Текст книги "Биофизика познает рак"

Автор книги: Инал Акоев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 12 страниц)

Изложенные исследования, выполненные нами на собаках, демонстрируют определенную последовательность включения и выключения разных механизмов усиления продуктивной способности гемопоэза, необходимых для поддержания в первую очередь функции красной крови. Из анализа представленных данных можно заключить, что примат производства клеток красного ростка существует тогда, когда имеется значимая для организма недостаточность количества эритроцитов и гемоглобина. Первым мобилизуемым резервом является расширение плацдарма кроветворения, т. е. увеличение массы гемопоэтической ткани. Этот резерв – расширенный плацдарм кроветворения – используется организмом наиболее длительно. У собак в этот период «костный мозг» грудины и эпифизов на секции становится красным, т. е. происходит замещение его эритропоэтической тканью.

Вторым возможным мобилизуемым резервом является ускорение прохождения клетками делящегося и делящегося-созревающего пулов. Наконец, позже всех и на самое короткое время (на месяц-полтора) может увеличиваться митотический индекс эритробластов, непосредственно отражающий в этих условиях сокращение их генерационного цикла.

Основные наблюдения за состоянием кроветворения у собак в отдаленный пострадиационный период (изменения периферической крови и интенсивность эритропоэза) были подтверждены нами и в экспериментах на крысах.

Возможность сокращения продолжительности генеративного цикла бластных клеток белого и красного ряда была доказана А. В. Илюхиным с соавторами при длительном хроническом воздействии радиации на собак. После введения фенилгидразина или массивного кровопускания также обнаружено сокращение генерационного времени делящихся эритробластов, которое в основном происходило за счет стадии G₁.

Была подробно изучена цитокинетика кроветворения у собак на протяжении трехлетнего слабого хронического воздействия радиации. Собак в течение трех лет непрерывно (кроме времени на кормление и обследование) облучали: суммарные дозы от 0,63 до 5,70 Гр.

В периферической крови на 4—12-м месяце облучения отмечали ретикулоцитоз, сокращение времени пребывания эритроцитов в крови (на 12—24-м месяце) при сохранении числа эритроцитов и содержании гемоглобина в пределах контрольных значений (табл. 2). Это могло указывать па скрытое напряжение эритропоэза для компенсации сокращения продолжительности жизни эритроцитов и поддержания увеличенной скорости обновления эритроцитов.

Оценка костно-мозговой продукции эритроцитов показала статистически значимое ее увеличение, сохранявшееся в течение всего второго года облучения. Тем не менее качество эритроцитов (насыщенность гемоглобином, кривые Прайс—Джонса) не ухудшалось. К концу третьего года все показатели были в пределах нормы.

Со стороны белой крови отмечали стойкое снижение лейкоцитов и нейтрофилов на протяжении всего третьего года облучения. Продолжительность пребывания гранулоцитов была снижена. К концу третьего года облучения костно-мозговая продукция гранулоцитов в группе, имевшей суммарную дозу воздействия 5,7 Гр, снизилась примерно наполовину. Осмотическая стойкость лейкоцитов была сниженной на протяжении последних 2,5 лет наблюдений. В отличие от показателей красной крови, которые нормализовались на протяжении третьего года облучения, в белой крови продолжала к этому сроку нарастать недостаточность миелопоэза. Изменения показателей красной крови в условиях слабого хронического воздействия были менее выраженными и восстанавливались быстрее, явно отдавая приоритет восстановлению эритропоэза. Авторы пишут о возможном дефиците стволовых клеток и их направленной дифференцировке в эритроидном направлении.

Таблица 2. Сроки (в месяцах) выявления статистически достоверных отклонений в цитокинетических показателях эритропоэза и лейкогранулопоэза у собак на протяжении трехлетнего хронического радиационного воздействия в малых дозах (наша обработка данных А. В. Илюхина и др.)

