Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности цитогенетического эффекта в лимфоцитах периферической крови детей при действии неионизирующего и ионизирующего излучения малой интенсивности

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности цитогенетического эффекта в лимфоцитах периферической крови детей при действии неионизирующего и ионизирующего излучения малой интенсивности"

АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ОНКОЛОГИИ И РАДИОБИОЛОГИИ ИМ. Р.Е. КАВЕЦКОГО

На правах рукописи

ДШЖЛЯ ОгргеД Сергеевич

ОСОБЕННОСТИ ЦКТОГЕНЕТК'-ШСЖОГО 9ФШСГА В ЛИМФОЦИТАХ ШИ1$ЕРИЧЕСШ» КШ ДЕТЕЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ НЕН0НИЗИРУЩЕГ0 И ШШКРУНЩЮ 1СШЧЕШЙ НАШ ИЩИсивкосгк.

(ОЗ. 00.01 - радиобиология)

Автореферат

диссертации па соискакиэ ученой степени кандидата биологических наук

ГСиэв - 1992

Работа выполнена в Институте экспериментальной радиологии Украинского научного центра радиационной медицины Ю Украины.

Научны© руководителе

доктор медицинских наук, профессор М. И. РУДНЕВ

доктор медицинских наук Я К ШЛИНСКАЯ

Официальный оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор В.А.БАРАБОЯ

кандидат биологических наук а А. ДЕМИНА

Профильное учревдение - Научно-исследовательский институт

медицинисой радиологии № РФ, г. Обнинск.

Защита диссертации состоится " /А" 1932 г.

в часов на заседании специализированного совета

К 016.38.02. по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Институте проблем онкологии и радиобиологии им. Р. Е. Кавецкогс АН Украины (252022, Киев, ул. Васильковская.45)

С диссертацией можно ознакомиться, в библиотеке Института проблем онкологии и радиобиологии им. Р. Е. Кавецкого АН Украины

Автореферат разослан " /3" ^/с/^г^уЛ^ 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат медицинских наук

Г. Г. ПУХОВА

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Научно-техническая революция вносит су-йэственные изменения в экологические условия жизни человека. В свя-еи о этим возникла проблема охрани окружающей человека природной среды от загрязнения физическими и химическими агентами, нарушающими динамическое равновесие экологических систем. Можно перечислить множество факторов, отсутствовавших совсем или слабо представленных ранее, а теперь оказывающих немаловажное влияние на живой организм. Сейчас уже приходится говорить о патогенности факторов, возникающих . в связи с успехами современной физики, особенно в области рентгеновского и корпускулярного излучения, ультразвука, инфракрасной радиации и микроволновых излучений, сильных электрических и магнитных полей и др. Для современного человека влияние электромагнитных полей различных частотных характеристик и ионизируквдх излучений становится все в большей степени постоянно де;-:ствуодкм фактором (И. Г. Акоев,1982; М. И. Руднев, 1982; Н. П. Дубинин, 1980). В связи с этим все более актуальным становится изучение взаимодействия ионизирую-даго и неионизирутацего излучений с живыми организмами.

Данные отечественной и зарубежной литературы свидетельствуют о том, что микроволновое и ионизирующее излучения оказывают неблагоприятное влияние на структуру и функциональное состояние жизненно важных органов и ■ систем, а также на генетический аппарат клеток млекопитающих. До настоящего времени вопросам оценки мутагенного действия малых доз микроволновой энергии и иониэирукцей радиации непосредственно на человека, особенно на так называемые "критические" контингента населения (наиболее чувствительные к воздействии повреждающих агентов), к которым, а первую очередь, следует отнести детей, уделялось недостаточно внимания. Преобладают разрозненные данные, полученные на лабораторных животных и, в основном, при высоких уровнях воздействия.

Пель и основные задачи исследования. Целью настоящей работы Ввилась оценка цитогенетического статуса соматических клеток детей разного возраста, подвергавшихся постоянному воздействию ионизирую-сзго и неионизируюадего излучения в малых дозах.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1. Изучить частоту и типы хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови контрольных групп детей, проживаших на территориях с нормальным фоном ионизирующего и не ионизирую^ го из-

- г -

лучения.

2. Определить частоту и типы хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови групп детей, проживающих на территориях, вог-рязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС.

3. Исследовать частоту и типы хромосомных аберраций в лимфоцита?? периферической крови групп детей, проживаю®« . на территориях о повышенным уровнем неионизирухвдэго излучения.

4. Сопоставить онтогенетический статус соматических клеток датой, проживающих на территориях о нормальным и повышенным фоном иони-вируюцего и неиониаируюшэго излучения.

Б. Провести сравнительную оценку спектра хромосомных аберраций,в лимфоцитах периферической крови детей,.подвергшихся воздействий физических факторов различной природы. Научная новизна работы заключается в том, что впервые бШЮ проведено сравнительное онтогенетическое обследование репрезентативных групп детского населения, подвергшихся постоянному воз-' действию ионизирующего и иеионизируюцего излучения в малых дозах. Обнаружена положительная корреляция меаду выходом хромосомных аберраций и степенью загрязненности территории радионуклидами, рэквдана принципиальная возможность использования метода учета хромосомных, аберраций в лимфоцитах периферической крови человека для иидикадка радиационного воздействия в малых дозах на популяшюцнои уровне. Впервые определены особенности индуцированного цитогевэтичеокого эффекта у детей, проживающих в разных зкологичэскиг условиях. ' Основные положения, выносимые на заииту:

1. При постоянном воздействии ионизирующей и накощшщ>уюда£$ радиации в малых дозахудетейнаблвдаетсястатистическианачиыое воз'растание частоты хромосомных аберраций В лимфоцитах периферической крови. ; '••.'.

