Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Хромосомные маркеры действия радиации в отдаленные сроки после острого и при хроническом облучении человека

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Хромосомные маркеры действия радиации в отдаленные сроки после острого и при хроническом облучении человека"

РГб

?

од

УКРАШСЬКИЙ НАУКОВИЙ ПГГСШЧНИЙ ЦЕНТР

ШЕМЕТУН ОЛЕНА ВОЛОДИМИРШНА

УДК 576.312.32.38:612.014.482

ХРОМОСОМШ МАРКЕРИ ДП РАДГАЦП У ВЩДАЛЕШ СТРОКИ П1СЛЯ ГОСТРОГО ТА ПРИ ХРОЯ1ЧНОМУ ОПРОМ1НЕНШ людини

03.00.15- "генетика"

Автореферат дисертацп на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

КИ1В - 1998

'^(¡Гг

Дисертащею е рукопис

Робота виконана в Украшському науковому гшетчному ueirrpi МОЗ У кражи

Науковий кер1вник: доктор медичних наук, старший науковий

cniBpooirHHK Пшнська Mapiя Андривна, Украшський науковий ппешчний центр МОЗ Украши, зав. лаборатор1ею

Офодйш опоненти:

доктор медичних наук, старший науковий сшвробтшк Тимченко Ольга 1вашвна Украшський науковий ппешчний центр МОЗ Украши, зав. лаборатор1ао

кандидат бюлопчних наук, Дьомша Емма Анатоливна, Украшський науково-досшдний ¡нститут онкологи та радюлогп МОЗ УкраУни, старший науковий , сшвробтшк

Провдаа установа: 1нститут експерименталыки' патологи, онкологи i радюбюлоги ¡м. Р.С.Кавецького, лаборатория генетики, HAH Украши, м. Кшв

Захиствщбудеться " Сербия, l998р 0 Ю годин;

на засвданш спещалЬовашп вчено! ради Д.26.604.01 при Украшському науковому

ппешчному центр! (253660, м. Кшв-94, вул. Попудренка, 50)

3 дисертащею можна ознайомитись у б!блютещ Украшського наукового ппешчного центру (253660, м. Кшв-94, вул. Попудренка, 50)

Автореферат розюланий " ТрабнЯ- 1998 р.

Вчений секретар спгщашзовано! вчено? ради

Селезньов Б.Ю.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальшсть теми. Проблема ретроспективного встановлення пошкод-жуючо! да юшзуючого опромшення на генетичний апарат людини стала особливо актуальною шсля аварй на Чорнобильсыай атомнш електростанцн, внаслщок яко! значна кшьюсть населения Украши зазнала неконтрольовано'1 да рад1аци pi3Ho'i ¡нтенсивносп та тривалосп (Сердюк A.M., 1996; Чумак В.В. та ш., 1996; Эмельянець M.I. та ш., 1996). В цих умовах при дослщженш стану хромосомного шарату важливого значения набувае визначення частота стабшьних хромосомних ¡беращй, яю вщображають ¿ндукований цитогенетичний ефект, кумульований ор--ашзмом (Buckton К.Е., 1983; Tucker J.D., 1995), в той час, як тривагасть персис-генцц нестабигьних аберацш обмежена часом (Bender М.А. et. al., 1988; Геванькаев A.B. и др. 1994).

Стабшыи хромосомш перебудови максимально ефективно виявляються за юпомогою цитогенетичного анал1зу диференцшно G-забарвлених метафазних :ромосом, який вважаеться "золотим стандартом" для визначення цього типу .беращй (Tanaka К. et. al., 1996). Разом з тим, вщомосп про спонтанну частоту та алишковий ¡ндуковашш р1вень стабшьних хромосомних пошкоджень у вщдалеш троки шсля гострого та при хрошчному опромшенш малочисельш та досить уперечлив1 в зв'язку з обмеженим використанням диференщйного G-забарвлення цитогенетичнш практищ, пов'язаним з бшьшою трудошстюспо пор1вняно з утинним анагпзом. Поява остаинш часом систем для автоматизованого пошуку [етафаз та нашвавтоматизованого карютапування В1дкрила HOBi можливоеп для ого застосування (Птшська М.А. та ш., 1995; Севанькаев A.B.и др., 1995).

Лишаеться також вщкритим питания про невипадков1'сть пошкодження >шзуючим випромшюванням окремих хромосом та ix бендав, виршення якого iae велике доагностичне значения, адже шдуковаш юшзуючим опромшенням берацп хромосом можуть обумовити виникнення онколопчно!" патологй чи зхворювань з генетичною компонентою.

Встановлення cniвидношення М1ж нестабшьними та стабшьними хромосом-ими перебудовами на рутинно та диференщйно зафарбованих препаратах доз-элить розробити принципи екстраполяцй частота симетрнчних хромосомних об-нпв, визначено! за допомогою рутинного анашзу, на диференщйний, що важ-иво для проведения бюлопчноТ шдикаци та дозиметрп дн рад1ацп на оргашзм одини.

Враховуючи вищезазначене, встановлення ступеню i характеру пошкодження ¡неточного апарату людини у в1ддалеш строки теля гострого та при хрошчному тромшенш е необхцщим i актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота шонана в рамках Державно! науково-техшчно! програми "Захист генофонду юелення Украши", НДР 01.01.01/004А-92, N держреестрацц 0193U030015.

Мета 1 задач1 досщдження. Метою робота е встановле1Шя частот хромосомних маркер1в ди рад1аци у вщдалет строки теля го строго та пр хрошчному oпpoмiнeннi людини.

Для досягнення поставлено! мети необхщно було виршгати наступш задаш:

1. Дocлiдити частоту та тшш хромосомних аберацш в л1мфоцитах периф| рично! кров1 ос1б контрольно! групи.

2. Встановити частоту р!зних тишв стабшьних та нестабшьних аберацш хромосом у вщдалеш строки шсля гостро! дй радаащ! та при хрошчному опромшенш людини.

