ВЛИЯНИЕ «МАЛЫХ» ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ

Статья в Elpub

Валеология: Здоровье, Болезнь, Выздоровление. 2020; : 39-45

ВЛИЯНИЕ «МАЛЫХ» ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ

БАУРЖАН А. , КАЙРХАНОВА Ы. О., ПАК Л. , УЗБЕКОВ Д. Е., АМАНТАЕВА Г. К., РУСЛАНОВА Б. , AПБАСОВА М. М., АБИШЕВ Ж. Ж.

Аннотация

Главным и определяющим фактором техногенного влияния на здоровье человека в настоящее время является радиационный компонент. Источники ионизирующих излучений сегодня широко применяются в различных областях науки и техники, медицины и сельского хозяйства, что делает проблему хронического радиационного воздействия на организм человека очень актуальной.

Целью исследования стало проведение систематического поиска научной информации по оценке влияния ионизирующего излучения в «малых» дозах на показатели крови.
Методы исследования. В процессе поиска были использованы следующие поисковые системы: Pubmed, Google Академия, UpToDate. Глубина поиска – 15 лет. Критерии включения публикаций в обзор: публикации, находящиеся в полнотекстовом доступе, на русском и английском языках, несущие статистически выверенные выводы. Критерии исключения: резюме докладов, газетные публикации, личные сообщения. Всего было найдено 320 источников, из которых для последующего анализа отобраны 40 статей.
Результаты. В целом по результатам анализа базисных литературных источников следует сделать заключение, что количество кровяных клеток уменьшается при низких дозах внешнего облучения и напрямую коррелируют с дозой ионизирующего излучения. А по внутреннему облучению в «малых» дозах кровяных клеток доказательных исследований недостаточно.
Таким образом, ИИ вызывает значительное снижение количества клеток крови в зависимости от дозы, что может рассматриваться как потенциальный риск для здоровья во время облучения.

Список литературы

1. Дияковская А. В. Влияние радиации на человека и окружающую среду / А. В. Дияковская, Л. Р. Телекова. – Наука, образование и культура. – № 7 (31). – 2018. – С. 5-7.

2. Morgan W. F., Schwartz J. L. Environmental mutagen society symposium on risks of low dose, low dose rate exposures of ionizing radiation to humans // Int. J. Radiat. Biol. 2007. V. 83. P. 491-499.

3. Казымбет П. К. Проблема «малых доз» ионизирующей радиации в радиобиологии (обзор литературы) / П. К. Казымбет [и др.] // Астана медициналық журналы. – № 4(94). – 2017. – С. 70-79.

4. Kron T., Lehmann J., Greer P. B. Dosimetry of ionising radiation in modern radiation oncology. Phys Med Biol. 2016 Jul 21; 61 (14) : R167-205.

5. H. El-Shanshour, G. El-Shanshoury, A. Abaza. Evaluation of low dose ionizing radiation effect on some blood components in animal model // Journal of Radiation Research and Applied Sciences. – V. 9, Issue 3, July 2016, Pages 282-293.

6. Abou-Seif M. A., El-Naggar M. M., El-Far M., Ramadan M., Salah N. Prevention of biochemical changes in gamma-irradiated rats by some metal complexes. ClinChem Lab Med 2003; 41: 926-933.

7. Adaramoye O. A. Protective effect of kolaviron, a biflavonoid from Garcinia kola seeds, in brain of Wistar albino rats exposed to gamma-radiation. Biol Pharm Bull 2010; 33: 260-266.

8. Jiang S., Shen X., Liu Y., He Y., Jiang D., Chen W. Radioprotective effects of Sipunculusnudus L. polysaccharide combined with WR-2721, rhIL-11 and rhG-CSF on radiation-injured mice. JRadiatRes. 2015; 56: 515-522.

9. Мельник С. Н. Влияние стрессорного и радиационного воздействий на биохимические показатели сыворотки крови крыс / С. Н. Мельник, А. Д. Наумов, Л. Г. Барри // Проблемы здоровья и экологии. – № 2. – 2007. С. 132-137.

10. Сафонова В. А. Влияние предварительного облучения животных малой дозой радиации в сочетании с фитопрепаратами на содержание клеток костного мозга и периферической крови при последующем летальном радиационном воздействии / В. А. Сафонова, В. Ю. Сафонова // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – №.2. – 2008. – С. 190-195.

11. Аклеев А. А. Влияние радиационного воздействия на показатели адгезивной способности нейтрофилов периферической крови / А. А. Аклеев, А. Н. Гребенюк, О. А. Глуминина // Вестник Челябинского государственного университета. – № 7 (298). – 2013. – С. 91-93.