2. Воздействие ионизирующей и неионкаируюврй радиации ивдуда-рует хромосомные аберрации различного типа: для первой характерна аберрации хромосомного, длявторой-хроматидвого типа.

а При продолжительном проживании детейна территориях выаадэ-ния радиоактивных осадков (в связи с аварией на ЧАЗО) отмечена тенденция к накоплению маркеров радиационного воздействия - дидантра-ков и центрических колец,

4. Результаты цитогенетического мониторинга детских воараотик, групп населения, проживающих в контролируема после аварии на ЧАЗО регионах УССР, положительно коррелируют со слояивюйоа там радио»-

«©логической обстановкой.

5. Результаты цитогенетического обследования групп детей С идентичным воздействием могут быть использовали для популяцконноЛ биологической индикации мутагенного действия загрязнителей окрумаю-¡дей среды.

Научно-практическая значимость работы. Полученные в результата проведенных исследований данные могут бить использованы для расчета популяцкоккой дозы облучения по результатам цитогекс-ткческлх обследований детей; оценки потенциальной мутагенной опасности экологической ситуации, сложившейся в ряде регксноз Украины после аварии на ЧА.ЭС; картирования территории Украккы но мутагенному £юну; выделения групп риска, нуждающихся в тп^тельном медицинском контроле.

Публикации и апробация диссертации. Результаты исслгдззлний по материалам диссертации опубликованы в 6-ти научных работах, Основные положения работы доложены на Республиканской научной конференции "Медицинские проблемы радиационной заняты" ("лев, 1987); II Всесоюзном координационном совесзнии "З.солого-генетические последствия воздействия на окружающую среду антропогенных факторов (Сыктывкар, 198а); Республиканской научной конкуренции "'Актуальные вопросы радиационной медицины'ЧКиев,1939); I съезде радиобиологов (Шсква, 1990); !-ой международной конференции "Теологические и радиоэкологические аспекты последствий азарта па Чернобыльской атомной станции" (Зеленый мыс.1930); Втором съезде Зсесоазкого научного общества медицинских генетиков (Алма-Ата,1990).

Структура и об'ьем диссертации. Диссертация состоит из введения; обзора литературу; главы "Материал и методы исследований"; двух глав, содеряапих собственные данные и их обсуждение; выводов; указателя цитируемой литературы; приложения. Работа изложена на 130 стр. мапинописи, иллюстрирована 19 таблицами и 4 рисунками. Библиографический указатель содержит 132 работы отечественных и 103 работ зарубежных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом иастоягрго цитогенетического обследования явилась цельная венозная кровь детских контингентов населения обоего пола (в возрасте от 6-ти до 1б-ти лет), проживающих в районах выпадения радиоактивных осадков после аварии на ЧАЭС, в зоне действия источников неионизирукцего излучения низкой интенсивности, подвергшихся микроволновой диатермии в лечебных целях, а также детей, проживающих на территориях с нормальным фоном ионизирунээго и неионизирую-

- 4 -

щего излучения - контрольные группы.

Лимфоциты культивировали по общепринятой методике Хангерфорда (НапгегПэгс!., 1965) с модификациями, (ЕЕБочков, ЕЕКулепов, 1971). Культуру инкубировали в течение 50 часов, что позволяло исслёдовать клетки, основная масса которых находилась в первом пострадиационном митозе.

Отбор метафазных пластинок для онтогенетического анализа проводили согласно критериям, предложенным ЕЕ Бочковым (1971). Классификация и метод учета хромосомных аберраций соответствовали общепринятым (ЕЕБочков с соавт., 1972).

Цитогенетический анализ проводили Сез кариотипирования на рутинно ократенних по Гимза зашифрованных препаратах. От каждого индивидуума анализировали не менее £00 мэтафаэ. Учитывали аберрации хроматидного и хромосомного типов. Маркерами радиационного воздействия считали аберрации хромосомного типа - свободные парнью фрагменты, ацентрические кольца, дкцентрические и кольцевые хромосомы. Пробелы в число аберраций не включали.

Для цитогенетического обследования детей подвергшихся действию неиониэирующэго облучения различной интенсивности, были выбраны две группы. Одна из них - дети, облучавшиеся"на установке "Бол-. на-2", являодэйся источником СВЧ-поля (длина волны 65,0 см. , частота 460 МГц, выходная мощность от 2 до 5 Вт). Продолжительность воздействия - 10 дней по 10 минут. Контролем служила группа детей, идентичная по полу и возрасту, проходивших курс ложной СВЧ-диатермии. Вторую группу составили дети, проживающие в районе действия радиолокационной станции "Дон" ( поселок "Атолл" г. Сухуми), работающей в дециметровом диапазоне и являющейся- источником СВЧ-поля, Напряженность поля характеризовалась плотностью потока энергии в интервале от 0,0 до 103,0 мкВг/см2, при средней 35 мкВг/с:/.2 Контролем служила аналогичная возрастная группа детей, проживающих вне вони действия радиолокационной станции.

Основанием для проведения цитогенетического обследования детских контингентов населения, подвергшихся дополнительному воздействию малых дов ионизирующей радиации (Козелецкий и Народичский районы Житомирской области), послужили данные о радиоэкологической обстановке на территориях выпадения радиоактивных осадков, полученг ' ные в отделе "Дозиметрии и радиационной гигиены" УНЦРМ МЗ Украины,-возглавляемом профессором И. А. Лихтаревым. При этом учитывались: • плотность загрязнения территории радионуклидами Сз-137, 5г-90,

Pu-238 и Pu-240, а также уровень гамма-фона (табл. 1.).

