Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Медико-генетические последствия многолетних ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Медико-генетические последствия многолетних ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

УДК 575.24:616-053.1-007 На правах рукописи

/

РГБ /ОД

' г ^т 2000

Святова Гульнара Салаватовна4

МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ МНОГОЛЕТНИХ ЯДЕРНЫХ ИСПЫТАНИЙ НА СЕМИПАЛАТИНСКОМ ПОЛИГОНЕ

03.00.15 - Генетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва 2000 г.

Работа выполнена в Республиканское научно-исследовательском центре охраны здоровья матери и ребенка Агентства Республики Казахстан по делам здравоохранения

Научные консультанты: член-корр. РАМН, доктор мед. наук, проф.

ЛазюкГ.И.

доктор мед. наук, проф. Каюпова H.A.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Чеботарев А.Н.

доктор медицинских наук Асанов А.Ю.

доктор медицинских наук, профессор Казанцева JI.3.

Ведущая организация:

Российская медицинская Академия последипломного образования Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится « 5» 2000 г. в_часов на

заседании Диссертационного совета Д-001.16.01 при Медико-генетическом научном центре РАМН по адресу:

115478 Москва, ул. Москворечье, 1

Автореферат разослан «_»_2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор биологических Л.Ф.Курило

наук, профессор

P'lS.s-fa). О

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1.1. Актуальность проблемы Проблема влияния ионизирующей радиации на здоровье человека приобретает все больший научно-практический интерес в условиях растущего применения источников излучения в промышленности, атомной энергетике, широкого использования в медицине и военной промышленности. Кроме того, растет обеспокоенность ученых и общественности последствиями испытаний ядерных зарядов на СИП, на Новой Земле, в Неваде (США), на атолле Мор-руа (Франция), Лобноре (Китай). Актуальность подобных исследований определили и трагические уроки Чернобыля, которые подняли комплекс социальных и радиационно-экологических проблем, неотъемлемой частью которых стали и радиационно-генетические последствия атомной катастрофы.

Представленные в научной литературе многочисленные данные о влиянии ионизирующего излучения на организм животных и человека носят неоднозначный, а подчас противоречивый характер. Патогенетические механизмы и линейная зависимость повреждающих эффектов больших доз ионизирующего излучения на организм человека считаются доказанными (Дж.Нил, 1981; В .А.Шевченко, l989;U.Ehling, 1991;EJ.HalI, 1972; UNSCEAR, 1994).

Несмотря на успехи отечественных и зарубежных ученых, до сих пор нет единого мнения о воздействии малых доз радиации, с которыми население контактирует в повседневной жизни, на генетическое здоровье человека. Более того, до настоящего времени остается дискутабельным вопрос определения самого понятия "малыедозы" (Д.М.Спитковский, 1995).

Существует экспериментально подтвержденная точка зрения, что поступление радионуклидов, даже в малых дозах, приводит к развитию радиационного поражения, вызывающего эндокринные и иммунологические нарушения, увеличение частоты соматических мутаций, в том числе, рост числа заболеваний лейкозами и другими неопластическими процессами (М.А.Лягин-ская, 1983; Ю.И.Москалев, 1991; J.V.Nell, 1981; W.J.Schull et al, 1981; Summary report, WHO, 1995), а также нарушение репродукции (В.А.Гурьева, 1996; Б.Н.Ильин с соавт., 1991; Little J., 1993; M.Otake et al., 1984; E.B.Rüssel, 1986). Вместе с тем, как считают эксперты группы ВОЗ (1985, 1994) и Международной Комиссии по изучению биологических эффектов ра-

диации (ВЕ1К V, 1990; ТЖ8СЕА11, 1994), в настоящее время отсутствуют прямые доказательства риска индуцирования неопухолевых заболеваний при низких дозах облучения, в связи с чем, общепризнанными радиационными маркерами являются лишь канцерогенные и генетические нарушения.

До настоящего времени открытым остается вопрос о биологических эффектах хронического ионизирующего излучения. Если ряд ученых (Ю.Я.Кер-кис, 1977;С.П.Ярмоненко, 1996) отмечают, что при прочих равных условиях наиболее неблагоприятным, в плане углубления биологического эффекта, является постоянное длительное воздействие радиации, то по мнению других, в ответ на хроническое действие малых доз облучения в организме происходят процессы адаптации к новым условиям без значительных нарушений функции, что связываютс процессами репарации и включением компенсаторных механизмов (И.Я.Василенко, 1993; И.В.Филюшкин, 1997; М.СЛопег & а1., 1995; Т.ВХискеу, 1990). :

В связи с отсутствием убедительной теории, объясняющей генетические эффекты ионизирующего облучения, результаты многочисленных популяци-онных исследований носят неоднозначный, а подчас противоречивый характер и справедливо критикуются в научной литературе за ряд имеющихся методических погрешностей (Р.Апс1геи', 1995; Е.В.11шзе1,1986). Так, исследования 50000 новорожденных, облученных внутриутробно в Хиросиме и Нагасаки, не обнаружили различий в частоте врожденных пороков развития (ВПР), мертворождений, самопроизвольных прерываний беременностей, кроме повышенной частоты микроцефалии и снижения интеллекта у детей, облученных антенатально на 8-15 неделях беременности (ЯЛ^.МШег е! а1., 1992; М.01акее1 а!., 1984). В то же время, широкомасштабные исследования лиц, пострадавших в результате атомных аварий в Ханфорде, Селафильде, на Маршалловых островах (Е.Р.СгопкНе е1 а1, 1995; М.1Х}агс1пег е1 а1., 1990; Е^-ШЬей, 1990; М.Р.Ш1е, 1990; Р^ткИ, 1986), а также получавших радиотерапию или профессионально контактирующих с источниками радиации, не установили отчетливого отрицательного влияния ионизирующей радиации на генетический аппарат облученных.

Медико-генетические исследования популяций, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС (Г.И.Лазюкссоавт., 1988; 1990; Бочков Н.П. ссоавт.,

1996), в южных районах Гомельской области обнаружили повышение частоты рождения детей с ВПР, часть которых может быть следствием мутагенного влияния радиации. Вместе с тем, эпидемиологические исследования, проведенные в США, Индии, Бразилии, ЧССР в регионах с повышенным естественным радиационным фоном не дали определенных доказательств связи между возникновением генетических повреждений и влиянием повышенного уровня естественного фонового ионизирующего излучения (K.Rosse, 1982; M.Sohrabi, 1990; C.M.A.Sunta, 1990; R.Yelow, 1981).

Одной из основных причин противоречивости полученных результатов при популяционной оценке генетических радиационных эффектов, помимо сложности исследований и методических погрешностей, являются особенности радиационной обстановки, комбинированное влияние многих факторов и т.д. В этой связи, ряд трагических особенностей Семипалатинского испытательного полигона (СИП), а именно: острое многократное и хроническое облучение в больших и малых дозах, практически полное отсутствие дезактивации территории и замены продуктов питания, густонаселенность при низком социально-экономическом статусе региона, создали уникальные условия для изучения длительного влияния определенных доз радиации на состояние здоровья населения (С.Б.Балмуханов, 1998; Г.К.Кошпесова с соавт., 1997; WHO, 1998), что не имело место ни в одном из обследованных ранее регионов. Кроме того, особый "секретный" статус Семипалатинского региона привел к тому, что основная часть сельского населения проживает в населенных пунктах, не подверженных урбанизации, с минимально выраженными агроэкологическими факторами на территориях, подвергшихся в 19491963 гг. максимальным, по сравнению с другими регионами, дозам облучения. Все вышеизложенное создало уникальные условия «клинического эксперимента» для изучения прямого и пролонгированного в последующих поколениях воздействия радиации с незначительным сочетанием с другими неблагоприятными факторами.

СИП является одним из потенциальных источников радиационного поражения для населения Республики Казахстан, который за время своей деятельности оказал отрицательное влияние на эколого-гигиеническую и медико-социальную обстановку в ряде прилегающих регионов Казахстана и России.

В течение 40 лет сотни наземных, воздушных и подземных взрывов привели практически к тотальному загрязнению радиоактивными продуктами территорий Восточно-Казахстанской, Павлодарской и Карагандинской областей и Алтайского края России; около 1,5 миллиона человек подверглись острому, многократному и хроническому воздействию, в основном, малых доз ионизирующего излучения. После закрытия полигона и прекращения испытаний ядерного оружия перед учеными, естественно, возник вопрос об объеме и характере ущерба, нанесенного полигоном биологическим объектам и здоровью населения.

Многочисленными исследованиями (Б.Атчабаров,1997; С.Б.Балмуханов, 1998; Б.И.Гусев, 1994; Л.П.Дегтярева, 1996; М.Ж.Еспенбетова, 1994; Г.З.Искакбаева, 1992; Г.Б.Рахымгалиева, 1995; Г.К.Раисова, 1998; А.Ф.Цыб, 1990; Н.Ж.Чайжунусова, 1993, 1997;) установлены неспецифические и специфические медицинские эффекты радиационного воздействия на население прилегающих регионов, обнаружены соматические нарушения, которые выражаются в угнетении иммунитета и гемопоэза, вегето-сосудис-той дистонии с преобладанием сосудистых реакций, повышении в 2-3 раза онкозаболеваемости, в частности, увеличении рака щитовидной железы, отмечены повышение частоты суицидов, умственной отсталости и болезней поведения в пострадавших регионах.

Наряду с этим, как отмечают эксперты ВОЗ (1998), практически полностью отсутствует информация о медико-генетических последствиях многолетней деятельности СИП, включая частоту ВПР и хромосомных аберраций, и настоятельно рекомендуют направить усилия на медико-генетический мониторинг и внедрение генетических регистров ВПР в Семипалатинском регионе.

Актуальность подобных исследований диктуется необходимостью принятия медико-социальных научно-обоснованных мер по широкомасштабному внедрению региональной скрининговой программы профилактики медико-генетических последствий в популяциях, пострадавших в результате деятельности Семипалатинского испытательного ядерного полигона.

1.2. Цель и задачи исследования:

Цель исследования: изучить медико-генетические последствия длительного воздействия ионизирующей радиации в условиях региона влияния Семи-

палатинского ядерного полигона и разработать региональную систему мер по снижению неблагоприятного воздействия радиации на генетическое здоровье населения.

Задачи исследования:

1. Разработать систему популяционной оценки генотоксического влияния экологических факторов и создать математическую модель расчета генетической отягощенное™ популяций на основе информативной значимости биологических маркеров хронического радиационного воздействия.

2. Выявить особенности основных генетико-демографических и популя-ционных параметров, влияющих на величину и спектр генетического груза в сельских популяциях, прилегающих к Семипалатинскому ядерному полигону.

3. Определить частоту, динамику и структуру врожденных пороков развития в тестируемых популяциях, как маркеров генотоксического состояния окружающей среды.

4. Изучить возможные мутагенные и тератогенные эффекты ионизирующего излучения в пострадавших популяциях на основе анализа вновь возникших хромосомных мутаций и частоты "индикаторных" форм врожденных пороков развития.