Число клеток в периферической крови	4-12 (ретикулоциты)	—	24-36
Период циркуляции клеток в крови		12-24		32
Скорость обновления клеток в крови	24		32
Костно-мозговая продукция зрелых клеток	12-24			36
Качество зрелых клеток				12-36
Число клеток костного мозга общее	28-36			24-36
Скорость обновления клеток костного мозга	28		28-26 (до 2 раз)
То же для отдельных властных форм	24-32
Длительность генерационного цикла		28 (G1)		28-36(G1, S, G2)
Костно-мозговой резерв				5-36

Эти заключения авторы подтверждают анализом и непосредственных изменений костного мозга указанных собак. Средняя продолжительность генерационного цикла миелоидных элементов изменялась существенно – почти в 2 раза. В отличие от цикла эритроидных элементов (где статистически достоверно сокращалась лишь стадия G₁) здесь укорачивались все стадии интерфазы клеточного цикла. С помощью пирогеналовой пробы обнаружили снижение костно-мозгового резерва гранулоцитов у большинства собак в большинстве сроков исследований, в то же время не выявлено уменьшение резерва эритроидного ростка.

Таким образом, обобщая данные о состоянии кроветворения в период длительного слабого хронического воздействия радиации и в период отдаленного пострадиационного восстановления после острых и многократных облучений, можно заключить, что наиболее характерным для гемопоэза было явное или скрытое напряжение эритропоэза, в значительной мере определявшее состояние периферической крови и клеточность костного мозга. Значительную роль при этом играет сокращенная продолжительность жизни эритроцитов. Основной вклад в пополнение клеточности костного мозга после экстремальных воздействий вносят процессы пролиферации и дифференцировки морфологически не различимых стволовых клеток костного мозга. Они обладают чрезвычайными потенциями к пролиферации и имеют другие возможности усиления продуктивности отдельных ростков кроветворения.

Регуляция размножения и дифференцировки кроветворных клеток

В связи с успехами исследования процессов кроветворения и функциональных возможностей стволовых клеток при использовании метода селезеночных колоний и культур на полутвердых средах и других методов представления о регуляции путей их пролиферации и дифференцировки существенно изменились.

Экспериментально подтвердилось существование единой полипотентной стволовой клетки, способной к дифференцировкам по всем направлениям гемопоэза, включая лимфопоэз (рис. 3). Казалось бы, это непосредственно доказывает правильность исходного положения о конкуренции различных ростков кроветворения за направление дифференцировки стволовой клетки в соответствии с потребностями организма. Однако вопрос оказался значительно сложнее.

Наряду с исходной полипотентной стволовой кроветворной клеткой могут существовать и обладающие стволовыми свойствами предшественники, коммитированные (т. е. ограниченные к выбору направления дифференцировки) предшественники двух типов – миелопоэза и лимфопоэза. Это первое и главное разделение направлений возможной дифференцировки единой полипотентной стволовой клетки. Как осуществляется регуляция выбора дифференцировки – в сторону миелопоэза или лимфопоэза, не очень ясно.

Стволовые клетки, коммитированные в сторону лимфопоэза, дифференцируются сначала в общих, а затем в раздельных предшественников Т– и В-лимфоцитов, из которых через ряд промежуточных стадий образуются Т-лимфоциты (приобретая определенные клеточные рецепторы) и В-лимфоциты (приобретая рецепторы к комплементу, к фрагментам и комплексам иммуноглобулинов и комплексам антиген—антитело). Кроме того, из них образуются плазматические клетки. Лимфопоэз наименее изучен. До сих пор неясно, имеются ли в лимфоцитарном ряду клетки, не способные к пролиферации. Среди лимфоидных клеток трудно определить принадлежность их к пролиферирующему, созревающему или функциональному пулам, так как возможны взаимные перекрытия.

Стволовые клетки, коммитированные в сторону миелопоэза, в дальнейшем через поэтинчувствительные предшественники разделяются на три ростка: эритроцитарный, гранулоцито-макрофагальный и тромбоцитарный.

В эритроцитарном направлении выявлено несколько промежуточных клеток (в том числе и бурстообразующая клетка) между общим предшественником миелопоэза и эритропоэтинчувствительными клетками. Последующие морфологически различаемые клетки относятся к проэритробласту, трем видам эритробластов, ретикулоциту и зрелому эритроциту. Обычно происходит 5—6 митозов в морфологически различимых клетках, и каждый эритробласт дает 30—60 эритроцитов. Эритробласты теряют способность к делению, как только в клетке накопится 27 нг гемоглобина. В случае замедления синтеза гемоглобина увеличивается число делений эритробластов. Из одной полипотентной стволовой клетки, начавшей дифференцировку в сторону миелопоэза, может образоваться около 1 млн эритропоэтинчувствительных клеток и около 0,1 млн клеток – предшественников гранулоцитов и макрофагов.