Для определения интенсивности радиационного воздействия на обследованные группы детей, проккЕак;ж в районах с повышенным радиационным фоном (табл. 2.), использовали значения суммарных доз внутреннего и внесшего облучения, первую из которых определяли на основании э4фективно-эквйвадентнсй дозы (рассчитанной по результатам индивидуальной дозиметрии щитовидной янлеэы по 1-131) и дозы внутреннего облучения за счет Cs-137 (рассчитанной по результатам измерений на счетчике излучений человека (СИЧ) содержания Cs-137 с учетом возраста и веса обследуемых), без учета вклада в суммарнуи дозовую нагрузку таких радионуклидов как Sr и Ра., биологическая эффективность которых весьма велика; вторую - на основании экспозиционных доз, рассчитанных по динамике гамма-¿она.

Общую дозу, полученную детыми Коаедецкого и Шродичского районов с момента аварии на Чернобыльской АЭС до цитогенетического контроля, рассчитывали, как сумму среднегрупповых доз внутреннего и внешнего облучения.

Всего в ходе выполнения работы обследовано 173 человека и проанализировано 26 200 метафаз.

При обработке экспериментальных данных был использован ряд методов статистического анализа, выбор которых определялся конкретными задачами.

Статистическая обработка проводилась с использованием персонального компьютера фирмы IBM model 30, а также пакета программ для статистической обработки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

З.г Дитогенегическое обследование детей,, подвергдихся дополнительному воздействию нэионизирущего облучения.

Как видно из данных, представленных в табл.3, среднегрупповая частота аберрантных клеток у детей, подвергшихся микроволновой диатермии в лечебных целях, составила 0,96 ± 0.19Z, что практически не отличается от аналогичного среднегруппозого показателя контрольной группы детей, который Оьи равен 1,23 ± 0,16%.

Среди хромосомных аберраций доминировали одиночные и парные фрагменты с преобладанием аберраций хроматидного типа (по группе в среднем).

Среди аберраций хромосомного типа, представленных, в основном, парными фрагментами, также не выявлено достоверных различий между опытной и контрольной группами детей, среднегруппоЕые значения ко-

Таблица 1.

Плотность загрязнения радионуклидами Сз-137, Иг-ЭО, Ри-238 и Ри-240, а также уровень гамма-фона в Козелецком и Народичском районах.

РАЙОН ОБСЛЕДОВАНИЯ ПЛОТНОСТЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ радионщидаыи (кВкЛГ) ■ ДИНАШКА ГАШ ЗОНА (мкР/ч)

Сэ-137 Бг-30 Ри238 1986 1987 1988 1989

Козелецкий район 11,1 9,2 < 3,7 60 25 20 20

Народичсккй район 662,7 44,4 < 3,7 1658 162 70 65

Таблица 2.

Сравнительная характеристика эффективных эквивалентных доа (ЗЭД) облучения, полученных детьми Козелецкого и Народичского районов с момента аварии на Чернобыльской АХ до цитогенетического контроля (без учета вклада в общую дозовую нагрузку внутреннего облучения радионуклидов Бг и Ри).

Район обследования ЗЭД .' внешнего облучения, (сЗв) ■ ЗЭД внутреннего облучения (сЗв) . Суша^ная (сЗв)

за счет 1-131 за счет Сз-137

Козелецкий район (1983) 0,480 0,858 0,019 1,357

Народичсккй район (1988) 6,100 1.685 0,077 8,063

Народичский район (1989) 6,280 1.8В7 0,009 8.286

Таблица а

Результаты цитогенетического обследования детей, подвергшихся дополнительному воздействию неионизирующэго излучения в малых дозах.

РАЙОН ОБСЛЕДОВАНИЯ Частота метафаз с аберрациями хромосом,в Z (Mim) Частота аберраций на 100 клеток Полиплоиды

Хрсматидного типа Хромосомного типа

на 5000 клеток ' на 1000 ' метафаз

Один, фрагм. Обмены Всего Парные фрагм. Дицент-рики Центр, кольца Ацентр. ¡сольца Всего

КОНТРОЛЬ (г. Киев) 1.23 ± 0,16 0.86 0,16 0.00 0.86 ± 0,16 0,34 + "0,11 0,02 + "0,02 0,00 0,00 0,36 ± 0,12 0,00 0,00

УСТАНОВКА "ВОЛНА" (г. Киёв) 0.96 ± 0.19 0,64 0,16 0,00 0,64 0,16 0,28 ± 0,11 0,00 0,00 0,04 + ~0,04 0,32 + "0,13 0,00 0,00

КОНТРОЛЬ • {г. Сухуми) 1, 44 ± 0,19 0.80 ± 0,17 0.00 0,80 ± 0,17 0,64 ± 0,15 0,00 0,00 0,00 0,64 "0,15 0,00 0,00

РЛЗ "ДОН" п. АТОЛЛ (г.Сухуми) 2,32 ± 0,40 1.72 i ± ' « :" ! 0.34 i -¿.со 1,72 ± 0,34 О.БО ± 0,18 0,02 ± 0,02 0,00 0.00 0,62 ± 0,17 0,00 0,00

- 6 - ' • . • торых составили 0,28 ± 0,117. и 0,34 ± О,ИХ соответственно.

Анализ частоты встречаемости аберрантных метафаз; опытной и (сонтрольной не выявил достоверных различий.

В результате цитогенеткческого обследования детей, проживающих в районе действия радиолокационной станции (таб. 3.), было установлено, что хромосомные аберрации были представлены, • в основном, одиночными и парным« фрагментами. ' ' Наиболее часто встречались делеции о одиночным фрагментов,' Среднее количество метафаз с указанным нарушением хромосом у детей, подвергшихся дополнительному микроволновому облучении, составило 1.72 ± 0,34%, у детей контрольной группы - 0,80 ± 0,17% /Р<0,05/.

Парные фрагменты обнаружены у 10 детей опытной группу и у 18 детей контрольной группы, благодаря чему среднегрупповой уровень данного типа хромосомных аберраций составил 0,60 ± 0,182 к 0,64 £ 0,15% соответственно / Р>0,05 /.

