Цитогенетические нарушения и состояние прооксидантно-антиоксидантной системы у человека при хроническом воздействии ионизирующей радиации в малых дозах

Мадонова, Юлия Борисовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Цитогенетические нарушения и состояние прооксидантно-антиоксидантной системы у человека при хроническом воздействии ионизирующей радиации в малых дозах
ВАК РФ 03.03.04, Клеточная биология, цитология, гистология

Автореферат диссертации по теме "Цитогенетические нарушения и состояние прооксидантно-антиоксидантной системы у человека при хроническом воздействии ионизирующей радиации в малых дозах"

0046096УЗ

На правах рукописи

Мадонова Юлия Борисовна

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ И СОСТОЯНИЕ ПРООКСИДАИТНО-АНТИОКСИДЛНТНОЙ СИСТЕМЫ У ЧЕЛОВЕКА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ В МАЛЫХ ДОЗАХ

03.03.04 - КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ, ЦИТОЛОГИЯ, ГИСТОЛОГИЯ 03.02.07-ГЕНЕТИКА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

3 0 СЕН 2010

Саранск-2010

004609698

Работа выполнена на кафедре генетики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Трофимов Владимир Александрович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Курило Любовь Федоровна доктор медицинских наук, профессор Котляров Андрей Александрович

Ведущая организация ГОУВПО «Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова»

Защита диссертации состоится «15» октября 2010 г. в «13.00» часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.01 при ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Автореферат диссертации опубликован на официальном сайте www.mrsu.ru Автореферат диссертации разослан «14 » сент а&РЯ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук,

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В связи с наличием густонаселенных территорий, загрязненных радионуклидами в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 году, большое фундаментальное и практическое значение представляет проблема влияния хронического ионизирующего облучения в малых дозах на здоровье человека, на рост числа соматических заболеваний и предрасположенность к ним.

Актуальным является разработка оперативных, качественных и количественных методов, позволяющих регистрировать минимальные отклонения состояния здоровья людей, подвергающихся неблагоприятным экологическим воздействиям и проводить своевременную коррекцию нарушений здоровья, до наступления необратимых патологических состояний (Булдаков Л.Л., 2002; Карпов А.Б., 2005).

Ионизирующее излучение в малых дозах вызывает целый ряд эффектов в организме человека, механизм и последствия которых рассматриваются с различных точек зрения (Кузин A.M., 1995; Яблоков A.B., 2001).

Исходя из беспороговой концепции действия ионизирующей радиации на клетку, первичные эффекты ионизирующего' излучения в малых дозах могут проявляться на уровне ДНК в виде её повреждений (Богданов И.М. и др., 2005). Дальнейшая судьба поврежденной ДНК и последующие клеточные эффекты, в таком случае, будут зависеть от возможностей систем репарации, а так же от генетических систем контроля над прохождением клеточного цикла (Мазурик В.К., Михайлов В.Ф., 2001; Гончарова И.А. vi др., 2003).

Проявление основных клеточных эффектов ионизирующего излучения в малых дозах, в том числе и генетических, в настоящее время связываются с немишенным воздействием радиации, которое реализуется через смещение антиоксидантно-прооксидантного равновесия в клетке (Emerit I., 1992; Михайлов В.Ф. и др., 2003; Кудряшов Ю.Б., 2001; Гончарова И.А. и др., 2003; Ляхович В.В. и др., 2006, Литтл Д.Б., 2007).

Для изучения влияния хронического ионизирующего облучения в малых дозах на кариотип людей, длительно проживающих на территории, загрязненной радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС, нами исследованы цитогенетические нарушения во взаимосвязи с про/антиоксидантным статусом населения.

Цель и задачи исследования.

Целью исследования являлось изучение влияния малых доз ионизирующей радиации на цитогенетические и про-/антиоксидантные показатели лимфоцитов периферической крови людей, проживающих на техногенно загрязненных радионуклидами территориях.

В задачи исследования входило:

1. Определить частоту и спектр цитогенетических нарушений в лимфоцитах периферической крови людей, длительно проживающих в условиях ионизирующего излучения в малых дозах.

2. Изучить изменения в про-/антиоксидантном статусе людей при воздействии хронического ионизирующего излучения в малых дозах.

3. Выявить возможные механизмы формирования хромосомной нестабильности при действии хронического ионизирующего излучения в малых дозах.

4. Связать величину хромосомной нестабильности кариотипов исследуемых лиц с распространением срсдообусловленных заболеваний на загрязненной радионуклидами территории.

Научная новизна работы

Проведено цитогенетичеекое исследование лиц, длительное время проживающих на территории локального очага радиоактивного загрязнения, отнесенного согласно «Закону о Чернобыле» к 4 категории.

Научное исследование отличается, прежде всего, новизной исследуемой территории. В Мордовии цитогенстический мониторинг локальных зон радио ну клидного загрязнения, возникших в результате аварии на ЧАЭС, ранее не проводили.

Изучение хромосомной нестабильности выполнено с комплексной регистрацией цитогенетических нарушений в ядре клеток. Выявлена высокая частота встречаемости лимфоцитов с микроядрами, ядерными протрузиями, межъядерньгми «мостами», «хвостами», аномалиями митоза и апоптозными модификациями ядер в периферической крови. В спектре хромосомных аберраций обнаружено преобладание одиночных и двойных фрагментов хромосом, транслокаций.

Впервые для лиц, проживающих на территории локального очага радиоактивного загрязнения в Мордовии, показано превышение частоты ядерных протрузий в лимфоцитах как in vivo, так и in vitro.

Впервые проведена комплексная цитогенетическая характеристика для каждого из обследуемых лиц, в совокупности с его про-/антиоксидаитным статусом. Впервые изучен характер и динамика формирования хромосомной нестабильности в кариотипе лимфоцитов от обследуемых лиц с высоким прооксидантным статусом, проживающих в условиях хронической радиоактивной экспозиции. Показано, что в лимфоцитах периферической крови людей, при хроническом ионизирующем облучении в малых дозах, снижена активность супероксиддисмутазы и каталазы, а также повышена интенсивность процессов перекисного окисления липидов.

Впервые зарегистрировано резкое снижение активности внеклеточной супероксиддисмутазы в венозной крови у лиц тестируемой группы.

Выявлена связь цитогенетических нарушений в периферической крови тестируемых лиц с распространением хронической патологии на территории проведения исследования (заболевания костно-мышечной системы, иммунные заболевания, сердечнососудистые заболевания, онкозаболевания).

Научно-практическая значимость работы.

В диссертационной работе исследованы механизмы возникновения хромосомной нестабильности в условиях действия хронического ионизирующего излучения в малых дозах. Полученные сведения могут быть использованы для пополнения реестра баз данных по частоте хромосомной нестабильности у населения России и уточнения сведений о вреде низкодозового ионизирующего облучения для здоровья человека.

Данные исследования могут способствовать разработке и внедрению более совершенных цитогенетических тестов для выявления влияния малых доз ионизирующей радиации и оценке их последствий, а так же для выявления скрытой хромосомной нестабильности, в том числе полученной по наследству.