5. Описать частоту и структуру радиационно-индуцированных хромосомных аберраций, провести сравнительный анализ показателей нестабильности хромосомного аппарата человека в популяциях сразличным уровнем загрязненности радионуклидами.

6. Разработать и внедрить телематическую информационную систему "Национальный Генетический Регистр Республики Казахстан" для осуществления общенационального мониторинга врожденных пороков развития, как объективных индикаторов генотоксического влияния экологических факторов.

7. Разработать принципы управления профилактикой перинатальной заболеваемости и смертности, связанных с генетическими нарушениями у населения, пострадавшего от многолетних ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне.

1.3. Научная новизна и практическая значимость:

Научная новизна:

Созданная рациональная система оценки генотоксичности окружающей

среды и использование надежных биологических радиационно-индуцирован-ных маркеров позволили оценить генетические эффекты длительного воздействия больших и малых доз ионизирующего излучения. Показано повреждающее влияние многолетней деятельности СИП на генетическое здоровье населения районов чрезвычайного и максимального радиационного риска, выявлены мутагенные и тератогенные эффекты длительного воздействия ионизирующего излучения, проявляющиеся в высокой частоте радиационно-ин-дуцированных хромосомных аберраций и увеличении частоты «индикаторных» форм ВПР, а именно: синдрома Дауна, МВПР, РГ±Н.

Выявлены линейные временные тренды роста частоты врожденных пороков развития «строгого учета» (ВПР СУ) в двух последующих поколениях облученных лиц после наземных ядерных испытаний в 1949-1963 гг. Установлена высокая корреляционная связь их частоты с величиной эффективной популяционной дозы облучения и менеезначимое влияние основных популяцион-но-генетических параметров (коэффициент инбридинга, индекс эндогамии и т.д.).

Впервые методами популяционной генетики описана генетико-демогра-фическая структура и ее динамика сельских популяций Республики Казахстан. Наибольшая генетическая изолированность обнаружена в популяции Абайского района, о чем свидетельствуют высокие показатели индекса эндогамии, коэффициента инбридинга, положительной брачной ассортативности и низкие показатели миграций, что способствует увеличению генетического груза населения, и в первую очередь, аутосомно-рецессивной патологии.

Проведен анализ нестабильности хромосомного аппарата человека в популяциях, испытывающих длительное дополнительное воздействие ионизирующей радиации, обнаружена высокая частота и характерный спектр ради-ационно-индуцированных хромосомных аберраций, являющихся объективными биологическими маркерами радиационного мутагенного воздействия.

Оценена информативная значимость ряда генетических маркеров, на базе которых создана математическая модель расчета бальных оценок для анализа генетической отягощенности популяций с различным воздействием факторов окружающей среды.

Научно-практическая значимость:

На модели нескольких сельских популяций, прилегающих к СИП, разра-

ботан и использован комплексный подход популяционной генетики для получения характеристики медико-генетической и экологической ситуации в исследуемых регионах, определена значимость отдельных факторов популяционной динамики в формировании генетического груза.

Научно-практическая значимость работы состоит в усовершенствовании методологических подходов и методических приемов анализа и оценки медико-генетических последствий путем использования собственной методики тестирования экологически неблагоприятных сельских популяций и метода "активного выявления пробандов с ВПР", а также в использовании надежных генетических маркеров мутагенного и тератогенного эффектов хронического радиационного облучения.

Впервые получена информация о динамике, частоте и структуре ВПР и хромосомных болезней в двух поколениях населения Семипалатинского пе-

гиона, явившаяся основой для составления генетических регистров исследуемых районов, что обеспечит диспансеризацию отягощенных семей и помо-, жет разработать необходимые мероприятия по снижению частоты экопатоло-гии в тестируемых популяциях.

Разработан и внедрен Национальный Генетический Регистр РК(НГР РК) (Приказ Министерства здравоохранения № 390 от 7 августа 1997 г.), который представляет собой информационную технологию, реализованную на современных компьютерных программах сбора, обработки, хранения и анализа информации и является первой телематической общенациональной информационной базой данных в области здравоохранения в Республике Казахстан. Система долговременного проспективного мониторинга ВПР позволяет не только своевременно оценить генотоксическое влияние окружающей среды, определить величину и структуру перинатальной заболеваемости и смертности, но и будет способствовать снижению величины генетического груза и разработке основ национальной демографической политики по улучшению репродуктивного и генетического здоровья населения Казахстана.

Научно обоснована и практически подтверждена необходимость внедрения региональных скрининговых программ профилактики и пренатальной диагностики генетических нарушений плода не только у женщин, подвергшихся радиационному облучению, но и их потомков, проживающих на при-

легающих к СИП территориях. Разработана организационная модель регионального управления профилактикой перинатальной заболеваемости и смертности, связанных с генетическими нарушениями, включающая дифференцированный объем проводимых мероприятий, этапы контроля качества и критерии оценки эффективности их выполнения. Реализация предлагаемой модели позволит снизить частоту рождения детей с врожденными и наследственными заболеваниями не менее, чем на 30-40% и даст значимый социально-экономический эффект.

Результаты исследований и основные рекомендации, вытекающие из них, легли в основу итогового документа для 53 Генеральной Ассамблеи ООН по оценке медицинских последствий деятельности СИП, вошли в Государственную программу "Здоровье народа", Правительственную программу "Женщины и дети Казахстана" (1998 г.).

1.4. Положения, выносимые на защиту:

1. Рациональная система популяционной оценки генотоксического влияния экологических факторов, основанная на степени информативной значимости биологических маркеров хронического радиационного воздействия, позволила создать математическую модель оценки генетической отягощен-ности популяций сразличным уровнем загрязнения радионуклидами.

2. Повреждающее влияние многолетней деятельности СИП на генетическое здоровье населения районов чрезвычайного и максимального радиационного риска проявляется в высокой частоте радиационно-индуцированных хромосомных аберраций и увеличении частоты некоторых «индикаторных» форм ВПР, а именно синдрома Дауна, МВПР, РГ±Н.

3. Линейные временные тренды роста частоты ВПР СУ и высокая корреляционная связь их частоты с величиной эффективной популяционной дозы облучения и менее значимое влияние основных популяционно-генетических параметров.

4. Нестабильность хромосомного аппарата человека в популяциях, испытывающих длительное мутагенное воздействие ионизирующей радиации, проявляющаяся высокой частотой и характерным спектром радиационно-индуцированных хромосомных аберраций.

5. Созданная и внедренная телематическая система «Национальный Гене-

тический Регистр РК», позволяющая получить «базовые» частоты ВПР, определить их структуру и вклад в показатели перинатальной заболеваемости и смертности и осуществить проспективный мониторинг ВПР для контроля генотоксического состояния окружающей среды.

6. Разработанная организационная модель регионального управления профилактикой перинатальной заболеваемости и смертности от генетических нарушений, включающая дифференцированный объем проводимых мероприятий, определенные этапы контроля качествам критерии оценки эффективности их выполнения, что позволит снизить частоту рождения детей с ВПР не менее чем на 30-40% и даст значимый социально-экономический эффект.

1.5. Апробация работы:

Результаты диссертационных исследований были доложены на 11 Центрально-азиатских и республиканских научно-практических конференциях и 9 Международных Конгрессах, в том числе на:

1. Первом Российском съезде медицинских генетиков (г.Москва, 1994).

2. Республиканских научно-практических конференциях акушеров-гинекологов (г.Алматы, 1997;г.Шымкент, 1997; г.Павлодар 1997).

3. Республиканских научно-практических конференциях генетиков «Генетические последствия влияния многолетних ядерных испытаний на СИП на организм человека и окружающую среду» (г.Алматы, 1997); «Профилактика врожденных и наследственных заболеваний в экологически неблагоприятных регионах» (г.Алматы, 1998).

4. V Республиканском съезде акушеров-гинекологов (г.Кзылорда, 1997).

5. III Международном Конгрессе педиатров тюрко-язычных стран (г.Алматы, 1997).

6. 1-ой Международной конференции «Роль и место профилактической медицины в охране здоровья народа» (г.Алматы, 1997).

7.1-ом Международном экологическом Конгрессе «Выживание человека и планеты Земля» (г.Алматы, 1997).

8. Первой Центрально-азиатской научно-практической конференции «Медико-генетическая информация и современные информационные технологии» (г.Алматы, 1998).

9. Международной конференции Европейского Союза "Евразия Онлайн-

98" (г.Алматы, 1998).

10. Международном Конгрессе акушеров-гинекологов "Актуальные проблемы репродуктологии" (г.Алматы, 1999).

11.14-ом Международном Конгрессе Ассоциации генетиков (г.Нюрнберг, 1999).

12. 2-ом Международном Конгрессе Европейской Ассоциации цитогене-тиков (г.Вена, 1999).

1.6. Публикации результатов исследования: Разработанные методические подходы и полученные результаты используются в преподавании на республиканских курсах тематического усовершенствования врачей акушеров-гинекологов и медицинских генетиков. Научные результаты проведенных исследований изложены в 56 печатных работах, 2 информационных листках. По материалам исследования подготовлены и изданы 3 методические рекомендации и 2 практических руководства, которые широко используются акушерами-гинекологами и врачами-генетиками республики.

Разработан и внедрен во всех регионах Республики Казахстан «Национальный Генетический Регистр РК» (Приказ Министерства здравоохранения РК № 390 от 7 августа 1997 г.), являющийся первой телематической общенациональной информационной базой данных в области здравоохранения в Республике Казахстан.

1.7. Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 230 страницах, содержит введение, обзор литературы, 5 глав собственных исследований, заключение, выводы, практические рекомендации и список использованных источников литературы, содержащий 418 отечественных и зарубежных источников. Работа иллюстрирована 37 таблицами, 16 рисунками и имеет 3 приложения.

1.8. Связь диссертации с планом НИР: Выполнение диссертационных исследований проводилось в рамках Государственной Программы «Влияние неблагоприятных экологических факторов на репродуктивную функцию женщин и состояние здоровья потомства» (№ гос. регистрации 0198РК00275).

Все научные результаты, представленные в работе, получены автором

лично. Экспедиционные выезды,разработка методологических и методических подходов, популяционно-эпидемиологические исследования, изучение архивных материалов, научный анализ и интерпретация лабораторных данных, разработка региональных принципов управления перинатальной заболеваемостью и смертностью проведены автором самостоятельно, кроме зко-лого-радиационной характеристики, которой занимались несколько научно-исследовательских отечественных и зарубежных институтов и Международных организаций, на которые автор делает ссылки.

