Влияние биологически активных веществ на репродуктивную систему самцов, подвергнутых облучению в диапазоне мобильной связи
Один из основных механизмов электромагнитного действия в диапазоне мобильной связи на организм – возникновение окислительного стресса в тканях [199–201, 205, 206, 209, 211]. Оно вызвано снижением содержания витаминов, других биологически активных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, которые способны нейтрализовать или устранять продукты ПОЛ, свободные радикалы, активные формы кислорода. В связи с этим в качестве одного из возможных путей защиты репродуктивной системы и организма от электромагнитного воздействия в диапазоне мобильной связи рассматривается использование некоторых витаминов и других биологически активных веществ. Имеющиеся пока не очень многочисленные данные исследований по этому вопросу обсуждаются в настоящей главе.
Изучая влияние ЭМИ (1800 МГц, SAR – 1 Вт/кг, 10 мин каждый час в режиме разговора, 8 ч/день на протяжении 1 мес) и витаминов С и Е на репродуктивную систему крыс Вистар животных, пришли к заключению, что витамин С (20 мг/кг/день, внутрибрюшинно) и витамин Е (50 мг/кг/день, внутримышечно) не устраняют оксидативный стресс и повышения апоптотических процессов в тестикулярной ткани облученных животных [252]. В то же время используемые антиоксиданты несколько снижали в ткани семенника облученных крыс активность СОД, глютатионпероксидазы и апоптотический индекс по сравнению с таковыми, подвергнутыми только электромагнитному воздействию. Например, активность глютатионпероксидазы в ткани семенника животных после экспозиции составляет 91,24 ± 17,99 μмоль/мг белка, а при облучении в режиме разговора и использовании витаминов С и Е снижается до 60,47 ± 10,41 μмоль/мг белка.
При исследовании состояния репродуктивной системы крыс-самцов после электромагнитного воздействия (900 и 1900 МГц, ППЭ – 0,02 мВт/см2, SAR – 0,9 Вт/кг, продолжительность облучения 15, 30 или 60 мин/день на протяжении 14 дней) обнаружили значительные дегенеративные изменения ткани семенника: увеличение диаметра извитых семенных канальцев и уменьшение высоты сперматогенного эпителия, снижение числа сперматид, появление аномально крупных ядер, активизацию митоза и пикноз отдельных ядер в клетках. Кроме того, у животных, подвергнутых электромагнитной экспозиции при вышеуказанных условиях, содержание глутатиона и активность глутатион-пероксидазы в крови и в ткани семенника значительно снижаются, в то время как уровень процессов ПОЛ и активность каталазы существенно повышаются. Введение витаминов С и Е в значительной степени снижает эффекты в тестикулярной ткани, вызванные ЭМИ. Авторы сделали заключение о негативном влиянии ЭМП на тестикулярную функцию за счет индукции оксидативного стресса и о протекторном действии витаминов С и Е [222].
Воздействие ЭМП, излучаемое сотовым телефоном (1800 МГц, SAR – 1, 2 или 4 Вт/кг при 24-часовой перемежающей экспозиции (5 мин включено, 10 мин выключено)), вызывает повреждение ДНК сперматоцитов, подтвержденное повышением содержания 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозина и комет-методом, которое оказывается выше при значении SAR 4 Вт/кг. Одновременно выявляется повышение реактивных форм кислорода. Обнаруженные эффекты отчасти нормализуются с помощью α-токоферола [220].
О профилактическом действии витамина С при электромагнитном облучении в диапазоне мобильной связи сообщается в работе [253]. Взрослые крысы Sprague-Dawley облучались при 900 МГц, генерируемые базовой станцией на протяжении 45 дней. В ткани семенника облученных крыс выявляется снижение активности глютатионпероксидазы, СОД, каталазы и повышение содержания МДА. Введение витамина С (200 мг/кг/день per os ) сохраняло в норме активность антиоксидантных ферментов и концентрацию МДА.