Результаты диссертационной работы позволяют оценивать особенности развития хронической патологии у населения Мордовии во взаимосвязи с характером хромосомной нестабильности и действующими факторами загрязнения.

Результаты исследования позволяют выявлять группы лиц с высокой хромосомной нестабильностью, как группы риска развития хронических форм патологии, и проводить своевременные профилактические меры, направленные на стабилизацию кариотипа, в условиях хронического действия ионизирующей радиации в малых дозах.

Вклад автора. Основные результаты получены автором самостоятельно на базе кафедры генетики биологического факультета Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю д.б.н., профессору В.А.Трофимову за разработку темы диссертации, курирование экспериментальной работы, помощь в формировании и обсуждении диссертационной работы. Автор приносит благодарность всем сотрудникам кафедры генетики за поддержку и профессиональные консультации.

Положения, выносимые на защиту:

1. Для обследуемых лиц, длительное время проживающих на территории локального очага радиоактивного загрязнения вследствие аварии на ЧАЭС, выявлено наличие хромосомной нестабильности (высокая частота хромосомных фрагментов, транслокаций), увеличение частоты нарушений структуры ядра лимфоцитов (высокая частота клеток с микроядрами, ядерными протрузиями, межъядерными «мостами», «хвостами», атипичными формами ядра, кариорексисом, кариопикнозом, кариолизисом) и нарушение процессов деления клеток (атипичные митозы и многоядерность).

2. У обследуемых лиц, проживающих в условиях хронического ионизирующего облучения в малых дозах изменен про-/антиоксидантный статус в сторону повышения активности процессов перекисного окисления липидов при снижении активности основных антиоксидантных ферментов.

3. Высокий уровень апоптоза лимфоцитов в периферической крови тестируемых лиц может влиять на характер течения хронических форм заболеваний на территории мониторинга (иммунодефицита, болезни крови, новообразования, болезни систем органов).

Апробация работы.

Материалы, представленные в диссертации были доложены: на международной научной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии, генетики животных» (Саранск, 2005); в материалах V съезда Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005); в материалах VII общероссийской научной конференции с международным участием «Успехи современного естествознания» (Сочи, 2006); в материалах международной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения Н.И. Вавилова (Киев, 2007); в материалах XXIII международной конференции финно-угорских студентов, (Саранск, 2008); на ежегодных Огаревских чтениях (научных конференциях Мордовского госуниверситета) (Саранск 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.); на международной научной конференции (Вторые Ржавитинские чтения), (Саранск, 2008); международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Е.В. Сапожниковой (Саранск, 2008); IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (Новосибирск, 2008), на Всероссийской заочной научной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора Н.Ф. Санаева (Саранск, 2009).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в числе которых 2 статьи в издании, рекомендуемом ВАК МОН РФ.

Структура и объем диссертации.

Материалы диссертации изложены на 118 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и обсуждения, выводов и списка использованной литературы. Диссертационная работа включает 32 рисунка, 7 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 220 источников, в том числе 82 - опубликованных в зарубежных журналах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом исследования служила периферическая кровь человека. Объектом исследования являлись лимфоциты периферической крови человека. Кровь забирали у практически здоровых людей в ходе ежегодного медицинского осмотра.

Для биохимического анализа производили забор венозной крови в стерильные вакутейнеры с гепарином, объемом 5 мл. Для цитогенетического анализа кровь получали путем пункции локтевой вены одноразовым шприцом, обработанным гепарином в концентрации 100 ед/мл. Все манипуляции проводили с максимальным соблюдением стерильности. Кровь переносили в гепаринизированные вакутейнеры и в течение часа транспортировали в лабораторию. Для цитологического анализа в лабораторию доставляли готовые, фиксированные, неокрашенные мазки капиллярной крови от тех же обследуемых лиц.

Контрольная группа составила 50 жителей, проживающих в северном, северовосточном и юго-западном районах г. Саранска, в возрасте от 18 до 50 лет, не связанных с производственными вредностями. Соотношение по полу в этой группе было следующим: 60% - женщины, 40% - мужчины. Выборка населения п. Ялга (из лиц длительно проживающих на территории Октябрьского района г. Саранска, подвергшегося радиационному загрязнению в ходе выпадения радиоактивных осадков, вследствие аварии на ЧАЭС), как тестируемая группа, составила 150 человек.

Обследуемых людей для тестируемой группы подбирали в том же возрастном диапазоне, что и в контрольную группу и не связанных с вредными условиями труда. Обязательным условием было длительное проживание на исследуемых территориях (более 5 лет). Соотношение женщин и мужчин в тестируемой группе оценено как 68:32, соответственно.

Формирование выборок проводили на протяжении 5 лет с 2003 по 2008 год, независимо от сезона. Обследуемых отбирали без вредных привычек, контакта с производственными вредностями, фактора стресса и особенностей образа жизни. Окончательное формирование выборок осуществляли на основании анкетных данных, разработанных в соответствии с рекомендациями (Бочков Н.П. и др., 2001).

Для получения клеток на стадии метафазы 0,5 мл цельной крови культивировали в одноразовых пластиковых шприцах 72 ч (Hungerford Р.А.,1965; Ворсанова С.Г., Юров Ю.Б., Чернышов В.Н., 2006).

Лимфоциты периферической крови людей с высокой хромосомной нестабильностью культивировали в среде с повышенным содержанием витаминов. Опытные образцы культивировались с использованием модифицированной среды RPMI-1640, контрольные - в стандартных условиях. Для усиления генотоксической нагрузки в опытах in vitro применяли перекись водорода в следующих концентрациях: 50 мкМ, 100 мкМ, 500 мкМ и 1 мМ.

Для анафазного анализа клеточную суспензию фиксировали после 55 часов культивирования, не подвергая воздействию цитохалазина, колхицина и гипотонического раствора (Шмакова Н.Л. и др., 2006). Идентификацию цитогенетических аномалий и их учет в культуре лимфоцитов проводили аналогично методу учета аномалий строения ядра лимфоцитов в гематологическом мазке (Македонов Г.П., Цховребова Л.В., 2002). Проводили анализ 1000 одноядерных лимфоцитов без повреждений, с округлой цитоплазмой, без признаков деградации, и не расположенных на периферии мазка. Общее число проанализированных клеток относили к 100%. Частоту аномальных клеток определяли в процентах от общего числа просчитанных клеток в исследовании (Кравцов В.Ю.идр. 1997).

При учете частоты хромосомных аберраций анализировали не менее 300 метафаз у каждого обследуемого лица. Полученные значения относили к совокупности всех проанализированных клеток в исследовании, принятых за единицу (Бочков Н.П. и др. 2001). Учитывали все типы аберраций, фиксируемых без кариотипирования (одиночные фрагменты, парные фрагменты, маркеры радиационного воздействия (ацентрические кольца, кольцевые и дицентрические хромосомы), атипичные хромосомы (прочие аберрации), общее число аберраций, число аберрантных клеток, а так же частоту полиплоидных клеток).