Общее количество структурных наруваний хромосом у дэтзй, про->; яивающих в районе действия РЛС, составшш 2,32 + 0,40Х, у детей,-проживающих вне этого района, - 1,44 1; О,10& При статистической обработке выявлены достоверные отличия / р<0,05 А

Известно, что Фактор считается мутагенкш.в тоа случаэ, еслл он вызывает повышение спонтанного уровня перестроек в популяции щ 0,1%. В индивидуальном прогнозе необходимо исходить кз того, чго удвоенный уровень спонтанного мучащюнного процэсса срэделько до-; пустим (ЕЕ Бочков, 1971),.-' .. „ .'•; '.

Принимая во внимание 'приведенные вьивобосцовааиз и оаноаша-ясь на результатах собственных исследований , дашо вадодшь,- 'чк>'. малоинтенсивное / СВЧ-алектромагнитное поло сшггимэтрового диедазона спбсобно индуцировать генетически зкачишэ еффекш f та,' длгшшао проживающих в еоне действия шточнш« СВЧ-внергии. ■ '>.

Патогенетическое обследование детей, появеогашхс^ дополни-; тельиому воздействию иониаирущгго облучения. Как видно из представленных данных (таб. 4.), у детей, проживающих в районах выпадения радиоактивных осадков (Коведецккй н Шт родичский районы), среднегрупповой уровень айеррануных метафав во всех случаях достоверно превышал аналогичный показатель в контрольной группе, составляя 2,62 ± 0,18 2; 3,78 ±0,36 к 1,23 ¿0,16 .Ц соответственно. ""

Однако, более детальный анализ указывает на значительные различия, как в спектре, так и в частоте хромосомных аберраций. Так; $

Таблица 4.

Резуяыгагы цитогеЕетзкесюто сбсяздоваяиа датей, подвергшихся дополнительному воздзйсшш аоназируззазго иалукшш в шльа козах.

РАЙОН ОБСЛЕДОВАНИЯ Чваоха. штефаз с еберрацинка хромосом.a z С Ы± и) Чазтота айеррацкй на 100 клеток " ' Полиплоиды

ЗфошжадЕого sma- Хромосомного ткпа

на 5000 клеток на 1000 . метафаз

Один, фрагн. Сбыеаы Всего Парада фрЬт Дацент-рикя Центр, кольца Ацектр. кольца Всего

КОНТРОЛЬ СЕЛЬСНИЯ 1.74 i 0.1Q 1.26 0,19 0,03 i 0.02 1,31 ± 0,20 0,45 ± 0,12 0,02 ± 0.02 0.0 0,0 0,47 ± 0.14 0.12 ± 0.07 0,00

ГЙХЗЕЛЕЦКИЯ РАЙОН (1988) 2.62 ± 0.18 1.54 ± 0,11 0.0 1,54 0,11 0,08 ± 0,16 0,0 0,0 0,03 ± 0.03 1,04 ± 0.14 0,48 ± 0,13 0,36 ± 0,14

НАРОДИЧСШ РАЙОН (1988) 3,78 ± 0,33 1,88 ± 0,19 ' 0.02 ± 0.02 1,88 ± 0,19 1.58 ± 0,24 о.об ± 0.04 0,0 0,22 + 0,07 • 1.83 ± 0,29 1,69 + ~0.S5 2,00 + 0,35

НАРОДИЧЗКИЙ РАЯОН (1989) 3.77 ± 0,24 1,16 £ 0,10 0,02 ± 0,02 1.17 ± 0.11 1.46 ± 0,14 0.21 "о, 08 0.23 ■"о, 09 0,69 ± 0,10 2,62 ± 0,20 0,Б0 + 0,13 4,92 + 0,88

- :о -

группе детей, прогаваюгах в Козелецком районе Черниговской области, среди повреждений хромосом превалировали одиночные ацентрические фрагменты, которые регистрировались с частотой 1,54 ± 0,11%,' абер^ рации хромосомного типа были представлены только парными фрагментами и небольшим количеством ацентрических колец (0,98 а 0,06 на ÍOO исследованных метафаз), суммарная частота которых достоверно отличалась от аналогичных контрольных показателей ( 0,34 на 100 клеток). Дицентрики и центрические кольца не регистрировались (при 0,02 на 100 метафаэ в контроле).

Анализ данных полученных в группе детей, проживать в Наро-дичоком районе Житомирской области, показал, что аберрации хрома-тидного и хромосомного типов встречались с одинаковой частотой, од-, нага, среди последних наблюдался более широкий спектр хромосомных повреждений (парные фрагменты, ацентрические кольца и дицектри-* ческие хромосомы ), которые регистрировались с частотой 1,58; 0,2g и 0,06 на 100 клеток соответственно.

Следует отметить, что спектр частот наиболее часто встречают кихся аберраций хромосом в группе детей Народичского района находится в интервале 2.5+ 6,0 аберраций на 100 исследуемых метафаэ, что существенно выие аналогичного показателя контрольной и Коз елецкой групп.

Частота встречаемости полиплоидов составила в данной группе детей 0,1 на 1000 интерфазных клеток и 2.0 на 1000 метафаэ соот* ветственно, при этом достоверно превышая аналогичный показатель в контрольной и Козелецкой группах детей.

При кратковременном воздействии мутагенного фактора, .как stq имело место в группе детей, ..подвергшихся микроволновому облучении в лечебных целях, и у детей Коз елецкого района судьба хромосомны^ аберраций, обнаруженных наш при датогенетическом обследовании, мо^ жет быть различна: часть из них может элиминироваться, часть сохраняться и даже наследоваться (А. М. Bender, A.Awa,198S).

В случае длительного воздействия мутагенного фактора среднег-рупповая частота аберраций хромосом некоторое время возрастает, после чего может либо оставаться на прежнем уровне, либо снизиться.