3. Пор1вняти виявлення та визначити сгпввщношення стабшьних та нест бшьних аберацш хромосом у лимфоцитах периферично! кров! обстежених ос при використанш метод1в рутинного та диференшиного в-забарвлень препарат метафазних хромосом.

4. Досшдити розподш ¡ндукованих paдiaдieю пошкоджень пом1ж хромосом ' !х бендав в оаб обстежених груп.

Наукова новизна одсржаних результате. Вперше дослщжено спонтанш р1-вень стабшьних та нестабшьних аберацш хромосом та розподш виявлених по1 коджень в карютиш при паралелыюму використанш рутинного та С-дифсре цшного анал1з!в в оаб неекспоновано! групи, яю мешкають в мicтi Киев1

Вперше дocлiджeнo частоту та встановлено стввдаошення стабшьних нестабшьних маркер1в да рад1ацп у вщдалеш строки (8,27 роив) шсля гострого в умовах хрошчного опромшення людини при використанш рутинного та д ференцшного С-забарвлення хромосом.

Показано, що метод диференщйного О-забарвлення метафазних хромосом в paзiв покращуе ретроспективне виявлення стабшьних маркер1в ди радцаци пор1внянш з рутинним анашзом.

Дослщжено розподш радаащйно-зумовлених пошкоджень в карютиш оаб, г зазнали гострого чи хрошчного опромшення, та визначеш найбшьш чутлив{ до, юшзуючого опромшення бенди хромосом.

Практичне значения одержаних результате. Отримаш результата можу бути використаш для шдвшцення точностт ретроспективно! бюлопчно! дозимет у випадках неконтрольованого опромшення людини шляхом диференцшного анашзу метафазних хромосом лгмфощшв периферично! кров1 чи екстраполя результат рутинного анашзу на диференцшний на тдстав1 встановленого сп вщношення стабшьних маркер1в ди радаацп при паралельному застосува! вказаних метода.

Даш щодо виявлених радцацшно-шдукованих точок розрив1в хромосом карютиш опромшених ociб можуть бути викopиcтaнi для формування гр шдвищеного ризику виникнення онколопчно! патологи та профшакти захворювань з генетичною компонентою.

Результата досшджень впроваджено в практику при проведенш медико--енетичного консультування шквщатор1в насдщюв аварй на ЧАЕС у Науковому jempi рад1ащйно1 медицини (НЦРМ) АМН Украши.

Особистий внесок здобувача. Bei результата дослщження, викладеш в ди-:ертацц, гх статистична обробка й науковий анал1з виконаш особисто здобувачем.

Апробащя результате дисертацп. Матер1али дисертацп доповщались та об--оворювались на Другому з'1зд1 медичних генетиюв Украпга (Льв1в, 1995), иуково-практичнш конференцп "Амуальш проблеми вшськово! медицини" Кшв, 1995), Третьому науковому симжшум1 "Д1агностика та профшактика нега-•ивних наслщюв рад1'ацп" (Кшв, 1997) та були включеш до доповщей, пред-:тавлених на Першому з'Гзда медичних генетиюв Pocii (Москва, 1995), Украш-ъкому конфеа радюбюлолв (Кшв, 1995), науково-практичному ceMiHapi 'Медичш наслщки Чорнобильсько!" катастрофи" (Кшв, 1996).

Публ1кацн. За темою дисертацй oпyблiкoвaнo 7 друкованих po6iT. 3 з них - у гаукових журналах, 1 - у зб^'рнику наукових праць, 1 - у матер]'алах симпоз1уму, - у матер1'алах науково-практично? конференцп, 1 -у тезах наукового з'Узду.

Структура та об'ем дисертацй". Дисертащя викладена на 134 сторожах [ашинописного тексту та складаеться з вступу, огляду лгсератури, власних юслщжень, обговорення, висновюв. Список використано! лгтератури нал^чуе 189 жерел. MaTepiami дисертацп прошюстроваш 20 таблицями, 19 рисунками.

ОСНОВНИЙ 3MICT Матер1али та методи дослщжень

Представлена робота е цитогенетнчним дослщженням, виконаним на л1м-гацитах периферично! Kpoßi людей, що зазнали впливу рад1'ащйного опромшення ¡зно1 штенсивносп.

Зпдно з поставленими задачами обстежеш наступи групи людей:

1) контрольна трупа - мешканщ Mi ста Киева;

2) особи, що перехворши на гостру променеву хворобу (11IX) внаслщок гостого опромшення шд час Л1квхцадп наошдюв аварн на ЧАЕС (8 роюв з часу промшення);

3) особи, що перехворши на ГПХ внаслщок госрого переопромшення на б'ектах з транспортними ядерними енергетичними установками (27 роюв з часу промшення);

4) пращвники ЧорнобильськоГ АЕС, що зазнають хрошчного опромшення ало'1 штенсивносп.

Контрольну трупу склали 10 практично здорових oci6 чoлoвiчol статт BiKOM [д 24 до 56 роюв, що заперечували евщомий контакт з юшзуючою рад1ашею та [шими мутагенами, вели здоровий cnoci6 життя.

До друго! групи увшшли 10 чоловшв вком вщ 25 до 44 роюв, яю в 1986 рощ

перехворши на гостру променеву хворобу другого (8 oci6) та третього (2 особи ступешв. ix даагнози верифшоваш у вщдш променево! патологи 1нститут кшшчно! радюлогй НЦРМ АМН Украши, де вони проходшш щор1чне обстежен ня. Величина доз гамма-опромшення в oci6 з ГПХ-2 складали 2.1-4.5 Гр, в oci6 ГПХ-З - 4.8-5.3Гр.

До треть о! грули увшшли 10 чоловдав вшом вщ 48 до 68 роюв, яю в 1968 рои перехворши на гостру променеву хворобу першого ступеню. Диагноз» вериф! кованi в Головному вшськовому клйпчному inimrani МО Украши, де пащенп знаходились на черговому обстеженш. Величини доз гамма-опромшення скла дали вщ 1.0 до 2.0 Гр.