Определение концентрации малонового диальдегида проводили в свежей плазме крови без гемолиза, в кислой среде и при нагревании, где он реагирует с тиобарбитуровой кислотой (ТБК) с образованием окрашенного триметинового комплекса, регистрируемого спектрофотометрчески при 532 нм (Андреева Л.И. и др., 1988).

Для определения активности супероксиддисмутазы использовали гемолизаты эритроцитов и плазму от лиц из исследуемой и контрольной выборок (Чевари С. и др., 1985).

Определение активности каталазы основывалось на способности перекиси водорода образовывать с солями молибдата стойкий окрашенный комплекс (Королюк М.А. и др., 1985; Чевари С. и др., 1991).

Определение общего белка проводили по методу Бредфорд (Bredford М.М., 1978). Изоинзимный спектр супероксиддисмутазы плазмы и эритроцитов исследовали с помощью диск-электрофореза по методу Девиса (Дубинина Н.Е. и др., 1983).

Исследование хромосом проводили с помощью компьютерной системы для кариотипирования, включающей микроскоп ECLIPSE Е200, видеокамеру HITACHI КР-М1А (Япония) с 15 кратным увеличением изображения и пакет программ LUCIA Cytogenetics (версия 1.4.9) на базе компьютера Intel inside Pentium 4. Полученные данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием /-критерия Стьюдента с помощью программ Stat 2, Fstat. Вычисляли среднюю арифметическую выборочной совокупности (М), ошибку средней арифметической (ш). Достоверность различия определяли в каждой серии по отношению к исходному значению (р). Пакет программ LUCIA Cytogenetics (версия 1.4.9) на базе компьютера Intel inside Pentium 4 позволял проводить обработку данных в полуавтоматическом режиме.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе экспресс-тестирования исследуемой группы, с использованием комплексного учета аномалий ядер лимфоцитов нами показано, что в крови людей, проживающих на территории локального очага радиационного загрязнения, вследствие аварии на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) присутствуют лимфоциты с генетическими аномалиями с частотами, превышающими контрольные значения. Их спектр указывает на воздействие ионизирующей радиации на кариотип тестируемых лиц.

Анализ гематологических мазков показал роет частоты многоядерных лимфоцитов в периферической крови обследуемых лиц из тестируемой группы в 1,62 раза, а по данным анализа культур лимфоцитов в 1,37 раза по сравнению с контролем. Лимфоциты с мелкими множественными микроядрами в крови обследуемых лиц тестируемой группы не выявлены.

Одиночные крупные микроядра с большей частотой регистрировали в гематологических мазках крови обследуемых лиц как контрольной, так и тестируемой групп (0,8 ±0,1; 1,1 ±0,1). В культуре этот параметр составил 0,68 ±0,03 и 0,87 ±0,02, в контрольной и тестируемой группах, соответственно. Лимфоциты с мелкими одиночными микроядрами при анализе гематологических мазков отмечали с минимальной частотой (0,002 %) (табл. 1,2).

Таблица 1. Частота аномалий интерфазного ядра лимфоцитов периферической крови in vivo у обследуемых лиц контрольной и тестируемой групп_

Исследуемый параметр, % Контрольная группа обследуемых лиц Тестируемая группа обследуемых лиц

Лимфоциты с микроядрами 0,8 ±0,1 1,1 ±0,1*

Лимфоциты с «хвостами» 0,25 ±0,01 0,65 ±0,003*

Лимфоциты с межьядерными «мостами» 0,1 ±0,01 0,5 + 0,08*

Лимфоциты с ядерными протрузиями 0,06 ± 0,018 0,25 ±0,02

Многоядерные лимфоциты 1,85 ±0,25 3,0 ±0,05*

Индекс апоптоза 0,4+0,08 1,5± 0,1*

Примечание: * - отличие от значений в контрольной группе достоверно, р<0,05 Таблица 2. Частота ядерных нарушений в культуре лимфоцитов периферической крови обследуемых лиц контрольной и тестируемой групп

Исследуемый параметр, % Контрольная группа обследуемых лиц Тестируемая группа обследуемых лиц

Лимфоциты с микроядрами 0,68 ±0,03 0,87 ±0,021*

Лимфоциты с «хвостами» 0,05 ±0,01 0,12± 0,01*

Лимфоциты с межьядерными «мостами» 0,08 ±0,03 0,15± 0,08*

Лимфоциты с ядерными протрузиями 0,012 ±0,007 0,02 ± 0,008

Многоядерные лимфоциты 1,75 ±0,11 2,4 ±0,25

Индекс апоптоза 6±1,0 32 ±7,4*

Примечание: * - отличие от значений в контрольной группе достоверно, р<0,05

В тестируемой группе in vivo частота гибели клеток путем апоптоза превышала контрольные значения в 3,7 раза. В культурах крови обследуемых лиц тестируемой группы апоптотический индекс превышал 30%.

Данные мониторинга показали наличие в тестируемой группе цитогенетических аномалий лимфоцитов, связанных с реализацией маркеров радиационного риска в повреждения ядра клеток. Частота таких клеточных аномалий у лиц тестируемой группы значительно превышала контроль.

Лимфоциты с ядерными протрузиями регистрировали в гематологических мазках обследуемых лиц тестируемой группы с четырехкратным превышением частоты в контроле. В культуре превышение частоты этого типа аномалий отмечали в 1,6 раза по сравнению с контролем. В гематологических мазках лимфоциты с «мостами» между ядрами встречалис пятикратным превышением частоты в контроле, а в культуре клеток -в 1,88 раза. В гематологических мазках обследуемых лиц из тестируемой группы лимфоциты с «хвостами» встречали с максимальной частотой (0,65 ± 0,003). В культурах лимфоцитов, полученных от обследуемых лиц тестируемой группы, такие клетки встречали в 5 раз чаще.

Результаты цитогенетического исследования хромосомного набора обследуемых лиц представляют собой усредненный результат для 6000 метафазных пластинок, в контроле и 10 000 метафазных пластинок в тестируемой группе. В тестируемой группе мультиаберрантные метафазы встречали с частотой 0,0168 ± 0,0006. Выход метафаз с двумя аберрациями происходил с частотой 0,0183 ± 0,0062 к общему количеству подсчитанных метафаз. Частота аберрантных метафаз с одной аберрацией составила 0,0239 ±0,00018 (табл.3).

Таблица 3. Общая частота аберрантных метафаз в контрольной и исследуемой

Частота аберрантных метафаз База данных Бочкова Н.П. для контрольных групп (2001)**

Контроль (г. Саранск) Опыт (пос. Ялга)

0,022 ± 0,005 0,059± 0,0021* 0,021±0,0008*

Примечание: * - отличие от значений в контрольной группе достоверно, р<0,05; ** - для сравнения с контрольными значениями в среднем по территории России

В целом по частоте аберрантных метафаз тестируемая группа превышала контрольную в среднем в 2,68 раза.

Одиночные фрагменты - наиболее распространенная форма аберраций хроматидного типа, встречающаяся в метафазных клетках обследуемых лиц как контрольной, так и тестируемой групп. Одиночные фрагменты регистрировали в паре с делетированной хромосомой. В большинстве случаев одиночные фрагменты представляли собой дистальные части хромосом, произошедшие в результате единичного хроматидного разрыва. Отметим, что по частоте одиночных фрагментов тестируемая группа обследуемых лиц превосходила контрольную группу в 1,6 раза.

