. / В сб. научных трудов SWorld: материалы Международной научно-практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований», 2013. Одесса: Издат. Куприенко, 2013. – Вып. 1. – Т. 38. – С. 11-16.
14. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Вагарин А.Ю., Потапов В.В. и др. Лазерная автодинная интерферометрия динамических параметров биообъектов // Письма в ЖТФ. – 1998. – Т. 24. – № 5. – С. 3943.
15. Подосиновиков Н.П., Беляев В.А., Долго;Сабуров В. Б. Исследование межмедиаторной регуляции сердечного ритма с использованием альтернативного тест-объекта D.magna. / / Экспериментальная и клиническая фармакология. –2009. – №6. – С. 49-52.
16. Каленков С.Г., Каленков Г.С., Карпилова М.А., Штанько А.Е. Регистрация гиперспектральных голограмм глазного клеща Demodex в ближнем инфракрасном диапазоне. // Медицинская техника. – 2018.– № 6. – С. 18-22.
17. Савина Н.Б., Ускалова Д.В., Сарапульцева Е.И.Использование МТТ-теста для изучения отдалённых эффектов острого γ-облучения у ракообразных Daphniamagna // Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). – 2018. – Т. 27.– № 1. – С. 86-93.
18. Сарапульцева Е.И. Биологические эффекты радиационного воздействия у низших ракообразных Daphniamagna. Аналитический обзор. // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2017. – Т. 57.– № 4. – С. 414-428.
19. Harris K.D.M., Bartlett N.J., Lloyd V.K. Daphnia as an Emerging Epigenetic Model Organism. –Hindawi Publishing Corporation Genetics Research International.– 2012. – PP. 1-8.
20. Sarapultseva E.I., Dubrova Y.E. The long-term effects of acute exposure to ionising radiation on survival and fertility in Daphniamagna. // Environmental Research. – 2016. – Vol. 150. – PP. 138-143.
21. Сарапульцева Е.И. Прямые и отдаленные эффекты радиационного облучения у простейших и ракообразных. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. – Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ. – 2015. – 218 с.
22. Сарапульцева Е.И., Мелехова О.П., Коссова Г.В., Иголкина Ю.В. и др. Свободнорадикальные реакции invivo при облучении дафний в малых дозах // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2014. –Т. 54. – № 3. –С. 305-308.
23. Сарапульцева Е.И., Рябченко Н.И., Иголкина Ю.В., Иванник Б.П. Использование клеточного биохимического метода для биотестирования in vivo радиационного загрязнения окружающей среды // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2013. – Т. 53. – № 6. – С. 634-638.

гамма-облучение метод интерферометрии живых систем частота сердцебиения Daphniamagna радиоэкология отдаленный радиационно-индуцированный эффект

Ссылка для цитирования статьи: Сарапульцева Е.И., Морозова А.О., Колесникова Н.И., Савина Н.Б., Ускалова Д.В., Устенко К.В. Анализ сердечного ритма у модельного тест-организма Daphniamagna в качестве нового подхода к оценке радиоэкологических последствий облучения. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2020. – № 2. – С. 146-155. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2020.2.13 .