Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Отдаленные цитогенетические эффекты хронического облучения населения Южного Урала

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Отдаленные цитогенетические эффекты хронического облучения населения Южного Урала"

академия медицинских наук российской федерации

Кб

медико-генетическии научный центр

На правах рукописи УДК 576.312:539.16/575.24

возилова александра владимировна

отдаленные цитогенетические эффекты хронического облучения населения южного урала

03.00.15 -ГЕНЕТИКА

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

москва -1997

Работа выполнена в Уральском Научно-практическом Центре радиационной медицины, г. Челябинск.

Научные руководители:

действительный член РАМН Н.П. Бочков докт. мед. наук A.B. Аклеев

Официальные оппоненты:

докт. мед. наук, профессор Н.П. Кулешов канд. биол. наук Г.П. Сиигирепа

Ведущее учреждение:

Российская академия постдипломного образования

Защита состоится 1997 г. в часов на

заседании диссертационного совета Медико-генетического научного центра РАМН по адресу 115478, г. Москва, ул. Москворечье 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Медико-генетического научного центра РАМН.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор

Л.Ф. Курило

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В связи с развитием атомной энергетики и других областей применения источников ионизирующего излучения не исключается возможность непредвиденного облучения людей в диапазоне малых доз. Наиболее серьезной проблемой в этом случае является возникновение соматико-стохастических и генетических последствий радиационного воздействия.

Как показали результаты многолетних наблюдений за пережившими атомные бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки, наиболее разработанным и объективным методом для оценки медико-биологических эффектов облучения является онтогенетическое исследование лимфоцитов периферической крови человека. Кроме того, скандинавские ученые в своих исследованиях отметили, что у лиц с повышенным уровнем хромосомных аберраций чаще развиваются онкозаболевания.

Таким образом, частота хромосомных аберраций является индикатором радиационного воздействия и дозы в условиях острого однократного облучения, а также может рассматриваться в качестве маркера отдаленных эффектов радиации (прежде всего канцерогенных).

Возможность применения результатов цитогенетического исследования для целей биодозиметрии в отдаленные сроки после начала облучения при хроническом воздействии остается до сих пор проблематичной.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является оценка частоты хромосомных аберраций у жителей прибрежных сел р. Теча, подвергшихся хроническому облучению, через 40 и более лет после начала облучения. Для достижения цели предполагалось решить следующие задачи:

- проанализировать частоту хромосомных аберраций стабильного и нестабильного типов у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию;

- провести сравнительный анализ результатов цитогенетического исследования, полученных в группе людей, подвергшихся преимущественно внутреннему облучению за счет 90Sr, и в группе людей, подвергшихся преимущественно внешнему у-облучению;

- исследовать зависимость частоты хромосомных аберраций от кумулятивной дозы облучения красного костного мозга;

- проанализировать частоту хромосомных аберраций в группе лиц, перенесших хроническую лучевую болезнь;

- оценить разрешающую возможность различных цитогенетических методов окрашивания препаратов (простое, дифференциальное, метод флуоресцентной in situ гибридизации) для целей биодозиметрии и биоиндикации хронического облучения в отдаленные сроки;

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые в условиях уникальной радиационной ситуации, сложившейся на р. Теча, через 40 лет после начала воздействия в лимфоцитах периферической крови облученных лиц, используя, комплекс цитогенетических методов оценена частота хромосомных аберраций. Результаты исследования позволили обосновать возможности применения цитогенетического метода для целей биологической индикации хронического радиационного воздействия в широком диапазоне доз.

Впервые было показано, что в отдаленные сроки после начала облучения у жителей прибрежных сел р. Теча при кумулятивной дозе облучения красного костного мозга от 5 сЗв до 330 сЗи сохраняется

повышенный уровень хромосомных аберраций как стабильного, так и нестабильного типов.

У людей, перенесших хроническую лучевую болезнь, в отдаленные сроки отмечена значительная межиндивидуальная вариабельность индивидуальных значений частоты нестабильных хромосомных аберраций.