В тестируемой группе наиболее распространенную форму хромосомных обменов составили обмены на основе аберраций хроматидного типа (рис. 1).

дистальных участков р- и q- плечей хромосом. Метафазная пластинка обследуемого лица тестируемой группы. Увеличение х15 х90 х15

В большинстве таких метафаз обмены происходили за счет хроматидных разрывов в дистальных частях хромосом, при этом ацентрические фрагменты утрачивались. По частоте хроматидных обменов тестируемая группа превышала контрольную в 4,8 раза. Изохроматидных разрывов в метафазных клетках, полученных от тестируемых лиц, а так же в контроле, не наблюдали. Частота исследуемых типов аберраций в тестируемой группе и их сравнение с контролем представлены в таблице 4.

Таблица 4. Частота хромосомных аберраций по типам. Культура лимфоцитов периферической крови обследуемых лиц контрольной и тестируемой групп

Частота хромосомных аберраций по типам Контрольная группа Тестируемая группа

. -1, ± ' -. г •-

' • £ ' ¿1 • >

... .,«' ',* • : ± • , л

Дицентрики с парными фрагментами 0,00018 ±0,00009 0,00038 ±0,00006*

Дицентрики без парных фрагментов 0,00021 ±0,00002 0,00027 ±0,00001*

Кольцевые хромосомы с парными фрагментами 0,0001 ±0,00001 0,0002 ±0,00001*

Кольцевые хромосомы без парных фрагментов 0,0001 + 0,00002 0,00011 ±0,00002

■ , ± 1. •/ ± -V .

Симметричные обмены*** 0,00016 ±0,00002 0,00023 ±0,00002

Всего хромосомных обменов 0,00205 ±0,00054 0,0032± 0,001329

Примечание: * - отличие от значений в контрольной группе достоверно, р<0,05. ** -выделены типы хромосомных аберраций, имеющие наибольшую частоту встречаемости в исследовании и рассматривающиеся в качестве кандидатов на маркеры опосредованного воздействия радиации на кариотип; *** - симметричные обмены регистрировали при наличии явной аномалии длин плеч хромосом, без кариотипирования.

Анализ хромосомных аберраций, связанный с исследованием маркеров радиационного повреждения (дицентрики, кольцевые хромосомы, полицентрические хромосомы) показал, что их частота в обеих группах значительно ниже, чем средние величины этих показателей для контрольных групп по России (Бочков Н.П. и др., 2001). Однако, частота дицентриков и центрических колец в тестируемой группе выше, чем в контрольной группе.

Показано, что полицентрические хромосомы, в частности дицентрики, и кольцевые хромосомы присутствуют в кариотипе обследуемых лиц из тестируемой группы с большей частотой, чем в контроле и даже реализуются в соответствующие аномалии интерфазного ядра.

Общая частота хромосомных аберраций в 5,3 раза превышает частоту выхода микроядер в тестируемой группе, что соответствует радиационно-зависимой динамике. Однако цитогенетический анализ не выявил существенного увеличеиия маркеров прямого радиационного воздействия на кариотип тестируемых лиц в культуре клеток.

Таким образом, характер хромосомной нестабильности в кариотипе лимфоцитов обследуемых лиц наблюдаемых групп показывает, что обе группы сходны по спектру хромосомных аберраций, но имеют существенное различие по частоте их проявления. Так тестируемая группа имеет тенденцию к увеличению общей частоты хромосомных аберраций по сравнению с контролем. В тестируемой группе аберрации хроматидного типа занимают ведущее место среди всех типов хромосомных аберраций (рис. 2).

Рисунок 2. Дистальное повреждение плеча хромосомы с образованием хроматидного фрагмента и делетированной хромосомы. Метафазная пластинка обследуемого лица тестируемой группы. Увеличение х15 х90 х15

В крови обследуемых лиц тестируемой группы отмечается повышенное содержание продуктов перекисного окисления липидов. Концентрация малонового диальдегида в эритроцитах превышает контроль в 1,4 раза, а в плазме периферической крови в 1,6 раза (рис. 3).

Содержание малонового диальдегида в эритроцитах

■5 г

контрольная группа

тестируемая группа

Содержание малонового диальдегида в плазме крови

±3=

контрольная группа

тестируемая группа

Рисунок 3. Содержание малонового диальдегида в эритроцитах (а) и плазме (б) периферической крови обследуемых лиц контрольной и тестируемой групп Примечание: * - отличие от значений в контрольной группе достоверно, р<0,05.

Активность супероксидцисмутазы в эритроцитах снижается по сравнению с контролем в 1,5 раза, а в плазме в 1,3 раза (рис. 4).

л5

Супероксидцисмутазняя активность эритроцитов

конрольнан тестируемая группа группа

Сунероксиддисмутазная активность плазмы крови

Рисунок 4. Активность супероксиддисмутазы эритроцитов (а) и плазмы (б) периферической крови обследуемых лиц контрольной и тестируемой групп. Примечание: * - отличие от значений в контрольной группе достоверно, р<0,05

Активность каталазы в эритроцитах периферической крови тестируемых лиц меньше в 1,4 раза, чем в контрольной группе (рис. 5).

Активность каталазы в эритроцитах

контрольная тестпру! группа 1-рупи

Рисунок 5. Активность каталазы эритроцитов периферической крови контрольной и тестируемой групп обследованных лиц

Примечание: * - отличие от значений в контрольной группе достоверно, /)<0,05

Таким образом, цитогенетический анализ состояния кариотипов обследуемых лиц из наблюдаемых групп и исследование их про-/антиоксидантного статуса, показывает, что рост хромосомной нестабильности в тестируемой группе происходит в условиях усиления свободнорадикальных процессов в клетках на фоне снижения активности ряда ферментов антиоксидантной системы

В ходе проведенного цитогенетического обследования была выявлена группа лиц с хромосомной нестабильностью. Сдвиг в сторону пероксидации у этих обследуемых лиц происходил в условиях недостаточности ферментов антиоксидантной защиты - каталазы и супероксиддисмутазы. Таких лиц мы рассматривали как ipynny генотоксического риска развития тяжелых форм средообусловленных патологий. Однако на момент проведения исследования они относились к группе относительно здоровых людей.

Периферическая кровь лиц с неблагоприятными цитогенетическими и прооксидантными параметрами была использована нами для проведения модельного эксперимента in vitro по изучению предела адаптивных возможностей кариогипа в условиях дополнительной генотоксической нагрузки у (рис. 6).

