Автореферат: Индивидуальные особенности кинетики остеотропных веществ

Таким образом, в генезе изменчивости альтернативных неметрических признаков скелета, использованных в качестве индикаторов МФФ обмена остеотропных веществ, ведущая роль принадлежит генотипу, в то время как действие факторов внешней среды проявляется в значительно меньшей степени. Морфометрические характеристики, по сравнению с неметрическими, менее устойчивы. Не получено данных о каких-либо различиях или тенденциях линейных мышей в качественных реакциях на однотипные воздействия.

Однако, межлинейные сравнения, хорошо зарекомендовавшие себя в отношении качественных признаков, для количественных характеристик часто дают неудовлетворительные результаты, в частности, не позволяют обнаружить межлинейные различия депонирования радионуклидов (Шведов В.Л., 1965). Классическим подходом к оценке наследственной компоненты изменчивости количественных признаков является семейный анализ (Фогель Ф., Мотульски А., 1989-90). Сходство между генетически близкими индивидами обычно выражают и измеряют с помощью коэффициента корреляции (R).

Так как в предыдущих экспериментах содержание животных было посемейным (самка и ее потомство), можно было оценить наследственную (линейную и семейную) компоненту изменчивости количественных показателей. Анализировали массу тела и массу отдельных костей, различающихся типом строения (бедренная и лопатка). Анализ проводили при контроле эффектов экзогенных воздействий, половой и линейной (при наличии нескольких линий) принадлежности животных, а также величины помета в семье.

Результаты дисперсионного анализа данных одного из проведенных экспериментов представлены в табл. 3. Влияние фактора «воздействие» (группа) связано с различиями условий развития экспериментальных животных. Значимые эффекты фактора «пол» являются отражением полового диморфизма. Влияние ковариаты «величина помета» обусловлено тем, что при многоплодной беременности массовые показатели детенышей ниже, чем при беременности малым числом плодов (обзор Мина М.В., Клевезаль Г.А., 1976). Однако эффект этого фактора выявлен не во всех случаях. Это может быть связано с неточным установлением величины помета из-за инфантицида детенышей самками, беременность которых протекала в условиях несбалансированной диеты. Эффект семейной принадлежности животных (фактор «семья») значим (p<0,0001) для всех показателей, внутрисемейная корреляция составляет для разных вариантов экспериментов 0,432-0,657. Характерно, что величина коэффициента корреляции мало зависит от того, проводили исследование на одной или нескольких линиях животных, от количества экспериментальных групп и характера экзогенных воздействий. При этом компонента дисперсии, обусловленная семейным фактором, значительно больше эффекта линейной принадлежности животных и составляет 60-80% общей наследственной компоненты изменчивости, складывающейся из эффектов факторов «семья» и «линия». В некоторых случаях компонента изменчивости, зависящая от фактора «линия», незначима или отсутствует вовсе.

Таблица 3. Коэффициент внутрисемейной и внутрилинейной корреляции массовых характеристик одновозрастных мышей линий BALB/c и CBA под влиянием овсяной монофагии, примененной в разные периоды онтогенеза (n = 579, количество семей = 82)

Полученные результаты свидетельствуют о наследственной детерминации изменчивости массовых показателей. Это согласуется с данными других авторов (Коган Б.И., 1974; Мина М.В., Клевезаль Г.А., 1976; Никитюк Б.А., 1977; Мажуга П.М., Хрисанфова Е.Н., 1980; Фогель Ф., Мотульски А., 1989-1990; Castle W.E., 1941; Falconer D.S., 1960; Roberts R.C., 1965; The genetics…, 1996), исследовавших наследственную изменчивость массы и размеров тела у животных и человека и пришедших к выводу, что, несмотря на большие различия в оценках изменчивости, она достигает, а иногда и превышает 0,5, и мало различается у позвоночных разных систематических групп. Для инбредных животных, характеризующихся высокой степенью генетической однородности, факт семейной изменчивости можно объяснить как высокой эпигенетической изменчивостью, так и остаточной гетерогенностью животных внутри линий (спонтанные мутации, ошибки разведения) (Ригер Р., Михаэлис А., 1967; Майр Э., 1974; Дубинин Н.П., 1976; Аршавский И.А., 1980; Линии лабораторных…, 1983; Grьneberg, 1952). Морфологическая и метаболическая вариабельность среди мышей чистых линий отмечена и другими авторами (Лебенгарц Я.З., 1989; In vivo…, 2006). К тому же при подборе животных для медико-биологических исследований обычно производится жесткая выбраковка особей, отличающихся по конституциональным показателям. Поскольку для целей данного эксперимента такой необходимости не было, мы использовали всех животных, полученных в ходе эксперимента.

