Modeling of Radiation Damage on the Background of Pasteurellosis Infection of the Organism

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Purpose: Simulate radiation-pasteurellosis lesions in the body.

Material and methods: Modeling of radiation and pasteurellosis lesions caused by the action of physical and biological factors on the organism Modeling of acute radiation disease (ARD) of animals was carried out by gamma-irradiation at the “Puma” facility with an exposure dose rate of 2.36×10-5 A/kg. Pasteurella multocida, the causative agent of pasteurellosis, as one of the most frequently occurring pathogenic agents, was used as a model biological agent to reproduce the experimental biological lesion. Modeling of radiation-pasteurellosis lesion was carried out on rabbits and on white mice with live weight of 2.8‒3.4 kg and 18‒20 g, respectively.

Results: In experiments on white mice to determine the optimal doses of the affecting agents it was found that the minimum doses of gamma rays and the causative agent of pasteurellosis are 6.0 Gy and 4.5×103 microbial cells per kg (m.k./kg), 3.9 Gy and 9.0×103 m.k./kg, which leads to the development of pasteurellosis infection and radiation sickness in acute form with death of all animals, mainly on the first and second days after exposure to the affecting agents. k./kg, which leads to the development of pasteurellosis infection and radiation disease in acute form with death of all animals, mainly on the first and second days after combined exposure to the affecting agents. It was found that gamma-irradiation of rabbits at a dose of 8.0 Gy, followed by infection with Pasteurella at a dose of 4.5×103 m.k./kg, aggravated the course of the pasteurellosis process, contributed to its generalization and accelerated the death of animals.

Conclusion: Radiation-pasteurellosis affection proceeded rapidly. Animals died on 2‒13 days after the onset of the disease with an average life expectancy of 6.3 days. Exposure of rabbits to non-lethal doses of the studied agents at the indicated doses led to aggravation of the course of radiation sickness and pasteurellosis infection, causing death of all animals from radiation-pasteurellosis pathology. At autopsy of corpses of animals, which died from acute course of radiation-pasteurellosis pathology, swelling of subcutaneous tissue in the area of pharynx and intermandibular space of neck, hyperemia and enlargement of lymph nodes, numerous hemorrhages on serous and mucous membranes and in tissues of parenchymatous organs ‒ serous or serous-fibrinous exudate in thoracic and abdominal areas, pulmonary edema were found.

Авторлар туралы

T. Gaynutdinov

Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety; Kazan Federal University

Email: gtr_timur@mail.ru
Kazan, Russia

K. Vagin

Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety; Kazan Federal University

Email: gtr_timur@mail.ru
Kazan, Russia

S. Ryzhkin

Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety; Kazan Federal University; Russian Medical Academy of Continuing Professional Education; Kazan State Medical University; Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan

Email: gtr_timur@mail.ru
Kazan, Russia; Moscow, Russia

F. Kalimullin

Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological Safety

Email: gtr_timur@mail.ru
Kazan, Russia

S. Ohrimenko

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education; A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: gtr_timur@mail.ru
Moscow, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Baird E., Reid C., Cancio L.C., Gurney J.M, Burmeister D.M. A Case Study Demonstrating Tolerance of the Gut to Large Volumes of Enteral Fluids in Burn Shock. Int. J. Burns. Trauma. 2021;11;3:202–206. doi: 10.1002/14651858.CD007715.pub2.
  2. Cannon G., Kiang J.G. An Overview of the Impact of Radiation on Ecology: Wildlife Population. Int. J. Radiat. Biol. 2020;1–9. doi: 10.1080/09553002.2020.1793021.
  3. Burmeister D.M., Johnson T.R., Lai Z., Scroggins S., DeRosa M., Jonas R.B., Zhu C., Scherer E., Stewart R.M., Schwacha M.G., Jenkins D.H., Eastridge B.J., Nicholson S.E. The Gut Microbiome Distinguishes Mortality in Trauma Patients Upon Admission to the Emergency Department. J. Trauma Acute Care Surg. 2020;88;5:579–587. doi: 10.1097/TA.0000000000002612.
  4. Jones C.B., Davis C.M., Sfanos K.S. The Potential Effects of Radiation on the Gut-Brain Axis. Radiat. Res. 2020;193;3:209–222. doi: 10.1667/RR15493.1.
  5. Kalkeri R., Walters K., Pol W.V.D., McFarland B.C., Fisher N., Koide F., Morrow C.D., Singh V.K. Changes in the Gut Microbiome Community of Nonhuman Primate Following Radiation Injury. BMC Microbiome. 2021;21;1:93. doi: 10.1186/s12866-021-02146-w.
  6. Kiang J.G., Smith J.T., Cannon G., Anderson M.N., Ho C., Zhai M., Cui W., Xiao M. Ghrelin, a Novel Therapy, Corrects Cytokine and NF-kB-AKT-MAPK Network and Mitigates Intestinal Injury Induced by Combined Radiation and Skin-Wound Trauma. Cell. Biosci. 2020;10:63. doi: 10.1186/s13578-020-00425-z.
  7. Гайнутдинов Т.Р., Вагин К.Н., Рыжкин С.А. Способ лечения радиационно-термических ожогов // Радиация и риск. 2023. Т.32, № 1. С 108–117. doi: 10.21870/0131-3878-2023-32-1-108-117. (Gaynutdinov T.R., Vagin K.N., Ryzhkin S.A. Method of Treatment of Radiation-Thermal Burns. Radiation and Risk. 2023;32;1:108–117. doi: 10.21870/0131-3878-2023-32-1-108-117 (In Russ.).
  8. DiCarlo A.L., Bandremer A.C., Hollingsworth B. A., Kasim S., Laniyonu A., Todd N.F., Wang S.J., Wertheimer E.R., Rios, C.I. Cutaneous Radiation Injuries: Models, Assessment and Treatments. Radiation Research. 2020;194;3:315–344. doi: 10.1667/RADE-20-00120.1.
  9. Körmöndi S., Terhes G., Pál Z., Varga E., Harmati M., Buzás K., Urbán E. Human Pasteurellosis Health Risk for Elderly Persons Living with Companion Animals. Emerging Infectious Diseases. 2019;25;2:229–235. doi: 10.3201/eid2502.180641.
  10. Peng Z., Wang X., Zhou R., Chen H., Wilson B.A., Wu B. Pasteurella Multocida: Genotypes and Genomics. Microbiology and Molecular Biology Reviews: MMBR. 2019;83;4:e00014-19. doi: 10.1128/MMBR.00014-19.
  11. Kannangara D.W., Pandya D., Patel P. Pasteurella Multocida Infections with Unusual Modes of Transmission from Animals to Humans: A Study of 79 Cases with 34 Nonbite Transmissions. Vector Borne Zoonotic Dis. 2020;20;9:637–651. doi: 10.1089/vbz.2019.2558.
  12. Shome R., Deka R.P., Sahay S., Grace D., Lindahl J.F. Seroprevalence of Hemorrhagic Septicemia in Dairy Cows in Assam, India. Infection Ecology and Epidemiology. 2019;9;1:1604064. doi: 10.1080/20008686.2019.1604064.
  13. Davis C.M., Allen A.R., Bowles D.E. Consequences of Space Radiation on the Brain and Cardiovascular System. J. Environ Sci. Health C Toxicol Carcinog. 2021;39;2:180–218. doi: 10.1080/26896583.2021.1891825.
  14. Gorbunov N.V., Kiang J.G. Brain Damage and Patterns of Neurovascular Disorder after Ionizing Irradiation. Complications in Radiotherapy and Radiation Combined Injury. Radiat. Res. 2021;196;1:1–16. doi: 10.1667/RADE-20-00147.1.
  15. Wang Z., Wang Q., Wang X., Zhu L., Chen J., Zhang B., Chen Y., Yuan Z. Gut Microbial Dysbiosis Is Associated with Development and Progression of Radiation Enteritis During Pelvic Radiotherapy. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2019;23;5:3747–3756. doi: 10.1111/jcmm.14289.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

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».