Для выявления динамики частоты и типов хромосомных аберраций нами было проведено повторное цитогенетическое обследование группу детей Народичского района, .поскольку в'данной группе наблюдался на-.

- 11 -

более высокий процент аберраций хромосом (3,78 + 0,35%).

' При повторном (через 12 месяцев) обследовании группы детей кольного возраста Народичского района госпитализированных в эндок-инологическое отделение Института кл/иической радиологии УКЦГ-М 113 краины, было установлено ('Табл.4.), что средняя частота аберрант-ых метафаз осталась на прежнем урозче (3,77 i 0,24л), однако, остоворно повысилась частота аберраций хр^жесмгого тила (до 2,52 -а .100- исследованных мета<вз) за счет ацентрических колец, двцоят-ическкх и кольцевых хромосом, состав-таадх 0,6Э; 0,21 я 0,2?. на 00 метафаз соответственно. Суммарная частота даднтрккоз и цоктрк- . еских колец (0,44 на 100 клеток), счкт&та5*.хся ¡.аркераки радхадеш-ого воздействия, более тем з '0 раз превысила контрольный ypot-ень беррацгй данного тила (0,02 на 100 мета}<$з) и почти в 3 раза - j::í яонтанную частоту, которая согласно данным литературы (и. А. endor, A. A. Awa,1988; И A. Вего'ог, R. J. Presten at al. , 1903) тся за п,13 - 0,17 иа 100 метафаз.

Аберрации хроштидного типа были предстаЕ-лени одиночных/ -центрическими фрагментами и встречались с частотой 1,0-1 ± 0,11%, ' го соответствует контрольным значениям и достоверно к ют аналегич-ых показателей группы детей НЬродичсмого ( 1QSÜ г.) к йазелецкэгс üíohob.

• Спектр частот наиболее часто встречавшихся аберраций хромосом группе повторно обследуемых детей Народичского райска ко очли-злея от такового при первичном обследовании и находится-в интерва- , з 3,75 + 4,50 на 100 исследуемых метафаз.

Следует отмет:пь, что в группе повторно обследованных детей иг. ipo диче кого района отмечено значительное пошпекие (в 13 рзз. по завнени» с Козелецкой и контролируемыми группами) частоты полипло-шьк метафаз до 0,07 на 1000 интейазных и 4,8 на Í0C0 '

геток. Этот тип повреждений хроюсомного аппарата клеток, который )айне редко встречается в популяциях, не отягощенных действием му-ценных факторов, свидетельствует о нарушении процесса деления >локаде веретена) в лимфоцитах либо их предшественниках.

Таким образом, данные цитогенетическогс анализа группы 'детей >зелецкого и Народичского районов, подвергшихся в результате ава-.. и на ЧАЭС дополнительному облучению низкими уровнями .ионизирую®?» излучения, указывают на возрастание как средней частоты хро-сомных аберраций, так и ее составляющих.'

• -'12 - - ■ ■ V , ЗАКЛЮЧЕНИЕ. :

Ученые ведущих лабораторий как у нас в страде, так и ва рубежом проводят исследования, направленные иа изучение влияния мутагенных факторов на геном человека. Од наго, если в отношении мутагенного действия различных классов химических соединений ,.' .а тага» . высоких уровней физических ¿акторов окружающей среда картина Солее менее ясна (L. Е. Will lares, Е. В.Springer, 1981; ЕП.Дубинин; 1986J аодум, 1975; а П. Бочков, 1971 и др.), то вопрос о ниашш уровня® (особенно при воздействии мутагенных факторов физической природы) . до ст пор остается открыты;.',.' Имеющиеся немногочисленные сведения относительно влияния низки уровней изконкакрувдэго И иоаиаируишрго . излучения единичны и противоречивы.

Необходимо отметить, что при воздействии ииаких уровней пасторов физической природы больсое екачение идаст условия воздействия данного фактора ка организм ( длительность, частота и др.). ;

Так, рядом авторов было установлено, что кратковременное сблу-. чение с&ч-полем кетепловой шиеисивиости (кзглшгаирушве излучовке) не способно кндуцкрозагь онтогенетический еф*ег«? в ксследуешк обь-' . ектах ( и. в. Ковешникова, Е. Н. Антипенко. iSSa; & Е Антипенко. И. В. Ковевниковз, 1937; IL El N. SohaIr, А. 0. Hansa, .1889). Эти ре-аультаты согласуются с данными, подученными каш пра цитошютн-' ческоы обследовании группы детей, подаэргшзхсз ыякровоаювой дкз-.. термин в лечебных целях на установке "Болни" (облучанке по 10 шау* - в течение 10 дней), где среднегрушювая частота хрозюсошя аберраций оказалась нюяз тшсобой 2 гаатродьпой группе. ■

Вместе с' тем, пребывание в условиях даггеяьвого воздействия" евч-поля низкой'кягенсивноеги, как sto tasso шего в грутше детой п. атолл (г. Сухуми), указывает на сшзсабшяь Шфогадв 'дегепяовой интенсивности в условиях длительного воздействия обуславливать статистически значкше возрастало частоты хромосошш ейорраш! в » обследованной группе по сравнению с коптрохеа /лшогичакй

был получен V. Saraj et al, (1087) при исследовании струтауриых абер-1 ; раций хрошеоы у лиц. длительное Бренд контактирую®« с ыикровсиш-.. выы излучением.

Одной из актуальных проблем, воэнккахда при адернда авариях, является оценка интенсиътега радиационного »»действия ва различные контингент людей, подвергшая аополннтелыюыу облучении.

Пэшда физической дозиметрии, что не всегда выполнимо в ава-

■.'■'" - 13 -......