Положения, выносимые на защиту:

1. В отдаленные сроки (через 40 и более лет после начала облучения) в лимфоцитах периферической крови облученных людей сохраняется повышенная частота хромосомных аберраций стабильного и нестабильного типов.

2. Не установлено зависимости частоты всех типов хромосомных аберраций от куммулятивной дозы облучения красного костного мозга.

3. У лиц с диагнозом хронической лучевой болезни в отдаленные сроки отмечается значительная межиндивидуальная вариабельность индивидуальных значений частоты нестабильных хромосомных аберраций.

4. Сравнительный анализ цитогенетических показателей, полученных в группах лиц с преимущественно внутренним облучением и лиц с преимущественно внешним у-облучением, не выявил существенных различий в спектре и в частоте хромосомных аберраций при сопоставимых дозах облучения.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: Симпозиуме Европейского комитета по отдаленным последствиям облучения, Ульм, (Германия), 1994 г.; Ежегодной конференции Health Physics Society, Сан-Франциско, 1994 г.; Рабочем совещании Ассоциации

радиационных цитогенетиков, Мюнхен, (Германия), 1994г.; 1-ом Международном симпозиуме «Хроническое радиационное воздействие: риск отдаленных эффектов», Челябинск, 1995 г.; Научно-практической конференции «Влияние радиации на живую природу и здоровье человека», Челябинск, 1995 г.; Заседании академической группы в Медико-генетическом научном центре РАМН, 1997 г..

Публнканик. По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов и приложения. Работа изложена на 140 страницах печатного текста, иллюстрирована 35 таблицами и 17 рисунками. Библиографический указатель включает 121 название (53 отечественных и 68 зарубежных) печатных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Цитогенетическое обследование населения проводилось в период с 1993 г. по 1996 г. При формировании выборки исходили, из норм скандинавского комитета, которые предусматривают соответствие групп облученных и необлученных людей по полу, возрасту, сходным социально-экономическим условиям проживания и характеру медицинского обслуживания. К обследованию не допускались лица с заболеваниями, которые влияют на частоту хромосомных заболеваний.

Группа облученных формировалась из людей, проживавших в пунктах, расположенных на побережье р. Теча, и находившихся под наблюдением в клиническом отделении Уральского научно-

практического центра радиационной медицины. Выборка была случайной. Все лица на момент исследования проходили медицинский осмотр. На обследуемого заполнялась анкета, в которой со слов пациента отмечалось место рождения, места проживания и миграции, наличие заболеваний, операций и рентгенологических процедур; указывалась производственная вредность, вредные привычки.

Среди облученных выделяли группу лиц, кому ранее выставляли диагноз хронической лучевой болезни (ХЛБ). Диагноз ХЛБ устанавливался на основе клинического симптомокомплекса (цитопенический синдром в периферической крови, изменения в нервной, сердечно-сосудистой и имунной системах, остеоалгический синдром) и факта проживания в селах на побережье р. Теча [Коээепко М. й а1., 1994].

В среднем через 10-12 лет после начала воздействия при значительном снижении годовой мощности дозы облучения отмечались процессы репарации, и через 30 лет ни у одного пациента не наблюдалось клинической картины ХЛБ. В то же время, имеются данные, свидетельствующие о том, что лица, перенесшие ХЛБ, относятся к группе повышенного риска по онкозаболеваниям [БЫЫкоуа N. е1 а1., 1996].

Поскольку у облученных лиц пути формирования кумулятивной дозы облучения красного костного мозга (ККМ) значительно отличались, мы разделили всех облученных людей на 2 группы.

В первую группу вошли лица, подвергшиеся преимущественно внутреннему хроническому пролонгированному облучению за счет 905г (лица с внутренним облучением). В этой группе лиц доза на 90-95 % определялась инкорпорированным 903г, который поступал в организм с речной водой и сельскохозяйственными продуктами. Это были жители сел, расположенных в среднем и нижнем течении реки, которые подвергались пролонгированному хроническому облучению более 40 лет.

