Tap Water Shorts the Lifespan of Mice with Prolonged Exposure to Fractionated γ-Radiation

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Assessing the role of social factors in the formation of radioresistance in chronic exposure and finding ways to increase it are important for understanding the mechanisms of the damaging effects of radiation and developing practical methods for reducing radiation risk in professionals exposed to ionizing radiation and patients undergoing radiation therapy. In this work, we investigated the ability to influence the lifespan of animals exposed to γ-radiation fractionally for a long time by replacing drinking water from tap water to distilled water. Female ICR mice (CD-1) were exposed to total 60Co γ radiation weekly in fractions for 33 weeks starting at 9 weeks of age. The dose of a single irradiation was 50 mGy, the average dose rate was 2 mGy/sec. The total radiation dose was 1.65 Gy. Control non-irradiated mice and irradiated animals were divided into 2 groups. The first received tap water, and the second received distilled water throughout the experiment. Non-irradiated animals kept on tap water showed a statistically insignificant (log-rank test, p = 0.483) reduction in average life expectancy compared to mice kept on distilled water. In animals after exposure to 60Co γ-radiation, a statistically significant (p = 0.0013) decrease in life expectancy was noted when kept on tap water and statistically insignificant (p = 0.1511) when kept on distilled water. Tap water and irradiation showed a clear synergy with a combined effect on the body of mice, expressed in a more than threefold decrease in the period of post-radiation shortening of life expectancy. Distilled water reduced the rate of death of irradiated animals and modified the rate of death of non-irradiated animals. Our data demonstrate that the reduction in life expectancy of mice kept on tap water caused by long-term fractionated irradiation can be reduced when animals are kept on distilled water.

全文:

受限制的访问

作者简介

Olga Nikitenko

Federal State Budgetary Institution of Science State Scientific Center of the Russian Federation — Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences; A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency of Russia

编辑信件的主要联系方式.
Email: dorozhkina88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9011-4500
俄罗斯联邦, Moscow; Moscow

Taisia Bychkova

Federal State Budgetary Institution of Science State Scientific Center of the Russian Federation — Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences; A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency of Russia

Email: taisiabichkova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2678-6964
俄罗斯联邦, Moscow; Moscow

Dina Utina

Joint Institute for Nuclear Research

Email: din-din-86@mail.ru
俄罗斯联邦, Dubna

Viktor Gaevsky

Joint Institute for Nuclear Research

Email: gaevskij2011@yandex.ru
俄罗斯联邦, Dubna

Igor Ushakov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency of Russia

Email: iushakov@fmbcfmba.ru
ORCID iD: 0000-0002-0270-8622
俄罗斯联邦, Moscow

Alexander Ivanov

Federal State Budgetary Institution of Science State Scientific Center of the Russian Federation — Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences; A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency of Russia; Joint Institute for Nuclear Research

Email: a1931192@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8403-8636
俄罗斯联邦, Moscow; Moscow; Dubna