Диссертант благодарен авторской группе за активное сотрудничество в создании и внедрении «Национального Генетического Регистр РК», старшему научному сотруднику Абильдиновой Г.Ж. за проведенные цитогенетичес-кие исследования,

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Для решения поставленных задач обследованы популяции наиболее загрязненных радионуклидами территорий Абайского (22,8 тыс.чел.) и Бескара-гайского (30,2 тыс.чел.)районов Восточно-Казахстанской области, относящихся к зоне чрезвычайного и максимального радиационного риска. В качестве сравниваемых изучены популяции Лебяжинского (23,1 тыс.чел.) и Майского (21,5 тыс.чел.) районов Павлодарской области; и Каркаралинского (46,3 тыс.чел.) и Егиндыбулакского (17,7 тыс.чел.) районов Карагандинской области, получивших меньшую эффективную эквивалентную дозу радиации и относящихся к зоне повышенного и минимального радиационного риска. В качестве контрольных регионов исследованы популяции Вишневского (32,3 тыс. чел.) и Кургальджинского (24,4 тыс. чел.) районов Акмолинской области, радиационный фон в которых не превышает показатели естественного фона. Общая численность обследуемого населения на 1 января 1997 г. составляла - 218,3 тысяч человек.

ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ И ОЦЕНКЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ И ОТЯГОЩЕННОСТИ ТЕСТИРУЕМЫХ ПОПУЛЯЦИЙ

На модели сельских популяций, прилегающих к СИП, применены усовер-шенствованнные нами методологические и методические подходы путем использования методики медико-генетического тестирования экологически неблагоприятных сельских популяций и метода "активного выявления пробан-довсВПР", основанные на использовании объективных генетических маркеров мутагенного и тератогенного эффектов хронического радиационного облучения.

Источниками получения генетико-демографической информации послужили: 851 записи актов о заключении браков районных отделов ЗАГС тестируемых популяций в 1964 г. и 859 браков, заключенных в 1994 г. Выбор временного интервала 30 лет обусловлен длиной поколения для выявления динамики формирования популяционной структуры. Использованы материалы Государственной статистической отчетности и Всесоюзных Переписей населения;.

Для анализа динамики, частоты и структуры ВПР изучены исходы 89 455 родов в тестируемых сельских популяциях, а также 23 151 родов в контрольных районах. Временной интервал охватывал период с 1969 по 1997 гг. Методом "активного выявления пробандов с ВПР» выявлено и зарегистрировано 956 ВПР, из них ВПР СУ - 432. В контрольных регионах выявлены 149 ВПР, в том числе ВПР СУ - 77. На все случаи ВПР заполнено специально разработанное "Извещение о новорожденном с ВПР», содержащее информацию о ребенке, родителях, отрицательных факторах в течение беременности и служебные отметки.

Цитогенетическое обследование культуры лимфоцитов периферической крови проведено (199б-1998г.): у 30 человек, проживающих в зоне чрезвычайного радиационного риска (8512 метафаз); 29 - в зоне максимального радиационного риска (8711 метафаз); 15 человек из района минимального радиационного риска (7740 метафаз); 25 человек из контрольного региона (8697 метафаз). Всего проанализировано 33660 метафазных клеток: 24963 - в тестируемых и 8697 в контрольных регионах. Обследуемые не имели контак-

тов с известными либо предполагаемыми мутагенами, за исключением ионизирующей радиации и являлись уроженцами либо проживали в тестируемых районах не менее 15 лет.

Полученная в ходе экспедиционных исследований информация обрабатывалась методами, традиционно применяемыми в популяционной генетике. Статистическая обработка включала в себя вычисление средних величин и их ошибок, дисперсии, а также корреляционный анализ. Достоверность отличий оценивалась при помощи t-критерия Стьюдента и х-квадрата. Для установления статистической связи между анализируемыми параметрами проведен корреляционный анализ с расчетом коэффициентов корреляции и йх ошибок.

Для оценки динамики анализируемых показателей с учетом длины поколения человека принято следующее деление: I поколение-лица, родившиеся ; или жившие в период наземных испытаний на СИП 1949- 1963гг. и получившие максимальную эффективную дозу; II поколение - лица, родившиеся после прекращения открытых ядерных взрывов, III поколение - потомки лиц II поколения, родившиеся после прекращения ядерных испытаний на СИП, т.е. позднее 1989 года.

Исследование генетико-демографических параметров включало: анализ брачной структуры, возрастных и миграционных характеристик, брачной ассортативности, половозрастной структуры и т.п. Для анализа генетической подразделенности и изолированности тестируемых популяций использована модель изоляции расстоянием Малеко (G.Malecot, 1973), согласно которой зависимость коэффициента родства отрасстояния d апроксимируется формулой:

0(d)=ae*d (1)

Где 0(d)-средний коэффициент родства для пары индивидов, родивших-1 ся на расстоянии d, а - средний коэффициент родства в локальной популяции (т.е. 0 (0) = а), который в элементарной популяции зависит от ее эффективного размера и уровня иммиграции.

С использованием матриц миграций определен индексэндогамии, гамет-ный индекс популяций и коэффициент демографической миграции.

Сравнительный анализ и расчет частоты ВПР, их вклада в показатели

мертворожденное™, перинатальном и младенческой смертности проведен стандартными методами. Для анализа территориального распределения ВПР построена нерегулярная матрица, алгоритм которой состоит в реализации формулы:

Zu = £& £рГЧ - £рл ) е е

k-1 m-l4ti k-X, (2)

lk - расстояние от точек, попавших в зону влияния до заданного узла (i, j) в соответствующих единицах регулярной сетки. Матрица представляет собой географический тестируемый район Казахстана, изолинии соответствуют определенному значению анализируемого параметра.

Анализ временных характеристик основан нарегрессионном анализе вида: у = a t + b; где а и b -коэффициенты регрессии, t - время. Уравнение регрессии строилось по методу наименьших квадратов. Линия регрессии представляет собой не что иное, как линейный тренд - тенденцию в изменении изучаемого показателя. При этом b - есть смещение линии относительно нуля по - у, а = tg F, где F - угол наклона линии регрессии к оси х. Таким образом, угол F = arc tg а.

« Область

Область прогноза

k наблюдений

-л.

Для выравнивания динамических рядов минимизирована сумма квадратов отклонений исходных значений от аппроксимирующих в виде алгебраического полинома степени т:

42

г-1

LJt-o

-»min«

(3)

I - время, у1 - исходные наблюдения Дк - иском ые коэффициенты. Культивирование лимфоцитов периферической крови проводилось по стандартной методике, продолжительность которого составила 48-52 часов для

получения клеток первого митоза. Метафазные пластинки для учета хромосомных аберраций анализировались с помощью иммерсионной системы под микроскопом "Аксиоскоп" (Германия) при увеличении 100 х 1,25.Цитогене-тический анализ проводился на зашифрованных препаратах, от каждого обследуемого анализировалось не менее 200 метафазных пластин.

Для определения информативной значимости использованных генетических маркеров хронического радиационного воздействия на генетический аппарат человека проведено нормирование на соответствующие показатели контрольного района и приведение к единым относительным единицам по формуле:

_ ... X(i)-Xmin

77 (4)

Xmax-Xmin

Где: ха - абсолютные значения (истинные), хо -рассчитанные относительные, Xmax, Xmin - соответствующие максимальные и минимальные параметры по каждой категории.

••I

Полученньйг оценки информативной значимости используемых генетических маркеров позволили выделить районы с высокой, средней и низкой частотой медико-генетических показателей. Результатом предложенной математической модели явилось создание компьютерной программы «Генетический груз» в системе Excel, что предоставило возможность объективной оценки влияния различных факторов (генетические, популяционно-демогра-фические и экологические) на генетическую отягощенность условного района. Предложенный бальный метод оценки генетического груза популяций позволил унифицировать систему медико-генетического тестирования и выработать алгоритм проведения программ профилактики и пренатальной диагностики генетических нарушений.

Для оперативного анализа частоты, структуры ВПР, их вклада в показатели перинатальной заболеваемости и смертности создана и внедрена единая автоматизированная мониторинговая система в управлении СУБД Microsoft

Access 97.«Национальный Генетический Регистр Республики Казахстан» (НГР.РК), представляющая собой первую общенациональную телематическую систему в области здравоохранения.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Методические подходы к системе организации и проведению генетического мониторинга экологически неблагоприятных популяций .

Генетический мониторинг загрязнения окружающей среды представляет серьезную проблему в связи с отсутствием единой методики оценки медико-генетических последствий мутагенного и тератогенного воздействия экологических факторов. В этой связи, особое значение приобретают комплексные медико-генетические исследования, выполненные на единой методической основе в конкретных популяциях и направленные на изучение величины генетической отягощенности населения пострадавших районов в зависимости от степени экологического загрязнения.

Впервые на модели сельских популяций, прилегающих к Семипалатинскому ядерному полигону, использованы 6 методических принципов, рекомендуемых ВОЗ (1989) для исключения методических погрешностей при изучении популяционных генетических эффектов, что позволило получить объективные характеристики медико-генетической и экологической ситуации в исследуемых регионах. Не все эти элементы обязательно должны быть представлены в рамках одного эпидемиологического исследования, однако сложность популяционной оценки генетических радиационных эффектов и противоречивость имеющихся результатов диктовали необходимость не только четко соблюдать всерекомендуемыетребования, адаптировать их к местным условиям, но и использовать собственные методологические и методические подходы.

Отсутствие официальной системы выявления и регистрации нозологических форм ВПР у новорожденных на территории Республики Казахстан, низкий уровень развития сельского здравоохранения с его ограниченными возможностями диагностики ВПР, неполной регистрацией и отсутствием отчетности по учету ВПР сделали невозможным проведение анализа частоты и структуры ВПР классическим методом. В связи с чем, для более полной регистрации и исключения возможного пропуска случаев ВПР при использова-

ими ретроспективного метода учета, нами применен метод "активного выявления пробандов с ВПР", который был разработан в НЦМГ РАМН для выявления моногенных заболеваний и основан на использовании максимально возможного числа перекрывающихся источников получения необходимой информации. Помимо изучения архивов историй родов и развития новорожденных были проанализированы дополнительные источники информации районных детских и взрослых поликлиник и прежде всего: данные журналов инвалидов с детства и диспансерных больных, журналов врачебно-педагоги-ческих комиссий и ВТЭК, картотек областных диагностических центров.

Выявлено, что наибольшее число пробандов в тестируемых популяциях регистрируется в детских поликлиниках - 30,9%, вторым по значимости источником выявления ВПР является прозектура - 25,0% и ощутимая доля от общего числа пробандов выявляется уже в родильном отделении ЦРБ - 21,7%. Как и следовало ожидать, наименьшее число ВПР - 13,2-13,6% выявлено в специализированных учреждениях и областных консультативно-диагностических Центрах. Наряду с общим числом пробандов, доля лишь однократно регистрируемых случаев ВПР может служить мерой информативной значимости источника первичной регистрации. Обнаружено, что наибольшей информативностью обладают источники информации поликлинических учреждений ЦРБ, так, от 37,0% до 44,6% пробандов с ВПР впервые регистрируются именно здесь, а также детских прозектур (от 7,2 до 27,4%).

Оказалось, что ретроспективный анализ историй родов и протоколов па-тологоанатомических вскрытий, как метод выявления ВПР в "подверженных" сельских популяциях, позволяет выявить лишь 30,4-46,7% от общего числа зарегистрированных ВПР. Следовательно, при отсутствии метода «активного выявления и регистрации пробандов с ВПР» и использовании только стандартных источников информации, что имело место при обследовании городских популяций, большая часть ВПР - 53,3-69,6% осталась незарегистрированной.