Облучение крыс-самцов при 2,45 ГГц на протяжении 60 мин в день в течение 30 дней в тестикулярной ткани вызывает повышение процессов ПОЛ, снижение уровня глютатиона, активности глютатионпероксидазы и содержания витаминов А и Е. Введение мелатонина (5-ацетил-5-метокситриптамин) в дозе 10 мг/кг в день предотвращает повышение липидной пероксидации, вызванное влиянием ЭМИ, а также нормализует концентрацию указанных витаминов, способствует восстановлению активности глютатионпероксидазы, содержания глютатиона в тестикулярной ткани [224]. Так, например, содержание М ДА в ткани семенника в облученной группе составляло 33,84 μмоль/г белка, а в облученной группе, которая получала препарат, – 21,32 μмоль/г белка.
Выраженные протекторные свойства мелатонина в отношении репродуктивной системы самцов при ЭМИ подтверждаются и другими данными [254]. Облучение 70-дневных крыс-самцов Вистар при 2,45 ГГц (2 ч/день на протяжении 45 дней, ППЭ – 0,21 мВт/см2, SAR – 0,14 Вт/кг) и введение мелатонина в дозе 2 мг/кг предотвращает биохимические нарушения в тестикулярной ткани облученных животных. У крыс-самцов, получавших препарат, существенно повышается активность лактат-дегидрогеназы-Х (ЛДГ-Х), снижается уровень МДА и АФК. Мелатонин препятствует эффектам электромагнитного воздействия на активность ксантиноксидазы, содержание белка, количество сперматозоидов, уровень тестостерона и фрагментацию ДНК в сперматогенных клетках по сравнению с облученными животными.
Облучение крыс-самцов от микроволнового генератора (900 МГц, 218 микроВт/см2, 12 ч/день на протяжении 14 дней) вызывает умеренное снижение массы тела, существенное снижение количества сперматозоидов и увеличение числа аномальных клеток при отсутствии статистически значимых различий в содержании тестостерона в контрольной и облученной группах. У двух групп облученных животных, получавших ежедневно на протяжении двух недель водный и спиртовой препарат моринды в дозе 20 г/кг (моринда – лекарственное растение из семейства мареновых, укрепляющее иммунитет и стимулирующее деятельность эндокринной системы), отмечено снижение массы тела, количества аномальных клеток, повышение концентрации сперматозоидов и содержания тестостерона по сравнению с животными облученной группы [255].
Показано также положительное влияние китайского традиционного фармацевтического препарата Guilingji в капсулах на самцов, которые подвергались электромагнитной экспозиции от мобильного телефона (900 МГц). Облученные самцы, получавшие препарат, спаривались с интактными самками. В результате действия препарата количество беременных самок в этой группе не отличалось от контроля и у самок не происходило увеличения гибели плодов [256].
Действие ЭМИ в диапазоне мобильной связи (900 МГц) на некоторые показатели крови, репродуктивной системы и уровень гормонов крыс-самцов изучали при использовании антиоксидантного комплекса, содержащего цинк (АОК-Zn). Облучали животных при 900 МГц (ППЭ – 2,0-20,0 мкВт/см2, 14 дней, 4 + 4 ч/день фракциями по 30 мин, перерыв между фракциями 5 мин). Животных брали в эксперименты на 1, 3, 7, 14 и 21-е сутки после завершения облучения. Контролем служили интактные животные аналогичного возраста и пола. Облученным животным препарат вводили дважды внутрижелудочно из расчета: β-каротин -10 мг/кг, α-токоферол – 50 мг/кг, аскорбиновая кислота – 165 мг/кг и оксид цинка – 13 мг/кг в начале каждой недели.
Установлено, что на 1-е сутки после прекращения воздействия ЭМИ у животных выявляется лейкоцитоз (+32,3 %), обусловленный повышением количества всех лейкоцитарных элементов. В последующем лейкоцитоз сменяется лейкемией, более значительной на 3-и сутки после воздействия (-51,5 %); в последующем число лейкоцитов постепенно повышается и к 21-м суткам их количество достигает 92,0 % от контроля. Введение антиоксидантного комплекса, содержащего цинк (АОК-Zn), облученным животным способствовало повышению числа лейкоцитарных элементов в начальный (1-е и 3-и сутки) и отдаленный периоды (21-е сутки). На 3-и сутки под влиянием ЭМИ воздействия происходило снижение количества апоптотических лимфоцитов (-20 %), в последующем (7-е и 14-е сутки) число таких клеток в крови животных возрастает, но к 21-м суткам этот показатель снижается на 16,1 %. Введение АОК на 3-и сутки после прекращения облучения влияло на повышение числа апоптотических лимфоцитов (+44,4 %), а на 7, 14 и 21-е сутки способствовало их нормализации [257].
