Ответ сетчатки глаза мышей на облучение

Гамма-облучение и облучение протонами в дозе 14 Гр не вызывают дегенерации сетчатки в течение 7 дней, что прослеживается на микроскопических срезах сетчатки (рис. 1a—a) и подтверждается результатами морфометрии (рис.

Для интактных и облученных в дозе 14 Гр животных определяли зависимость амплитуды электроретинограммы от интенсивности возбуждающей вспышки белого света с интервалом между ними 3 мин (рис. 2Б). Как видно, и для контрольных, и для облученных животных зависимость выходит на плато в области интенсивностей от -1,5 до -0,5 лог. ед. Это делает правомочным усреднение амплитуды ЭРГ в этом диапазоне интенсивностей. Найденные таким образом средние значения амплитуды ЭРГ отражены в гистограмме (рис. 2В). Из гистограммы следует, что достоверные отличия между контрольными и облученными животными отсутствуют (см. рис. 2В).

Тем не менее, несмотря на отсутствие изменений в морфологии и функциональной активности сетчатки в облученных мышах, у- и протонное облучение

Рис. 1. Микрофотографии сетчатки глаза мышей (а-д), облученных у-квантами и ускоренными протонами (14 Гр), спустя разное время после воздействия и соответствующая им толщина ядерного слоя фоторецепторов (е, ж)

14 Гр вызывало увеличение экспрессии генострессовых белков Р53 и АТМ (рис. 3А,Б, соответственно). Отметим также, что для обоих видов облучения наблюдалась нормализация уровней экспрессии 12-14 ч после воздействия.

Поскольку р53 и АТМ являются сенсорами одно- и двунитевых разрывов в ДНК (ОР и ДР), была исследована динамика накопления и репарации таких разрывов в сетчатке. Как видно из рис.

Локализация облучения протонами только на голову позволила увеличить дозу облучения до 25 Гр, после которой мыши сохраняли жизнеспособность в течение 6 дней. В результате удалось наблюдать нарастающую во времени дегенерацию фоторецепторного слоя сетчатки в виде разупорядочения и деструкции сегментов и снижения плотности упаковки ядерного слоя (рис. 5) и его толщины (рис. 6).

Рис. 2. Влияние тотального облучения мышей у-квантами (у) и ускоренными протонами (p) в дозе 14 Гр на показатели физиологической активности (ЭРГ) сетчатки у мышей

А - профили ЭРГ; Б — зависимости амплитуды ЭРГ от интенсивности вспышек белого света у интактных (1) и облученных животных (2, 3); В — гистограмма амплитуды ЭРГ у интактных мышей (К1) и облученных через разное время (9 ч, 15 ч, 20 ч) после воздействия

Рис. 3. Вестер-анализ экспрессии белков р53 (А) и АТМ (Б) в сетчатке глаза у мышей, облученных у-квантами (А) и ускоренными протонами (Б) в дозе 14 Гр, через разное время после облучения

Рис. 4. Динамика репарации однонитевых (1) и двунитевых (2) разрывов ДНК в сетчатке глаза мышей in vivo после их облучения у-квантами (а) и ускоренными протонами (б) в дозе 14 Гр

Рис. 5. Микрофотографии срезов сетчатки после локального облучения ускоренными протонами в дозе 25 Гр

Рис. 6. Толщина слоя сегментов фоторецепторов (1) и ядерного слоя фоторецепторов (2) в интактной сетчатке глаза мышей (К) и спустя 4 и 6 дней после облучения мышей протонами в дозе 25 Гр Толщина слоев выражена в процентах от общей толщины сетчатки. Р - уровень значимости различий с интактной сетчаткой

Рис. 7. Иммуноцитохимический анализ экспрессии проапоптотических белков в клетках сетчатки интактных мышей (1) и мышей через 24 ч после локального облучения ускоренными протонами в дозе 25 Гр (2)

Эти изменения достоверны (р