Разработана рациональная система комплексной оценки генотоксичнос-ти окружающей среды, основанная на использовании объективных радиаци-онно-индуцированных биологических маркеров хронического ионизирующего облучения, какими являются хромосомные аберрации и некоторые ВПР,

состоящая из:

- анализа основных генетико-демографических параметров, влияющих на величину и спектр генетического груза тестируемых популяций;

- выявления динамики, частоты и структуры ВПР, как индикаторов мутагенного и тератогенного состояния окружающей среды;

- изучения частоты и .типов хромосомных аберраций и проведение биологической индикации генотоксических мутагенных эффектов;

Результатом предлагаемой программы явилось: разработка региональной программы профилактики и пренатальной диагностики врожденных и наследственных заболеваний.

Единая методика тестирования и подходов к интерпретации полученных результатов сделали возможным выявить медико-генетические последствия многолетней деятельности СИП.

Проведен анализ информативности использованных 12 генетических маркеров (частоты ВПР СУ, хромосомных аберраций), значения которых нормированы на соответствующие показатели контрольного района, что позволило определить вклад каждого из этих параметров в общую медико-генетическую ситуацию тестируемых популяций. Так, наибольшую диагностическую ценность имеет показатель частоты синдрома Дауна, его диагностический индекс максимален и составляет 17%, высокая информативность выявлена для индекса частоты хромосомных аберраций - 15% и МВПР - 15%. Как теоретически и ожидалось, диагностическая роль прочих генетических параметров в оценке радиационных повреждений оказалась значительно ниже и достигла 6-8%, наименьшую информативность имеют показатели общей частоты ВПР-2%.

Полученные оценки информативности каждого индикаторного популяци-онно-генетического параметра подтвердили возможность их использования в выявлении радиационных генетических последствий и сделали возможным создать прогностическую систему оценки генетической отягощенности популяций с различным уровнем воздействия экологических факторов.

На основании проведенного медико-генетического тестирования выделен комплекс наиболее информативных медико-генетических показателей, приемлемых для оценки состояния окружающей среды, являющихся просты-

ми в регистрации, объективными и измеряемыми количественно. Представлены 17 анализируемых параметров, включающих генетико-демографичес-кие показатели (1 -5), частоту отдельных форм ВПР (6-10) и различных типов хромосомных аберраций (11-17), определены их доверительные границы, позволяющие оценивать медико-генетическое состояние популяции, как благополучное (менее 13 баллов), умеренное (13-23) и чрезвычайное (23-30 баллов).

Результатом предложенной математической модели явилось создание компьютерной программы «Генетический груз» в системе Excel для расчета бальных оценок генетической отягощенности экологически неблагоприятных популяций, что позволило унифицировать систему медико-генетического тестирования и выработать алгоритм проведения программ профилактики и пре-натальной диагностики генетических нарушений.

Использование медико-генетических показателей генетического здоровья популяций позволяет провести экогенетическое районирование территорий, выделить отягощенные популяции, создать соответствующие региональные карты, более ценные по информационному наполнению, чем имеющиеся экологические карты на основе радиологического тестирования.

Анализ основных популяционных генетико-демографических параметров

Следует отметить, что учет только частоты ВПР, какой бы точности он не был, должен быть дополнен изучением основных генетико-демографических характеристик, позволяющих выявить популяционные механизмы распространения мутантных генов человека.

Методами популяционной генетики описаны основные генетико-демогра-фические характеристики и их динамика в сельских популяциях Республики Казахстан, в частности, исследованы брачная структура, уровень инбридинга, миграций, показатели репродукции и т.п. Анализ динамики основных возрастных демографических параметров в поколениях облученных лиц показал достоверное снижение среднепопуляционного возраста вступления в брак практически во всех тестируемых популяциях, что, несомненно, должно благотворно отразиться на величине генетического груза путем уменьшения частоты наследственных болезней, в первую очередь, возрастозависимой ауто-сомно-доминантной патологии.

Проведенная количественная и пространственно-географическая харак-

теристика динамики миграционных процессов тестируемых сельских популяций показала, что миграция в них незначительна и носит, в основном, брачный характер, причем отмечается достоверное снижение их интенсивности и дальности в третьем поколении облученных лиц. Анализ миграционных матриц показал, что формирование генофонда во втором и третьем поколении облученных лиц помимо вклада самих районов происходило, в основном, за счет притока генов из соседних районов Семипалатинской области и других прилегающих регионов Казахстана.

- Популяционно-генетический анализ брачной структуры обследуемых сельских популяций выявил наличие положительной брачной ассортативности по национальному признаку, особо выраженной в этнических малочисленных группах. Наличие отрицательной корреляции (в 1964 г. г]--0,53±0,15; в 1994 г. г2=-0,66±в, 18) подтверждает тот факт, что, чем меньше представительство национальной группы в популяции, тем выше ее стремление к заключению брака с лицом своей же национальности. Показано, что тестируемые популяции не являются однородными в силуобнаруженной их генетической подразделенности на ряд субпопуляционных единиц, изолирующим фактором которых является наличие положительной брачной ассортативности по национальному и территориальному признакам, а также дифференцированный уровень кровного родства.

Оценка уровня инбридинга в сельских популяциях Казахстана, полученная с помощью метода изоляции расстоянием Малеко, показала, что уровейь кровного родства в популяциях Бескарагайского и Вишневского районов невысок и в динамике практически не изменился; в 1964 году он составил 0,00026 в обоих популяциях, в 1994 году - 0,0003 и 0,00033, соответственно. Особого внимания заслуживает факт, что в Абайском районе уровень инбридинга в третьем поколении возрос практически в 2 раза, если в 1964 году его значения 0,00065 не имели различий с аналогичными показателями сравниваемых районов, других сельских популяций Казахстана и даже были ниже, чем в сельских регионах России (Е.К.Гинтер., А.Н.Петрин 1987), то в 1994 году он составил 0,0010 и приближается к уровню родства сельских популяций Средней Азии с длительно практикуемым инбридингом (Узбекистан -0,001009; Туркменистан - 0,002267) (Е.К.Гинтер с соавт., 1993; А.А.Ревазов

с соавт., 1984, 1983). Практически однонациональный состав и отсутствие процессов смешения, обнаруженные'тенденции к росту показателей коэффициента инбридинга от 0,00065 до 0,00103; индекса эндогамии от 55,56 до 67,88; а также снижение интенсивности и дальности миграций свидетельствуют о возрастании степени генетической изолированности Абайской популяции, что будет способствовать в дальнейшем накоплению груза аутосомно-рецессивной патологии.

Результаты проведенного популяционио-генетического исследования свидетельствуют, что генетико-демографические процессы в сельских популяциях Абайского, Бескарагайского и Вишневского районов складываются в результате взаимодействия двух противоположно направленных процессов: с одной стороны, наблюдаемые демографические тенденции - аутбридинг, межэтнические различия в плодовитости и смертности, миграции, снижение среднепопуляционного брачного возраста, являются генетически благоприятными и способствуют снижению частоты врожденных и наследственных заболеваний. С другой, длительное воздействие больших и малых доз ионизирующего излучения вследствие повышения радиоактивного фона могут привести к росту мутагенно индуцированных ВПР и хромосомных болезней; обнаруженные особенности демографических процессов, связанные с сохранением этнической эндогамии и определенной генетической изолированности, наиболее выраженные в Абайской популяции, могут способствовать повышению груза моногенных наследственных заболеваний, что и объясняет невозможность их использования в качестве биологических маркеров радиационного воздействия.

Частота и структура ВПР как маркеров тератогенного и мутагенного эффекта радиации в популяциях различного радиационного риска

Как свидетельствует обзор современной научной литературы, именно ВПР являются одним из наиболее надежных методов генетического мониторинга в силу высокой генетической обусловленности, вклада «новых» мутаций или тератогенных факторов в их происхождение, относительно высокой частоты в популяции и ярким фенотипическим проявлением, а также возможностью использовать ретроспективные данные практического здравоохранения без применения дополнительных методов исследования, и большей экономичностью по

сравнению с другими методами оценки генетического груза популяций.

Популяционно-генетический анализ 112606 исходов родов в тестируемых популяциях, охватывающий периоде 1969 по 1997 гг. позволил проследить временную динамику распространенности ВПР в районах различного радиационного риска. Наибольшая общая частота ВПР выявлена в сельских районах с наиболее высокой степенью загрязнения радионуклидами - Абайском и Бескарагайском районах ВКО - 18,08±0,07 и 13,32±0,10 на 1000 рождений, соответственно. В контрольных популяциях аналогичный показатель составил 6,44±0,14 на 1000 рождений.

В целом, даже самая высокая суммарная частота ВПР в районах чрезвычайного и максимального радиационного риска -15,9010,09 на 1000 новорожденных, оказалась почти в 1,4 раза ниже их распространенности в городских популяциях Казахстана-22,9 на 1000 рождений (Е.У.Куандыков, 1990). Наиболее значимыми причинами обнаруженных различий помимо экологических и генетико-демографических особенностей, по-видимому, являются -неоднозначные методические подходы; в частности, продолжительность времени наблюдения за ребенком, спектр учитываемых пороков, полнота их учета, объем выборки, квалификация врачей в плане постановки диагноза и т.п. В связи с чем, для исключения методических погрешностей анализ генетической отягощенности тестируемых популяций проведен по частоте отдельных ВПР СУ. Эти ВПР регистрируются без искажений ретроспективным методом и обусловлены высоким генетическим вкладом в их происхождение новых мутаций, что позволило избежать погрешностей в диагностике и получить объективную характеристику динамики их частоты.

Частоты отдельных форм ВПР СУ в популяциях различного радиационного риска представлены в таблице 1, из которой следует; что в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска имеется достоверное превышение суммарной частоты ВПР СУ - 6,47±0,11 на 1000 рождений, в том числе синдрома Дауна (1,45+0,11), МВПР (1,39+0,01) и РГ±Н (1,46±0,03) по сравнению с аналогичными показателями контроля (р<0,05). Статистически значимых различий в распространенности других форм ВПР СУ в обследованных районах по сравнению с контролем не обнаружено.

Выбор синдрома Дауна и МВПР в системе контроля за динамикой мута-

ционного процесса продиктован их ярким фенотипическим проявлением, высокой частотой встречаемости, возможностью получить сведения о их частоте по данным практического здравоохранения, достаточно высоким вкладом мутационной компоненты в их происхождение. Проведенный корреляционный анализ не обнаружил достоверной связи возраста матерей детей с синдромом Дауна, среднепопуляционного брачного возраста с частотой данной хромосомной патологии в тестируемых популяциях, что не подтверждает влияние возрастных популяционных характеристик на его распространенность.