60 50 40 üS 30 20 10 0

О О О О О ™ 1°И1§1| j контрольная ' группа 'о о о о о 1Л 1 о о о о ¡ m о о 1 1 1 т- 11Л группа генотоксическоп

С, мкМ

- ИБТ + МИ

Рисунок 6, Изменение митотических параметров культуры лимфоцитов обследуемых лиц с высокой хромосомной нестабильностью при дополнительной генотоксической нагрузке: а - индекс бластной трансформации лимфоцитов; б -митотический индекс; в - сумма индекса бластной трансформации и митотического индекса; г - индекс апоптоза

Результаты модельного эксперимента показали, что имеются различия в динамике апоптоза и митогенного ответа лимфоцитов в контрольных и опытных культурах лимфоцитов периферической крови. Снижение генотоксической нагрузки, путем увеличения антиоксидантной емкости среды культивирования лимфоцитов, в частности за счет низкомолекулярных антиоксидантов, способствовало повышению митотических параметров культуры на 1,8 % и приводило к снижению индекса апоптоза в культуре лимфоцитов с модифицированной средой культивирования на 26,2 % по сравнению с образцами культуры лимфоцитов без добавления витаминов. На этом фоне наблюдали снижение общей частоты аберрантных клеток в опытных образцах в 1,5 раза по сравнению с контролем.

Таким образом, результаты цитогенетического исследования состояния кариотипа в тестируемой группы показали наличие хромосомной нестабильности и рост нарушений в структуре клеточного ядра лимфоцитов как in vivo, так и in vitto. Повышенная частота хромосомных аберраций, изменения в структуре ядра лимфоцитов зарегистрированы как среди обследуемых лиц, проживающих на обследуемой территории на момент загрязнения, так и проживающих немногим более пяти лет на этой территории. Тестируемая группа была относительно равномерно представлена обследуемыми разных возрастов, что позволяет говорить о наличии хромосомной нестабильности у лиц, проживающих на территории мониторинга в настоящее время, а не относить ее только на счет воздействия радиации, на момент аварии и развития хромосомной нестабильности у потомства. Характер и спектр цитогенетических изменений клеток пеоиферической крови тестируемой группы, а так же биохимический статус обследуемых лиц, позволяет судить с механизмах действия ионизирующего излучения в малых дозах на организм человека,

исследовать ключевые защитные механизмы клетки и особенности их функционирования в неблагоприятных экологических условиях.

Как показали данные нашего исследования, в лимфоцитах периферической крови тестируемых лиц, формирование микроядер происходило с частотой превышающей контрольные значения. Эти ядерные аномалии были представлены в тестируемой группе несколькими формами морфологических нарушений, которые мы группировали по размерами микроядра, количеству микроядер в клетке и уровню компактизации хроматина. Размер микроядра и их количество на клетку может свидетельствовать как об источниках происхождения микроядер (фрагменты хромосом, целые хромосомы или их группы), а так же указывать на характер повреждающего фактора и механизмы его воздействия на кариотип человека. Состояние хроматина основного ядра и микроядра (кариопикноз, кариорексис, кариолизис) может указывать на дальнейший репродуктивный потенциал клетки и ее генетический статус. По величине микроядер, зарегистрированных нами в крови обследуемых лиц, лимфоциты подразделялись на клетки с крупными микроядрами, лимфоциты с мелкими микроядрами и лимфоциты с крупными и мелкими микроядрами. В клетках обследуемых лиц из тестируемой группы выявлено наличие крупных и мелких одиночных микроядер.

Рисунок 7. Лимфоциты с микроядрами в культуре клеток, увеличение х15 х90 х15, иммерсия

Происхождение одиночных мелких микроядер обычно связано с наличием аберраций хромосом в виде одиночных или двойных фрагментов, чаще ацентрических. Их формирование сопутствует спонтанному мутагенезу, однако всплеск в частоте этих нарушений может свидетельствовать о возрастании генотоксической нагрузки на организм. Ионизирующее излучение при хроническом облучении в малых дозах может повышать частоту таких цитогенетических повреждений в организме человека, запуская свободнорадикальные процессы в клетках (Шмакова Н.Л. и др., 2006).

Исследование хромосомной нестабильности в группе тестируемых лиц показало существенное увеличение группы «хромосомные фрагменты» в спектре хромосомных аберраций. Этот факт согласуется с данными микроядерного теста. Считается, что образование микроядер в клетке приводит к её репродуктивной смерти (Дышева Н.М., 1992). Высокая частота лимфоцитов с микроядрами в периферической крови обследуемых лиц способна увеличить гибель клеток при стимуляции их к делению, что может привести к истощению ряда клеточных популяций лимфоцитов в организме. Такое явление может приводить к угнетению иммунной системы тестируемых лиц и ухудшать течение инфекционных и соматических заболеваний (Ярилин A.A., 1988; Ярилин A.A., 1999; Гриневич Ю.А., Демина Э.А., 2006).

Формирование крупных одиночных и множественных микроядер, а так же многоядерных клеток, связано с нарушениями процессов расхождения хромосом при

делении, процессов деления клетки, формированием многополюсности (Алов И.А., 1972). Такие явления вызывают факторы, обладающие цитотокснчесхим действием на клетку. Численные хромосомные нарушения кариотипа, которые могли бы приводить к формированию крупных микроядер, по своей частоте в тестируемой группе не превышали контроль, но их реализация в ядерные аномалии интерфазой клетки с высокой частотой регистрировали в тестируемой группе с помощью микроядерного теста. Характер компактизации крупных микроядер (по отношению к основному ядру лимфоцита) представлен в исследовании рядом вариантов. Микроядра отличались повышенной степенью компактизации по сравнению с основным ядром клетки (с признаками кариопикноза) или соответствовали по степени компактизации основному ядру. Клетки с признаками кариопикноза основного ядра, при наличии нормально конденсированного микроядра, в исследовании не наблюдались.

В многоядерных клетках степень конденсации хроматина во всех ядрах зарегистрирована как равноценная. Морфология многоядерных клеток свидетельствовала об их генетической неполноценности (трехполюсные митозы, атипичное направление борозд при цитотомии, не одинаковый размер ядер в двуядерных клетках). Частота таких клеток в тестируемой группе лиц в 1,63 раза превышала контроль по результатам анализа гематологических мазков и в 1,38 раза по данным анализа культуры клеток. Такие нарушения кариотипа связаны с формированием анеуплоидий и полиплоидии в клетках и, таким образом, повышают вероятность онкологической трансформации в организме тестируемых лиц.

При хромосомном анализе в тестируемой группе не было выявлено повышения частоты геномных хромосомных аберраций по сравнению с контролем. Это может свидетельствовать о репродуктивной дефектности этих клеток. И указывает на тот факт, что зарегистрированные нами многоядерные клетки отражают цитогенетические нарушения уже сформированные в организме тестируемых лиц. Источником многоядерности могли служить процессы апоптоза, развивающиеся как в организме тестируемых лиц, так и в культуре клеток исследуемых лиц. Способность к поглощению клетками апоптозных тел так же является источником многоядерности, которая не утрачивается лимфоцитами и в культуре. Вышеперечисленные источники многоядерности могут существенно влиять на частоту ее проявления в тестируемой группе обследуемых лиц и таким образом отражать влияние разных негативных факторов на кариотип людей.