рийнах ситуациях, для реконструкции дозы облучения используется ряд биологических методов, наиболее распространенным из которых являетсяцитогенетический (Е.К. Пятом, А.Е.Баранов, 1980; .4 A.Bender, А. Л. Awa et al., 1988)

' 0 реальности и перспективности использования цитогснетичсскнх методов для- популяцнонной индикации надфонового пролонгированного . облучения свидетельствуют результаты обследований групп населения;•, проживав®* в регионах о повышенным уровне« естественной радиации, а тага© контютентов, профессионально контактирующих с иошшрующм излучением (Е.ILПятгаш, А. Е. Баранов, 1£.<j0; ' И.Г. Яковлева, 1985)

Среди последних работ наиболее масштабными и тщательными явля- . .Bios ййшдовання. проведенные в Англии D.С.Lloyd, R.J. Purrot,' S. J.Roedor,ÍCSQ; K.J. Evans, K.E. Buckton et al. ,1979. В этих работах ¡■¿¿¡сазако'доЬтовераоз возрастание средпегруппозой. частоты хромосом-, tü.« аберраций, которое положительно коррелировало с пролагатель- : , костью воздействия и кумулятивной дозой радиации, а тага» предлож--;■ sai (хзйггданти сизода дкцелтркков на 1 сГр при хроническом оолуче-, mía. Татей работ» открьзает возшяность для проведения; не '. только"1 копуляшюпкоа цнгогзкетсчвеиоА индикации , но и популящонной. цито-;. ■ мнотсяеегаз доэаатряа хронического облучения малой -интенсивности.', \\..-[ Eoirpoa о популзцгюншх щггогокзтических обследованиях приобрел. сгобуэ сэтуапыазсь ссолэ авгрии на Чернобыльской'АЭС,' а результате' • шшроЗ дойшшгмвеому ейдучзшш подверглось население.*. ;; проживав ..вшадапия радетакгиэньк осадков.;,

IУ^згсшаз юямэдююш»,.'"изучена"частота Гхромосошьса аберрация в аягфошая ЕеркфэрйчгскоЯ ^ови;'некоторых';: критичесгах ; '¿•руля, вав0взшя"ря8а окаешоаявирвввнше районов-'Ифаюш,:отлича<ь • 1вй»в',В0'ргшйбзш0«1Ч901юа ебстааои». 1- :

Ц ; • 'ветлам» дашм Саза<й01»а дошатрйн; полученным* нами' в- отде-rí гэ "Двзвмэтрня и раяишмшюа гагшп^ УНШ! УЗ Украины, возглавляемом профессором П. А. Лтареаьм. а таю© данным, /приведенным в ра-' бате Л. A. Шйиса И I©. (1€39), ОСКОЁЕШЯ ЕОЗСЮбразувадш злемента;,!;', являлись • радиоактивные кзотоаа сода и цэвия,..причем, определяйте вклад в оугттдъ дову ввэелн воротатвуиие радионуклиды : 'йода' .в; первые 2-3 tsc. посла esepsa., \

Ш всех' вселадуеьш районах превалировало" внешнее- ' гамма-облу-' чего©. (ва счет суши осадатгых наиесгности радионуклидов), ■ ¡ra-; тенсивность которого вкачятельпо снизилась уже в' течение , первого 1 послеавариЯпого года. Botm о. тем, в районах с более неблагоприят-

-14--'

ной радиоэкологической обстановкой наблюдалась тенденция к-стабилизации и некотором/ пэдгему дозы внутреннего облучения со временем, очевидно, за счет инкорпорированных долгоживущих радиоактивных изотопов дезля, поступающих в организм с продуктами питания.

Данные, полученные . нами при,- цитогенетическом обследовании детских контингентов населения, проживающих в Козелецком,районе . (где превалировало кратковременное сочетанное радиационное воздействие преимущественно за счет выпадения короткожиЕущего радио-, нуклида йода-131), а. также Народичского района (где, помимо действия радионуклидов йода, лкди подвергались дополнительному пролонгированному облучению-sa счет долгоаивущего радионуклида цезия-137), подтверждает результаты полученные при облучении.культуры лимфоцитов in vitro на стадии G-0 клеточного цикла. Так, хотя в обследованных группах частота аберраций хроматидного типа сильно варьировала (от 0.50 ±.0.50% до 2.50 ± 1.01% и от 0.0% до 4,50 ± 1,47% соответственно), .при этом, не наблюдалось связи колебания " ' частоты,указанного типа' аберраций с предполагаемой дозой облучения. Таким образом, аберрации хроматидного типа не являются надежным показателем, действия как внешнего, так и внутреннего облучения на человека,. и их ке следует использовать для установление величины поглощенной дозы радиации.

Это положение находит подтверждение в наших исследованиях при ' анализе частоты встречаемости аберраций хромосомного типа у детей, ■ проливающих., в.районах.выпадения радиоактивных осадков , различающихся .как по спектру радионуклидов, так и по общей суммарной дозо-вой нагрузке ( Рис. 1.). Так, наш обнаружено дозовависимое повышение частоты аберраций хромосомного типа, а такие аккумуляция цито-генетического эффекта лимфоцитами периферической крови со временем. Достоверные различия между частотой аберраций хромосомного типа в . Народичском и Козелецком районах и отмеченная нами тенденция к вов: растению этого показателя в Народичском(1983) и Народичском (1989) районе, позволяет считать указанные нарушения маркерами радиационного воздействия и согласуется с данными литературы (А.ЕМаз-ник, 1989; Е А. Шевченко, Э. А. Акаева и др. ,1990; N. P. Bochkov, 1990).

Следует отметить также достоверное повышение частоты ацентрических колец в группе детей Народичского района (0,22 ± 0,07% i 0,69 ± 0.10% в 1988 и 1989 году соответственно) по сравнению с таковой в группе детей Козелецкого района (0,06 ± 0,03 %). Аналогичный эффект обнаружен и в работе S. Stefan, U. Oestreicher,( 1989).