Будучи аналогом Са+2, 905г накапливается и длительное вреш удерживается в костной ткани организма. Период полураспада 905г составляет 29 лет являясь (3-облучателем, он неравномерно облучает ККМ. На основе модели возрастного метаболизма 908г, используя результаты неоднократных измерений его содержания в теле облученного , человека, были восстановлены кумулятивные индивидуальные дозы ; облучения. Разработанная модель метаболизма подробно описана [Дегтева М.О. и др. 1985, Дегтева М.О. и др. 1986, Дегтева М.О. и др. 1988]. По своему построению она пригодна для любого ритма поступления 905г в организм. Для измерения сигнала радионуклида в теле человека использовалась уникальная установка СИЧ-9.1 (счетчик излучения человека) [КогЬеигоу V.]'. е1 а!., 1994]. Для взрослого человека сорока лет разработанная модель согласовалась с моделью Маршалла.

Динамика формирования кумулятивной дозы в ККМ за весь период наблюдения выборки представлена на рис. 1. Видно, что доза внутреннего облучения была, в основном, сформирована за первые десять лет с начала облучения, и ее среднее значение на 1993 год составило 1.31 Зв при колебаниях индивидуальных значений от 0.22 до 4.56 Зв.

Наибольшая мощность дозы наблюдалась в первые 6 лет с начала облучения (рис.2). Максимально? среднее значение мощности дозы отмечалось в 1950 г. и составило 0.20 Зв/г. Через 20 и более лет после начала облучения происходило значительное снижение мощности дозы, среднее значение которой в 1993 г. составило только 1.95 мЗв [Аклеев А.В. и др., 1996]. К моменту взятия крови для приготовления цитогенетических препаратов в 1993 году средняя мощность доз для обследуемых лиц располагалась в ряду от 0.54 до 4.96 мЗв/год.

Годы

Рис. 1 Динамика средних, максимальных и минимальных значений кумулятивной дозы облучения красного костного мозга в различные годы наблюдения

0.35

3 ? о.э -

о "5 0.25

Л о.г

| X I ОЛЙ

1 1 0.1 .

г 5 0.05

0

ЙЛО«Л01Л01ЛОЮ (ПФо>>лАО)С100)7)

Годы

Рис. 2 Динамика средней мощности дозы внутреннего облучения в красном костном мозге в различные сроки наблюдения

Вторую группу составили лица, подвергшиеся хроническому пролонгированному преимущественно внешнему у-облучению (лица с внешним у-облучением). У этих людей доза сформировалась преимущественно за первые шесть лет с момента выброса радиоактивных

отходов (с 1949 г. по 1956 г.). Основной вклад в формирование дозы внешнего у-облучения вносило пребывание человека на загрязненной пойме у реки, так как на улицах сел у-фон был в 50-150 раз ниже. Наибольшие мощности наблюдались в 1950 и 1951 г.г. (период максимальных сбросов радиоактивных отходов в р. Теча). Формирование доз.внешнего у-облучения практически закончилось в 1956 г., когда все жители верховьев р. Теча были переселены, а в остальных селах загрязненная пойма огорожена. Наибольшую дозу внешнего у-облучения получили жители с. Метлино, которое было расположено в 7 км от места сброса радиоактивных отходов. Диапазон индивидуальных доз только за счет градиентов величии у-фона на территории населенного пункта оценивался как 5-200 сЗи/год. Для расчета доз внешнего облучения использовались результаты измерений у-фона у уреза воды, на улицах, в домах и на приусадебных участках. Для оценки времени пребывания людей на территории с различной мощностью экспозиционной дозы были выбраны типичные режимы поведения, характеризующие определенные возрастные группы сельских жителей («дети», «подростки», «взрослые»). Такой подход давал возможность получить для каждого населенного пункта средние по каждой возрастной группе значения эквивалентных доз за счет внешнего у-облучения. Это облучение было относительно равномерным и относительно внешним, т.к. до 30 % дозы приходилось на внутреннее облучение за счет 90Sr. К моменту исследования для многих людей из этой группы были индивидуализированы дозы от внутреннего облучения за счет 9QSr и от внешнего у-облучения.

Все облученные лица были подразделены на дозовые подгруппы: - менее 100 сЗв; - от 100 сЗв до 200 сЗв; - более 200 сЗв. Полученные в этих подгруппах данные сравнивались по отношению к группе сравнения, а также между собой.

