ACTION DU Cs137 INCORPORÉ SUR LE

DÉVELOPPEMENT DES FOETUS DU HAMSTER SYRIEN

Y.I. Bandazhevsky

La pénétration du Cs137 dans l'organisme humain et animal induit des altérations métaboliques structurelles dans beaucoup d'organes et de systèmes (1,2,3). Les processus pathologiques sont déterminés par la quantité de césium radioactif incorporé. Les cellules les plus atteintes sont les cellules hautement différenciées du cœur, du cerveau, des reins, des glandes endocriniennes (3). En pénétrant dans le système mère fœtus, le Cs137 est intensément incorporé dans la matrice et provoque des altérations endocriniennes substantielles, tant chez le fœtus et le nouveau né, que chez la mère (2,3,6).

Il faut noter un accroissement du nombre des malformations congénitales chez la population de la région de Gomel, après la catastrophe de Tchernobyl (8,11,12). Il est très difficile de juger de leur corrélation avec l'action radioactive du Cs137, sur la base du matériel clinique seulement. Aussi est-il pertinent d'étudier l'influence du radio nucléide incorporé sur le développement des fœtus des animaux mammifères de laboratoire. Avec cela, il devient possible de déterminer les altérations dans la formation des organes et des systèmes, en relation avec la quantité du césium radioactif incorporé dans l'organisme. Les expérimentations réalisées précédemment avec des rats blanc, par les collaborateurs de la faculté de pathologie de l'Institut de médecine de Gomel, n'ont pas révélé de graves altérations de la foetogenèse embryonnaire sous l'influence du césium radioactif (4,5). A  notre avis cela est dû à la grande résistance de ce type d'animaux à l'action des rayonnements, en comparaison avec d'autres mammifères. Nous avons donc entrepris, en 2000, d'étudier l'action du Cs137 incorporé dans l'organisme de femelles gravides du hamster syrien, sur le développement de leurs fœtus.

Nous avons utilisé 29 femelles gravides de hamsters syriens, d'une masse corporelle entre 100 et 150 grammes. Les animaux étaient nourris par une ration alimentaire standardisée. La date de la fécondation était déterminée par la présence de spermatozoïdes dans les prélèvements vaginaux. Les 6-ème et 8-ème jours de grossesse, nous introduisions par injection péritonéale à 18 femelles du groupe d'expérimentation une solution d'eau stérilisée avec 100 Bq de Cs137 dans 1 ml. Pendant la même période de grossesse, 11 animaux du groupe contrôle recevaient une injection péritonéale d'un millilitre de solution physiologique de chlorure de sodium. L'enregistrement de la présence du Cs137 chez les animaux des deux groupes était effectué le 10-ème jour de grossesse au moyen du radiomètre RUG-2 (radiomètre universel pour rayonnements gamma) fabriqué par l'Institut biélorusse de protection radiologique "Belrad". L'étude de l'état des fœtus était effectuée le 15ème jour de grossesse, le jour précédent l'accouchement présumé. Nous comptions le nombre des corps jaunes dans les ovaires, et les endroits d'implantation dans la matrice. Nous calculions les indices des morts pré-implantation et post-implantation des embryons. Nous déterminions la masse des fœtus et des placentas. Nous évaluions la masse du placenta en relation avec la masse du fœtus sous forme d'un coefficient placenta fœtus. Après un examen externe, pour l'identification de défauts grossiers dans la construction du corps, les fœtus étaient immergés dans le mélange de Bowen (ou Bouén?) ou dans l'alcool à 96°. Les fœtus fixés dans le mélange de Bowen étaient examinés pour l'état des organes internes, suivant la méthode de Wilson-Dyban, et les fœtus fixés dans l'alcool à 96° étaient traités suivant la méthode de Dawson, avec coloration des squelettes par le rouge d'alizarine (9). En tout, 208 fœtus des groupes d'expérimentation et contrôle ont été examinés suivant la méthode indiquée ci-dessus.

LES RÉSULTATS DES EXAMENS ET LEUR DISCUSSION

 Les examens ont montré que le Cs137 incorporé dans l'organisme des animaux du groupe contrôle représentait entre 4 et 20 Bq/kg (en moyenne 12,4 (+1,7) Bq/kg). Dans 46% des grossesses            (5 animaux) on a enregistré des fœtus avec des malformations congénitales évidentes: exencéphale, hernie cérébro-crânienne, fissuration de la lèvre supérieure et du palais, anophtalmie, micro-ophtalmie. Ces malformations appartiennent au groupe des multifactorielles, dont l'apparition dépend d'une prédisposition génétique chez les parents et de l'action d'agents de l'environnement externe pendant la période de grossesse. En tout, les malformations indiquées ci-dessus ont été découvertes chez 20 fœtus (20%) des 101 examinés dans le groupe contrôle le 15-ème jour de grossesse.