3

"tí

OS

оп*

m ——1

=-г

.м

'■С 1

О OL

tí.

_ m

О. ГС

1— i

3Z .

OJ 1

KVT

ОС»

CO

ш ON

í

о

Ьй зе

ей а.

эс Си

17_1

=3" и;

ич,

•>4

co

—I— c-o

-S

=r

0=1 "5=1 CO

.-d

nz m ZS I TZ

I— O. <u -

o о о L_ О С. О SC I—

зс i 3=

s: ___ о

SQ ^

О t_l

иг» eö

ir»

ю

О S3

^Г .di

ai

о

па cuca i— н- <т> о ж а. »— о

m о

эг I CZ

■il_í s

i_ а.

ад -. ал

эг. еа

«2С . сэ

OJ и-

сх. и

ж

« I

о га

S §

Ci (J t>

« a

s 3j

я s

Ci.

О. Еч

<d h;

о cä

сЗ о

s

« »

■J¡ nf

o.

к

S, íf

* g

et! S!

E-«

g i

«S CJ

" ' t?

§ ^

« я

о

С! &

o. ö и й 01 я

О) £

о

д

Для выявления динамика частоты и типов хромосомных аберраций нами было проведено повторное цитогенетическое обследование группы дгтей Еароднчскего района, поскольку, во-первых, в данной группе наблюдался наиболее высокий уровень аберраций хромосом (3,78 ± 0,261) и, во-вторых, дополнительное радиационное воздействие явилось новым мутагенным фактором для обследуемых групп детей.

Особое внимание было уде.-.ено нами анализу частоты "встречаемости дицентрических и других полицентрических хромосом, поскольку Именно этот тип аберраций рекомендуется использовать для биодозиметрии (Е. К. Пяткин, А. Е. Баранов, 1980; D. Kubelka, В. Horvat, N. Svi1iciс,1S88;). Статистически значимое возрастание уровня ди-центриков, а также центрических колец было обнаружено только при повторном цитогенетическом обследовании группы детей Народичского района, проведенного в 19S9 году ( Рис.1.), в то время как в других группах (Козелецкий (1983 г.), Нзродичский (1988 г.)) данный вид аберраций хромосом не превышал соответствующих контрольных и сред-непопуляционных значений.

Отдельно следует остановиться на частоте встречаемости , полиплоидных метафаз в лимфоцитах периферической крови, также являющихся показателем радиационного воздействия. Во всех обследованных группах данный показатель достоверно превышал контрольные значения и положительно коррелировал со сложившейся радиационной обстановкой в обследованных регионах. Обращает на себя внимание тот факт, что по • мере увеличения радиационной нагрузки, частота встречаемости полиплоидов возрастала. Так, максимальная частота полиплоидных клеток выявлена в группе повторно обследованных детей из Народичского района (0,36 на 1000 интерфазных и 4,8 на 1000 метафазных клеток)..

Учитывая, что этот тип повреждений хромосомного аппарата клеток крайне редко встречается в популяциях, не отягощенных действием мутагенных факторов, свидетельствует о нарушении процесса деления (блокаде веретена) в лимфоцитах либо их предшественниках и является показателем повреждения генома, нам представляется правомочным использование данного показателя в целях биологической индикации действия ионизирующего излучения в малых дозах.

Таким образом, с большой долей вероятности можно считать, что обнаруженный цитогенетический эффект в указанных группах индуцирован радиационным воздействием, что согласуется с данными, полученными в ФРГ при обследовании 75 чел., эвакуированных в мае 1986 Г. из нескольких городов Белорусии (й Stefan. U.0estrelcher,1989).

В то же время повыеонный уровень аберраций хроматидкого тнг.а во всех обследованных группах (1,17+ 1,88 на 100 исследуемых мзтз-фаз при 1,31 и 0,81 на 100 клеток в контроле и средкеполуляционном показателе соответственно) свидетельствует о действии какого-либо идентичного для всех обследованных сельскохозяйственных регионоа УССР мутагенного фактора химической природа

Можно предположить, что таковыми являются генетически активные Пестициды, которые имеются в ассортименте используемых в обследованных регионах химических средств аащггы растений (IL А. Пиликская, 1989). Нельзя исключить такл? роль так называемой "мутагенной стимуляции" за счет наблюдаемой среди населения контролируемых территорий белковой и витаминной недостаточности рационов (V. N. Korzun,1990). Как известно, недостаток болка в питании сам по себе не приводит к индукции хромосомных аномалий, но способствует повышению чувствительности генетического ainapaia клеток человека к действию мутагенов (М. Betancourt, J.M.Roca et al. ,1974;).

В целях определения средней радиационной нагрузки , полученной как отдельными индивидуумами, так и популяцией в целом, нами была предпринята попытка реконструкции доз по цитогенетическому эф'окту, согласно таблицам, предложенным А. Е Севанькасвым (1985), и формуле, рекомендованной Ллойдом (19В0).

При анализе полученных результатов, отмечен Сольвой разброс значений при оценке индивидуальных доз облучения, з то время кач среднегрупповые показатели практически не различались. ¡la нал взгляд, вариабельность доз при индивидуальной дозиметрии обусловлена недостаточной вй5оркой проанализированных клеток, которая, по рекомендациям М. А. Bender (1988), должна бьль не менее 800 метафаа на индивидуума Шлученные результаты согласуются с данными (D.C.Lloyd, R. G, Purrott, 1981; D. Kubelka, В. Horvat, N. Svilioio, 1988) и свидетельствует о принципиальной возможности проведения по-лудяционной биологической дозиметрии.

