5.2. Состояние потомства и репродуктивной системы крыс-самцов двух поколений, полученных от облученных родителей и подвергнутых воздействию эми стандарта gsm (900 мГц) [268]
Для оценки влияния электромагнитного облучения на потомство двух поколений (в том числе и на репродуктивную систему), полученное от облученных родителей и которое в период постнатального онтогенеза продолжало подвергаться такому воздействию, проводили исследования на белых крысах стадного разведения, которых с 2-месячного возраста подвергали воздействию ЭМИ от мобильного телефона (900 МГц, ППЭ – 2,0-20,0 мкВт/см2).
Животных – самцов и самок раздельно облучали 8 ч/день в режиме разговора, фракциями по 30 мин с интервалом 5 мин. Облучение осуществляли на протяжении 50 дней (цикл сперматогенеза). Затем облученных самцов и самок спаривали в соотношении 1:3. От самок в дальнейшем получали потомство 1-го поколения. Крыс-самок на протяжении всего периода беременности (20–21 сут) и их потомство продолжали облучать при вышеуказанном режиме. От потомства 1-го поколения получали потомство 2-го поколения при облучении в указанном режиме. Опыты выполняли на животных, достигших возраста 2, 4 и 6 мес.
Установлено, что масса облученных животных была достоверно выше по сравнению с контрольными животными, особенно в первый срок наблюдения (2 мес), а количество животных 1-го поколения, полученное от облученных родителей и которые подвергались воздействию ЭМИ, составляло 64 особи, из них 39 самцов и 25 самок. Потомство 1-го поколения, полученное от контрольных самок, составляло 86 животных, в том числе 48 самцов и 38 самок. Следовательно, число крысят 1-го поколения, полученное от облученных самок, было существенно ниже, чем в контроле (на 25,6 %). Помимо этого, в результате облучения родителей и затем беременных самок в 1-м поколении изменилось соотношение полов. В контроле отношение самцов к самкам составляло 1,26, в то время как в опыте оно существенно увеличивалось в сторону повышения доли самцов и достигало 1,56 [276, 277].
Исследование репродуктивной системы крыс-самцов 1-го поколения в возрасте 2 мес, облученного от сотового телефона в период эмбриогенеза и постнатального развития, показало, что воздействие ЭМИ привело к увеличению абсолютной и относительной массы семенников при отсутствии значимых изменений относительной массы эпидидимисов (табл. 5.1). В последующие сроки наблюдений (облученные животные в возрасте 4 и 6 мес) существенных отличий в индексах органов репродуктивной системы от контроля не отмечается.
Как известно, развитие половых клеток самцов начинается от первичных диплоидных клеток – сперматогоний (2С), и они, пройдя несколько стадий митотического (стадия размножения) и двух мейотических делений (стадия роста) в ткани сперматогенного эпителия, превращаются в гаплоидные клетки, последовательно в круглые (1С), удлиненные (НС1) и продолговатые сперматиды (НС2), которые затем в результате сложного процесса спермиогенеза трансформируются в зрелые сперматозоиды, что окончательно происходит в эпидидимисе. Проточная цитометрия, основанная на определении содержания ДНК в половых клетках, позволяет определять их плоидность и получить данные о количестве этих клеток на отдельных этапах сперматогенеза.
Так, анализ популяций сперматогенных клеток различных стадий сперматогенеза крыс в суспензии ткани семенника в возрасте 2 мес, полученных от облученных родителей и подвергнутых воздействию ЭМП сотового телефона в последующем онтогенезе, включая эмбриональный период, показывает, что выявляется значительная диспропорция в количественном распределении половых клеток на различных стадиях дифференцировки, за исключением сперматогоний (рис. 5.1). Отмечается существенное снижение числа сперматоцитов 1-го порядка, сперматоцитов в стадии S-фазы, удлиненных сперматид и, напротив, повышение числа круглых и продолговатых сперматид соответственно до 115,6 и 166,5 %.
Таблица 5.1. Изменение массы тела, семенников и эпидидимисов у крыс-самцов 1-го поколения, полученных от облученных родителей и подвергнутых длительному воздействию ЭМИ мобильного телефона (900 МГц) в период эмбриогенеза и постнатального развития [277]
* Достоверно при Р < 0,05.