Четверту групу склали 10 пращвниюв центрального ремонтного цеху ЧАЕ( висом вщ 30 до 55 роюв, яга працюють на станци з 1987 року i проживають у Mien Славутичг За весь перюд роботи i'x дози гамма-опромшення не перевищуют 25сГр.

MaTepianoM цитогенетичного дослщження були л1мфоцити периферичне Kpoßi, що культивувались за загальноприйнятим натшпкромегодо; D.A.Hungerford (1965).

Фарбування ругинних препарат проводилось 2% розчином барвника Пмз (Merk, Имеччина), приготованому на 0,07 М фосфатному буфер1 (pH 6,8 Диференцшне G-фарбування здШснювалось з використанням трипсину (Merl ГИмеччина) зпдно методу M.Seabright (1971).

Хромосомний анал1з проводили на зашифрованих препаратах.

AHaiii3 рутинно забарвлених препара-пв здойснювали з в1зуальним групови кар1отипуванням, диференщйно забарвлених - з карютипуванням шдивщуальни хромосом пщ мЬсроскопом Axioplan (Нмеччина) 3i збшьшенням хЮОО. Анал диференщйно забарвлених хромосом виконували з використанням систем нашвавтоматизованого анатзу хромосом "Cytovision" ( Applied Imaging, Англш що сприяло шдвищешно точносп отриманих даних.

Реестрували Bei аберацн хроматидного (одиночш фрагмента, обмши) хромосомного тишв (дицентричш й шльцев! хромосоми, транслокацн, пара- т перицентричш шверей, шеерцп, термшалып та штерстищальш делецн, пар] фрагменти, ацентричш юльця). Пробши не включали в число аберацй. Пщ чг анашзу диференцшно забарвлених препарата обов'язково реестрували номе пошкоджено! хромосоми та точки розрив1в зпдно м1жнародно! номенклатур (ISCN, 1981).

Вщ кожного обстеженого контрольно! групи aнaлiзyвaли по 500 рутинно i i менше 50 диференщйно зафарбованих метафаз. Загалом у rpyni проанал1зова? 5000 piBH0MipH0 та 638 диференщйно зафарбованих метафаз.

В експонованих групах анашзували не менше шж по 200 рутинно заба влених метафаз вщ кожно! особи та не менше 40 (лпевщатори аварц на ЧАЕС) i 5

(постраждагп на об'ектах з транспортними ядернимк енергетичними установками, пращвникл ЧАЕС) диференцшно забарвлених метафаз. В груш лжвщатор1'в наслщюв аварц на ЧАЕС проанатзовано 2000 рутинно забарвлених та 400 диферещцйно забарвлених метафаз, у груш переопромшених на об'ектах з транспортними ядерними енергетичними установками - 2250 рутинно та 521 диференцшно пофарбоваш метафази, у груш пращвниюв ЧАЕС - 2000 рутинно та 507 дифсреншйно забарвлених метафаз.

Всього при виконанш робота проанатзовано 11250 рутинно забарвлених та 2066 диференцшно забарвлених метафаз, що вщповщали необхдопш вимогам (Захаров А.Ф. и др., 1982).

Отримаш даш опрацьоваш на персональшй електроншй обчислювальнш машиш ШМ-386 за допомогою статистичних метода: кореляцшного анашу, критерно в1дпов1дносп, пор1вняння середшх величин за Стьюдентом та Ван дер Варденом (Мюллер П. и др., 1982).

Оцшка пошкоджуваносп юшзуючим опромшенням окремих хромосом виконана з використанням стандартних параметр1в геному людини (Захаров А.Ф. и др., 1982), а анатз пошкоджень бещнв, порушення в яких може призвести до розвитку онколопчно! патологи, - з використанням схем картованих хромосом 'МсКиз]'ск У.А., 1991; Рипе^е1 Е., 1990).

Результата власних дослЦжень та & обговорення Цитогснетичне обстеження контрольно! групп

При цитогенетичному обстеженш оаб контрольно! групи виявилось, що :ередньогрупова частота аберацш хромосом на рутинно забарвлених препаратах жладала 1.40 ± 0.17 з розмахом шдивщуалышх коливань вщ 0.40 до 2.20 на 100 метафаз, що вщповщае популяцшному piвшo (Бочков М.П., 1994). При вико-шстанщ диференцшного в забарвлення частота aбepaцiй хромосом становила [.04 ± 0.78 на 100 клгган за рахунок крашого выявления стабшьних хромосомних 1еребудов.

Пошкодження хроматидного типу були представлен! лише одшючними фрагментами. 1х р\вень достов1рно не вщр^знявся при використаних методах яатзу.

Переважну бЬышсть серед зареестрованих пошкоджень становили аберацп ромосомного типу: 67% та 84% вщ загально! юлькосп при рутинному та ;иференцшному анашзах вщповцдно. Разом з там, за дослщженнями М.П.Бочкова 1972), при спонтанному мутагенез! питома вага аберацш цьго типу не перевишуе 0%. Збшынення Гх кшькосп в наших дослщженнях, можливо, зумовлене аслщкамл Чорнобильсько! катастрофи.

Частота дицентричних хромосом, ям е нестабшьними аберащями, яаходилась на популяцшному ршш й статистично не вщпзнялась на рутинно та

диференцшно зафарбованих препаратах (р > 0,05). Разом з тим, сумарна частот транслокацш та шверсш (стабшьних аберацй) при диференцшному анал)з1 май» BTpHni перевшцувала ix частоту при рутинному обстеженш й складала 0.67±0.32 межами шдивщуальних коливань вщ 0 до 1.85 на 100 клгош.

Стабшьш та нестабшьш аберацп диференцшно забарвлених хромосо знаходились у сшввщношенш 3.5:1, що узгоджуеться з останшми даним лггератури (Tawn E.J.,1995; Lucas J.N, 1992; Tucker J.D. et al., 1994).