Поскольку исследуемые нами дга фактора окружающей среды (ионк-вируицее и неионизирующее излучение) имеют сходную природа, а ин-. тенсивность их воздействия в несколько раз превышала соответствующие для каждого иэ них значения предельно-допустимых уровней (ПДУ), мы попытались сопоставить мутагенную активность вышеуказанных факторов. С этой целью мы использовали данные цитогенетического обследования групп детей, где предполагаемое воздействие обусловило 'достоверное по сравнению с контролем повышение частоты хромосомных аберраций (Рис. 2.).

и

II В / / /и «ШИПИ I! I ! /II УШШ1Н п / ( /п- 1Г,,//1,/Л

Среднеграпповая частота Хроматндого типа ■ Хромосомного типа □ -контр.(Свх.) О - РЛС "Дон" □ -Контр, 1985 !-Нар,р-н 1989

* - достоверно по сравнению с контролен

Рис. 2. СредяегруппоЕая частота хромосомных аберраций и ее составляющих у детей, подвергавшихся постоянному воздействия ионизирующего и; иекоиизирующзго излучения в малых дозах,X

Оказалооь, что иогагаирующее и веионивирукцэе излучения проявляет специфику при индукции хромосомных аберраций в лимфоцитах пе-р!!{»рическойкрови человека.

Так, при воздействии пэионизнрухкцэго облучения было отмечено преобладание аберраций хроматидного типа (примерно 75% от общего числа по группе в'среднем), в то время как увеличение среднегруппо-вой частоты хромосомных аберраций (в случае дополнительного облучения ва счет малых доа ионизирующей радиации) во многом было обусловлено аберрациями хромосомного типа, являющимися маркерами радиационного воздействия.

Специфика индуцированных цитогенетичееких эффектов шкет быть . обусловлена равдичныш физическими свойствами ионизирующей и неио-пизирувдзй радиации при действии их на генетический аппарат клеток, где первая вызывает иоюгаацюо атомов и молекул аа счет выделения большого количества анергии, а анэргия второй способна индуцировать преимздаствэшо тепловой аффект.

ВЫВОДИ / 'у9

i. Частота хромосомная аберраций в контрольных группах детей , ие превышает спонтанных величин, приведенных в литературе и рассчи-: тонных на основании цитогенетичееких обследований большое контин-? гептов населения относительно благополучных в экологическом отноше-i или территорий. '' ; . -

_ fc. Поотойвноо воздействие ыалоиятенсивного СВЧ-алектромагнит-v пого поля приводит к достоверному повышения уровня хромосомных аберраций л лимфоцитах периферкчешеой крови лиц, длительно проживав кит в войе влиявщ источника СВЧ-влэмтродагяитной энергии.'

3. Детально» шютоаннов воадейгтвиэ давизиругарй радиации в , малых догах, карактеряоэ для районов выпадения радиоактивных осад' ков в результата %ряобыльодай аварии, индуцирует цитогенетическиэ парудаюш . в оошгвчэсквх клетках человека к приводит к накоплений . ыаркзров ралйавдопного воздействия со временен: 4f JtosftsKpyraue ц веионнэирупщре далучеши проявляю'специфику.; Оря (гадткцтг хроиооошш afleppatmft в лиыфоцитах периферической кро- ; вичэловекагхромосомшйтйп - характзрендля понизирупяего, хрома-тидный - для ваиониамрумуго излучения,

Б. РввульТаты ««»гв1тиэдского кюииториига детских воарастных - грулп васдлеаия, прошап9а в контролируемых после аварии на ЧАЭС региона* УССР, положительно коррелируют«) слохивяэйся таи радиоэ-

кологической обстановкой.

6. Результаты цитогенетических обследований репревентативных групп населения, проживающих в регионах с неблагоприятной экологической обстановкой, могут быть использованы для популяционной индикации мутагенного действия загрязнителей окружающей среды, а также для выделения групп повьшенного риска, нуждающихся в более тщательном медицинском наблюдений.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Значение цитогенетических исследований для биоиндикации дополнительного воздействия ионизирующей радиации / ILA. Пилинская, А. К. Шгметун, С.О. Дубский, А. Ю. Бондарь, И. Н. Еремеева // Всесоюзный радиобиологический съезд, М., 21-27 августа 1S89 г.! Тев. докладов.- Пувдно. -1989.С. 493 -499.

2. Пилинская iL А. , Дыбский С. С., Бондарь А. Ю. Результаты цито-генетического обследования групп населения, проливающего в районах выпадения радиоактизньк осадков // Состояние здоровья населения На-родичского района Житомирской области, а также других, контролируемых по радиационному фактору районов УССР. Матер, научно-практической коиф. 24-25 октября 1989 г., Киев. - Житомир. -1990. > -С. 103-110.

3. Цитогенетическая индикация радиационного воздействия / Ы. А. Пилинская, А. U. Шэметук, С. С, Дьйский, ЛР.Педан, Д.В.Редько // I ¡¿эвдународная конф. Биологические и радиоэкологические аспекты .последствий аварии на Чернобыльской атомной станции, 10-18 сентября 1990. Тез. докладов. Зеленый мыс. -1990, С. 129-129.

4. Дыбский С. С. Результаты цитогенетического обследования детских контингенгов населения, проживающих в районах о повышенным радиационным фоном // Второй Всесоюзный съезд медицинских генетиков, Алма-Ата, 4-6 декабря 1990г., Тез. докл.: М.-1990.-С. 139-140.

5. Оценка биологического действия микроволн в целях их гигиенической регламентации Ж Г. Шандала, Ü А. Навакатикян, U. И. Руднев,

А. Ы. Шэметун, С. С. Дыбский // Метод, рекомендации, Киев, 1990. -27 с.

6. Оценка функционального состояния организма детей при массовых обследованиях с целью установления влияния окружающей среды на здоровье населения / U.V. Шандала, Я.Я ЗвиняцковскиЯ, Е.Ф. Стоян, Г. И. Виноградов, С. С. Дыбский // Уетод. рекомендации, Киев, 1987.-27 е.