Группу сравнения составили лица аналогичного возраста, пола, имеющие сходные социально-экономические условия жизни и характер медицинского обслуживания, но не подвергавшиеся радиационному воздействию.

Обследование проводилось тремя цитогенетическими методами окрашивания препаратов (простое окрашивание, метод флуоресцентной in situ гибридизации - FISH, дифференциальное окрашивание). Характеристика групп обследуемых людей представлена исходя из примененного метода (табл. 1 и 2).

Материалом для исследования служили лимфоциты периферической крови человека. Лимфоциты культивировали по общепринятой методике с фитогемагглютиником в течение 50-52 часов [Moorhead P.S. et al., I960].

Для исследования нестабильных хромосомных аберраций использовался метод простой окраски. Окрашивали препараты 2 % красителем Гимза. В результатах исследования представлены: частота обменных нестабильных хромосомных аберраций (дицентрических и кольцевых хромосом, ацентрических фрагментов), частота парных фрагментов и в целом частота всех нестабильных аберраций.

При исследовании хромосом методом флуоресцентной in situ гибридизации использовали смесь зондов для хромосом #1, #2 и #4; #1, #4 и #12. ДНК хромсомных зондов была биотинилирована в процессе ник-трансляции. Также использовали пан-центромерные зонды для идентификации центромер [Lucas J.N. et al., 1989, Schmid E. et al., 1992].

Таблица 1

Характеристика групп облученных людей, обследуемых различными цнтогенетнчсскнмн методами

Методы исследования Обследованные группы Количество человек Средний возраст (лет) Средняя доза ,сЗв Количество клеток

всего мужчин женщин

Простая окраска Все облученные лица 112 44 68 62 130 5-330 24816

Лица сХЛБ 14 7 7 61 180 80-240 2840

Внутреннее облучение 75 36 39 62 130 5-330 16533

Внешнее у-облученне 37 8 29 60 130 5-270 8283

ПЭН-метод Все облученные лица 66 27 39 62 150 5-240 32256

Лица сХЛБ 15 7 8 62 180 70-270 8049

Внутреннее облучение 34 16 18 65 160 60-300 16579

Внешнее у-облучение 32 11 21 58 130 5-240 17844

Дифференциальная окраска Все облученные лица 34 11 23 63 115 20-330 3895

Внутреннее облучение 26 10 1£ 64 100 25-330 3076

Внешнее у-облучение 8 1 7 63 160 90-300 819

Таблица 2

Характеристика групп сравнсння

Методы исследования Количество человек Средний возраст (лет) Количество клеток

всего мужчин женщин

Простая окраска 24 9 15 62 5407

FISH-метод 12 3 9 56 7070

Дифференциальная окраска 6 0 6 45 1100

Дифференциальной окраски хромосом достигали применяя две различные методики: G-окраска препаратов с использованием трипсина (Seabright М., 1971), и G-окраска препаратов с использованием хлорида цезия (Meisner L. et al., 1973).

При обработке данных, использовалась стандартная программа "электронные таблицы" (EXCEL), которая позволила провести статистический анализ данных: проанализировать среднюю величину по группе, определить стандартную ошибку средней, рассчитать t критерий Стьюдента, построить регрессионные зависимости доза-эффект, выполнить построение диаграмм.

Для данных, полученных методом флуоресцентной in situ гибридизации, применялось уравнение для пересчета частоты стабильных аберраций, обнаруженной для части генома, на весь геном клетки [Lucas J.N. et al., 1992].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Частота нестабильных хромосомных аберрации в лимфоцитах периферической крови лиц, подвергшихся хроническому облученшо на Южном Урале

В отдаленные сроки (через 40. и более лет после начала облучения) у жителей прибрежных сел р. Теча в диапазоне кумулятивных доз облучения красного костного мозга от 5 сЗв до 330 сЗв сохраняется повышенный уровень хромосомных аберраций нестабильного типа (табл. 3,4 и 5).