Рис. 3. Основные пути дифференцировки полипотентной стволовой клетки, клеточные формы и их главные функции

Рис. 4. Возможные пути регуляции пролиферации и дифференцировки полипотентных стволовых клеток в соответствии с запросами организма

Развитие гранулоцито-макрофагального направления миелопоэза проходит на стадии образования клеток, дающих колонии на полутвердых средах (KOE_K), кластерообразующих клеток и предшественников гранулоцитов и моноцитов-макрофагов. Последующие клетки морфологически различимы. Миелобласт нейтрофильный далее дает клетки гранулоцитарного ряда (эезинофил), нейтрофильного ряда (нейтрофил) и базофильного ряда (базофил и тучная клетка).

Монобласт дает моноциты, макрофаги, гистиоциты, купферовы клетки печени и остеокласты. Клетки моноцитопоэтического ряда объединены в систему фагоцитирующих мононуклеаров как способные к фагоцитозу и осуществляющие в норме функции клеточного фагоцитоза. Ранее входившие вместе с указанными клетками в ретикуло-эндотелиальную систему ретикулярные клетки и эндотелиальные клетки исключены из системы фагоцитирующих мононуклеаров как являющиеся лишь факультативными фагоцитами, не имеющими рецепторов для иммуноглобулинов и не способными к иммунному фагоцитозу. Клетки же системы фагоцитирующих мононуклеаров в процессе дифференцировки приобретают рецепторы для иммуноглобулинов и комплемента и становятся способными к активному иммунному фагоцитозу.

Тромбопоэтинчувствительные клетки формируют морфологически различимые клетки: мегакариобласт, промегакариоцит и тромбоциты. Для предшественников характерны 4—5 эндомитозов.

Таким образом, по современным данным, клетки костного мозга, способные к делению, можно условно разделить на морфологически различимые клетки, как правило способные к очень ограниченному числу делений (4—8 делений), и на морфологически неразличимые клетки, выявляемые лишь по способности их давать колонии в селезенке облученных мышей или пролиферировать на полутвердых средах (и другими методами), способные к чрезвычайно активной пролиферации. Число делений, которые может совершить полипотентная стволовая клетка, на порядок больше, чем для морфологически различимых клеток. В норме их в костном мозге лишь около 0,5% от числа всех клеток. Однако достаточно сохраниться 0,1% стволовых клеток после сильного радиационного воздействия, чтобы обеспечить восстановление нормального пула стволовых клеток и резкое повышение дифференцировки клеток в последующих отделах.

При нормальном кроветворении абсолютное большинство стволовых клеток находится вне клеточного цикла (период G₀ или длительный период G₁). Стабильное поддержание величины отдела стволовых клеток обеспечивается небольшой долей клеток, вступивших в митотический цикл. В случае уменьшения отдела стволовых клеток в пролиферацию может вовлекаться вся популяция сохранившихся стволовых клеток. При этом время удвоения популяции стволовых клеток оказывается очень коротким, порядка 15—20 ч. По данным ряда авторов, укорочение или удлинение стадии G₁ стволовых клеток соответственно сопровождается пролиферацией (т. е. оставлением в пуле стволовых клеток) или дифференцировкой (т. е. уходом в последующие отделы).

Следовательно, основной вклад в восполнение дефицита клеточности костного мозга вносит пролиферация морфологически неразличимых клеток и потому исследование регуляции их численности и регуляции выбора направления дифференцировки является чрезвычайно важным. К сожалению, в этих вопросах еще очень много неясного.

Как решается для стволовых клеток первый выбор направления дифференцировки (в сторону лимфопоэза или миелопоэза), тоже неясно. По многочисленным данным, в опытах на собаках и обезьянах аллогенная кроветворная ткань вызывала появление огромного количества лимфоцитов, специфически иммунных против реципиента, при полной или частичной блокаде остального кроветворения. Следовательно, возможно переключение части стволовых клеток с эритроидного на лимфоидный путь дифференцировки. Характер дифференцировки кроветворной ткани в условиях трансплантации указывает на конкуренцию миелоидных и лимфоидных клеток за общий предшественник. У полицитемических радиохимер, у которых снижен эритропоэз, ускоряется восстановление лимфопоэза. Приведенные нами данные о существенной задержке пострадиационного восстановления числа лимфоцитов в крови человека в период, когда эритропоэз напряжен, также свидетельствуют о конкурентных отношениях ростков кроветворения. Об этом непосредственно говорит и проведенное нами изучение соотношений в морфологически различаемых клетках разных ростков костного мозга у облучавшихся собак.

