Постнатальное развитие потомства крыс-самцов, экспонированных дымом торфяных пожаров: экспериментальная модель репродуктивной токсичности

Введение. В системе охраны труда пожарных, участвующих в тушении природных пожаров, основное внимание уделяется травмам, ожогам и острым интоксикациям, в то время как влияние дыма природных пожаров на потомство и его развитие остаётся малоизученным. Разработка методов идентификации биомаркеров, способных прогнозировать неблагоприятный исход для потомства, является значимой задачей профилактической медицины и профпатологии.

Цель исследования — оценка влияния дыма торфяного пожара на постнатальное развитие потомства экспонированных самцов.

Материалы и методы. Ингаляционное воздействие торфяным дымом на крыс-самцов осуществляли в ингаляционных камерах по 4 часа в течение 5 дней. Содержание СО составляло 21(13;28) мг/м³, РМ_2,5 — 0,09(0,04;0,19) мг/м³. После спаривания с интактными самками получали потомство, у которого в раннем постнатальном периоде изучали выживаемость, физическое развитие, сенсорно-двигательные показатели.

Результаты. Ингаляционное воздействие торфяного дыма на крыс-самцов не оказывало негативного влияния на их способность к воспроизводству. Показатель смертности потомства к 21-му дню жизни в опытной группе превышал уровень в контрольной. У крысят, отцы которых были экспонированы торфяным дымом, отмечали запаздывание в сроках прорезывания нижних резцов, открывание глаз, более поздние сроки созревания сенсорно-двигательных рефлексов и снижение локомоторной активности. В целом в работе обоснованы закономерности формирования отдалённых последствий воздействия дыма ландшафтных пожаров, проявляющиеся снижением выживаемости, нарушением развития сенсорно двигательных навыков и нейробиологии поведения потомства.

Ограничения исследования. Исследование выполнено на модели грызунов (крысы линии Wistar), что может ограничивать экстраполяцию полученных результатов на другие виды и на человека. Исследование ограничено изучением физического развития и сенсомоторных рефлексов у крыс в раннем постнатальном периоде, рождённых от взрослых половозрелых самцов, подвергавшихся воздействию торфяного дыма, и не учитывает возможные отдалённые эффекты. В настоящей работе коэффициенты физического и гармоничного развития потомства не применялись и будут включены в последующие исследования, ориентированные на более детальную количественную оценку репродуктивной токсичности. Следует также предусматривать, что прямые корреляции с человеческой популяцией требуют валидации в клинико-эпидемиологических исследованиях.

Заключение. На основании выявленных закономерностей разработаны критериальные показатели, позволяющие идентифицировать репродуктивную токсичность дыма ландшафтных пожаров: увеличение смертности; нарушение физического развития (набор массы тела, позднее прорезывание резцов); отставание созревания сенсорно-двигательных рефлексов; снижение мышечной силы; снижение двигательной активности и повышение уровня стрессированности. Трансляция результатов экспериментального исследования позволит оценить риск возникновения нарушений в развитии детей раннего возраста у ликвидаторов пожаров. Последствия постнатальных нарушений могут долгосрочно закрепляться в онтогенезе и сохраняться вплоть до половой зрелости, отягощая процесс обучения и социальной интеграции и способствуя развитию повышенной тревожности и депрессивного состояния.

Этика. Исследование проведено в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123), директивой Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/EC от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБНУ ВСИМЭИ (Протокол № 7 от 15 декабря 2023 г.).

Участие авторов:
Соседова Л.М. — концепция и дизайн исследования, обзор литературы по теме статьи, анализ и интерпретация данных, написание текста, редактирование;
Вокина В.А. — концепция и дизайн исследования, проведение эксперимента, статистическая обработка данных, анализ и интерпретация данных, обзор литературы по теме статьи;
Панкова А.А. — проведение эксперимента, сбор и первичная обработка материала, статистическая обработка данных.

Финансирование. Работа выполнялась по плану НИР в рамках государственного задания.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 08.07.2026 / Дата принятия к печати: 23.07.2026 / Дата публикации: 11.08.2026

1. Ефремов Е.А., Касатонова Е.В., Мельник Я.И., Кастрикин Ю.В. Факторы образа жизни при подготовке мужчины к зачатию. Проблемы репродукции. 2018; 24(6): 149–159. https://doi.org/10.17116/repro201824061149

2. Gòdia M., Swanson G., Krawetz S.A. A history of why fathers’ RNA matters. Biology of Reproduction. 2018; 99(1): 147-159. https://doi.org/10.1093/biolre/ioy007

3. Вокина В.А., Соседова Л.М., Панкова А.А., Абрамова В.А., Рукавишников В.С., Савченков М.Ф. Краткосрочные и долгосрочные эффекты пренатального воздействия торфяного дыма. Гигиена и санитария. 2025; 104(6): 710–16. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2025-104-6-710-716

4. Сайфитдинова А.Ф. Уязвимость онтогенеза человека. Интегративная физиология. 2025; 6(3): 226–238. https://doi.org/10.33910/2687-1270-2025-6-3-226-238