Таблица 3

Частота (М±т) нестабильных хромосомных аберрации ( па 100 клеток), полученная методом простого окрашивания препаратов в группе облученных людей

Группы людей Днцентрикн с фрагментами Все дицентрнки Кольцевые хромосомы Ацентрнческне кольца Сумма обменов Парные фрагменты Все нестабильные аберрации

Группа сравнения 0.08 ±0.08 0.08 ±0.08 0 0.08 + 0.05 0.17 ±0.09 0.70 ±0.12 0.87+0.20

Группа облученных ЛИЦ 0Л9 ± 0.06 0.26 ± 0.06 р<0.05 0.07±0.02 р<0.01 0.09 ± 0.02 0.43 ± 0.08 р<0.05 0.62 ± 0.07 1.03±0.11

Менее 100 сЗв 0.07±0.03 0.12±0.05 0.02±0.01 0.10±0.03 0.25+0.06 0.69±0.10 0.90±0.11

От 100 сЗв до 200 сЗв 0.24±0.09 Р<0.05 0.36±0.11 р<0.05, Р<0.05 0.09±0.04 р<0.01 0.11±0.03 0.57±0.13 р<0.01,Р<0.05 0.61 ±0.12 1.18+0.19

Более 200сЗв 0.33+0.25 0.33±0.25 0.12+0.08 0.04±0.03 0.50±0.31 0.4410.11 0.94±0.36

Примечание:

Р- обозначены достоверные различия с дозовой подгруппой менее 100 сЗв р - обозначены достоверные различия с группой сравнения

Простая окраска. Из табл. 3 видно, что у облученных лиц достоверно чаще по отношению к группе сравнения при простой окраске препаратов отмечались дицентрические хромосомы (0.26+0.06 и 0.08±0.08, р<0.05 соответственно), кольцевые хромосомы (0.0710.02 и „ 0, р<0.01 соответственно) и суммарная частота нестабильных обменов (0.43+0.08 и 0.17+0.09, р<0.05, соответственно). Поскольку у облученных людей парные фрагменты встречались с той же частотой, что и в группе сравнения, не выявлено достоверных различий по частоте всех нестабильных аберраций между сравниваемыми группами.

При сравнении цитогенетических показателей, полученных в лозовых подгруппах, с показателями в группе сравнения отметили достоверные различия в дозовой подгруппе от 100 сЗв до 200 сЗв по частоте дицентриков, кольцевых хромосом и сумме нестабильных обменов (0.3610.11, р<0.05; 0.09+0.04, р<0.01; 0.57+0.13, р<0.01 соответственно). По этим же показателям отмечены достоверные различия с дозовой подгруппой менее 100 сЗв.

У лиц, имевших в анамнезе диагноз ХЛБ, (табл. 4) отмечена большая межиндивидуальная вариабельность значений по сравнению с облученными людьми, у которых в анамнезе не была зарегистрирована ХЛБ.

При сравнении типов клеток с дицентрическими и кольцевыми хромосомами отметили, что в группе сравнения эти аберрации встречались с сопровождающими парными фрагментами в количестве 0.37 %0. У облученных лиц были аберрации как с парными фрагментами, так и без них. Так, клеток с дицентриками и кольцами с сопровождающими парными фрагментами встретилось 1.49 %0, а типов клеток с подобными аберрациями без сопровождающих парных фрагментов - 0.76 %о.

Таблица 4

Частота (М±т) нестабильных хромосомных аберраций ( на 100 клеток), полученная методом простого окрашивания препаратов в группе лип с ХЛБ

Группы люден Днцентрики с фрагментами Осе днцентрнкн Кольцевые хромосомы Ацентрические кольца Сумма обменов Парные фрагменты Все аберряцмн

Группа сравнения 0.08 ± 0.08 0.08 ± 0.08 0 0.08 ± 0.05 0.17 ±0.09 0.70 ±0.12 0.87+0.20

Лнца, перенесшие ХЛБ 0.51±0.29 0.65±0.30 р<0.05 0.14±0.10 0.2210.10 Р<0.05 1.01+0.41 р<0.05 0.46±0.14 1.4Ш.45