Ретросдективне щггогенетнчне обсгеженна ласв1дагор1в насладив aoapi на ЧАЕС, ЯК1 перехворшн на гостру променеву хворобу

У лцсвщатор^в насадив аварц на ЧАЕС через 8 роюв шсля опромшеш середньогрупсш частота аберантних клгган та аберащй хромосом стати стичт достов!рно леревищували контрольш значения (р<0.001). Застосування дифере: цшного забарвлення значно покращило точшсть виявлення стабшьних хром сомних перебудов, внаслщок чого загальна частота аберащй хромосом склада: 41.97 ±2.47 на 100 кштин (рис. 1).

Переважна бшьии'сть зареестрованих пошкоджень була представлена абер щями хромосомного типу, частка яких становила 94% як при рутинному, так i п] диференцшному анашзах.

PiseHb нестабшьних маркерш опромшення (дадеягричних та кшьцевих хр мосом) на порядок перевищував контрольний, що може бути наслщком збер ження аберацш дього типу як в стовбурових кштинах л1мфоцитпродукуюч opraHiß (асиметричш хромосомн1 обмши без супроводжуючих парних фрагмент так i у фракцц довгоживучих лериферичних л1мфодит1в, яю вступають в свш ш ший шслярадаацшний мггоз лише шд час культивування кров1 in vitro (асим< ричш хромосомш обмши з супроводжуючими парними фрагментами) (А.А.А\ 1989). Частота нестабшьних Mapxepie опромшення не мала статистично значш р1знищ при piBHOMipHOMy та диференцшному забарвленнях хромосом (р > 0.05]

Транслокаци та iHBepcii', ям е стабшьними маркерами дн радааци, зареест] BaHi у Bcix обстежених. Ix сумарна середньогрупова частота на рушнних прс ратах становила 2.75 ± 0.37, на диференщйних - 14.13 ± 1.74 на 100 клгган i с тистично достсдарно перевшцувала контрольш величини. Переважну бшыш серед стабшьних маркер1в опромшення складали транслокахщ - 98.18% i 95.5 вщ загально! кшькош на рутинно та диференцшно зафарбованих препара вщповщно. Враховуючи одержат в умовах in vitro дат В.А.Сапачово1 (19 щодо незмшно! кшькосп атипових моноцентричних хромосом при проходже першого-четвертого шслярадаацшних мгготичних подшв, можна вважати, кшыасть стабшьних маркер1в опромшення у обстежених нами лшвадатор1в авар на ЧАЕС сутгево не зм1нилась з часу да раддацй, що i зумовило високий piB транслокацш та шверсш, зареестрований у них.

хромосомного типу типу опром'жэння опром'ження

Рис 1. Результати цитогенетичного обстеження лтвщаторш аварм на ЧАЕС

Лшвадатори аварп на ЧАЕС, рутинне забарвлення хромосом О Контроль, рутинне забарвлення хромосом

О -Шюпдатори аварп на ЧАЕС, О-диференщйие забарвлення хромосом В Контроль, О-диференцшне забарвлення хромосом__

Симетричш та асиметричш хромосомш обмши при диференщйному анашз1 знаходшшсь у сшввщношешп 7:1. Приймаючи до уваги однакову ймов1ршсть ix шдукци (Lucas J.N., 1995, 1996), можна констатувати, що у лжвщатор1в наслщив аварп на ЧАЕС за 8 роив, що минули теля олромшення, вщбулась значна ел]'-мшащя дицентричних та юльцевих хромосом.

Середньогрупова частота делятованих хромосом при диференщйному анал131 на порядок перевищувала вщповщний контрольний показ ник та р1вень ацентриив на рутинних препаратах i становила 23.31 ± 2.11 на 100 клгган. В спектр! делятованих хромосом переважали термшальш делеци, що складали 67.57% Bis загально! кшькосп. Оскшьки делятоваш хромосоми та ацентричш фрагмента угворюються паралельно, зареестрована нами значна р!зниця ix piBHiB вщображас нaлeжнicть вказаних аберацш до р1зыих тишв пошкоджень хромосом за часо\? персистенцц в оргашзм1 (стабшьних i нестабшьних вщповщно) i е наслщко\ поступово! ел1мшацп ацентриив.

Таким чином, проведений цитогенетичний анашз в oci6, яю перехворши н; гостру променеву хворобу внаслщок переопромшення при лшвщаци наслщкп авари на ЧАЕС, показав, що рЬень Bcix аберацш хромосомного типу статистичнс перевшдував контрольний. Це евщчить про значний залишковий цитогенетичиш ефекг в л!мфоцитах периферичнох кров! обстежених навггь через 8 роив теля да радаацп, Разой з там, спостерцалось зниження кшькосп нестабшьних маркер^ опромшення в середньому у ciM раз1в. Ивень стабшьних MapKepiB опромшення н; G-зафарбованих препаратах в 5 pa3iB перевищував ix частоту, зареестровану npi piBHOMipHOMy забарвленш. Частота нестабшьних маркер1в да рад1ацп статистичн не В1др1знялась при рутинному та диференщйному методах дослщження.

Ретроспектнвне цитогенетичне обстеження ос!б, що перехворши на гостру променеву хворобу внаслщок переопромшення на об'ектах з траыспортшшн ядернимн енергетичшшы установками

Цитогенетичне обстеження oci6, яи перехворши на гостру променеву хве робу внаслщок переопромшення на об'ектах з транспортними ядерними енерп тичними установками, показало, що середньогрупова частота аберантних ктти на диференцшно G-забарвлених препаратах доргвнювала 20.77 ± 1.78 %. Piee* аберацш хромосом становив 26.28 ± 1.93 наЮО клтш, що статистично дост( BipHO перевищуе показники контролю та у 5 раз1в вище результата рутинно1 обстеження (рис.2).

Хроматидш аберацн були представлеш лише одиночними фрагментами. .' частота не вщр1знялась вщ контрольно! (р > 0.05).