Анализ данных нашего исследования показывает, что в организме тестируемых лиц многоядерные клетки возникают с повышенной частотой, однако не накапливаются в результате своей репродуктивной дефектности. Регистрация многоядерных клеток в гематологических мазках тестируемых лиц с повышенной частотой по сравнению с контролем свидетельствует о неблагоприятном воздействии на кариотип факторов цитотоксической природы (Рябченко Н.И. и др., 2008).

Множественные мелкие микроядра, по данным нашего исследования, в наблюдаемой группе представлены с минимальной частотой. Эти нарушения связываются с фрагментацией хромосом при прямом действии радиации на ДНК (Шмакова Н.Л. и др., 2006). Хромосомный анализ не выявил наличия таких повреждений хромосом в кариотипах обследуемых лиц, что соответствует результатам микроядерпого теста в нашем исследовании.

Цитогенетичсский анализ, проведенный в культуре лимфоцитов и гематологических мазках, показал наличие нарушений структуры клеточного ядра, которые могут быть связаны с хромосомными маркерами прямого радиационного воздействия на ДНК (полнцентрическими и кольцевыми хромосомами) (Бочков Н.П., 1971). Эти нарушения представлены повышенной частотой встречаемости в тестируемой группе «мостов» между дочерними ядрами или основным ядром и крупным микроядром, а так же ядрами и микроядрами с «хвостами» (если последние являются результатом разрыва «моста») (рис. 8).

Рисунок 8. Хроматиновые «мосты» между ядром и микроядром, увеличение Jt. 15 х90 х 15, иммерсия: а - ядро лимфоцита с множественными нарушениями; б - ядро лимфоцита с «мостом»

В тестируемой группе наблюдали пятикратное превышение частоты клеток с межъядерными мостами. В культуре клеток степень конденсации межъядерных мостов соответствовала степени конденсации ядра или они были деконденсированы, В гематологических мазках, при анализе двуядерных интерфазных клеток, мост по степени конденсации соответствовал состоянию хроматина обоих ядер, т.е. был конденсирован.

В культуре клеток хроматин межъядерного моста обычно соответствовал диффузному состоянию, либо соответствовал степени конденсации дочерних ядер.

В культуре лимфоцитов при наличии моста в двуядерных клетках, одно из ядер могло быть с признаками деградации, однако хроматиновый «мост» всегда оставался диффузным.

Глубокая гетерохроматинизация (кариопикноз) приводит к генетической инертности хроматина и репродуктивной гибели клеток (Еропкин М.Ю., Еропкина Е.М., 2003). Такие явления имели широкое распространение при формировании интерфазных аномалий ядра лимфоцитов в тестируемой группе.

Исследования показывают, что межъядерные мосты формируются из дицентрических хромосом, центромеры которых прикрепляются к центриолям на разных полюсах в анафазе митоза. В основе их формирования лежат хромосомные аберрации, розникшие в результате ошибок репарации и сегрегации хромосом (Fenech M. A., Crott J. W., 2002; Wang X., Fenech M. A., 2003).

Показано, что такие генетические нарушения присутствуют у экспонированных лиц, но дозиметрической зависимости для них не установлено. Однако имеется хорошая корреляция частоты клеток с межъядерными мостами и действием ряда противоопухолевых препаратов у онкобольных (Maluf S.W., Erdtmann В., 2000). Нами показано, что имеется превышение частоты лимфоцитов с «мостами» в тестируемой группе по сравнению с контролем в гематологических мазках в 2 раза, а в культуре лимфоцитов в 1,88 раза.

В настоящее время особое диагностическое значение приобретает учет частоты особой формы ядерной аномалии - клеток с ядерными протрузиями («ядерные почки») (рис 9).

Формирование «ядерных почек» связывают с механизмами избавления клетки от избыточно амплифицированной ДНК. С этим же процессом связывают формирование ацентрических и ателомерных колец в метафазных клетках. Амплификация генов является стадией прогрессии опухолевых процессов в клетке (Худолей В.В., 1999). В связи с этим наличие повышенной частоты клеток с ядерными почками является негативным цитогенетическим показателем для тестируемой группы в нашем исследовании.

Рисунок 9. Ядерные протрузии в культуре лимфоцитов периферической крови человека, увеличение х15 х90 х!5

Рисунок 10. Лимфоцит с «ядерной почкой». Гематологический мазок. Увеличение х15 х40 х15

В культуре лимфоцитов тестируемой группы мы анализировали степень конденсации хроматина ядерной почки по отношению к основному ядру клетки. В ядерных протрузиях крупного размера достаточно четко прослеживалась степень конденсации хроматина и единство ядерного матрикса с основным ядром клетки. В большинстве случаев конденсация хроматина «ядерной почки» была более выражена, чем конденсация хроматина основного ядра, вплоть до пикноза протрузии, что свидетельствует о процессе ее деградации. При этом хроматин основного ядра визуально отграничивался от конденсированного хроматина «ядерной почки».

Наличие повышенной частоты лимфоцитов с «хвостами» в тестируемой группе может свидетельствовать о повышенной частоте образования полицентрических и кольцевых хромосом в лимфоцитах периферической крови тестируемых лиц. Этот факт свидетельствует о прямом радиационном воздействии на кариотип обследуемых лиц тестируемой группы. Источником «хвостов» могут быть сложно перестроенные атипичные хромосомы, образование которых связано с действием радиации на человека (Кравцов В.Ю., 1997). Хромосомный анализ не выявил значительного всплеска в частоте хромосомных аберраций, связанных с «мостами» и «хвостами»- дицентриков и кольцевых хромосом. В го же время хромосомные обмены на основании хроматидных аберраций могут быть источником одиночных «мостов» между ядрами и микроядрами, а их встречаемость в кариотипах обследуемых лиц in vitro в спектре хромосомных аберраций в тестируемой группе имела значительную величину. Выявить путем микроядерного теста тип «мостов» между ядрами и микроядрами, в нашем исследовании, не представлялось возможным. Поэтому, исходя из анализа частоты хромосомных аберраций, можно предположить, что образование, части ядер с «хвостами» и «мостами» связано с геиотоксическими механизмами повреждения хромосом. Присутствие дицентриков и кольцевых хромосом в спектре хромосомных аберраций тестируемых лиц, с частотой превышающей контроль, может объясняться попаданием в выборку людей, проживающих на описываемой территории на момент выпадения радиоактивных осадков и возможно, получивших более значительные дозы облучения на тот период. Другим объяснением, появления у обследуемых лиц ядерных аномалий, связанных с маркерами радиационного риска, может служить попадание в выборку людей, проходивших рентгенологические процедуры незадолго до исследования. Нельзя исключать возможности существования в тестируемой группе иных механизмов возникновения цитогенетических маркеров радиационного риска, например связанных с особенностями распределения загрязнения на территории формирования тестируемой выборки обследуемых лиц.

В тестируемой группе частота хромосомных аберраций превышает частоту выхода микроядер и по этому параметру отмечается радиационно-зависимая динамика (Македонов Г.П., 2002). В то же время выход хромосомных аберраций, как описано выше, обеспечивался в основном группой «хроматидные фрагменты» и «хроматидные обмены». Повышая общую частоту выхода аберраций хромосом, эти группы повреждений способствуют сдвигу коэффициента перехода хромосомных аберраций в интерфазные нарушения ядра и возможно маскируют опосредованные эффекты хронического действия ионизирующего излучения в малых дозах под эффекты прямого радиационного воздействия. Это явление подтверждается низкой частотой полицентрических и кольцевых хромосом в клетках крови обследуемых лиц тестируемой группы.