Частота МВПР, мутационная компонента в этиологии которых составляет не менее 40-50%, во всех обследованных популяциях оказалась достоверно выше аналогичных показателей контрольных районов - 0,43±0,06 на 1000 новорожденных (р<0,05). Исключение составила распространенность МВПР в Майском районе - 0,50±0,20, которая практически не имела различий с контрольными популяциями (t=0,33; р>0,05). Наибольшая частота МВПР отмечена в популяциях, относящихся к зоне чрезвычайного и максимального радиационного риска - 1,39+0,01 на 1000 новорожденных. Такое увеличение частоты МВПР, происхождение которых рядом исследователей связывается с мутагенным и мутагенно-тератогенным воздействием, в сельских популяциях, получивших максимальные дозы облучения, свидетельствует о возможном комбинированном воздействии ионизирующего излучения на терминальные клетки родителей и влиянии дополнительных вредностей на внутриутробное развитие эмбриона.

Вместе с тем, необходимо отметить, что полученные частоты МВПР даже в районах, отнесенных к зоне чрезвычайного и максимального радиационного риска, оказались существенно ниже, чем аналогичные показатели радиоактивно загрязненных в результате аварии на ЧАЭС районов Белоруссии -2,64 на 1000 родов, Украины-3,75 на 1000 рождений, а также данных Международного регистра ВПР "EUROGAT" (Г.И.Лазюк с соавт., 1990; Т.И.Бужиевская с соавтр., 1993; EUROGAT, 1988). Возможным объяснением этому факту являются высокая степень диагностики, доступность инструментальных методов обследования, а главное, полное патологоанатомическое исследование умерших пробандов, в результате которого выявляются дополнительные ВПР, что невыполнимо в условиях сельского здравоохранения РК.

Таблица I

Частота и структура ВПР СУ в популяциях различного радиационного риска (на I ООО новорожденных)

ВПР' Чрезвычайного и максимального радиационного риска Минимального радиационного риска Прилегающие к СИП Контрольные районы Данные «ЕШОСАТ»

п %0 п %0 п %0 п %0 %0

Синдром Дауна 52 1,4510,11**: 29 0,54±0,08 81 0,91±0,06* 18 0,7810,01 0,70-1,40

Анэнцефалия 10 0,2810,09 5 0,09+0,15 15 0,17±0,08 2 0,0910,07 0,08-1,60

Спинномозговая грыжа 17 0,47±0,14 13 0,2410,21 30 0,34±0,10 7 0,30±0,02 0,10-0,70

Черепно-мозговая грыжа 3 0,0810,59 3 0,06+0,36 6 0,07±0,66 1 0,04±0,02 0,03-0,30

МВПР 50 1,39*0,01*» 38 0,7110,02* 88 0,98±0,06* 10 0,43±0,06 0,90-2,40

Атрезия пищевода 11 0,31±0,32 0 0 11 0,12±0,38 0 0 0,10-0,50

Атрезия кишечника 4 0,11±0,05 1 0,02±0,34 5 0,0610,24 2 0,09+0,02 -

Атрезия ануса 4 0,1110,16 6 0,11±0,30 10 0,11±0,24 4 0,17±0,04 -

Редукционные пороки 10 0,28±0,07 7 0,1310,04 17 0,1910,06 8 0,35±0,35 0,20-0,70

Полисиндактилия 8 0,22±0,21 21 0,3910,11 29 0,32±0,06 10 0,43+0,35 0,40-1,18

Расщелина губы 15 0,42±0,03* 13 0,2410,10* 28 0,31±0,05* 2 0,09±0,10 0,40-0,90

Расщелина неба 16 0,45Ю,01* 16 0,30±0,06 32 0,3610,12 4 0,1710,08 0,20-0,80

Расщелина губы и неба 21 0,59±0,12* 23 0,43±0,18* 44 0,49Ю,15* 2 0,0910,16 -

Ахондрогшазия 4 0,1110,02 4 0,07Ю,09 8 0,09±0,17 3 0,13Ю,04 -

Прочие модельные 7: 0,20±0,09 21 0,3910,05 28 0,3110,01 4 0,17Ю,12 -

Всего: 232 6,47±0,11** 200 3,73±0,05* 432 4,83Ю,01* 77 3,3310,10 -

Примечание:

* - различия с контролем достоверны (р<0,05)

* * - различия с контролем и районами минимального радиационного риска достоверны (р<0,05)

Территориальная распространенность ВПРСУ (на 1000 новорожденных) Б популяциях, прилегающих к Семшалагинскому полигону

Но, учитывая абсолютную идентичность состояния медицинского обслуживания во всех тестируемых районах, включая контрольные, можно подтвердить правомочность использования ВПР СУ (синдром Дауна, МВПР, РГ±Н) для проведения сравнительного анализа возможных повреждающих эффектов радиации на генетическое здоровье населения обследованных популяций.

Важно отметить, что в популяции наиболее загрязненного радионуклидами Абайского района обнаружена высокая частота микроцефалии - 0,77+0,05 на 1 ООО родившихся, которая большинством ученых и Международных организаций признана относительно специфическим маркером низкодозового внутриутробного облучения.

Для адекватной оценки генотоксичности окружающей среды эпидемиологические исследования частоты ВПР СУ должны иметь четкие пространственно-временные характеристики. Результаты анализа территориальной распространенности ВПР СУ в популяциях, прилегающих к СИП, приведены на рисунке 1. Построенная матрица представляет собой географическую карту тестируемых районов Казахстана, ограниченную широтами от 47 до 60 градусов и долготами от 68 до 82 градусов. Изолинии или линии одинакового уровня частоты ВПР СУ имеют нумерацию от 1 до 20, шаг линий среза для всех районов одинаков, следовательно, чем гуще изолинии, тем быстрее изменяется показатель и наоборот.

Как видно на рисунке 1, наивысшие показатели частоты ВПР СУ приходятся на юго-восточный район карты - Абайский, Бескарагайский и Лебя-жинский районы, в то время, как минимальные - на северо-западе, где располагается контрольный Кургальджинский регион. Представленная матрица свидетельствует, что основной пик частоты ВПР СУ обнаружен в районах, на территории которых располагается полигон, именно в популяциях, получивших максимальные дозы ионизирующего облучения.

Наибольший научный интерес представляет анализ динамики частоты ВПР СУ в популяциях, получивших различные дозы облучения, что позволяет получить объективную характеристику динамики и интенсивности мутационного процесса. Результаты анализа временных характеристик обнаружили достоверный рост частоты ВПР СУ в третьем поколении облученных

лиц практически во всех тестируемых популяциях, исключение составили показатели Майского и Каркаралинского районов минимального радиационного риска, где их частота незначительно снизилась.

Наиболее четкая тенденция к росту прослеживается для МВПР и синдрома Дауна, временные тренды которых проанализированы путем проверки значимости регрессионных коэффициентов Ь в уравнении: у = а I + Ь (где I -время) и коэффициентов корреляции переменных у (частота ВПР) и времени I. Построение временных трендов произведено на основе регрессионного анализа, регрессионные коэффициенты приведены в таблице 2.

Таблица 2

Регрессионный анализ линейной зависимости частоты ВПР СУ в популяциях различного радиационного риска

ВПР СУ

Популяции радиационного риска а ь У % роста

Чрезвычайного и максимального 0,48 0,51 13,47 48%

Минимального 0,09 2,16 4,77 9%

Контроль 0,27 0,93 5,79 27%

МВПР

Чрезвычайного и максимального 0,06 0,51 2,13 6%

Минимального -0,01 0,81 0,52 -1%

Контроль 0,04 -0,03 0,75 4%

Синдром Дауна

Чрезвычайного и максимального 0,12 •0,06 3,18 12%

Минимального 0,002 0,54 0,60 0,20%

Контроль -0,01 0,92 1,10 -1%

Динамика частоты синдрома Дауна в обследованных сельских популяциях представлена на рисунке 2. Как видно на рисунке, прослеживается четкая динамика роста - 12% - данной патологии в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска, в то время как показатели популяций, получивших при хроническом облучении малые дозы, практически не отличались от контроля и их рост составил 0,20%.

Динамика частоты синдрома Дауна (на 1000 родившихся) в тестируемых популяциях

годы

1 - Популяции чрезвычайного и максимального радиационного риска

2 - Популяции минимального радиационного риска

3- Контрольныепопуляции

Рисунок 2

В отличие от линейного, анализ полиномиального распределения частоты синдрома Дауна в тестируемых популяциях, представленный на рисунке 3, свидетельствует о снижении этого показателя в третьем поколении облученных лиц в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска и контрольных регионах. В менее загрязненных радионуклидами районах с 90-х годов отмечается незначительный рост частоты синдрома Дауна, которая, тем не менее, находится в пределах средних величин, характерных для популяций человека.

Анализ влияния возрастных популяционных характеристик на частоту болезни Дауна, географической приуроченности и временных тенденций предполагает возможное мутагенное влияние ионизирующей радиации на частоту нерасхождения 21 хромосомы в мейозе. Причиной мутаций хромосом в гаметах, вероятнее всего, явилось мутагенное влияние не малых, а больших доз ионизирующей радиации на половые клетки первого поколения облученных, что могло быть причиной высокой частоты синдрома Дауна у их потомства. Косвенным подтверждением этой гипотезы является отсутствие подобного эффекта в популяциях с минимальным радиоактивным загрязнением.

Динамика частоты синдрома Дауна (на 1 ООО родившихся) в тестируемых популяциях (полиномиальноераспределение)

ГОДЫ -г"

1 - Популяции чрезвычайного и максимального радиационного риска

2 - Популяции минимального радиационного риска

3 - Контрольные популяции

Рисунок 3

Как свидетельствуют материалы таблицы 2, в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска отмечается достоверный рост частоты МВПР - 6%, в контрольных районах - 4%. Обращает на себя внимание, что в популяциях с минимальным радиоактивным загрязнением, а именно в Кар-каралинском и Егиндыбулакском районах Карагандинской области он незначительно снизился - (-1%), что требует проведения Дополнительных экспертных исследований.

Таким образом, анализ динамики частоты ВПР в популяциях, испытывающих влияние СИП, выявил два пика роста ВПР, первый - с 70-х до 1989 гг., когда в процесс воспроизводства вступила когорта женщин, родившихся в 50-х годах и получивших максимальные популяционные дозы радиационного воздействия (внутриутробно, в том числе). Тенденции роста показателей ВПР в 1990-1998 гг. связаны помимо изменений генетико-демографической структуры популяций, в том числе, и со второй волной последствий ядерных испытаний, когда основное участие в воспроизводстве принимали дочери

женщин, родившихся от максимально облученных родителей первого поколения.

Существует, по меньшей мере, несколько субъективных и объективных причин, объясняющих рост ВПР СУ. Во-первых, действительно, подобная ситуация наблюдается во многих странах мира, что связано с популяционны-ми особенностями, обусловленными, прежде всего, экологическими, генети-ко-демографическими, социально-экономическими и другими факторами. Во-вторых, хотя доказано, что для данной группы ВПР это не играет значимой роли, частота зарегистрированных ВПР зависит от полноты их учета и качества диагностики.