Аберацн хромосомного типу становили переважну бтышеть пошкоджень 84% та 97% в1д загальноУ кшькосп при рутинному та диференщйному анашз; вщповщно.

.Ь

5

5-

26,28

25,68

4,04

10,07

0,76

0,81

_0,46 0,6

1 ,ПТП=1

0.38 0,1 0,19

1.67

2,21

АберацП хромосом Аберацн хромосомного Абераци

типу хроматидного типу

Нестаб'тьн! маркери опромЫення

Стаб'шьн! маркери Делятоваш хромосоми опромшення

Рис. 2 Результат цитогенетичного обстеження потертлих на об' ектах з транспортними ядерними

енергетичними установками

д Потерлш на об'ектах з транспортними ядерними енергетичними и Потерпии на об'ектах з транспортними ядерними енергетичними

установками, ругинне забарвлення хромосом установками, С-диференцтне забарвлення хромосом □ Контроль, рутиине забарвлення хромосом_В Контроль, О-дифсренцшне забарвлення хромосом_

Дицентричш хромосоми зареестроваш з серсдньогруповою частотою 0.18 %, що вцщовщае контрольной та свщчить про нормашзащю пулу циркулюючих л1мфощтв з аберащями даного типу за пepioд теля опромшення. Разом з там, у обстежених нами oci6 частота кшьцевих хромосом статистично перевшцувала контрольну (р < 0.01). В жодному випадку нестабшьш маркери дц радаацц не супроводжувались ацентричними фрагментами, що вказуе на тривалий час ix персистенци в опромшеному оргашзм1. Зафшсована нами р1зниня в швидкосп ел1'мшацп дицентричних та кшьцевих хромосом з часом теля опромшення шд-тверджуе результата дослщв in vitro В.А. Сапачово! (1984), де показано, що се-редня млыасть кшьцевих хромосом практично не змшювалась з переходом до другого мшэтичного подшу та незначно понижувалась в третьому та четвертому тслярадаацшних подшах в той час, як юльюсть дицентриив зменшувалась на половину вже шсля другого мишу.

PieeHb стабшьних MapKepis опромшення статистично достов1рно перевищував показники контролю. Вони були представлеш транслокашями, шверешми та шеерщями. 1х сумарна середньогрупова частота при диференцшному анаш'з! становила 10.01 + 1.32%, що у 5 pasie вшце за даш рутинного анал1зу.

Сшввцщошення стабшьних i нестабшьних маркер!в до pafliauii, отримане при анал1з! диференщйно зафарбованнх препарат (34:1), пщтверджуе здатшета стабшьних хромосомних аберацш до персистенци в оргашзм! з часу ix шдукци. показану i K.Ohtaki (1992).

Делятоваш хромосоми на диференщйно забарвлених препаратах виявлялись; частотою 15.23 на 100 клгаш, що статистично перевшцувала контрольний piBeHi та результата рутинного анализу. Тер.мшалып дeлeцii складали 69.86% вц загально1 кшькосп делятованих хромосом.

Таким чином, проведене цитогенетачне обстеження oci6, що зазнали гостро дн раддади в аваршних ситуащях на об'ектах з транспортними ядерними енерге тичними установками, виявило значний залишковий цитогенетичний ефект i л1мфоцитах периферично! KpOBi потерпших за рахунок шдвшцено! частота транс локованих, делятованих та кшьцевих хромосом.

PiBeHb стабшьних маркерт до радааци на G-пофарбованих препаратах у '. раз1в перевищував Гх частоту, зареестровану при ргвном)рному забарвленш. Частоту нестабшьних маркер1в опромшення статистично не вщр1знялась npi використаних методах обстеження.

Стввщношення стабшьних i нестабшьних маркер1в да радааци н диферещцйно забарвлених препаратах (34:1) пщтверджуе доцшынст використання стабшьних хромосомних перебудов з метою оцшки пошкодженн генетичного апарату у вщдалеш шсля опромшення строки.

Цитогенетичне обстеження пращвниюв ЧорнобнльськоГ атомноУ електростанци

Приймаючи до уваги зареестрований ефект збереження стабшьних маркеров да ращацп у вщдалеш строки шсля гострого опромшення й виявлену нами тен-денцйо до кумуляци транслокашй та шверсш в контроле особливий ¡нтерес представляе обстеження оаб, яи зазнають хрошчного рад^ацшного впливу в межах, що не перевищуютъ допустим! р1вт" для професшних контингент^в.

У пращвшпав ЧАЕС на диференцшно зафарбованих препаратах середньо-фуповий ревень аберацш хромосом становив 14.81 + 1.58 на 100 кштин 1 ста-гистично достов1рно перевищував контрольний (р < 0.05), та у 5 раз^в - дата рутинного анагазу (рис. 3).

Разом з тим, на рутинно забарвлених препаратах середньогрупова частота хромосомних aбepaцiй становила 2.70 % [ лише у двох ociб р1вш хромосомних аберацш перевищували верхню шдивщуальну популяцшну межу, що становить 3% (Бочков М.П., 1972).

Хроматидш аберацп були ггредставлеш лише одиночними фрагментами. 1х гастотота не мала статистично ютотно! р1знищ з контрольною групою (р > 0.05).

Як при рутинному, так 1 при диференщйному забарвленнях переважну бшь-ш'сть серед пошкоджень становили аберацп хромосомного типу - 70% ( 92% вщ !агально1 кшькосш шдпотдно.

Частота нестабшьних мapкepiв опромшення доспшрно не вщр1знялась на шференцшно та рутинно пофарбованих препаратах, але в обох випадках :татистично достов1рно перевищувала контрольний р1вень (р<0.01).

Стабшьш маркери дп ращацп зареестроваш з частотами 0.75 ± 0.19 на рутин-10 та 4.53 ± 0.92 на 100 клтш на диференцшно забарвлених препаратах, що ста-гистично достоверно перевищуе контрольш показники (р < 0.01). Високий р1вень гранслокацш та шверсш на диференцшно пофарбованих препаратах свщчить про юступову кумуляцно стабшьних маркер1в дп ращаци навга при щор1чшй доз1 )промшення, що не перевищуе допустиму.