Примечание. АМ – абсолютная масса; ОМ – относительная масса.
Выявленная тенденция к изменению количества половых клеток на различных стадиях их дифференцировки обнаруживается также у экспериментальных животных в возрасте 4 и 6 мес, за исключением количества сперматогоний у облученных самцов в возрасте 6 мес. В этом случае их число достоверно выше, чем в контроле (125,6 %).
Рис. 5.1. Изменение распределения популяций сперматогенных клеток в тестикулярной ткани семенника крыс-самцов 1-го поколения в возрасте 2, 4 и 6 мес, полученных от облученных родителей и подвергнутых длительному воздействию ЭМИ диапазона мобильной связи (900 МГц) в период онтогенеза и постнатального развития. HC2 – продолговатые сперматиды; HC1 – удлиненные сперматиды; 1C – круглые сперматиды; 2С – сперматогонии; S-фаза – сперматоциты в прелептотене; 4C – сперматоциты 1-го порядка;
* Достоверно при Р < 0,05
Действие ЭМП сотового телефона привело к ускорению полового созревания животных, что выражалось в появлении некоторого количества сперматозоидов (0,009 ± 0,002×108/г ткани), выделенных из эпидидимисов неполовозрелых животных (2 мес). Этот факт отчасти подтверждается также и повышенным уровнем продолговатых сперматид в ткани сперматогенного эпителия, т. е. тех клеток, которые затем превращаются в сперматозоиды. В какой-то мере об ускорении полового созревания облученных самцов свидетельствуют и увеличение их массы тела и абсолютная и относительная масса семенников (табл. 5.2).
Количество зрелых половых клеток, выделенных из эпидидимисов облученных животных в возрасте 4 и 6 мес, остается более высоким, чем в контроле, соответственно на 19,0 и 7,7 %, но эти изменения не носят достоверного характера. В то же время сперматозоиды, выделенные из эпидидимиса крыс, подвергнутых облучению ЭМП сотового телефона (900 МГц) на всех стадиях развития, число которых было повышенным, обладают более низкой жизнеспособностью. В возрасте 4 мес этот показатель составляет 73,7 %, а у шестимесячных крыс он снижается еще в большей степени – до 66,1 % от контрольных значений.
Таблица 5.2. Количество сперматозоидов (СПЗ), выделенных из эпидидимисов, и их жизнеспособность у крыс-самцов 1-го поколения, полученных от облученных родителей и подвергнутых длительному воздействию ЭМИ диапазона мобильной связи (897 МГц) в период эмбриогенеза и постнатального развития [276]
* Достоверно при Р < 0,05.
Таким образом, полученные результаты исследований показывают, что длительное воздействие ЭМП сотового телефона (900 МГц) на крыс-самцов 1-го поколения до достижения возраста 2, 4 и 6 мес, которые подвергались облучению в период эмбриогенеза и были получены от облученных родителей, оказывает значительное влияние на изучаемые показатели репродуктивной системы. Под влиянием воздействия ЭМП сотового телефона (900 МГц) у самцов крыс выявляется ускорение полового созревания, что подтверждается появлением зрелых половых клеток у двухмесячных животных на фоне выраженной диспропорции количества клеток различных этапов дифференцировки от угнетения (в основном 4С, клетки в S-фазе и НС1) до активизации (НС2) и существенным снижением жизнеспособности зрелых половых клеток у половозрелых животных (4 и 6 мес). Вышеизложенное свидетельствует о возникновении нарушений в состоянии репродуктивной системы самцов развивающегося организма при длительном электромагнитном воздействии сотовым телефоном.
Что касается непосредственно эффектов ЭМИ в диапазоне мобильной связи (900 МГц) на репродуктивную систему самцов, которые в данном исследовании имеют вполне определенное проявление по большинству изучаемых показателей, то это, очевидно, обусловлено длительным облучением животных на всех этапах развития, в том числе в период эмбриогенеза, а также тем, что потомство 1-го поколения было получено от облученных родителей. Суммарное время электромагнитного воздействия на животных, включая период эмбриогенеза, составляло не менее 640 ч у двухмесячных животных, достигая 1600 ч у шестимесячных крыс-самцов.