Результаты проведенного нами исследования показывают присутствие изменений кариотипа, связанных как с прямым действием ионизирующей радиации, так и генотоксического характера. Несомненным является присутствие аномалий ядер, генетически связанных с маркерами радиационного риска. Однако так же четко прослеживается и усиление генотоксических процессов в крови тестируемой выборки обследуемых лиц, связанных с нарушениями митоза и прохождением клеточного цикла. В связи с этим наблюдается высокий уровень апоптоза дефектных клеток.

Данные экспресс-тестирования, на основе микроядерного теста, показали необходимость более глубокого изучения нестабильности хромосомного аппарата населения п. Ялга путем проведения анализа частоты и спектра хромосомных аберраций в тестируемой группе.

Наши исследования показали, что в тестируемой популяции действительно наблюдается всплеск хромосомной нестабильности. Он реализован за счет повышения частоты группы хромосомных аберраций хроматидного типа, которые являются в большей степени свидетельством генотоксических повреждений кариотипа. Поэтому

регистрация факта смещения прооксидантного равновесия в тестируемой группе является важным доказательством в пользу подтверждения генотоксического пути формирования повреждений хромосом, обнаруженных в нашем исследовании. Мы отмечаем, что негативные для кариотипа явления, сходные по типу и вероятно имеющие единые механизмы, происходят в обеих исследуемых группах. На это указывает общий спектр хромосомных аберраций контрольной и тестируемой групп. Наши данные так же свидетельствуют о том, что контрольная группа так же подвергается воздействию негативных факторов среды, что находит отражение в её цитогенетических параметрах. В связи с этим контрольная группа представляет собой условный контроль. В то же время данные цитогенетических исследований показали, что при действии ионизирующего облучения в малых дозах, механизм хромосомной нестабильности в тестируемой группе может приобретать специфические черты.

Данные микроядерного теста показали, что, несмотря на незначительность дополнительных доз облучения, в тестируемой группе присутствуют аномалии ядер лимфоцитов, генетически связанные с маркерами радиационного риска. Это свидетельствует, что у тестированных нами лиц, возможно, происходит прямое поражение ДНК радиацией. Возможно, это повреждение было получено отдельными обследуемыми лицами тестируемой группы непосредственно после выпадения радиоактивных осадков. Действительно, нами показано, что полицентрические хромосомы, в частности дицентрики и кольцевые хромосомы имеют превышение в тестируемой группе по сравнению с контролем. Но так же показано, что по сравнению с данными в среднем по России, это превышение не велико (Бочков Н.П., 2001). В то же время это доказывает наличие факта дополнительной радиоактивной экспозиции тестируемых лиц по сравнению с контролем. Нами показано, что в тестируемой группе такие аберрации приводят к аномалиям интерфазного ядра, считающимся репродуктивно дефектными, а затем удаляются вместе с этими клетками из организма путем апоптоза. При этом могут получить широкое распространение заболевания, связанные с истощением тканей (иммунодефицитные состояния, эндокринная гипофункция, нарушения процессов эритропоэза и лимфопоэза) (Ярилин A.A., 1988; 1989).

Нами показано увеличение по сравнению с контролем в тестируемой группе сбалансированных нарушений кариотипа и симметричных транслокаций. Исследование таких аберраций без кариотипирования не дало достоверно значимых результатов и таким образом требует применения специальных приемов для их анализа в дальнейшем. Однако необходимо отметить, что превышение частоты этих нарушений кариотипа способно приводить к длительному присутствию перестроенных клеток в организме человека и даже передаче их потомству. Такие аберрации нарушают генетическую устойчивость клетки и способны запускать их опухолевую трансформацию в будущем. Получение скрытой хромосомной нестабильности от родителей может вызвать у потомства отдалённую её реализацию при соответствующих условиях их образа жизни и в целом влиять на показатели здоровья у потомства.

Исследование показано, что в организме тестируемых лиц возникают нарушения структуры ядра и клеточные нарушения, связанные с воздействием факторов цитотоксической природы. В первую очередь они были связаны с нарушениями расхождения хромосом в митозе и процессами деления клетки (Рябченко Н.И., 2008). В этой связи следует ожидать повышение уровня численных нарушений кариотипа: полиплоидий и анеуплоидий, и как следствие, прогнозировать распространение онкозаболеваемости населения. Однако среди обследуемых лиц тестируемой группы клеток с численными повреждениями кариотипа не обнаружено.

Полиплоидные клетки являются более чувствительными к действию ионизирующей радиации и имеют более низкий уровень антиоксидантной защиты, в них чаще встречаются нарушения в соотношении отдельных групп хромосом. В этой связи, мы можем отметить, что формирование этой патологии клетки происходит в тестируемой

группе, но её частота цитогенетически незначительна и не вызывает опасений для здоровья людей.

Данные нашего исследования показали, что при формировании конечного цитогенетического эффекта воздействия ионизирующего излучения в малых дозах важна роль дополнительных неблагоприятных факторов среды жизнедеятельности человека. При взаимодействии с ними реализуется синергический эффект повышения частоты нестабильности кариотипа (Благой Ю.П. и др., 1994; Евсеева Т.Н. и др., 2008). Наибольшую частоту при этом показали хромосомные аберрации хроматидного типа, что является косвенным подтверждением, что механизм синергического эффекта усиливает генотоксическую составляющую в процессе повреждения хроматина.

Таким образом, исследование хромосомной нестабильности в группе тестируемых лиц показало, что у них имеется повышенная хромосомная нестабильность. В основном она представлена группами хромосомных аберраций характерных в большей степени для генотоксических механизмов повреждения хромосом. Однако маркеры прямого действия радиации на ДНК у обследуемых лиц тестируемой группы присутствуют.

Спектр аберраций в тестируемой группе сходен с контролем, но по всем типам аберраций имеется значительное превышение контрольных значений, что может свидетельствовать о синергическом эффекте с факторами общими для исследуемых популяций. У обследуемых лиц тестируемых групп накапливается большое количество репродуктивно дефектных клеток, вследствие большой частоты нестабильности их кариотипа. Часть из них составляет пул генетически нестабильных, но сбалансированных клеток и они представляют потенциальную опасность для людей и их потомства в плане онкотрансформации. Другая часть клеток, с хромосомной нестабильностью, репродуктивно дефектны и при определенных условиях, например при антигенной стимуляции, способны приводить к массовой гибели клеток путем апоптоза, что может составлять специфику течения ряда хронических заболеваний.

Результаты изучения хромосомной нестабильности кариотипа тестируемых лиц показали, что генотоксические повреждения составляют основу механизма нарушения структуры хромосом, выявленных в нашем исследовании.