L'introduction du Cs137 les 6-ème et 8-ème jours de grossesse (les 6 - 9-ème jours de grossesse sont la période de l'organogenèse et de la placentation chez les hamsters syriens, l'une des périodes critiques de l'embryofoetogenèse) a abouti au fait qu'au 10-ème jour de grossesse sa concentration dans l'organisme maternel a représenté en moyenne 246,6 (+20,1) Bq/kg.

L'examen de l'état des fœtus au 15-ème jour de grossesse a fait constater des effets embryolétaux et tératogènes dans 100% des cas. Chez 9 (50%) des 18 animaux du groupe d'expérimentation on a enregistré la mort de tous les fœtus au stade de l'organogenèse et de la placentation. Ceci est montré également par l'indice de la mort post-implantation: 5,9 (+1,0), avec 1,6 (+0,4) dans le groupe contrôle, p < 0,01. On trouve des fœtus avec malformations congénitales chez 9 femelles (50% du nombre d'animaux dans le groupe). En tout, chez 63 (59%) des 107 fœtus examinés le 15-ème jour de grossesse on constate des malformations congénitales d'origine multifonctionnelle: exencéphale, hernie cérébro-crânienne, fissure de la lèvre supérieure et du palais, microgénie, micro-ophtalmie, anophtalmie (photo). Il faut noter que la masse du corps des fœtus du groupe d'expérimentation ne différait pas significativement de la masse du corps des fœtus du groupe contrôle (respectivement 1,29 (+0,04) gr, 1,49 (+0,10) gr, (P>0,05). Les coefficients placenta-foetus des deux groupes ne présentaient pas de différences significatives.

Les informations présentées ci-dessus ont montré que l'incorporation du Cs137 dans l'organisme de l'animal gravide a un effet extrêmement défavorable sur le développement des fœtus. On a constaté des malformations congénitales, qu'on enregistre très fréquemment dans la population humaine (10) et qu'on appelle multifonctionnelles. Elles sont causées par la combinaison de défauts génétiques avec l'action d'agents de l'environnement externe. Les données obtenues ont montré que l'introduction du Cs137 en quantité relativement faible dans la système mère fœtus a créé les conditions pour l'apparition de ces malformations, elle a favorisé la formation d'un génome défectueux. En nous basant sur les résultats des recherches précédentes (4), nous introduisions consciemment les radionucléides dans les femelles des hamsters syriens pendant la période de l'organogenèse et de la placentation (6-ème et 8-ème jours de grossesse), jusqu'à un taux de concentration tel qu'il altère gravement les processus métaboliques dans l'organisme, mais ne provoque pas la mort. De cette façon nous vérifiions si des malformations congénitales spécifiques pour ces stades de développement apparaissaient. Cependant le caractère des malformations congénitales montre que le césium radioactif n'exerce pas une forte action tératogène spécifique, mais qu'il favorise la réalisation des anomalies génétiques déposées dans les cellules sexuelles des géniteurs, ce qui ne diminue pas la gravité du point de vue des conséquences médicales. Le malaise métabolique qui apparaît dans le système mère fœtus sous l'influence du CS137 constitue la cause des malformations congénitales de nature multifactorielle, ainsi que de la mort des fœtus.

Exencéphale chez le foetus du hamster syrien avec incorporation de 200 Bq/kg de césium radioactif les 6-ème et 8-ème jours de la grossesse.

Compte tenu des informations que nous avons obtenues précédemment (6,7), un syndrome de dysfonctionnement métabolique apparaît dans le système mère-foetus en présence de césium radioactif, sur fond duquel ce radionucléide lèse les organes de la mère, du foetus et des organes auxiliaires. Les concentrations du Cs137 qui ne provoquent pas la mort de l'organisme maternel, lèsent le système foetoplacentaire. Il est possible de constater que celui-ci incorpore (capture, intercepte) intensément le césium radioactif. Les malformations congénitales apparaissent quand le Cs137 pénètre dans les structures embryonnaires (germinales?), ce qui est déterminé par l'état de la barrière placentaire. La lésion des composants structurels du placenta avec altération de sa fonction endocrinienne, peut jouer un rôle important dans la tératogenèse.

Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour expliquer les cause de la croissance de la pathologie congénitale dans la zone de Tchernobyl, car ils révèlent le rôle du Cs137 dans l'altération des processus du développement embryonnaire.

BIBLIOGRAPHIE

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