Возможно, в реальных условиях жизнедеятельности людей для большинства из них такое облучение маловероятно. Однако учитывая, что чувствительность организма человека по сравнению с другими млекопитающими, очевидно, более высокая, а некоторые пользователи сотовой связи, включая людей, профессионально связанных с обслуживанием сети, также накапливают значительное суммарное время, то риск возникновения отдаленных последствий у таких людей вполне допустим. В подтверждение сказанного можно сослаться на данные исследований, которые проводились в рамках масштабного международного проекта Interphone [17]. Авторами было установлено, что при пользовании мобильным телефоном свыше 1540 ч, если это время набиралось пользователями в течение 1–4 лет, риск развития глиом возрастал у последних в 3,77 раза, а риск развития менингитом – в 4,8 раза по сравнению с контрольными группами. Поэтому проблема опасности влияния ЭМП сотового телефона на здоровье людей вполне реальна.
В заключение следует отметить, что, несмотря на выявленные нарушения в репродуктивной системе облученных самцов 1-го поколения, они еще не являются необратимыми, а количество жизнеспособных зрелых половых клеток вполне достаточно для оплодотворения самок при сохранении других качественных показателей спермы (например, подвижности).
Продолжая начатый эксперимент, от облученных животных 1-го поколения было получено 2-е поколение, которое продолжалось подвергаться электромагнитной экспозиции в диапазоне мобильной связи 8 ч в день. Количество животных 2-го поколения в помете, полученное от облученных самок 1-го поколения, составляло 37, что было на 20,4 % меньше, чем в контроле. При анализе изучаемых показателей репродуктивной системы крыс-самцов 2-го поколения отмечаются близкие по направленности изменения, которые были выявлены у животных 1-го поколения. Это, прежде всего, относится к некоторому ускорению развития репродуктивной системы у облученных животных и выражается в повышении массы тела, абсолютной и относительной массы семенников и эпидидимисов, увеличении количества сперматозоидов, выделенных из эпидидимиса, достоверном увеличении числа продолговатых сперматид и снижении количества сперматоцитов 1-го порядка и сперматоцитов в S-фазе у крыс 2-месячного возраста. Вместе с тем следует отметить, что выраженность изменений некоторых показателей репродуктивной системы у крыс-самцов 2-го поколения оказалась несколько ниже, чем в 1-м поколении, а жизнеспособность эпидидимальных сперматозоидов оказалась выше по сравнению с 1-м поколением [277].
Обобщая полученные данные, следует отметить, что у крыс-самцов двух поколений, которые подвергались ежедневному электромагнитному воздействию в диапазоне мобильной связи (900 МГц) и были получены от облученных родителей, происходит существенная перестройка морфофункционального состояния репродуктивной системы. Она выражается в ускорении полового созревания, что в большей степени проявляется в неполовозрелом возрасте (2 мес), диспропорции клеточного состава сперматогенных клеток, снижении количества зрелых половых клеток из эпидидимиса и их жизнеспособности. Однако более существенные изменения изучаемых показателей репродуктивной системы крыс-самцов выявляются в 1-м поколении. Определенное снижение биологических эффектов электромагнитного излучения сотового телефона на показатели репродуктивной системы крыс-самцов 2-го поколения, вероятно, указывает на отбор, который происходил в 1-м поколении, и адаптацию животных к указанному воздействию.
Таким образом, несмотря на то что по вопросу последствий электромагнитного воздействия диапазона мобильной связи и оборудования Wi-Fi на потомство существуют противоположные точки зрения, все же можно предположить, что в отношении этого фактора сохраняется повышенный риск возникновения негативных эффектов, вероятность которых возрастает в зависимости от длительности и интенсивности воздействия. Представляет интерес состояние репродуктивной системы самцов в ряду поколений при постоянном влиянии ЭМП сотовых телефонов для определения степени опасности этого фактора для воспроизводства животных, а также изучение путей нормализации выявленных нарушений в исследуемой системе.