Обследованные нами сельские популяции имеют сходный социально-экономический статус, одинаковый уровень развития здравоохранения, клима-то-географические условия и т.д., отличительными факторами являются радиоэкологическая обстановка и возможные популяционно-генетические отличия. Вместе с тем, описанный тип популяционной структуры даже в наиболее генетически изолированной популяции Абайского района, оказывает менее значимое влияние на рост частоты ВПР и их межпопуляционных различий, что, по-видимому, обусловлено малым вкладом рецессивной компоненты в их происхождение. Доказательством чего является статистически слабая корреляционная связь основных популяционно-генетических параметров с частотой отдельных форм ВПР (г=0,52±0,14 - 0,69±0,10), в то время, как аналогичный коэффициент корреляции с популяционными эффективными эквивалентными дозами радиации составляет 0,72±0,09 - 0,81 ±0,07.

Считаем необходимым остановиться еще на одной особенности тератоге-нетических последствий СИП. Известно, что каждый ВПР имеет свой тера-тогенетический терминационный период, но для популяций, прилегающих к СИП, он не имеет значения, поскольку облучение в исследуемых регионах носит постоянный хронический характер и являлось как внешним, так и внутренним. Вследствие этого, повреждающие эффекты радиации на наследственные структуры могут быть тяжелее даже при более низкой суммарной дозе и приводить к формированию любых форм ВПР. В связи с чем, обнаруженный рост частоты ВПР мультифакториального генеза - многие МВПР, РГ±Н и ДНТв популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска,

также может быть следствием воздействия радиации, которая способна оказывать мутагенный эффект, снижая порог чувствительности. В этом случае, как разрешающий тератогенный фактор может выступать любая вредность, действующая в период эмбриогенеза.

Несмотря на отсутствие единой концепции о биологических эффектах радиации, очевидно, наиболее адекватно отражает медико-генетическую ситуацию в регионе СИП теория системного тератогенеза (И.В.Филюшкин, А.Н.Игнатов, 1997). Согласно которой, появление у потомства "больших" тератогенных эффектов (ВПР) является не прямым следствием, а признаком недостаточной эффективности гомеостатических коррекций развития для полной компенсации последствий пренатального облучения. В ответ на радиационное воздействие внутриклеточный гомеостаз активизирует процесс репарации ДНК, в таком случае, у клеток, выживших после облучения, непосредственным источником радиогенных эффектов (мутаций) оказываются ошибки репарации ДНК - продукты внутриклеточных гомеостатических реакций.

По-видимому, выявленные нами высокие частоты синдрома Дауна, МВПР и РГ±Н в популяции районов с высокими дозами облучения, вероятнее всего, являются результатом не только прямого комбинированного воздействия радиации на половые клетки родителей, но и признаком нарушенных процессов гомеостатических коррекций эмбрионального развития при непосредственном воздействии in utero. В этой связи, становится объяснимым факт наличия высокой частоты ВПР и микроцефалии в популяции Абайского района, последняя в силу уязвимости нервной системы эмбриона оказывается наиболее частым следствием срыва адаптивных реакций морфогенетического гомеос-таза при радиационных воздействиях.

Понятно, что в рамках проведенного исследования невозможно исключить или подтвердить влияние на частоту ВПР дополнительных неучтенных нами факторов (демографических, социально-экономических и многих других), большинство из которых не поддаются математической оценке, в силу того, что такие связи всегда опосредованы, а зависимости, возникающие при этом могут носить нелинейный характер или быть неясными.

Цитогенетические исследования сельских популяций, прилегающих к СИП.

Цитогенетический анализ 33660 метафазных клеток населения различных зон радиационного риска обнаружил достоверные различия с контрольными популяциями практически по всем показателям хромосомной нестабильности, причем, частота аберраций хромосом всех типов в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска не имела статистически значимых различий, что позволяет утверждать, что деление этих населенных пунктов по степени радиоактивного поражения является достаточно условным.

Наибольшая частота аберраций хромосомного типа, являющихся маркерами мутагенного эффекта ионизирующего излучения, выявленав популяциях чрезвычайного радиационного риска - 4,10+0,31 на 100 клеток, что достоверно превышает аналогичные показатели популяций минимального радиационного риска и контроля (р<0,05).

Как представлено в таблице 3, выявляемость стабильных маркеров радиационного воздействия в популяциях чрезвычайного радиационного риска -составила 1,26+0,48 на 100 клеток, в зоне минимального радиационного риска - 0,54+0,07 и в контроле - 0,39+0,16 на 100 метафаз, различия статистически достоверны (р<0,05).

Как показано на рисунке 4, частота нестабильных аберраций - дицентри-ческих и кольцевых хромосом в наиболее пострадавших обследованных популяциях составила 0,26±0,04 и 0,33±0,02 на 100 клеток, в районе максимального радиационного риска - 0,20±0,08 и 0,44±0,02, соответственно. Аналогичные показатели популяций минимального радиационного риска оказались достоверно ниже и составили 0,02±0,02 и 0,04±0,02 на 100 метафаз, соответственно (х,2=18,1; (х22=14,5;р<0,05), что практически не отличалось от частоты дицентрических и кольцевых хромосом в контроле (х2=0,28; р>0,05).

Таблица 3

Частота индуцированных аберраций хромосом в лимфоцитах периферической крови человека в тестируемых популяциях

Популяции Чрезвычайного радиационного риска Максимального радиационного риска Минимального радиационного риска Контрольные

п % п % п % п %

Изучено метафаз 8512 100,0 8711 100,0 7740 100,0 8697 100,0

Частота аберрантных клеток 435 5,11 ±0,28* ** 373 4,2810,26* ** 140 1,81+0,21* 101 1,1610,20

Частота хромосомных аберраций 481 5,65±0,32* *♦ 430 4,94±0,26* ** 143 1,8510,22* 111 . 1,28+0,20

Парные фрагменты 192 2,26+0,28* ** 151 1,73+0,28 * ** 33 0,43+0,16 17 0,20+0,07

Дицентрики 22 0,26±0,04* ** 17 0,2010,08* ** 1 0,02+0,02 1 0,0110,04

Кольца 28 0,33±0,02* ** 38 0,4410,02*** 3 0,0410,02 3 0,0410,02

Стабильные 107 1,26+0,48* 95 1,0910,20*** 42 0,5410,07 34 0,3910,16

Всего аберраций хромосомного типа 349 4,10.10,31* ** 301 3,4610,29* ** 79 1,0210,03* 55 0,6310,17

Одиночные фрагменты 116 1,3610,26* 120 1,3810,22* ** 60 0,7810,25 53 0,6110,23

Обмены 13 0,15+0,06 9 0,10+0,06 3 0,0410,02 3 0,0410,03

Всего аберраций хроматидного типа 129 1,5210,25* ** 129 1,4810,21* ** 63 0,8110,11 56 0,6510,24

Множественные хромосомные аберрации 3 0,0410,01 - 1 0,0110,10 -

* - различия с контрольными районами достоверны (р<0,05)

**-различия с районами минимального радиационного риска достоверны (р<0,05)

ы

Территориальная распространенность радиационно-индуцированных хромосомных аберрации (дицентрикн, кольца на 100 клеток) в популяциях различного радиационного риска

До лгота

.68. д |

В2.0

60. о

47. О

И:1000000

Рисунок А

Материалы таблицы 3 свидетельствуют о том, что наибольшая частота ацентрических фрагментов - 2,26±0,28 на 100 клеток обнаружена в популяциях чрезвычайного радиационного риска, которая превышает аналогичные показатели районов минимального радиационного загрязнения и контрольных регионов (х,2-5,72; (х22=6,44; р.<0,05).

Высокая частота хромосомных аберраций в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска сохранилась даже спустя 37 лет после прекращения наземных испытаний, в первую очередь, за счет радиационно-индуцированных маркеров-парных фрагментов (2,26+0,28 на 100 клеток), дицентрических (0,26+0,04) и кольцевых хромосом (0,33+0,02). Эти изменения, а также высокие частоты стабильных хромосомных нарушений (1,26+0,48), свидетельствуют о возможном повреждающем мутагенном действии на нестабильность генома проживающего населения как высоких доз ионизирующего излучения, так и дополнительном многократном облучений.

Помимо аберраций хромосомного типа в зоне чрезвычайного и максимального радиационного риска отмечена наибольшая частота хроматидных нарушений - 1,52±0,25и 1,48±0,21 на 100 метафаз, соответственно, что достоверно превышало аналогичные показатели районов минимального радиационного риска и контроля (р<0,05). Основная часть аберраций хроматид-ного типа во всех тестируемых популяциях была представлена одиночными фрагментами, в то время как на долю обменов приходилось лишь 5-10%. Высокая частота хроматидных аберраций, достоверно превышающая показатели менее загрязненных районов и контроля, в последние годы рядом исследователей рассматривается наряду с аберрациями хромосомного типа, как один из возможных маркеров пролонгированного радиационного воздействия (Е^.ОПЬеП, 1990).

Для характеристики соматического мутационного процесса особую роль играет анализ соотношения различных типов аберраций хромосом, позволяющий судить о величине полученной дозы и характере ионизирующего облучения. Известно, что как в ранние, так и в поздние сроки после облучения наблюдаются все типы хромосомных аберраций, хотя в ранние сроки чаще встречаются аберрации нестабильного, а в поздние --стабильного типа ^.У151егГе1с1,1966). Обнаруженное нами в популяциях чрезвычайного и мак-

симального радиационного риска соотношение хромосомных маркеров стабильного и нестабильного типов в сторону преобладания нестабильных хромосомных нарушений (1:2,2) отражает особенности образования этих аберраций при пролонгированном облучении различными дозами радиации и, вероятно, свидетельствует о сравнительно недавнем мутагенном низкодозовом радиационном воздействии, возможно при употреблении загрязненных продуктов питания, воды и т.д.

Выявленное соотношение аберраций хромосом стабильного и нестабильного типов в популяции минимального радиационного риска (1:0,9) является обычным для имевшего место в прошлом облучения в малых дозах, не оказавшего значимого мутагенного эффекта, о чем также свидетельствуют низкая частота и отсутствие статистических различий с контролем по всем формам аберраций хромосомного типа. В контрольном районе частота всех видов хромосомных аберраций и соотношение их отдельных форм, не выходят за пределы их спонтанного уровня, и подтверждает данные физической дозиметрии о низком уровне радиации.

Существует мнение, что хроническое низкодозовое ионизирующее излучение способствует равному образованию дицентрических и кольцевых хромосом (G.Stephan, U.Oestreicher, 1989), причем их частота в эксперименте in vitro при воздействии ионизирующей радиации около 2 сГр составляет примерно 2% от общего количества хромосомных нарушений. При проведении цитогенетического мониторинга в зоне чрезвычайного радиационного риска обнаружено 28 центрических колец, на их долю приходится 5,82% от всего спектра хромосомных аберраций, в зоне максимального радиационного риска идентифицировано 38 кольцевых хромосом, что составляет 8,84% от спектра хромосомной нестабильности, в то время как в зоне минимального риска лишь 2,10% приходится на центрические кольца. Таким образом, можно предположить, что население проживающее в зонах чрезвычайного и максимального радиационного риска, по-видимому, подверглось воздействию ионизирующего излучения в дозах, превышающих 2 сГр. В то время, как частота кольцевых хромосом в популяциях минимального радиационного риска свидетельствует о вероятном воздействии малых до 2 сГр доз радиации.