12. Hall, A. Giaccia. Radiobiology for the radiologist (6th ed.), Lippincott, Williams & Wilkins, Philadelphia, PA (2008).

13. Billings P. C. , A. L. Romero-Weaver, A. R. Kennedy Effect of gender on the radiation sensitivity of murine blood cells Gravitational and Space Research, 2 (1) (2014), pp. 25-31.

14. Sanzari J. K., X. S. Wan, G. S. Krigsfeld, A. J. Wroe, D. S. Gridley, A. R. Kennedy The effects of gamma and proton radiation exposure on hematopoietic cell counts in the ferret model Gravitational and Space Research, 1 (1) (2013), pp. 79-94.

15. V. Holl, D. Coelho, D. Weltin, P. Dufour, J. Gueulette, P. Bischoff Ex vivo determination of the effect of whole-body exposure to fast neutrons on murine spleen cell viability and apoptosis Radiation Research, 154 (3) (2000), pp. 301-306.

16. T. M. Fliedner, D. H. Graessle, V. Meineke, L. E. FeinendegenHemopoietic response to low dose-rates of ionizing radiation shows stem cell tolerance and adaptation Dose Response, 10 (4) (2012), pp. 644-663.

17. Системный ответ антиоксидантных ферментов на окислительный стресс, вызванный облучением в малых дозах / Л. С. Вартанян [и др.] // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2000. – Т. 40. – № 3. – С. 285–291.

18. Дозовая зависимость цитогенетических повреждений и адаптивный ответ клеток млекопитающих при действии ионизирующего излучения в малых дозах / Н. Л. Шмакова, О. Абу Зеид [и др.] // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2000. – Т. 4. – № 4. – С. 405–409.

19. Maks C. J. , X. S. Wan, J. H. Ware, A. L. RomeroWeaver, J. K. Sanzari, J. M. Wilson, et al.Analysis of white blood cell counts in mice after gamma- or proton-radiation exposure Radiation Research, 176 (2) (2011), pp. 170-176.

20. Romero Weaver A. L., X. S. Wan, E. S. Diffenderfer, L. Lin, A. R. Kennedy Effect of SPE like proton or photon radiation on the kinetics of mouse peripheral blood cells and radiation biological effectiveness determinations Astrobiology, 13 (6) (2013), pp. 570-577.

21. Sanzari J. K., X. S. Wan, A. J. Wroe, S. Rightnar, K. A. Cengel, E. S. Diffenderfer, et al. Acute hematological effects of solar particle event proton radiation in the porcine model.Radiation Research, 180 (1) (2013), pp. 7-16.

22. V. Kutkov, F. Buglova, T. McKennaSevere deterministic effects of external exposure and intake of radioactive material: basis for emergency response criteria Journal of Radiological Protection, 31 (2) (2011), pp. 237-253.

23. J. K. Sanzari, K. A. Cengel, X. S. Wan, A. Rusek, A. R. Kennedy. Acute hematological effects in mice exposed to the expected doses, dose-rates, and energies of solar particle event-like proton radiation Life Sciences in Space Research (Amst)., 2 (2014), pp. 86-91.

24. T. M. Fliedner, D. H. Graessle, V. Meineke, L. E. Feinendegen Hemopoietic response to low dose-rates of ionizing radiation shows stem cell tolerance and adaptation Dose Response, 10 (4) (2012), pp. 644-663.

25. P. C. Billings, A. L. Romero-Weaver, A. R. Kennedy. Effect of gender on the radiation sensitivity of murine blood cells Gravitational and Space Research, 2 (1) (2014), pp. 25-31.

26. J. D. TuckerLow-dose ionizing radiation and chromosome translocations: a review of the major consideration for human biological dosimetry Mutation Research, 659 (3) (2008), pp. 211-220.

27. C. O. Wambi, J. K. Sanzari, C. M. Sayers, M. Nuth, Z. Zhou, J. Davis, et al.Protective effects of dietary antioxidants on proton total-body irradiation-mediated hematopoietic cell and animal survival Radiation Research, 172 (2) (2009), pp. 175-186.

28. J. H. Ware, J. Sanzari, S. Avery, C. Sayers, G. Krigsfeld, M. Nuth, et al.Effects of proton radiation dose, dose rate and dose fractionation on hematopoietic cells in mice Radiation Research, 174 (3) (2010), pp. 325-330.