У пращвниюв ЧАЕС процес сл1мшаци дицентричних та кшьцевих хромосом ¡упроводжувався постшною ¡ндукщею нових пошкоджень даного типу, оскшьки :ш'вв1дношення стабшьних 1 нестабшьних маркер1в до радоацп у них становило >:1, а р1вень дицентричних та кшьцевих хромосом в 5 раз1в перевищував сонтрольний.

Частота делятованих хромосом на диференщйно пофарбованих препаратах 8.19 ± 0.73 на 100 метафаз) на порядок перевищувала частоту вщповщаючих ш щентричних фрагмент при рутинному анал1з1, що, можливо, пов'язано з куму-шцею делятованих хромосом протягом всга професшно'1 дшльносп обстежених { ¡тратами ацентричних фрагментлв при мгеотичних дшеннях.

Таким чином, у пращвниюв ЧорнобнльськоГ ЛЕС, яю зазнають хрошчного

Абераци хромосом Абераци Абераци Нестабшьж маркери Стабшьж маркери Делятоваж хромосоми

хромосомного типу хроматидного типу опромження опромження

Рис 3. Результати цитогенетимного обстежэння пращвнимв ЧорнобильськоТ атомноТ електростанцм

"0 Пращвники ЧАЕС, рутинне забарвленкя хромосом ~~

□ Контроль, рутинне забарвлення хромосом

П Пращвники ЧАЕС, С-диференцшне забарвлення хромосом

§ Контроль, О-диференцшне забарвлення хромосом___

опромшення низькими дозами юшзуючо! рад1аци, зареестровано пщвшцення загадьте! частота аберацш за рахунок пошкоджень хромосомного типу. Виявлена кумулящя транслокацш, шверсш та делятованих хромосом при тривалому хрошч-ному опромшенш низькими дозами. Процес ел1мшацп нестабшьних мapкepiв дй рад1ацн супроводжувався постшною шдукщею нових пошкоджень цього типу.

Метод диференцшного забарвленпя в 5 разЬ ефективншшй при реестрацн стабшьних хромосомних перебудов в пор1внянш з рутинним анал130м та дае можлив1сть бшын об'екгивно ощнити стан хромосомного апарату соматичних юптин при хрошчнш до малих р1вшв ioнiзyючoгo опромшення.

Анал1з розподалу тонок розритмв серед хромосом та Тх бенд1в у обстежених

трупах

Анал1з розподшу точок розрив1в хромосом при формуванш стабшьних та не-гтабшьних аберацш показав, що пошкоджувашсть аутосом та Х-хромосоми юш-зуючим опромшенням у ва'х експонованих групах статистично перевищувала цей показник у оаб контрольно! групи (р < 0.01). Разом з там, як в експонованих трупах, так I в контроле жодного разу не спостерц-али розрив^в У- хромосоми.

Icнyючi до тепер1шнього часу науков1 даш не дозволяють виключити можли-В1сть часпшо!, чи, навпаки, рщшо! участт окремих хромосом в шдукованих раща-И1ею перебудовах. Проведений нами цитогенетичний анашз розподшу точок розр!шв хромосом при формуванш аберацш показав, що у вах обстежених групах хромосоми пошкоджувались пропорцшно !х довжини, а отже й вмкту ЦНК. Кореляцшний aнaлiз М1ж виявленою та очшуваною (з урахуванням цовжини) кшьюстю пошкоджень хромосом показав ¡снування прямого, сильного, цостов1рного зв'язку м1ж частотою пошкоджень хромосом та 1х довжиною.

Отримаш нами даш щодо пошкоджуваносгп юшзуючим опромшенням окремих хромосом в цшому узгоджуються з результатами дослщжень К.ОЬ1аи (1992), не у оаб, яга пережили атомне бомбардування в Xipociмi, виявлена лшшна залежшсть формування стабшьних аберацш вщ довжини хромосоми. Разом з там, К.Тапака (1983) зафжсував невипадковий розподш хромосомпих пошкоджень в н'мфоцитах периферично! кров1 ociб, що також пережили атомне бомбардування: 15, 18, 22 хромосоми пошкоджувались частнпе, 1, 2 та X - рщше. В нанпй робсш виявлена тенденщя до бшыпого чи меншого пошкодження деяких хромосом. Так, фомосоми 1, 3,12, 13, 14,21 (у лжвцщтор1в з ГПХ); 7,13,14, 17 (у потершлих на эб'ектах з транспортними ядерними енергетичними установками); 1, 7, 16, 17 (у пращвниюв ЧАЕС) мали тенденщю часташе пошкоджуватись рад^ащего, а фомосоми 6, 10, X ( у Л1квщатор1в та переопромшених на об'ектах з фанспортними ядерними енергетичними установками) - рщше.

Дослщження пошкоджуваносп юшзуючим випpoмiнювaнням окремих бeндiв фомосрм при формуванш стабшьних та нестабшьних аберащй показало, що

частота лошкоджених бендав та кшыасть розрив1в, ям локал1зувались в них, у век опромшених трупах значно перевшцувала контрольну (р < 0.001).

Незважаючи на те, що питом а вага пошкоджених бендав була досить низькою в пор1внянш ¡з загалыюю IX кшыастю, у век групах зареестровано бенди, в яких локатзувалось бшьше одного пошкодження, внаслщок чого середня кшыасть точок розрив1в на один пошкоджений бенд перевищувала 1. Бенди, яю найбшьш часто цошкоджувались юшзуючим опромшенням у обстежених век груг представлеш у таблищ 1. Найбшьш чутлив1 у опромшених оа'б до да радаавд бенди в контрольны груш практично не пошкоджувались.

