Morphometric changes of odontogenesis caused by low-dose ionizing radiatin in the experiment

Abstract

Morphometric methods are increasingly being used to evaluate clinical, pathological and experimental data. A systemic morphometric analysis of the main pathological processes and the most common diseases has been developed. However, these data regarding dental pathology are missing. The aim of the study. A morphometric investigation of the effects of low doses of ionizing radiation on odontogenesis in rats. Objects and methods of the study. The experiments were carried out on albino rats of mongrel gregarious breeding. The irradiation of the rats and their offspring was carried out at the Institute of Radiobiology of the National Academy of Sciences of Belarus on the Gammarid-192/120 installation with an exposure dose rate of 110 mR/h since the 1 st day of pregnancy before sampling on the 16 th , 18 th and the 20 th day. The irradiation of the offspring was continued on the 1 st and 3 rd days after birth. The absorbed dose in all groups did not exceed 0,5 Gy. Histological, histochemical and morphometric methods of investigations were applied. Results of the study and their discussion. Low doses of ionizing radiation at the early stages of odontogenesis (the 16 th and 18 th days of antenatal life) caused the greatest decrease in almost all morphometric indexes of tooth germs in experimental animals. Morphometric indexes in the control animals significantly exceeded those in the experimental animals. By the 20 th day, almost a complete repair of these changes had occurred. However, in 3-day-old rats some differences were still present, for example in the odontoblast layer thickness in the control animals. Conclusion. Low doses of ionizing radiation during all periods of odontogenesis affected the structure and development of tooth germs, although they did not disrupt the genetically programmed course of odontogenesis. In our opinion, it can be considered as one of the manifestations of the non-threshold effect of ionizing radiation.

Морфометрические методы все чаще применяются для оценки клинических, патологоанатомических и экспериментальных данных. Разработан системный морфометрический анализ основных патологических процессов и наиболее распространенных заболеваний. Однако эти данные в отношении патологии зубов отсутствуют. Цель исследования. Морфометрическое изучение воздействия малых доз ионизирующей радиации на одонтогенез у крыс. Объекты и методы исследования. Исследования проводили на белых крысах стадного разведения. Облучение крыс, а затем и приплода проводили в Институте радиобиологии НАН РБ на установке «Гаммарид-192/120» с мощностью экспозиционной дозы 110 мР/ч с 1-х суток беременности до забора материала на 16, 18-е и 20-е сутки. Облучение приплода продолжали в 1-е и 3-и сутки после рождения. Поглощенная доза во всех группах не превышала 0,5 гр. Применялись гистологические, гистохимические и морфометрические методы исследования. Результаты исследования и обсуждение. Малые дозы ионизирующей радиации на ранних этапах одонтогенеза (16-е и 18-е сутки антенатальной жизни) вызывали наибольшее снижение величины почти всех морфометрических показателей зачатков зубов у подопытных животных. Морфометрические показатели у контрольных животных значительно превышали таковые у подопытных. К 20-м суткам наступала почти полная репарация этих изменений. Однако и у 3-суточных крысят имелись некоторые отличия от контрольных животных, например, в толщине слоя одонтобластов. Заключение. Малые дозы ионизирующей радиации во все изученные нами сроки одонтогенеза оказывали влияние на структуру и развитие зачатков зубов, хотя и не нарушали генетически запрограммированного хода одонтогенеза. По нашему мнению, это можно рассматривать как одно из проявлений беспорогового действия ионизирующей радиации.