Существует определенная точка зрения, что повышенный уровень ацент-

рических фрагментов в лимфоцитах периферической крови является атрибутом пролонгированного облучения с низкой мощностью дозы (Stephan G., Oestreicher U., 1989). Наибольшее преобладание уровня ацентрических (парных) фрагментов обнаружено в популяциях, проживающих в зоне минимального радиационного риска- 1: 21,5, в то время как в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска это соотношение составило 1 : 8,7. Следовательно, хроническое облучение в малых дозах могло иметь место в популяциях минимального радиационного риска, в то время, как в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска радиационная обстановка гораздо сложнее и полностью не укладывается в эти рамки.

Обнаруженная частота и спектр хромосомных аберраций; соотношение числа парных фрагментов и обменных нарушений свидетельствуют о том, что население районов чрезвычайного и максимального радиационного риска подверглось облучению в дозах, предположительно превышающих 2 сГр. В тестируемых районах в большей или в меньшей степени наблюдается тенденция к накоплению нестабильных и стабильных радиационных маркеров . со временем, что свидетельствует о возможном продолжении мутагенного радиационного воздействия на хромосомный аппарат населения:

Создание и функционированиетелематической системы «Национальный Генетический Регистр Республики Казахстан»

Главной целью проведенного нами медико-генетического тестирования явилось не только обнаружение медико-генетических последствий, но и разработка основных принципов регионального медико-генетического консультирования, мер профилактики и пренатальной диагностики врожденных и наследственных заболеваний для сельского населения регионов, пострадавших в результате многолетних ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне.

Практическим результатом проведенного медико-генетического тестирования экологически неблагоприятных популяций Республики Казахстан явилось создание компьютерной системы «НГР PK», которая была введена в действие приказом Министерства здравоохранения PK № 390 от 07.08.97 года.

Структура НГР PK формируется и функционирует в иерархическом по-

рядке и включает три уровня: общенациональный, областной (региональный) и районный (городской), взаимодействующие на базе единого протокола формирования и обмена данными. Для обеспечения единства кодирования диагноза моногенных и врожденных заболеваний, их соответствия требованиям ВОЗ и совместимости с аналогичными зарубежными системами, в основу рубрикатора патологических состояний новорожденного введена Международная классификация болезней ВОЗ 10 Пересмотра. Отчетные формы НГР РК содержат информацию о частоте и структуре ВПР, об их удельном весе, вкладе в показатели мертворождаемости, ранней неонатальной и перинатальной заболеваемости и смертности по конкретным районам, городам и областям Казахстана за определенные периоды времени.

С 1998 года осуществлен проспективный генетический мониторинг ВПР, проанализированы исходы 238761 родов, с его помощью получены базовые частоты ВПР в различных регионах Казахстана, установлены частоты и спектр ВПР в слабо и сильно загрязненных районах, выявлена корреляция между частотой ВПР и уровнем загрязнения. Все это позволяет разработать рекомендации по профилактике врожденных и наследственных заболеваний в каждом регионе в зависимости от характера загрязнения окружающей среды, а следовательно, оказывать квалифицированную медико-генетическую помощь.

Медико-генетические аспекты перинатальной смертности в тестируемых популяциях

Помимо ВПР, наследственных заболеваний и ранних пренатальных потерь генетический груз населения складывается и из перинатальной смертности, показатели которой свидетельствуют нетолько об эффективности мер по охране здоровья матери и ребенка, но и об экологическом состоянии окружающей среды, качестве жизни (питании, жилищных условиях), уровне медицинского обслуживания и т.п.

Для анализа динамики структуры и вклада ВПР в показатели перинатальной смертности в республике построены временные тренды, период наблюдения которых составил не менее 17 лет. Как продемонстрировано на рисунке №3, имеет место достоверный рост удельного веса ВПР в структуре перинатальной смертности как, в целом, по Республике Казахстан -10%, так

и особенно в популяциях Абайского и Бескарагайского районов - 46,9%. Минимальный рост - 6% в год обнаружен в контрольном регионе.

Удельный вес врожденных пороков развития в структуре перинатальной смертности (в %)

годы

1 - Популяции чрезвычайного и максимального радиационного риска

2 - Акмолинская область (данные официальной статистики)

3 - Республика Казахстан (данные официальной статистики)

Рисунок 5

Идентичные процессы, еще в большей мере, затронули и показатель ранней неонатальной смертности, анализ которых показал, что положительный тренд индекса перинатальной смертности связан, в основному увеличением такого компонента, как ранняя неонатальная смертность.

В тестируемых популяциях выявлены существенные статистические различия вклада ВПР в перинатальную смертность. Так, если среди мертворожденных детёй с ВПР 20,83±0,18 - 25,81 ±0,22% приходилось на пороки центральной нервной системы и 20,83±0,18 - 22,58±0,20% на МВПР, то среди детей, умерших в раннем неонатальном периоде удельный вес их снижался, а доля ВПР сердечно-сосудистой системы - 19,3510,17 - 27,7810,24% и желудочно-кишечного тракта - 12,9010,15-116,6710,19%значительно возрастала. Интенсивность снижения количества детей стой или иной формой ВПР

непосредственно зависела от значимости пораженной системы в обеспечении жизнеспособности организма ребенка на данном этапе онтогенеза.

В целом, анализ причин перинатальной смертности и вклада ВПР в ее динамику позволяет утверждать, что ВПР на сегодняшний день вносят существенный вклад в ее структуру, и при отсутствии четко регламентированной программы профилактики груз ВПР в перинатальной смертности будет увеличиваться, как в целом, по стране, так и особенно в экологически неблагоприятных регионах.

Ситуация станет еще серьезнее при переходе статистической отчетности на критерии ВОЗ в определении живорожденности (с 500 грамм), так как включение маловесных детей, несомненно, увеличит неонатальную заболеваемость и перинатальную смертность.

Анализ клинико-морфологических проявлений ВПР, внесших вклад в мер-творождаемость и раннюю неонатальную смертность, дает основание считать, что, по меньшей мере, 40-50% ВПР можно было диагностировать прена-тально уже сегодня существующими методами. Наличие большого удельного веса летальных ВПР в структуре перинатальной смертности подтверждает безэффективность программ пренатальной диагностики генетических нарушений и отсутствие их сколько-нибудь значимого влияния на показатели этой смертности не только в тестируемых регионах, но и во всей Республике Казахстан.

Региональные организационные принципы управления профилактикой перинатальной заболеваемости и смертности от генетических нарушений

Анализ медико-генетической ситуации в тестируемых популяциях позволил разработать территориальные медицинские технологии, эффективность которых может быть легко измерена в цифровом выражении таких показателей, как перинатальная заболеваемость и смертность от ВПР и др.

Такая модель управления профилактикой перинатальной заболеваемости и смертности от генетических нарушений включает совокупность организационных структур региона, участвующих в осуществлении определенного этапа контроля качества перинатальной профилактики, объем проводимых мероприятий и критерии оценки эффективности их выполнения. Внедрение предложенной модели должно основываться на современной организацион-

ВЫВОДЫ:

1. Создана рациональная система медико-генетического тестирования экологически неблагоприятных регионов, основанная на использовании объективных генетических маркеров мутагенного и тератогенного воздействия ионизирующего излучения, внедрение которой позволило изучить медико-генетические последствия многолетней деятельности СИП. Различная диагностическая ценность используемых генетических маркеров и их дифференцированный вклад в формирование генетического груза послужили основой прогностической системы оценки генетической отя-гощенности экологически неблагоприятных популяций, что позволило выработать алгоритм проведения региональных программ пренатальной диагностики генетических нарушений.

2. Впервые в Казахстане методами популяционной генетики описана гене-тико-демографическая структура и ее динамика тестируемых сельских популяций. Обнаруженные тенденции к росту показателей коэффициента инбридинга от 0,00065 до 0,00103; индекса эндогамии от 55,56 до 67,88; а также снижение интенсивности и дальности миграций в популяции Абайс-кого района свидетельствуют о возрастании степени ее генетической изолированности, что может способствовать накоплению груза аутосомно-рецессивной патологии.

3. Анализ динамики пространственно-временных характеристик ВПР выявил устойчивый временной тренд к их росту в потомстве облученных лиц и территориальное накопление частоты ВПР в популяциях, географически приближенных к СИП. Установлена высокая корреляционная связь частоты отдельных форм ВПР с величиной популяционной эффективной дозы облучения (г,=0,72-0,81) и значимое влияние основных популяцион-но-генетических показателей (г,=0,52-0,69).

4. Обнаружены популяционные мутагенные и тератогенные эффекты длительного воздействия ионизирующего излучения на частоту терминальных хромосомных и геномных мутаций в популяциях чрезвычайного и максимального радиационного риска, проявляющиеся в более высокой частоте радиационно-индуцированных хромосомных аберраций, росте частоты ВПР СУ (6,47±0,11 на 1000 рождений); в том числе синдрома Дауна (1,45+0,11); , МВПР(1,39±0,01) и микроцефалии (0,77+0,05) по сравнению с аналогичными показателями контрольных районов (р<0,05).

5. Цитогенетическими исследованиями лиц, пострадавших в результате деятельности СИП, обнаружены высокие частоты радиационно-индуциро-ванных хромосомных,маркеров - парных фрагментов (1,99±0,10 на 100

клеток), дицентрических (0,23±0,01) и кольцевых хромосом (0,38±0,14), стабильных хромосомных аберраций (1,17±0,02). Спектр и соотношения различных типов хромосомных аберраций, выявленный у лиц, проживающих в наиболее загрязненных радионуклидами территориях, подтверждают повреждающее мутагенное действие на хромосомный аппарат населения ионизирующего излучения.

6. Выявленный вклад в перинатальную смертность ВПР, среди которых преобладали летальные формы (ВПР сердечно-сосудистой системы 22,5±0,29%; МВПР-22,5±0,30%; ВПР центральной нервной системы 22,5±0,29%) свидетельствует о возможности эффективной пренатальной диагностики этих форм ВПР в ранние сроки беременности.

7. Широкое внедрение разработанной нами телематической системы проспективного мониторинга ВПР - «Национальный Генетический Регистр Республики Казахстан» позволит своевременно оценить генотоксическое влияние окружающей среды, определить величину и структуру перинатальной заболеваемости и смертности, что должно лечь в основу демографической политики по улучшению репродуктивного и генетического здоровья населения Казахстана.