Таблидя 1

Перелк найбшьш чутливих до юшзуючого выпромшювання бендав хромосом у

обстежених oci6

Обстежеш групи Бенди

Контроль —

Л!кв1датори каслщгав аварн на ЧАЕС Iq21, lq32,2q33, Зр21, 4q31, 5р15, 5q31,9q34,13q34

Потерпш на об'екгах з транспортними ядерними енергетичними установками 1р36,1р13,3p21,7pl3, 7q22,12q24, 13ql4, 14q24

Пращвники ЧАЕС lq21

Варто зазначити, що пщвшцену радючуппшеть деяких бендш хромосом вщ м1чали й iHHii автори. Так, бшьше пошкодження бенду lq21 зареестровано C.Lei та О.Каппа (1981) в дослщах in vitro, L.Barrios (1989) - беспосередньо шеля сеан ciB радютерапп та K.Buckton (1983) через 4 й бшьше роюв пicля опромшення хво рих спондилит. Бенд 7q22 зареестрований серед найбшьш пошкоджуваних ра даащею Y.Kano (1986), бенд 14q24 - K.Buckton (1983).

У Bcix обстежених групах бшьш чугливими до до радаацн були еухроматинон райони хромосом, в яких зареестровано в середньому 87.9% век пошкоджень. Т oci6, яю перехворши на гостру променеву хворобу, cnocrepiraiiacb статистич» бшыпа кшыасть пошкоджень св]'тлих бендав пор!вняно з контролем (р<0.05). Н виявлено icTOTHOi' pi3Hm_u М1Ж контрольною та хрошчно опромшеною групою (р: 0.05), хоча в останшй вщеоток пошкоджених евтгах бендав й був трохи вшцик Беручи до уваги, що 53-61% довжини геному е G-негативним (Tanaka К., 1983' можна вважати, що еухроматинов1 райони хромосом найбшьш пошкоджуються я у неопромшеному opraHi3Mi, так i пщ час до радааци. ■

Анашз розподалу точок розриив вздовж хромосом при формувашп стабшъни та нестабшьних аберацш у oci6 обстежених груп показав, що в середньому 10.53% пошкоджень локатзувалось в центромерних районах хромосом, а 21.8% в термщальних бенд ах. Пошкодження термшальних бендав у век експоновани

групах статистично перевшцувало кошрольш показники, що, певно, пов'язано з меншою ефекгившстю репаративних процесав в цих районах (Pellicia F., 1985).

Нами також проведено лор1вняння пошкоджуваносп бещцв з картованими онколопчними захворюваннями та без них. Пошкоджуватсть бендав без онко-патологц у контрольшй rpyni була дещо вищою, але статистично доспдарно не в1др1знялась вщ пошкоджуваносп бещцв з картованими онкозахворюваннями (р > 0.05). У персоналу ЧАЕС тенденцно до бшьшо! пошкоджуваносп мали бенди з картованими онколопчними хворобами, хоча ця р1зниця також не була статистично значимою (р > 0.05). У гостроолромшених на транспортних ядерних енергетичних установках та при лжвщаци наслщюв аварн на ЧАЕС пошкоджуватсть бенддв з картованою онкопатолопею статистично достов1'рно пере-вищувала цей показник для бендав без не! (р < 0.05 в обох трупах). Хоча в oci6, яю перехворши на I IIX, на момент обстеження онколопчна патолопя не виявлена, це заслуговуе на особливу увагу в зв'язку з там, що пщуковаш юшзуючим onpoMi-ненням аберадл хромосом можутъ обумовити генетичш мехашзми л виникнення: активацда протоонкогешв, шактивацш cynpecopiB онкогешв, шактивацио та пош-кодження гешв репарадп' та гешв регулятор1'в клггинного циклу (Hagman L., 1994).

Таким чином, проведений анашз розподшу ¡ндукованих рад1ащею розрив1В серед хромосом та i'x бендцв показав, що хромосоми пошкоджуються пропорщйно свои! довжиш, а отже, й вмкту ДНК. Бшып чутливими до дн рад1ацп е G-негативш бенди хромосом. При гострому опромшешл у високих дозах пошкод-жувашсть бещцв з картованими онкозахворюваннями перевищуе пошкод-жyвaнicть шших бендав.

висновки

У лгквщатор1в наслщюв аварл на ЧАЕС, що перехворши на гостру променеву хворобу, через 8 роюв шсля опромшення р1веяь аберацш хромосом (41.97±2.47 на 100 клшш) статистично доспшрно перевищував контрольний в основному за рахунок аберацш стабшьного типу, яю складали 89% вщ загально! юлькосп поппсоджень хромосом .

У oci6, що зазнали гострого рашашйного впливу 27 роюв тому на об'ектах з транспортними ядерними енергетичними установками та перехворши на гостру променеву хворобу, виявлено значний залишковий цитогенетичний ефект на piem 26.28+1.93 на 100 юитин за рахунок шдвищено! частота транслокованих, деля-тованщ i кшьцевих хромосом та нормашзацло пулу циркулюючих л1мфощтв по дицентрикам, ршень яких статистично достов1рно не перевшцував контрольний.

У пращвшшв Чорнобильсько! АЕС, яга зазнають хротчного опромшення юшзуючою рад1ацдею, зареестровано шдвищення загально! частота аберацш до 14.81±1.58 на 100 клггин за рахунок пошкоджень хромосомного типу. Виявлена кумулящ'я транслокованих хромосом та шверсш. Процес ел1мшацл дицентричних

та центричних кшьцевих хромосом супроводжувався шдукщею нових пошкод жень цих тишв.

4. Використания при ретроспективному цитогенетичному обстеженш диферен щйного G-забарвлення метафазних хромосом у 5 pa3iB покращуе виявлення ста бшьних MapKepiB ди радаацп в пор1внянш з рутинним анашзом, що значно щдви щуе точшсть дослщжень та дае можлншсть отримати об'ективш даш щодо стан; хромосомного апарату у вщдалеш строки шсля гострого та при хрошчному опро мшены. Виявлення нестабшьних MapKepiB да paaiauiï не мае статистично îctothc pi3HHui при рутинному та диференцшному цитогенетичних обстеженнях.