29. K. D. Thrall, J. Lovaglio, M. K. Murphy, R. N. Cataneo, A. Chaturvedi, M. Mundada, et al. A dose-dependent hematological evaluation of whole-body gamma-irradiation in the göttingenminipig Health Physics, 105 (3) (2013), pp. 245-252.

30. D. H. GraessleMathematical modeling of the blood platelet renewal system as an approach to analyzing the effects of chronic irradiation on haematopoiesisThe British Journal of Radiology Supplement, 26 (2002), pp. 202-207.

31. R. Rozgaj, V. Kasuba, K. Sentija, I. PrlicRadiation-induced сhromosomal aberrations and hematological alterations in hospital workers Occupational Medicine, 49 (6) (1999), pp. 353-360.

32. T. M. Seed, T. E. Fritz, D. V. Tolle, W. E. Jackson/ Hematopoietic responses under protracted exposures to low daily dose gamma irradiation Advances in Space Research, 30 (4) (2002), pp. 945-955.

33. V. Kutkov, F. Buglova, T. McKenna. Severe deterministic effects of external exposure and intake of radioactive material: basis for emergency response criteria Journal of Radiological Protection, 31 (2) (2011), pp. 237-253.

34. T. Grande, F. Varas, J. A. Bueren. Residual damage of lymphohematopoietic repopulating cells after irradiation of mice at different stages of development Experimental Hematology, 28 (1) (2000), pp. 87-95.

35. G. S. Krigsfeld, J. K. Sanzari, A. R. Kennedy. The effects of proton radiation on the prothrombin and partial thromboplastin times of irradiated ferrets International Journal of Radiation Biology, 88 (4) (2012), pp. 327-334.

36. K. D. Thrall, J. Lovaglio, M. K. Murphy, R. N. Cataneo, A. Chaturvedi, M. Mundada, et al. A dose-dependent hematological evaluation of whole-body gamma-irradiation in the göttingenminipig Health Physics, 105 (3) (2013), pp. 245-252.

37. Semple J. W., Italiano J. E. , Freedman J. Platelets and the immune continuum Nature Reviews Immunology. – 2011. - № 11. - Pp. 264-274.

38. H. El-Shanshour, G. El-Shanshoury, A. Abaza. Evaluation of low dose ionizing radiation effect on some blood components in animal model // Journal of Radiation Research and Applied Sciences. Volume 9, Issue 3, July 2016, Pages 282-293.

39. E. Wirth Dzięciołowska, J. Karaszewska, K. Pyśniak, M. Smolińska, M. Gajewska Selected peripheral blood cell parameters in twelve inbred strains of laboratory mice Animal Science Papers and Reports, 27 (1) (2009), pp. 69-77).

40. V. Nunia, P. K. Goyal Prevention of gamma radiation induced anaemia in mice by deltiazemJournal of Radiation Research, 45 (1) (2004), pp. 11-17.

Valeology: Health - Illnes - recovery. 2020; : 39-45

THE EFFECT OF “SMALL” DOSES OF IONIZING RADIATION ON BLOOD COUNTS

BAURZHAN A. , KAIRKHANOVA Y. O., PAK L. , UZBEKOV D. Е., АMANTAYEVA G. K., RUSLANOVA B. , APBASSOVA M. М., ABISHEV ZH.

Abstract

The main and determining factor in the technogenic impact on human health is currently the radiation component. Sources of ionizing radiation are now widely used in various fields of science and technology, medicine and agriculture, which makes the problem of chronic radiation exposure on the human body very urgent.
The aim of the study is to conduct a systematic search for scientific information to assess the effect of ionizing radiation in "small" doses on blood counts.
Methods of investigation. Pubmed, Google Academy and UpToDate search systems were used in the search process. The search depth counts for 15 years. Criteria for inclusion of publications in the review: full-text access publications in Russian and English, bearing statistically verified conclusions. Exclusion criteria: summary of reports, newspaper publications and personal mails. A total number of sources found was 320, of which 40 articles have been selected for subsequent analysis.
Findings. Ingeneral, accordingtothe analysis of the sources, we concluded that the number of blood cells decreases at low doses of external radiation and directly correlate with the dose of ionizing radiation. To determine the effect of "small" doses of blood cellsfor internal exposure, evidence-based research is not enough.
Conclusion. Thus, ionized radiation causes a significant reduction in the number of blood cells depending on the dose, which can be considered as a potential health risk during exposure.

References

1. Diyakovskaya A. V. Vliyanie radiatsii na cheloveka i okruzhayushchuyu sredu / A. V. Diyakovskaya, L. R. Telekova. – Nauka, obrazovanie i kul'tura. – № 7 (31). – 2018. – S. 5-7.