8. Разработанная модель регионального управления профилактикой перинатальной заболеваемости и смертности от генетических нарушений, включающая дифференцированный объем территориальных медицинских технологий, определенные этапы контроля качества и критерии оценки эффективности их выполнения, позволит снизить частоту рождения детей с врожденными и наследственными заболеваниями не менее чем на 30-40% и даст значимый социально-экономический эффект.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

Для оценки генетических последствий экологически неблагоприятных факторов окружающей среды предложена рациональная система медико-генетического тестирования экологически неблагоприятных регионов, основанная на использовании объективных биологических маркеров повреждающего воздействия ионизирующего излучения, состоящая из:

- анализа основных популяционно-генетических параметров, влияющих на величину и спектр генетического груза тестируемых популяций;

- выявления динамики, частоты и структуры ВПР, как индикаторов мутагенного и тератогенного состояния окружающей среды;

- изучения частоты и типов хромосомных аберраций и проведение биологической индикации генотоксических мутагенных эффектов;

- разработка региональной программы профилактики и пренатальной диагностики врожденных и наследственных заболеваний.

Разработана прогностическая компьютерная программа бальной оценки генетической отягощенности популяций с неблагоприятным воздействием факторов окружающей среды «Генетический Груз», позволяющая оценивать медико-генетическое состояние популяции, как благополучное (менее ^баллов), умеренное (13-23) и чрезвычайное (23 - 30 баллов). Использование которой позволит унифицировать систему медико-генетического тестирования и выработать алгоритм проведения программ профилактики и пренатальной диагностики генетических нарушений.

Широкое внедрение созданной телематической системы проспективного мониторинга ВПР «Национальный Генетический Регистр РК» позволит осуществлять контроль за генотоксическим состоянием окружающей среды путем анализа частоты, динамики и структуры ВИР, а также их вклада в показатели перинатальной заболеваемости и смертности.

Разработана организационная модель регионального управления профилактикой перинатальной заболеваемости и смертности от генетических нарушений, включающая три уровня профилактики ВПР, дифференцированный объем проводимых мероприятий, определенные этапы контроля качества и критерии оценки эффективности их выполнения.

Для повышения эффективности управления перинатальной заболеваемостью и смертностью рекомендуется дифференцировать медико-генетические мероприятия на базовые, обязательные для всех беременных, типовые - выполняемые в нескольких группах риска, и индивидуальные, проводимые только в группе наибольшего риска.

- Региональные базовые программы являются универсальными и обязательными для всех популяций, экологическая медико-генетическая оценка которых не превышает 13-23 баллов, и включают: планирование зачатия, двукратный ультразвуковой скрининг, постнатальный скрининг новорожденных на фенилкетонурию и врожденный гипотиреоз.

- Типовые медико-генетические мероприятия проводятся всем беременным из популяций чрезвычайного и максимального радиационного риска (2330 баллов), либо при наличии факторов риска и отклонениях развития плода вне зависимости отрайона проживания беременной. Типовые программы помимо базовых мер и проспективного медико-генетического консультирования включают: обязательную периконцепционную профилактику ВПР, обследование на внутриутробные инфекции, триплетный тест сывороточных маркеров (АФП,ХГ и несвязанный эстриол).

- Индивидуальная медико-генетическая программа проводится беременным с обнаруженными отклонениями сывороточных или УЗ маркеров, а также всем беременным жительницам сел с чрезвычайным радиационным облучением, в индивидуальную программу входят пренатальные инва-зивные процедуры для уточнения генетического диагноза внутриутробного плода и решения вопроса о донашивании беременности.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Организация медико-генетической помощи населению Казахстана: Метод. рекомендации/ МЗ КазССР. НИИ акушерства и гинекологии; Сост.:Ку-андыков Е.У.,Святова Г.С., Михайличенко Н.П. - Алма-Ата, 1989. -12 с.

2. Скрининговые методы диагностики и профилактики врожденных и наследственных заболеваний: Метод, рекомендации/ Сост.: Каюпова H.A., Свя-това Г.С., Березина Г.М., Джусубалиева P.M., Кудебекова З.А. - Алматы,

1994.-20 с.

3. Святова Г.С., Березина Г.М., Ракишева З.Б. и др. Генетико-дем©графические и средовые факторы формирования отягощенности наследственной патологии популяций Павлодарской области, прилегающих к Семипалатинскому ядерному полигону // Первый Российский съезд медицинских генетиков. - М., 1994.-С. 233

4. Святова Г.С., Каюпова H.A., Куандыков Е.У., Березина Г.М. Медико-генетическое обследование 4 районов Павлодарской области, прилегающих к ядерному полигону //Здоровье населения Республики Казахстан и пути его улучшения. - Алматы, 1995. - С.275-277

5. Святова Г.С., Куандыков Е.У., Абильдинова Г.Ж. Результаты медико-генетического обследования населения районов, прилегающих к Семипалатинскому ядерному полигону// Актуальные вопр. гигиены труда и проф-патологии/Шымкентский гос. мед. ин-т. - Шымкент, 1995. - С.250-256

6. Святова Г.С., Куандыков Е.У., Михайличенко Н.П. и др. Развитие медицинской генетики в Казахстане - успехи и перспективы//Современные проблемы охраны здоровья матери и ребенка.-Алматы, 1995.- С. 122-127.

7. Святова Г.С. Медико-генетические аспекты перинатальной смертности// Современные проблемы охраны здоровья матери и ребенка. - Алматы.-

1995.-С.116-121.

8. Святова Г.С. Скрининговые методы профилактики врожденной и наследственной патологии// Охрана репродуктивного здоровья женщины. -Алматы, 1996.-С. 202-206

9. Святова Г.С., Каюпова H.A., Абильдинова Г.Ж., Березина Г.М. Метод активного выявления и регистрации пробандов с врожденными пороками развития. - Информ. листок, 1996,№97-96.

10. Святова Г.С., Каюпова Н.А, Куандыков Е.У., Джусубалиева Т.М. Генетические аспекты перинатальной смертности//5-й съезд акушеров-гинекологов Казахстана. - Алматы, 1996. - С. 128-129

11. Svyatova G., Berezina G., Rakisheva S., Mishailischenko N. Frequency and structure of birth and developmental defects in children constantly influenced by low doses of radiation//Third Regional Congressn of Pediatrics of Central Asia and Turkey: Abstract Book.-AImaty, 1996.- P.67.

12. Святова Г.С. Профилактика врожденных и наследственных заболеваний// Национальная политика охраны репродуктивного здоровья женщин в Казахстане/Под ред. H.A. Каюповой. -Алматы, 1996.-С.79-84

13. Абильдинова Г.Ж., Святова Г.С., Кундакбаева Г.Б. Результаты цито-генетического исследования населения, проживающего на территории, загрязнённой радионуклидами// Генетические последствия влияния многолетних ядерных испытаний на СИП на организм человека и окружающую среду. -Алматы, 1996,-С.51-59.

14. Святова Г.С., Каюпова H.A., Абильдинова Г.Ж. и др. Медико-генетический мониторинг сельских популяций, прилегающих к Семипалатинскому испытательному ядерному полигону// Генетические последствия влияния многолетних ядерных испытаний на СЯП на организм человека и окружающую среду. - Алматы, 1996. - С. 33-41

15. Святова Г.С., Каюпова H.A., Абильдинова Г.Ж. и др. Частота и структура ВПР в популяциях, прилегающих к Семипалатинскому ядерному полигону// Гигиена труда, профессиональная патология и токсикология в промышленности и сельском хозяйстве Казахстана. - Алматы, 1996.-С. 163-167

16. Святова Г.С., Березина Г.М., Абильдинова Г.Ж. Комплексный метод оценки медико-генетических последствий загрязнения окружающей среды// Первый Международный экологический Конгресс.-Ч. 1 .-Алматы,-1997.- С.-97.

17. Святова Г.С., Нурманов А.Ж., Карпов C.B., Каюпова H.A. Проект Национального Генетического Регистра Республики Казахстан// Медико-генетическое консультирование в профилактике наследственных болезней: Российская науч.-практ. конф., Москва, 12-ТЗ ноября. - 1997.-С.203

18. Святова Г.С., Абильдинова Г.Ж., Березина Г.М. Радиационная генетика. Состояние и перспективы // Вопросы экорадиационной эндокринологии и профессиональной патологии. - Алматы, 1997.-С.52-61 79.

19. Нурпеисова Р.Г., Святова Г.С., Березина Г.М. Медико-генетическое исследование сельских популяций, прилегающих к Семипалатинскому ядерному полигону // Вопросы экорадиационной эндокринологии и профессиональной патологии. - Алматы, 1997.-С. 52-61

20. Святова Г.С. Медико-генетические последствия длительного воздействия малых доз радиации в популяциях Семипалатинского региона// Радиа-

ционная безопасность и социально-экологические проблемы Казахстана: Материалы международ, науч. конф. - Караганда 1997.-С. 195-201.

21. Руководство по охране репродуктивного здоровья в Казахстане. Глава 17. Программа профилактики врожденных и наследственных заболева-ний/Святова Г.С. -Алматы, 1998.-С.529-542.

22. Медико-генетическое тестирование экологически неблагоприятных регионов: Метод, рекомендации/ Сост. Святова Г.С., Каюпова Н.А. Абиль-динова Г.Ж., Березина Г.М. - Алматы, 1998.-28 С.

23. Нурманов А.Ш., Святова Г.С., Каюпова Н.А., Карпов С.А. Национальный Генетический Регистр Республики Казахстан: Инструкция для специалистов и пользователей.-Алматы,1998. -39 с.

24. SvyatovaG., Abildinova G. Frequency and structure of congenital malformations in rural population neighboring Semipalatinsk nuclear testing Site// 6th Congress of the international Society of Gynecological Endocrinology. -Switzerland, March 18-21. - 1998.-P.77

25. Руководство по охране репродуктивного здоровья в Казахстане/ Каюпова Н.А., Бикташева Х.М., Святова Г.С. и др. - Изд. 2-е. -Алматы, 1999.-512с.

26. Svyatova G., Abildinova G. The medical-genetic aftermath of the long standing activity of Semipalatinsk Nuclear Testing Site // Medizinische genetic, 1999.-N1.-P.225.

27. Abildinova G., Svyatova G. Chromosomal aberration in lymphocytes of residents of rural population exposed by nuclear testing site // Cytogenetics and Cell Genetics, 1999.-N1-2.-P.98,

28. Святова Г.С., Нурманов А.Ж., Березина Г.М., Абильдинова Г.Ж. Национальный генетический регистр - первая телематическая система в области здравоохранения республики Казахстан//Актуальные проблемы репродук-тологии: Материалы Международ, конгр. акушеров-гинекологов. - Алматы, 1999.-с. 82.

29. Березина Г.М., Святова Г.С. Роль основных популяционно-демогра-фических параметров сельских популяций в формировании генетического груза в них// Актуальные проблемы репродуктологии: Материалы Международ. контр. акушеров-гинекологов.-Алматы, 1999. - С. 150.

30. Святова Г.С. Врожденные пороки развития в системе генетического мониторинга популяций Семипалатинского региона//Актуальные проблемы репродуктологии Материалы Международ, конгр. акушеров-гинекологов. -Алматы, 1999.- С.155.