4. Оценка наследственной компоненты изменчивости метаболизма остеотропных поллютантов

Исходя из генеза альтернативных признаков скелета, использованных в качестве индикаторов морфофизиологических факторов обмена, исследование кинетики остеотропных токсических веществ проведено на инбредных мышах тех же линий.

Обмен ⁹⁰Sr исследовали у мышей линий BALB/c, CBA, BC и C57BL/6. Прижизненная радиометрия в течение 25 сут не выявила межлинейных различий в кинетике радионуклида. Результаты по содержанию ⁹⁰Sr во всем организме, в мягких тканях, скелете, а также по внутрискелетному распределению ⁹⁰Sr показали, что межлинейные различия незначительны или отсутствуют вовсе. Например, содержание ⁹⁰Sr в скелете составляет на момент эвтаназии 20,78 ± 0,77, 22,43 ± 0,56, 20,78 ± 0,70 и 22,53 ± 0,63% от введенного соответственно. Различия между всеми линиями незначимы.

Исследование кинетики стабильного фтора в условиях его фонового поступления у мышей линий BALB/c, CBA и BC выявило отсутствие межлинейных различий: 156 5, 154 5 и 164 4 мкг/г соответственно. При хроническом (весь пренатальный и 1,5 мес постнатального онтогенеза) поступлении повышенных количеств фтора его концентрация составила: 2690 72, 3060 94 и 2719 45 мкг/г соответственно. Уровень накопления у мышей BALB/c и BC одинаков, у мышей СВА несколько выше (p<0,05).

Вместе с тем индивидуальные показатели депонирования фтора и ⁹⁰Sr (эксперимент по изучению кинетики ⁹⁰Sr при нормальном и замедленном развитии скелета у животных разных возрастов) различаются внутри отдельных групп в 2-8 раз (коэффициент вариации концентрации ⁹⁰Sr составляет 13,5-25,9%, концентрации фтора - 23,5-36,5%, массовых показателей - 5,8-18,2%). При этом характерно, что особенности накопления затрагивают целые семьи.

Результаты дисперсионного анализа показаны в табл. 4, 5. Концентрации ⁹⁰Sr и фтора приведены в сравнении с данными по массе тела и массе бедренной кости. Ковариата «величина помета» влияет на массовые показатели в обоих экспериментах, однако статистически значимого влияния этого фактора на концентрацию остеотропных веществ не выявлено. О явлении полового диморфизма массовых характеристик было сказано выше. На метаболические показатели половая принадлежность влияет в меньшей степени (Куликова В.Г., 1966; Фэррис Г.С. и др., 1971; Особенности накопления…, 2005; Stover B.J. et al., 1959; Momeni M.H. et al., 1976; Parks N.J. et al., 1978; Distribution…, 1980; Hefti A., Marthaler T.M., 1981). Существование возрастной зависимости аккумуляции остеотропных радионуклидов в скелете позвоночных также неоднократно описано в литературе. Влияние фактора «воздействие» связано с различным уровнем поступления фтора или воздействием на протяжении длительного времени овсяной монодиеты. Компонента дисперсии, обусловленная фактором «семья», значима (p<0,0001) в обоих экспериментах для всех исследованных показателей. Внутрисемейная корреляция составляет для массы тела 0,391 - в эксперименте со ⁹⁰Sr и 0,455 - в эксперименте с фтором, для массы бедренных костей - 0,443 и 0,478, для концентрации веществ - 0,513 и 0,417 соответственно. При этом внутрисемейная корреляция обменных показателей близка к корреляции массовых характеристик.

Сравнительная оценка вклада факторов «линия» и «семья» в общую наследственную компоненту изменчивости кинетики фтора представлена на рис. 13. По сравнению с результатами табл. 5, где в анализе использован только фактор «семья», величина наследственной компоненты изменчивости несколько увеличивается и составляет для массы тела - 52,9, для бедренной кости - 57,8, для концентрации фтора - 50,3%. Фактор «семья» обладает превалирующим действием, так как по сравнению с фактором «линия» его эффект в 2-3 раза выше.

Таблица 4. Коэффициент внутрисемейной корреляции морфофизиологических характеристик и концентрации ⁹⁰Sr (однократное введение) у разновозрастных мышей линии CBA (n = 434, количество семей = 80)