Облученные, не имевшие ХЛБ 0.14±0.05 0.21±0.06 0.06±0.02 р<0.01 0.08±0.02 0.35±0.06 0.64+0.07 0.97±0.12

Примечание: р -достоверные различия с группой сравнения

Р-достоверные различия между группой лиц с ХЛБ и группой лиц без ХЛБ

Таблица 5

Частота (М+ш) нестабильных хромосомных аберраций (на 100 клеток), оцененная методом дифференциального окрашивания, в группе облученных люден

Дмцеитрикн Кольцевые хромосомы Ацентрические кольца Сумма обменов Парные фрагменты Нестабильные аберрации

Группа сравнения 0 0 0 0 0.67±0.23 0.67±0.23

Группа облученных лиц 0.10±0.05 р<0.05 0.07+0.04 0.02+0.02 0.1810.07 р<0.01 1.87±0.28 р<0.01 2.06±0.30 р<0.001

Менее 100 сЗв 0.08±0.06 0.06+0.04 0.04+0.04 0.18±0.09 р<0.05 2.06+0.34 р<0.05 2.25±0.35 р<0.001

Более | 0.11 ±0.07 100 сЗв | 0.08Ю.08 0 0.18+0.10 р<0.05 1.71+0.43 р<0.05 1.89±0.49 р<0.05

Примечание: р-достоверные различия с группой сравнения

Флуоресцентная in situ гибридизация. Частота дицентрических хромосом, оцененная методом флуоресцентной in situ гибридизации, у облученных лиц так же достоверно превысила таковую в группе сравнения (0.02±0.01 и 0, р<0.05 соответственно) (на 100 клеток).

Дифференциальная окраска. Достоверные различия по отношению к группе сравнения выявили не только по частоте дицентрических хромосом и сумме нестабильных обменов (0.10+0.05, р<0.05; 0.18±0.07, р<0.01 соответственно), но также по частоте парных фрагментов (1.87+0.28 и 0.67±0.23, р<0.01) и сумме всех нестабильных аберраций (2.06+0.30 и 0.67±0.23, р<0.001) (на 100 клеток). По этим же показателям, за исключением днцентриков, отметили достоверное превышение по сравнению с контролем и в дозовых подгруппах (табл. 5).

В отдаленные сроки (через 40 и более лет после начала облучения) у жителей прибрежных сел р. Теча сохраняется повышенный уровень хромосомных аберраций стабильного типа (табл. 6, 7).

Так частота транслокаций, оцененная методом флуоресцентной in situ гибридизации, в группе сравнения была равна 0.5±0.1 (на 100 клеток). Для облученных людей независимо от наличия в анамнезе диагноза ХЛБ было отмечено достоверное различие с группой сравнения по изучаемому показателю (2.0+0.2 р<0.001) (на 100 клеток). В дозовых подгруппах транслокации также встречались достоверно чаще, чем в группе сравнения (табл. 6).

На дифференциально окрашенных препаратах лимфоцитов периферической крови облученных людей достоверно чаще встречались транслокации, делеции и инверсии по отношению к группе сравнения (табл. 7). Достоверные различия с группой сравнения были получены по этим частотам и в дозовой подгруппе менее 100 сЗв. В подгруппе более

100 сЗв достоверно выше по отношению к группе сравнения была суммарная частота стабильных аберраций (0.51Ю.28 и 0.06±0.06, р<0.05).

Таблица 6

Частота (М±ш) транслокаций на геном, полученная методом флуоресцентной in situ гибридизации (на 100 клеток)

Группа сравнении Группа облученных лиц Менее 100 сЗв От 100 сЗв до 200 сЗв Более 200 сЗв

Частота транслокаций на геном 0.5±0.1 2.0±0.2 р<0.001 1.5+0.5 р<0.05 2.010.2 pO.OOl 2.1+0.4 pO.OOl

Таблица 7

Частота (М+т) стабильных хромосомных аберраций (на 100 клеток), полученная методом дифференциального окрашивания, оцененная в группе облученных людей и в дозовых подгруппах