Тем не менее некоторыми учеными предполагается, что направление дифференцировки стволовых клеток или закреплено генетически постоянно, или осуществляется стохастически, в обоих случаях – независимо от запросов организма. Возможным доказательством этого может служить одно и то же распределение маркерных клеток по разным росткам гемопоэза при изменении общих запросов организма.

В связи с изложенным, вероятно, более правильно считать существование конкурентных отношений между ростками кроветворения за преимущественную продукцию конечных зрелых форм клеток, а не примат дифференцировки полипотентной стволовой клетки в тот или иной росток гемопоэза. При этом влияние дальнодействующей для гемопоэза регуляции с целью реакций на запросы организма в экстремальных ситуациях может осуществляться не только через поэтинподобные регуляторы, но и через микроокружение в локальных участках гемопоэтических тканей, которое может зависеть также от запросов организма. Эритропоэтин для красного ростка и колониестимулирующий фактор для гранулоцитарного ростка стимулируют пролиферацию клеток и укорачивают средний период генерации клеток. При этом удлинение или укорочение стадии G₁ клеточного цикла может определять уход клеток в пролиферацию или дифференцировку (рис. 4). В случае вступления клетки в деление сокращается генерационный цикл и клетка не успевает осуществить дифференцировку. Пролиферация прекращается, как только весь объем микроокружения окажется занятым стволовыми клетками.

Таким образом, исследования реакции отдела стволовых клеток на экстремальные воздействия и пострадиационные изменения гемопоэза позволили показать ряд общих закономерностей в реакции этой системы на экстремальные воздействия и в процессах последующего восстановления.

Влияние запросов организма на гемопоэз осуществляется дальнодействующей регуляцией посредством гуморальных факторов. Поэтому следует кратко рассмотреть отдельные радиационные изменения со стороны эндокринной и других систем организма.

Другие проявления отдаленных радиационных последствий в предпатологический период

Обобщение и анализ остаточных и отдаленных последствий воздействия радиации проводились неоднократно. Наряду с изменениями в системе крови, изложенными выше, отмечались последствия и в других системах организма.

К ним в первую очередь необходимо отнести нарушения иммунологической реактивности, проявляемые наиболее четко в снижении устойчивости к инфекционным агентам. Так, устойчивость к живому возбудителю газовой гангрены и его токсину в экспериментах была снижена у мышей через 190 сут, а у крыс – через 150 сут после воздействия радиации.

Имеются также данные, что для полного восстановления иммунобиологической реактивности у облученных грызунов необходимы чрезвычайно длительные сроки, составляющие значительную часть всей нормальной продолжительности жизни животных. Это хорошо соответствует изложенным выше данным о длительной задержке восстановления лимфоидной и гранулоцитарной части кроветворения после облучения.

Цикл исследований был выполнен нами на собаках через 190 сут после окончания многократного воздействия (осуществлявшегося в 2—4 приема на протяжении 2,5—14 мес) при полном клиническом благополучии животных и гематологических показателях в пределах видовой нормы к моменту исследования. О скрытой неполноценности восстановления крови можно было только предполагать: число лейкоцитов несколько ниже, чем в контроле, фагоцитарная активность лейкоцитов (число фагоцитирующих клеток) и фагоцитарный индекс (количество микробов на один фагоцит) недостоверно выше, а абсолютный фагоцитарный показатель (число введенных в кровь клеток золотистого стафилококка, фагоцитированных лейкоцитами 1 мм³ крови) был на 25% ниже контрольного уровня. Кроме того, у одной из собак при некотором снижении числа эритроцитов обнаружена в 1,75 раза более высокая суммарная продуктивность эритропоэза. Следовательно, отмечалась типичная картина скрытого напряжения гемопоэза, прикрытого стандартными показателями периферической крови в пределах видовой нормы или несущественно отличаясь от нее.