Действие ЭМИ не оказывало существенного влияния на массу органов репродуктивной системы крыс-самцов, за исключением 21-х суток, когда наблюдается достоверное увеличение относительной массы семенников (+17 %) при снижении этого показателя для эпидидимиса на 3-и сутки (табл. 4.1). Использование АОК приводило к снижению относительной массы семенников и эпидидимисов в начальный период после воздействия.
Облучение вызывало также умеренный дисбаланс количества сперматогенных клеток в тестикулярной ткани на протяжении всего периода наблюдений, что отражалось на продукции спермиогенеза в эпидидимисе. Их количество на 1-е и 3-и сутки повышается на 19,4 и 28,6 % соответственно, снижается на 7-е сутки (на 19,6 %), а в последующем незначительно отличается от уровня контроля. Введение АОК оказывало нормализующее влияние на количество эпидидимальных сперматозоидов (табл. 4.2).
Электромагнитное воздействие (900 МГц) оказывает выраженное влияние на уровень МДА в сыворотке крови крыс-самцов, содержание которого повышается в 1,3–1,5 раза на 3, 7 и 14-е сутки после облучения и снижается к 21-м суткам. АОК на фоне электромагнитного облучения на 3-и и 7-е сутки повышает уровень МДА в сыворотке крови в большей степени, чем изолированное облучение, и заметно снижает его концентрацию к 14-м и 21-м сутки.
Электромагнитное воздействие и АОК на его фоне не оказывали существенного влияния на содержание тиреоидных гормонов. Однако уровень кортикостерона и тестостерона после облучения претерпевает выраженные изменения. Содержание кортикостерона в сыворотке крови облученных крыс-самцов существенно падает, в то время как концентрация тестостерона повышается на 1-е и 3-и сутки до 140,5 и 180,3 % соответственно и затем снижается в пределах 25–35 % в последующие сроки наблюдения. АОК в ряде случаев способствовал повышению уровня, как кортикостерона, так и тестостерона, в других – значительно снижал их уровень. Исходя из этого, можно сделать вывод о неоднозначности действия препарата на нормализацию уровня гормонов коры надпочечников и половых желез [274].
Таблица 4.1. Влияние ЭМИ диапазона мобильной связи (900 МГц, 14 сут) и введения антиоксидантного комплекса (АОК-Zn) на показатели относительной массы органов репродуктивной системы крыс-самцов [257]
* Достоверно по отношению к контролю при Р < 0,05. Примечание. ОМ – относительная масса.
Таблица 4.2. Изменение количества сперматогенных клеток в ткани семенников и сперматозоидов, выделенных из эпидидимиса крыс-самцов в различные сроки после воздействия ЭМИ в диапазоне мобильной связи (900 МГц, 14 сут) и введения антиоксидантного комплекса, содержащего цинк (АОК-Zn) [257]
* Достоверно по отношению к контролю при Р < 0,05.
Итак, в отношении биологической защиты репродуктивной системы, других тканевых систем и организма в целом от ЭМИ в диапазоне мобильной связи и при 2450 МГц пока что сделаны первые шаги, но они имеют важное значение для определения возможных путей воздействия на изменение внутриклеточных процессов, которые происходят при облучении. Имеющиеся данные указывают, что витамины С, Е, мелатонин и некоторые биологически активные вещества способствуют повышению антиоксидантного статуса организма животных и тем самым оказывают протекторное действие. В исследовании [156], как отмечено ранее (параграф 3.1), выявляется защитное действие α-токоферола и на сперматозоиды человека in vitro , которые экспонировались в течение одного часа в режиме разговора (900 МГц, расстояние 10 см). Расширение исследований в этом направлении позволит выявить наиболее эффективные препараты, обеспечивающие защиту организма от влияния ЭМИ в диапазоне мобильной связи и оборудования Интернета.
Глава 5