Аберрации Группы Транслокашш Делец» и Инверсии Сумма стабильных аберраций

Группа сравнения 0.06+0.06 0 0 0.06±0.06

Группа облученных лиц 0.40+0.16 р<0.05 0.20+0.109 р<0.05 0.08±0.04 р<0.05 0.69+0.18 р<0.001

Менее 100 сЗв 0.34+0.14 р<0.05 0.37+0.18 р<0.05 0.18±0.07 р<0.05 0.89+0.21 р<0.001

Более 100 сЗв 0.46+0.28 0.06±0.06 0 0.51±0.28 р<0.05

Частота хромосомных аберраций v лиц, подвергшихся преимущественно внутреннему хроническому пролонгированному облучению за счет 90Sr

В этой группе лиц также отметили повышенный уровень хромосомных аберраций как стабильного, так и нестабильного типов. Так при простой окраске хромосом частота дицентрических, кольцевых хромосом, а также суммы всех нестабильных обменов достоверно превысила показатели группы сравнения (0.ЗОЮ.08, р<0.05; 0.09+0.03, р<0.01; 0.4310.10, р<0.05 соответственно). В дозовой подгруппе от 100 сЗв до 200 сЗв выявили достоверные различия с группой сравнения по перечисленным выше показателям. В остальных подгруппах не выявили различий из-за большой дисперсии данных.

Частота дицентрических хромосом, оцененная методом флуоресцентной in situ гибридизации, в группе лиц с преимущественно внутренним облучением достоверно превысила таковую в контроле (0.0210.01 и 0, р<0.05 соответственно).

При дифференциальном методе окрашивания препаратов выявили, что в этой группе облученных дицентрики, нестабильные обмены, парные фрагменты и нестабильные аберрации в целом отмечались достоверно чаще по отношению к группе сравнения. Так, частота дицентрических хромосом была равна 0.09+0.05, р<0.05; обмены встречались с частотой 0.2010.08, р<0.01; частота парных фрагментов составила 2.24+0.31, р<0.001; частота всех нестабильных аберраций была равна 2.4410.33, р<0.001.

Для частоты стабильных аберраций отметили те же закономерности. Так частота транслокаций, оцененная методом in situ гибридизации, была равна 2.010.2, р<0.05.

При дифференциальном методе окрашивания препаратов частота транслокаций у лиц с внутренним облучением составила 0.34Ю.11, р<0.05; суммарная частота стабильных аберраций была равна 0.7710.17, р<0.001.

Частота хромосомных аберрации в группе лиц, подвергшихся преимущественно внешнему у-облучению

В этой группе облученных лиц достоверные различия с группой сравнения отметили при простой окраске и при использовании метода in situ гибридизации. Для дифференциально окрашенных препаратов несмотря на различия по частоте хромосомных аберраций не отметили достоверных различий из-за большой дисперсии индивидуальных значений.

Сравнительный анализ цитогенетических показателей, полученных в группах лиц с преимущественно внутренним облучением за счет ^Sr (диапазон индивидуальных значений кумулятивных доз облучения на красный костный мозг от 5 сЗв до 330 сЗв) и лиц с преимущественно внешним у-облучением (диапазон доз облучения от 80 сЗв до 270 сЗв), не выявил существенных различий между этими группами в спектре и в частоте хромосомных аберраций.

Не выявили зависимости между разными типами хромосомных аберраций и кумулятивной дозой облучения красного костного мозга ни в одной из групп облученных людей.

Отметили, что в группе сравнения преобладали аберрации хроматидного типа, а в лимфоцитах облученных людей - аберрации хромосомного типа (рис.3).

ГРУППА СРАВНЕНИЯ 12%

ОКЛУЧЕННЫЕЛИЦА

25%

■ Хромат, абер. □ Дицентрики 13 А цент .кольца

■ П. фрагменты 45% вСтаб. абер.