Эффективной проверкой состояния систем организма собак спустя 190 сут после окончания многократного воздействия радиации являлась реакция на травматическое повреждение и скорость посттравматической регенерации. С этой целью на спину собак в области между лопатками наносили кожную рану путем отсечения кожного лоскута. Рану антисептической обработке не подвергали. Оценивали период времени, необходимый для уменьшения площади раневой поверхности наполовину. Период полурепарации раны у ранее облучавшихся собак был больше, чем у контрольных животных, имея тенденцию к возрастанию с увеличением суммарной дозы облучения. Количество лейкоцитов, участвовавших в фагоцитозе введенного в кровь золотистого стафилококка, у некоторых животных резко увеличилось, в 1,5—2,5 раза превысив исходный уровень. У ранее облучавшихся собак, наоборот, отмечено уменьшение почти в 2 раза исходного и контрольного уровней фагоцитарной активности лейкоцитов. Еще большие различия выявлены в абсолютном фагоцитарном показателе: например, на 21-е сутки после ранения он был равен у контрольных животных 29,8 тыс., а у облученных собак – 5,5 тыс. микробных тел, фагоцитированных лейкоцитами 1 мм³ крови.

В экспериментах на облученных мышах с закрытым переломом костей голени или стандартной кожной раной также обнаружено замедление посттравматической регенерации, в том числе и в случае, когда животным наносились травмы через месяц после четырехкратного с месячным интервалом облучения в несмертельных дозах. Относительная величина удельного замедления репарации при заживлении костной ткани была больше, чем кожной.

Сниженную устойчивость собак к повторному воздействию радиации наблюдали через 10 мес после окончания многократного воздействия радиации.

Известно, что изменения со стороны центральной нервной системы могут отмечаться у перенесших лучевое воздействие в течение длительных периодов времени. Более того, со временем они у ряда лиц могут быть более выраженными. У некоторых лиц, подвергавшихся субтотальной рентгенотерапии, явления астенизации прогрессивно нарастали в течение 3—4 лет и в дальнейшем на протяжении 5—7 лет и более перерастали в симптомы органического поражения нервной системы.

К последствиям, для которых характерен длительный латентный период после воздействия радиации, относят дегенеративно дистрофические и склеротические изменения в различных органах и системах. Атрофические, склеротические и язвенные изменения слизистой желудочно-кишечного тракта, циррозы печени, нейросклерозы и др. В. Н. Стрельцова и Ю. И. Москалев относят к неопухолевым формам поздних эффектов действия радиации. О развитии в поздние сроки радиационных функциональных и морфологических изменений эндокринных желез сообщалось в ряде работ. В. В. Шиходыров и соавторы отмечают некоторые различия в реакции ткани на грубое структурное поражение (обычно в критических органах) и на менее выраженное поражение (обычно в некритических органах). В обоих случаях изменения не зависят от характера поврежденного агента.

В первом случае начальным звеном процесса служат некробиотические изменения ткани. Наряду с процессом дистрофии развиваются явления склероза. Разрастание соединительной ткани оценивается вторичным, заместительным процессом в ответ на уменьшение числа клеток паренхимы органа. Определенное значение в развитии упомянутых нарушений имеют изменения кровеносных сосудов.

Во втором случае не возникают первоначальные грубые структурные изменения паренхимы органа. В течение длительного времени отсутствуют какие-либо морфологические повреждения. Происходят постепенное развитие патологического процесса, уменьшение клеточности паренхимы органа и нарастание атрофии и склероза. Изложенные процессы в целом имеют ту же направленность, что и при старении. У облученных животных эти процессы происходят более ускоренно. Так, однотипные изменения в центральной нервной системе наблюдаются у интактных собак в 7—12 лет и у облучавшихся – в 5—7 лет. Важно отметить, что дистрофические изменения и нарушение процессов физиологической регенерации часто могут сопровождаться развитием очагов узловатой гиперплазии.

Отмечается, что в условиях длительно текущих и выраженных дистрофических нарушений во внутренних органах возникает повышенная нагрузка на органы эндокринной системы, связанная с возможным перенапряжением и истощением их. В менее демонстративной форме такое влияние на старение оказывают и другие факторы (инфекционные заболевания, интоксикация, нарушения питания и др.).