参考

  1. Pierce D.A., Shimizu Y., Preston D.L. et al. Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Report 12, part 1. Cancer: 1950–1990. J. Radiat. Res. 1996; 146, 1–27. PMID: 8677290.
  2. Katayama H., Matsuura M., Endo S. et al. Reassessment of the cancer mortality risk among Hiroshima atomic-bomb survivors using a new dosimetry system, ABS2000D, compared with ABS93D. J. Radiat. Res. 2002; 43, 53–64. https://doi.org/10.1269/jrr.43.53. PMID: 12056330
  3. Cardis E., Gilbert E.S., Carpenter L. et al. Effects of low doses and low dose rates of external ionizing radiation: cancer mortality among nuclear industry workers in three countries. J. Radiat. Res. 1995; 142 (2): 117–32. PMID: 7724726.
  4. Аклеев А.В. Хронический лучевой синдром у жителей прибрежных сел реки Теча. Челябинск: Книга, 2012. 464 с. [Akleyev A.V. Chronic radiation syndrome among residents of the Techa River riverside villages. Chelyabinsk: Kniga, 2012. 464 p. (In Russ.)]
  5. Mole R. H. Shortening of life by chronic irradiation: The experimental facts. Nature. 1957; 180: 456–460.
  6. Storer J. B., Mitchell T. J., Fry R. J. M. Extrapolation of the relative risk of radiogenic neoplasms across mouse strains and to man. J. Radiat. Res. 1988; 114: 331–353.
  7. Fry R. J. M. Effects of low doses of radiation. Health Phys. 1996; 70: 823–827.
  8. Шафиркин А.В., Григорьев Ю.Г. Межпланетные и орбитальные космические полеты. Радиационный риск для космонавтов (радиобиологическое обоснование). М.: Экономика, 2009. 639 c. [Shafirkin A.V., Grigoryev Y.G. Interplanetary and orbital space flights. The radiation risk to astronauts (Radiobiological basis). M.: Economica, 2009. 639 p. (In Russ.)]
  9. Иванов А.А., Ушаков И.Б., Куликова Е.И. и др. Легкоизотопная вода — средство лечения острой лучевой болезни. Авиакосм. и экол. медицина. 2013. Т. 47. № 5. С. 40–44. [Ivanov A.A., Ushakov I.B., Kulikova E.I. et al. Light-Isotope Water as a Therapeutic Agent for Acute Radiation Disease. Aerospace and Environmental Medicine. 2013; 47(5):40–44. (In Russ.)].
  10. Laissue J.A., Altermatt H.J., Bally E., Gebbers J.O. Protection of mice from whole body gamma irradiation by deuteration of drinking water: hematologic findings. Experim. Hematol. 1987; 15(2): 177–180.
  11. Chlorinated drinking-water; chlorination by-products; some other halogenated compounds; cobalt and cobalt compounds. International Agency for Research on Cancer (IARC) Working Group, Lyon, 12–19 June 1990. IARC Monogr. Eval. Carcinog. Risks Hum. 1991/ Vol. 52. P. 45–399.
  12. National Toxicology Program. NTP Toxicology and Carcinogenesis Studies of Chlorinated Water (CAS Nos. 7782-50-5 and 7681-52-9) and Chloraminated Water (CAS No. 10599-90-3) (Deionized and Charcoal-Filtered) in F344/N Rats and B6C3F1 Mice (Drinking Water Studies). Natl. Toxicol. Program.Tech. Rep. Ser. 1992. Vol. 392. P. 1–466.
  13. Kaplan E.L., Meier P. Non-parametric estimation from incomplete observations. J. Am. Stat. Association. 1958; 53(282): 457–481. https://doi.org/10.2307/2281868
  14. Sacher G.A. On the statistical nature of mortality, with especial reference to chronic radiation mortality. Radiology. 1956; 67(2): 250-258. https://doi.org/10.1148/67.2.250
  15. Tanaka S., Tanaka I.B. 3rd, Sasagawa S. et al. No lengthening of life span in mice continuously exposed to gamma rays at very low dose rates. J. Radiat. Res. 2003; 160 (3): 376–379. https://doi.org/10.1667/RR3042
  16. Бычкова Т.М., Никитенко О.В., Утина Д.М., Иванов А.А. Влияние длительного фракционированного γ-облучения на продолжительность жизни мышей. Авиакосм. и экол. медицина. 2022. Т. 56. № 4. С. 77–82. [Bychkova T.M., Nikitenko O.V., Utina D.M., Ivanov А.А. Effect of long-term fractionated γ-irradiation on mice lifespan. Aerospace and Environmental Medicine. 2022; 56 (4):77–82. (In Russ.)]. https://doi.org/10.21687/0233-528X-2022-56-4-77-82
  17. Yamauchi K., Tsutsumi Y., Ichinohe K. et al. Effects of N-acetylcysteine on life shortening induced by chronic low dose-rate gamma-ray exposure in mice. Int. J. Radiat. Res. 2019;17(1):67–73. https://doi.org/10.18869/acadpub.ijrr.17.1.67
  18. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.6.1. 44-03-2004. Методические указания МУ 2.6.1. 44-03-2004. Ограничение облучения космонавтов при околоземных космических полетах (ООКОКП-2004). М.: Федеральное управление “Медбиоэкстрем”, 2004. [Sanitary rules and norms. SanPiN 2.6.1. 44-03-2004. Guidelines MU 2.6.1. 44-03-2004. Limit exposure of astronauts in near-earth space flights (OOKOK-2004). Moscow: The Federal office “Medbioekstrem”, 2004. (In Russ.)]
  19. Alpen E.L. Comparison of hematological responses and radiation recovery in several mammalian species. Effects of ionizing radiation on the hematopoietic tissue proceeding of a panel. Vienna, 1967, P. 103–110.
  20. Rincón-Bedoya E., Velásquez N., Quijano J., Bravo-Linares C. Mutagenicity and genotoxicity of water treated for human consumption induced by chlorination by-products. J. Environ. Health. 2013;75(6):28–36.
  21. Tanaka I.B. 3rd, Tanaka S., Ichinohe K. et al. Cause of death and neoplasia in mice continuously exposed to very low dose rates of gamma rays. J. Radiat. Res. 2007;167(4):417–37. https://doi.org/10.1667/RR0728.1
  22. Cantor K.P., Hoover R., Hartge P. et al. Bladder cancer, drinking water source, and tap water consumption: a case-control study. J. Nat. Cancer Institute. 1987;79(6):1269–79.
  23. Ishidate M. Jr., Sofuni T., Yoshikawa K. et al. Primary mutagenicity screening of food additives currently used in Japan. Food Chem. Toxicol. 1984;22(8):623–36. https://doi.org/10.1016/0278-6915(84)90271-0
  24. WHO Library Cataloguing in Publication Data Guidelines for Drinking – water Quality. 4th Ed., WHO 2011; 584 p.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Cumulative survival of ICR mice (CD-1) according to Kaplan–Meier fractionally irradiated in a total dose of 1.65 Gy and unirradiated: A — irradiated (2) and non-irradiated (1), kept on tap water; B — irradiated (4) and non-irradiated (3), kept on distilled water; С — non-irradiated, kept on tap (1) and distilled (3) water; D — irradiated, kept on tap (2) and distilled (4) water.

下载 (254KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Death rate of female ICR (CD-1) mice fractionally irradiated at a total dose of 1,65 Gy and not irradiated (Gompertz plots): A — irradiated (2) and non-irradiated (1), kept on tap water; B — irradiated (4) and non-irradiated (3), kept on distilled water; B — non-irradiated, kept on tap (1) and distilled (3) water; D — irradiated, kept on tap (2) and distilled (4) water.

下载 (187KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».