2. Morgan W. F., Schwartz J. L. Environmental mutagen society symposium on risks of low dose, low dose rate exposures of ionizing radiation to humans // Int. J. Radiat. Biol. 2007. V. 83. P. 491-499.

3. Kazymbet P. K. Problema «malykh doz» ioniziruyushchei radiatsii v radiobiologii (obzor literatury) / P. K. Kazymbet [i dr.] // Astana meditsinalyқ zhurnaly. – № 4(94). – 2017. – S. 70-79.

4. Kron T., Lehmann J., Greer P. B. Dosimetry of ionising radiation in modern radiation oncology. Phys Med Biol. 2016 Jul 21; 61 (14) : R167-205.

6. Abou-Seif M. A., El-Naggar M. M., El-Far M., Ramadan M., Salah N. Prevention of biochemical changes in gamma-irradiated rats by some metal complexes. ClinChem Lab Med 2003; 41: 926-933.

7. Adaramoye O. A. Protective effect of kolaviron, a biflavonoid from Garcinia kola seeds, in brain of Wistar albino rats exposed to gamma-radiation. Biol Pharm Bull 2010; 33: 260-266.

9. Mel'nik S. N. Vliyanie stressornogo i radiatsionnogo vozdeistvii na biokhimicheskie pokazateli syvorotki krovi krys / S. N. Mel'nik, A. D. Naumov, L. G. Barri // Problemy zdorov'ya i ekologii. – № 2. – 2007. S. 132-137.

10. Safonova V. A. Vliyanie predvaritel'nogo oblucheniya zhivotnykh maloi dozoi radiatsii v sochetanii s fitopreparatami na soderzhanie kletok kostnogo mozga i perifericheskoi krovi pri posleduyushchem letal'nom radiatsionnom vozdeistvii / V. A. Safonova, V. Yu. Safonova // Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. – №.2. – 2008. – S. 190-195.

11. Akleev A. A. Vliyanie radiatsionnogo vozdeistviya na pokazateli adgezivnoi sposobnosti neitrofilov perifericheskoi krovi / A. A. Akleev, A. N. Grebenyuk, O. A. Gluminina // Vestnik Chelyabinskogo gosudarstvennogo universiteta. – № 7 (298). – 2013. – S. 91-93.

12. Hall, A. Giaccia. Radiobiology for the radiologist (6th ed.), Lippincott, Williams & Wilkins, Philadelphia, PA (2008).

13. Billings P. C. , A. L. Romero-Weaver, A. R. Kennedy Effect of gender on the radiation sensitivity of murine blood cells Gravitational and Space Research, 2 (1) (2014), pp. 25-31.

17. Sistemnyi otvet antioksidantnykh fermentov na okislitel'nyi stress, vyzvannyi oblucheniem v malykh dozakh / L. S. Vartanyan [i dr.] // Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya. – 2000. – T. 40. – № 3. – S. 285–291.

18. Dozovaya zavisimost' tsitogeneticheskikh povrezhdenii i adaptivnyi otvet kletok mlekopitayushchikh pri deistvii ioniziruyushchego izlucheniya v malykh dozakh / N. L. Shmakova, O. Abu Zeid [i dr.] // Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya. – 2000. – T. 4. – № 4. – S. 405–409.

25. P. C. Billings, A. L. Romero-Weaver, A. R. Kennedy. Effect of gender on the radiation sensitivity of murine blood cells Gravitational and Space Research, 2 (1) (2014), pp. 25-31.

26. J. D. TuckerLow-dose ionizing radiation and chromosome translocations: a review of the major consideration for human biological dosimetry Mutation Research, 659 (3) (2008), pp. 211-220.

31. R. Rozgaj, V. Kasuba, K. Sentija, I. PrlicRadiation-induced shromosomal aberrations and hematological alterations in hospital workers Occupational Medicine, 49 (6) (1999), pp. 353-360.

32. T. M. Seed, T. E. Fritz, D. V. Tolle, W. E. Jackson/ Hematopoietic responses under protracted exposures to low daily dose gamma irradiation Advances in Space Research, 30 (4) (2002), pp. 945-955.

37. Semple J. W., Italiano J. E. , Freedman J. Platelets and the immune continuum Nature Reviews Immunology. – 2011. - № 11. - Pp. 264-274.

40. V. Nunia, P. K. Goyal Prevention of gamma radiation induced anaemia in mice by deltiazemJournal of Radiation Research, 45 (1) (2004), pp. 11-17.