5. Miller L.B., Feuz M.B., Meyer R.G. and Meyer-Ficca M.L. Reproductive toxicology: keeping up with our changing world. Front. Toxicol. 2024; 6: 1456687. https://doi.org/10.3389/ftox.2024.1456687

6. Ramsay J.M., Fendereski K., Horns J.J. et al. Environmental exposure to industrial air pollution is associated with decreased male fertility. Fertil Steril. 2023; 120(3 Pt 2): 637–647. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2023.05.143

7. Grace K. LeMasters, Ash M. Genaidy, Paul Succop, James Deddens, Tarek Sobeih, Heriberto Barriera-Viruet, Kari Dunning, James Lockey. Cancer risk among firefighters: a review and meta-analysis of 32 studies. Journal of Occupational and Environmental Medicine. 2006; 48(11): 1189–1202. https://doi.org/10.1097/01.jom.0000246229.68697.90

8. Casjens S., Brüning T., Taeger D. Meta-analysis of cancer risks of professional firefighters. Int. J. Cancer. 2019; 145(6): 170. https://doi.org/10.1002/ijc.32404

9. Petersen K.U., Hansen J., Ebbehoej N.E., Bonde J.P. Infertility in a Cohort of Male Danish Firefighters: A Register-Based Study. Am. J. Epidemiol. 2019; 188(2): 339–346. https://doi.org/10.1093/aje/kwy235

10. Вокина В.А., Андреева Е.С., Новиков М.А., Соседова Л.М. Устройство для моделирования интоксикации у мелких лабораторных животных продуктами горения биомассы. Патент РФ № 213283 U1; 2022. https://elibrary.ru/rvksgf

11. Swiston J.R., Davidson W., Attridge S., Li G.T., Brauer M., & van Eeden S.F. Wood smoke exposure induces a pulmonary and systemic inflammatory response in firefighters. European Respiratory Journal. 2008; 32(1): 129–138. https://doi.org/10.1183/09031936.00097707

12. Аdetona O., Dunn K., Hall D.B., Achtemeier G., Stock A., Naeher, L.P. Personal PM(2.5) exposure among wildland firefighters. working at prescribed forest burns in Southeastern United States. J. Occup. Environ. Hyg. 2011; 8: 503–511. https://doi.org/10.1080/15459624.2011.595257

13. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М.: Гриф и К; 2012. https://clck.ru/3Uvicv

14. Heijtz R.D., Beraki S., Scott L., Aperia A., Forssberg H. Sex differences in the motor inhibitory and stimulatory role of dopamine D1 receptors in rats. Eur. J. Pharmacol. 2002; 445(1-2): 97–104. https://doi.org/10.1016/s0014-2999(02)01716-8

15. Eléfant E., Hanin C., Cohen D. Pregnant women, prescription, and fetal risk. Handbook of clinical neurology. 2020; 173: 377–389. https://doi.org/10.1016/b978-0-444-64150-2.00027-7

16. Cook J.L. Effects of prenatal alcohol and cannabis exposure on neurodevelopmental and cognitive disabilities. Handbook of clinical neurology. 2020; 173: 391–400. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64150-2.00028-9

17. Gagnon-Chauvin A., Bastien K., Saint-Amour D. Environmental toxic agents: the impact of heavy metals and organochlorides on brain development. Handbook of Clinical Neurology. 2020; 173: 423–442. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64150-2.00030-7

18. Welberg L.A.M., Seckl. J.R. Prenatal Stress, glucocorticoids and the Programming of the Brain. Journal of Neuroendocrinology. 2001; 13(2): 113–128. https://doi.org/10.1111/J.1365-2826.2001.00601.X

19. Weinstock M. Contribution of early life stress to anxiety disorder. Stress – from molecules to behavior: a comprehensive analysis of the neurobiology of stress responses. BioMed Research International. 2009; 12: 189–205. https://doi.org/10.1002/9783527628346.CH10

20. Juruena M.F., Eror F., Cleare A.J., Young A.H. The role of early life stress in HPA axis and anxiety. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2020; 1191: 141–53. https://doi.org/10.1007/978-981-32-9705-0_9

21. Rice D., Stan Barone S. Critical periods of vulnerability for the developing nervous system: evidence from humans and animal models. Environmental Health Perspectives. 2000; 3: 511–533. https://doi.org/10.1289/EHP.00108S3511

22. Thompson B.L., Levitt P., Stanwood G.D. Prenatal exposure to drugs: effects on brain development and implications for policy and education. Nat. Rev. Neurosci. 2009; 10(4): 303–312. https://doi.org/10.1038/nrn2598

23. Lai M.-C., Yang S.-N. Perinatal hypoxic-ischemic encephalopathy. Biomed Res. Int. 2011: 609813. https://doi.org/10.1155/2011/609813

24. Liu Y., Heron J., Hickman M., Zammit S., Wolke D. Prenatal stress and offspring depression in adulthood: the mediating role of childhood trauma. Journal of Affective Disorders. 2022; 297: 45–52. https://doi.org/10.1016/J.JAD.2021.10.019