Для пострадиационных изменений иммунитета наиболее характерны сочетания иммунодефицитного и аутоагрессивного состояний, недостаточность механизмов неспецифической и специфической иммунной защиты организма. Общая иммунологическая реактивность после введения в организм ряда радионуклидов изменялась при таких низких суммарных дозах, как 0,3 Гр за 30 сут для стронция и 0,6 Гр за 30 сут для цезия. Фагоцитарные реакции изменялись примерно при таких же низких дозах воздействия. Еще более низкие дозы необходимы, чтобы началась атрофия лимфоидной ткани и плазматизация селезенки (0,10—0,35 Гр за год воздействия). Примерно при таких же суммарных поглощенных дозах происходили изменения в образовании аутоантител (увеличение их). Изложенное свидетельствует о чрезвычайной чувствительности отдельных реакций иммунитета к внешним воздействиям. Изменение соотношения числа Т– и В-лимфоцитов также отмечали при суммарных поглощенных дозах порядка 0,1 Гр. Нелетальное воздействие радиации может вызывать ряд аутоиммунных и аллергических расстройств (данные В. М. Шубина).

Различают первичную (генетически обусловленную) и вторичную (индуцированную) иммунологическую недостаточность. Последняя может развиваться как после воздействия ионизирующих излучений, так и после приема иммунодепрессантов, а также при старении и некоторых заболеваниях. Все эти средства и состояния неспецифически угнетают и клеточный и гуморальный иммунитет.

Особенностью развития аутоиммунной реакции при действии ионизирующей радиации и других воздействий в отличие от иммунного ответа на чужеродные антигены является ее формирование не в сторону развития невосприимчивости, а в сторону сенсибилизации, т. е. повышения чувствительности к тканевым продуктам распада. Образование аутоантител происходит не только при действии излучения, но и при иммунизации микробными антигенами. Иммуногенез после облучения угнетен по отношению к чужеродным агентам, а по отношению к собственным тканям, наоборот, активно развивается.

Известно, что в тканях (особенно в селезенке) здорового организма, не имеющего контакта с инфекцией или предупреждающими воздействиями, всегда можно обнаружить нормальные клетки, образующие аутогемолизины. В крови их число доходит до 3% ядросодержащих клеток, а в паренхиматозных органах – в пределах 5—10%. Они выполняют важную физиологическую роль по удалению старых клеток и обезвреживанию продуктов их распада. Однако под влиянием радиации, других повреждающих факторов и старения эта функция перерастает в аутоагрессивную и становится сама повреждающим фактором.

Многие из изложенных в этом и предыдущих разделах клинических форм и патологических состояний не являются специфическими для радиационных последствий. Они известны и для возрастной патологии. В связи с этим широко обсуждаются и вопросы ускорения и увеличения частоты возрастных изменений в результате действия радиации.

Особый интерес вызывает определенная последовательность изменений в эндокринной системе, играющей важную роль в регуляторных механизмах взаимодействия систем организма. Анализ временной последовательности изменений в эндокринной системе и становления клинических форм отдаленных радиационных последствий позволил нам прийти к выводу о зависимости многих проявлений радиационных последствий от недостаточности эндокринных органов.

По данным Е. Н. Антипенко, изучавшего функциональное состояние и структуру щитовидной железы у собак, через 3,5 мес после лучевого воздействия в дозе 4 Гр йодфиксирующая функция еще не отличалась от нормы. Однако при гистологическом исследовании были обнаружены участки с пониженной и повышенной тиреоидной активностью. Через 6—13 мес после облучения деятельность железы усиливалась, о чем свидетельствовали кривые накопления радиойода в железе, содержание органически связанного радиойода в плазме крови и строение железы. Характерно, что явлений тиреотоксикоза не было. Однако в этот период продолжали нарастать со временем частота, а также выраженность дистрофических и некробиологических изменений. Масса железы снижалась. Выше приводились данные о состоянии кроветворения у собак в эти же временные отрезки: скрытое напряжение эритропоэза при нормальной, но нестабильной картине крови или при незначительном снижении числа лейкоцитов и лимфоцитов или эритроцитов при увеличении числа ретикулоцитов, костный мозг гиперпластичен по красному ростку, продолжительность жизни эритроцитов сокращена.

Через 5 мес после облучения крыс в дозе 6 Гр нами проводился комбинированный опыт. Величина максимального накопления радиойода в железе крыс была в 1,5 раза выше, чем в контроле. Скорость накопления и выведения его также оказалась выше. Относительная масса железа на 100 г массы тела была ниже, чем у контрольных крыс. Усиленная йодфиксирующая способность железы, относительно невысокое содержание в ней коллоида и его повышенная резорбция, а также полнокровие железы свидетельствовали о значительном усиление гормонообразования и особенно гормоновыделения без явлений тиреотоксикоза.