5. При опромшенш людини хромосоми пошкоджуються в залежносп вщ дов жини, а отже BMicry ДНК в них. Еухроматинов! бенди хромосом найбшын чутлш до до paflianiï. При гострому опромшеши у високих дозах пошкоджувашсть бен дав з картованими онколопчними хворобами перевшцуе пошкоджувашсть ¡нши бендав.

СПИСОК ПРАДЬ, ОПУБЛ1КОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦЦ

1. Пилинская М.А., Шеметун Е.В., Шеметун A.M. Радиоиндуцированные цитогенс тические маркеры, обнаруженные через 8 лет после аварии на ЧАЕС при различ ных способах анализа препаратов метафазных хромосом у лиц, перенесши острую лучевую болезнь// Цитология и генетика.- 1995- Т.29, N 5.-С.З-11.

2. Шеметун О.В. Пшнська М.А. Виявлення стабшьних та нестабшьних MapKepiB р; дiaцiйнoï да у oci6, що зазнають хрошчного опромшення, за допомогою метод1 рутинного та диференцшного забарвлень метафазних хромосом// Цитолопя генетика,- 1998. - Т.32, N 1,- С. 31-36.

3. Шеметун О.В. Частота хромосомних аберацш в шслячорнобильський перюд oci6, якц мешкають у mîctî Киев1//Цитолопя i генетика,- 1998. - Т.32, N1.- С. 36-41

4. Шеметун О.В., Скалецький Ю.М. Ретроспективний цитогенетичний аналп pafli; щйно шдукованих пошкоджень хромосом л1мфоци-пв перифер1йно1 кров1 oci6, m перехворши на гостру променеву хворобу// Проблеми еколопчно! та медичн( генетики i юишчно! ¡мунологи. -1997. - Ктв-Луганськ. - 1997. - В.З. - С. 201-206

5. Шеметун О.В. Раддашйно^ндуковаш пошкодження хромосом у вщдалеш строк шсля опромшення// MaTepiarua 3-го HayK.CHMno3iyMy '^агностика та профшакп ка негативних наслщив радацй".-К.; IEP НЦРМ АМН Укршни.-1997. - С.285-28';

6. Ретроспекгивне цитогенетичне обстеження вшськовослужбовщв, що перенесл гостру променеву хворобу/ Ю.М.Скалецький, А.В.Рожков, О.В.Шемету В.Ф.Струк// Матер1али 1 наук.-практ.конф. "Актуальш проблеми вшськово! мед] цини".- К.: BMI.- 1995. - С.183-184.

7. Шеметун O.B. AHani3 радаошдукованих хромосомних аберацш стабшьного : нестабшьного thiiîb у л1квщатор1в наслщюв авари на ЧАЕС// Тези доп. 2 з'1з; мед. генетиюв Украши,- Льв1в: ЛМ1МОЗ Украши,- 1995.- С.146-147.

Шеметун О.В. Хромосомт маркери дп рад'тци у вщдалет строки теля гострого та при хрошчному опромшенш людини. - Рукопис.

Дисертащя на здобутгя наукового ступеня кандидата медичних наук 31 спещальносп 03.00.15 - генетика (медичш науки).- Украшський науковий ппешчний центр МОЗ Украши, Кшв, 1998.

Дисертащя присвячена питаниям ретроспективного встановлення пошкоджуючо! дп юшзуючого випpoмiнювaння на генетичний апарат людини. Встановлена частота та сшввщношення стабшьних та нестабшьних маркер1в да радааци у вщдалет строки гасля гостро! променево! хвороби та при хрошчному эпромщенш людини. Показано, що використання диференцшного О-забарвлення фомосом в 5 раз покращило точисть виявлення стабшьних маркер1в дц раддаци в юр1внянн! з рутшшим анал1зом. Досл1джено розподш радаащйно-шдукованих юшкоджень в кар1отип1 опромшених оЫб i визначип найбшьш чуглив1 до дп ошзуючого опромшення бенди хромосом.

Kлючoвi слова: ¡он1зуюче випромшювання, хромосомш маркери, бенди, зутинне та О-диференщйне забарвлення.

Шеметун Е.В. Хромосомные маркеры действия радиации в отдаленные :роки после острого и при хроническом облучении человека. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по пециальности 03.00.15- генетика (медицинские науки).- Украинский научный игиенический центр МЗ Украины, Киев, 1998.

Диссертация посвящена вопросам ретроспективного выявления ювреждающего действия ионизирующего излучения на генетический аппарат еловека. Установлена частота и соотношение стабильных и нестабильных [аркеров действия радиации в отдаленные сроки после острой лучевой болезни и ри хроническом облучении человека. Показано, что использование ифференциального О-окрашивания хромосом в 5 раз повысило точность ыявления стабильных маркеров действия радиации по сравнению с рутинным нализом. Исследовано распределение радиационно-индуцированных овреждений в кариотипе облученных лиц и определены наиболее увствительные к действию ионизирующего облучениия бенды хромосом.

Ключевые слова: ионизирующее излучение, хромосомные маркеры, бенды, утинная и О-дифференцированная окраска хромосом.

Shemetun E.V. Radiation-induced chromosome markers in delayed termi after the acute and chronic human exposure.-Manuscript.

The dissertation for a candidate's degree in Medicine, speciality 03.00.15 - genetic: (medical science). - Ukrainian Scientific Hygienic Center of Ministry of Health Care o Ukraine, Kyiv, 1998.

The dissertation is devoted to establishing chromosome damages in delayed term after human exposure. The frequencies and rates of stable and unstable radioinducei cytogenetic markers in delayed terms after the acute radiation sickness or chroni' human exposure had been determined. Detection rate of stable aberrations b; conventional staining vs. G-banding was 0.20. Breakpoints distribution in the karyotype of persons exposed to ionising radiation were investigated and the chromosomes band most sensitive to radiation had been established.

Key words: radiation, chromosome markers, chromosomes bands, convention* staining, G-banding.