■ Копьца

ВНУТРЕННЕЕ ОБЛ У Ч ЕШ"? 25% 2%

44%

ВНЕШНЕЕ ОБЛ УЧЕНИЕ

36%

9%

ш

рис. 3 СТРУКТУРА АБЕРРАЦИЙ, ВЫЯВЛЕННЫХ МЕТОДОМ ПРОСТОГО ОКРАШИВАНИЯ, (о %)

1>>

выводы

1. В отдаленные сроки (через 40 и более лет после начала облучения) у жителей прибрежных сел р. Теча в диапазоне кумулятивных доз облучения красного костного мозга от 5 сЗв до 330 сЗв сохраняется повышенный уровень хромосомных аберраций как стабильного, так и нестабильного типов. 1

2. Спонтанный уровень хромосомных аберраций у лиц Южного Урала составляет для дицентриков 0.08±0.08, для нестабильных обменных аберраций 0.17+0.09 на 100 клеток. У облученных людей частота этих типов аберраций соответственно составила 0.26±0.06 и 0.43+0.08. Спонтанная частота транслокаций в пересчете на геном, оцененная методом флуоресцентной in situ гибридизации, равна 0.5+0.1 (на 100 клеток). В группе лиц, подвергшихся хроническому облучению, частота транслокаций в пересчете на геном составила 2.0±0.2 (на 100 клеток).

3. У лиц, перенесших хроническую лучевую болезнь (диапазон эквивалентных доз облучения красного костного мозга от 80 сЗв до 300 сЗв), в отдаленные сроки выявляется значительная межиндивидуальная вариабельность в частоте нестабильных хромосомных аберраций обменного типа.

4. Сравнительный анализ цитогенетических показателей, полученных в группах лиц с преимущественно внутренним облучением за счет 90Sr (диапазон индивидуальных значений кумулятивных доз облучения на красный костный мозг от 5 сЗв до 330 сЗв) и лиц с преимущественно внешним у-облучением (диапазон доз облучения от 80 сЗв до 270 сЗв), не выявил существенных различий между этими группами в спектре и в частоте хромосомных аберраций.

5. Не установлено зависимости между частотой разного типа хромосомных аберраций и кумулятивной дозой облучения красного костного мозга в отдаленные сроки после начала облучения.

6. Для целей биологической индикации хронического облучения в отдаленные сроки после начала радиационного воздействия достаточно применять учет хромосомных аберраций при простом окрашивании или FISH-методом. Для медико-генетического прогнозирования состояния здоровья облученного индивида необходимо использовать метод дифференциального окрашивания хромосом.

список опубликованных работ

1.Akleyev A.V., Awa A., Akiyama M., Veremeyeva G.A., Vozilova A.V., Kioizumi S., Kozheurov V.P. Comparative aspects of long-term biological indication of acute and chronic population exposure // Problems of reconstruction of individual radiation doses as a result of large-scale raiation accidents and estimation of radiation rises. - Moscow. - 1994. - P. 4.

2. Vozilova A.V., Akleyev A.V., Awa A., Bochkov N.P. Analysis of radiation-induced chromosomal aberrations in peripheral blood lymphocytes of Techa river residents using conventional cytogenetic techniques and fluorescence in situ hybridisation (FISH). International workshop on Determination of Radiation Doses among Critical Groups of the Population in the FSU after Chernobyl. Radiation Cytogenetics Association (RCA) in cooperation with European Commission. October 24 to 25, 1994.

3. Akleyev A.V., Kossenko M.M., Silkina L.A., Degteva M.O., Yachmenyov V.A., Awa A., Akiyama M., Veremeyeva G.A., Vozilova A.V., Kyoizumi S., Kozheurov V.P., Vyushkova O.V. Health Effects of Radiation Incidents in the Southern Urals // Stem Cells. - 1995.- V. 13,- Suppl. 1. - P. 5868.

4. Аклеев A.B., Ава А., Акияма М., Веремеева Г.А., Возилова A.B., Накамура Н., Кодама Я., Накано М., Отаки К., Киоизуми С., Кожеуров В.П. Биологическая индикация хронического облучения в отдаленные сроки // Медицинская радиология и радиационная безопасность. Материалы 1-го Международного Симпозиума «Хроническое радиационное воздействие: риск отдаленных эффектов» / Ред. Л.А. Ильин, A.B. Аклеев. - 1996. - том 1. - С. 7 - 19.