Одновременно у части крыс анализировали состояние кроветворения. У облученных животных отмечали тенденцию к снижению числа эритроцитов и гемоглобина, повышение ретикулоцитов в крови и увеличение суммарной продуктивности эритроцитов по данным включения радиоактивного железа. Эта тенденция к напряжению эритропоэза оказалась менее выраженной, чем у более молодых крыс (опыт ставили на крысах в возрасте 1,5 лет, у которых можно было ожидать более яркого проявления гормональной терапии в связи с возможным начинающимся возрастным угасанием эндокринных функций). У отдельных животных отмечалось, наоборот, значительное снижение скорости включения меченого железа и уменьшение количества эритроцитов.

У другой группы крыс определяли устойчивость к повторному облучению. Полулетальная доза повторного облучения, которое проводили через 5 мес после первого воздействия радиации, оказалась на 1,47 Гр меньше, чем в контроле. Устойчивость ранее облучавшихся крыс к токсину возбудителя газовой гангрены в дозе, близкой к минимальной абсолютно смертельной, оказалась также сниженной. Среднее время выживаемости сократилось по сравнению с контролем.

Учитывая, что усиленная функция щитовидной железы у облучавшихся животных в указанных опытах не сопровождалась явлениями токсикоза и могла быть расценена как компенсаторная в связи с возросшими потребностями организма, в последнем опыте на крысах нами проверялась эффективность введения в организм гормонов щитовидной железы (тиреоидин, который давали с пищей ежедневно на протяжении четвертого и пятого месяцев после облучения, или диэтилстильбестрол, который добавляли в пищу в те же сроки).

У ранее облучавшихся крыс, получавших гормоны щитовидной железы, отмечали значительное снижение функций щитовидной железы (йодфиксирующая функция резко снижена, относительная масса железы ниже контрольной, железы образованы крупными фолликулами с большим количеством гомогенного коллоида); повышение устойчивости к повторному воздействию радиации, которое, однако, не достигло контроля; повышение устойчивости крыс к токсину возбудителя газовой гангрены (но не достигло контрольного уровня); снятие напряжения эритропоэза (число эритроцитов и содержание гемоглобина повысились, число ретикулоцитов снизилось, продукция эритроцитов уменьшилась до контрольного уровня).

В этом опыте введение тиреоидина ранее облучавшимся крысам оказало благотворное действие на устойчивость организма к внешним воздействия, на щитовидную железу, на гемопоэз, несмотря на усиление гормонообразовательной и инкреторной функций железы у не получавших тиреоидина крыс. Это доказало, что в организме в этот период не хватало гормонов щитовидной железы, несмотря на усиленное поступление их из железы, а усиление функций железы носило компенсаторно-приспособительный характер в ответ на повышенное расходование их в облученном организме. Дополнительное введение гормонов в организм по этой причине не вызывало токсикоза, а оказывало благоприятное действие. Гормональный дефицит и указанные отдаленные последствия оказались в определенной связи.

Другая группа крыс получала половой гормон. У крыс этой группы йодфиксирующая функция щитовидной железы была чрезмерно увеличена. Относительная масса железы увеличилась, фоликулы были образованы гипертрофированными клетками, запас коллоида практически отсутствовал. Это чрезмерное напряжение гормонообразовательной и инкреторной функций щитовидной железы могло быть обусловлено значительным усилением тиреотропной функции гипофиза за счет снижения гонадотропной в связи с насыщением организма половым гормоном. Устойчивость к повторному воздействию радиации повысилась. Введение в организм полового гормона привело не только к уменьшению недостатка в нем (крысы были к этому времени в возрасте двух лет, т. е. нерепродуктивного возраста), но и через дальнейшее усиление функций щитовидной железы к снижению дефицита в гормоне последней. У животных под влиянием введения полового гормона наблюдали увеличение содержания гемоглобина при сохранении числа эритроцитов на прежнем уровне, увеличение числа ретикулоцитов и тенденцию к дальнейшему увеличению суммарной продукции эритроцитов костным мозгом. Таким образом, если введение тиреоидина в организм крыс через 5 мес после облучения способствовало ликвидации напряжения эритропоэза и гиперфункционального состояния щитовидной железы, предотвращая возможность их функционального истощения, то введение полового гормона, наоборот, вызывало дальнейшее функциональное напряжение гемопоэза и щитовидной железы, усугубляло возможность истощения функций или перехода их в патологическую сверхкомпенсацию.