Как нами показано в организме тестируемых лиц имеет место нарушение про-/антиоксидантного равновесия. Происходит накопление ТБК-активных продуктов, что свидетельствует о высокой активности пероксидации липидов клеточных мембран. Активация свободнорадикальных процессов и процесс кластогенеза, возникающий при этом, является не менее значимым путем повреждения хромосом, чем прямое взаимодействие радиации с молекулой ДНК. Найденные в ходе цитогенетического анализа группы хромосомных аберраций и их высокая частота согласуются с нашими данными по смещению про-/антиоксидантного равновесия в организме тестируемых лиц.

Исследование ферментативной части антиоксидантной системы, в частности каталазы и супероксиддисмутазы, показало значительное снижение их активности. В этих условиях процессы прооксидации будут развиваться значительно активнее, а процесс повреждения хромосом проявляться сильнее. Нами показано, что в тестируемой группе наблюдается снижение активности внеклеточной супероксиддисмутазы, вплоть до ее полного блокирования у ряда обследуемых лиц. Отсутствие достаточной активности внеклеточной формы супероксиддисмутазы может приводить к развитию деструктивных явлений в тканях и хроническому течению заболеваний. Как показано в наших исследованиях высокий уровень хромосомных аберрации в совокупности с высоким прооксидантным статусом может приводить к изменению митотических параметров клеток в организме людей при дополнительной генотоксической нагрузке.

Использование перекиси водорода в качестве фактора, повышающего генотоксическую нагрузку, и образцов крови для культивирования от обследуемых лиц из группы повышенного генотоксического риска, позволило сравнить динамику митогенного ответа клеток в норме и при повышении процессов пероксидации в организме. Данные

тестирования позволили определить уровень генотоксической нагрузки, при которой создаются условия для накопления хромосомной нестабильности в организме людей, проживающих в условиях хронического ионизирующего облучения в малых дозах.

Результаты нашего исследования позволяют говорить о том, что достижение организмом состояния, которое характеризуется нами как повышенный генотоксический риск, увеличивает вероятность несбалансированной работы генетических программ клеток в организме. В результате действия дополнительной генотоксической нагрузки у таких людей реализованная или скрытая хромосомная нестабильность не только не удаляется в виде репродуктивно дефектных клеток, но в их организме происходит их дальнейшее накопление, что создает оптимальные условия для онкологической трансформации клеток.

В этой связи для людей, проживающих в условиях хронического облучения в малых дозах, важным медицинским аспектом является изучение механизмов коррекции прооксидантного статуса и снижение уровня хромосомной нестабильности.

Нами показано, что снижение генотоксической нагрузки путем увеличения антиоксидантной емкости среды культивирования, способствует повышению митотических параметров культуры и снижению индекса апоптоза.

Необходимо отметить, что повышение митотического индекса в условиях снижения активности апоптоза может привести к накоплению повышенной хромосомной нестабильности у обследуемых лиц из группы ПГР. Поэтому коррекция хромосомной нестабильности за счет низкомолекулярных антиоксидантов у людей с высоким уровнем хромосомной нестабильности и развитием процессов пероксидации требует дальнейшего изучения.

Проведенное нами исследование позволяет говорить, что хроническое ионизирующее облучение в малых дозах способно вызывать негативные процессы в организме людей, длительно проживающих на техногенно загрязненных радионуклидами территориях.

Действие ионизирующего облучения в малых дозах реализуется в условиях смещения антиоксидантного равновесия в сторону переоксидации и приводит к увеличению хромосомной нестабильности кариотапа, следствием чего могут являться деструктивные процессы в клетках, как основа распространения и развития средообусловлениых хронических патологий на загрязненных территориях.

Эффект малых доз ионизирующего излучения зависит от дополнительной генотоксической нагрузки на организм людей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях и может усиливаться под влиянием тяжелых металлов.

ВЫВОДЫ

1. Ионизирующее излучение в малых дозах вызывает увеличение хромосомной нестабильности у людей, длительно проживающих на территории тестируемого очага радиоактивного загрязнения, в 2,68 раза. Основными хромосомными нарушениями при облучении являются одиночные фрагменты и межхромосомные обмены хроматидного типа.

2. В тестируемой группе выявлено увеличение частот встречаемости: многоядерных клеток - в 1,62 раза (in vivo) и 1,37 раза (in vitro); клеток с микроядрами - в 1,38 раза (in vivo) и 1,28 раза (in vitro); лимфоцитов с «мостами» - в 5 раз (in vivo) и 1,88 раза (in vitro); лимфоцитов с «хвостами» - в 2,6 раза (in vivo) и 2,4 раза (in vitro).

3. В периферической крови обследуемых лиц тестируемой группы выявлено превышение частоты ядерных протрузий в лимфоцитах как in vivo, так и in vitro, что свидетельствует о процессах избыточной амплификации генов в организме обследуемых лиц, повышающих вероятность развития опухолевых процессов в организме.

4. В периферической крови тестируемых лиц величина индекса апоптоза возрастает в 3,75 раза in vivo и в 5,3 раз in vitro по сравнению с контролем.

5. Тестируемая группа характеризуется высоким прооксидантным статусом и недостаточной активностью ферментов антиоксидантной системы: каталазы и супероксиддисмутазы в периферической крови. Для обследуемых лиц тестируемой группы показано резкое снижение активности внеклеточной формы супероксиддисмутазы.

6. Высокая хромосомная нестабильность и прооксидантный статус тестируемых лиц могут быть основой распространения на исследуемой территории хронических заболеваний.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Хроническое действие ионизирующего излучения в малых дозах способствует развитию специфических негативных процессов для здоровья жителей исследуемого района Мордовии. В этой связи подходы к проведению профилактических мероприятий должны формироваться с учетом механизма действия хронического облучения в малых дозах на генетический статус населения загрязненной радионуклидами территории и в соответствии с особенностями ее загрязнения. С целью выявления групп повышенного генотоксического риска рекомендовано проведение следующих тестов в комплексе:

1. анализ частоты хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови.

2. анализ частоты ядерных нарушений лимфоцитов в культуре клеток и гематологических мазках лиц.

3. анализ про-/антиоксидантного статуса лиц.

4. анализ частоты хромосомных аберраций в условиях моделирования генотоксической нагрузки перекисью водорода и низкомолекулярными антиоксидантами.

Выявление респондентов с высоким генотоксическим статусом является основой для разработки мероприятий детального обследования при диспансеризации населения и проведения мер коррекции и профилактики состояния здоровья.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Трофимов В.А., Матяев В.М., Мадонова Ю.Б. Хромосомные аберрации у больных эндотоксикозом. Актуальные проблемы региональной генетики. Научные труды посвященные 40-летию кафедры генетики МГУ им. Н.П. Огарева. Вып. 1. 2003. С. 64-66.

2. Трофимов В.А., Кудряшова В.И., Аксенова О.Н., Дудко A.A. Мадонова Ю.Б. Хромосомный анализ (Методические рекомендации). Рузаевка: Рузаевский печатник. 2003. 28 с.

3. Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А., Салмина М.В. Особенности функционирования генетического материала в неблагоприятных экологических условиях. Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии, генетики животных: Материалы международной научной конференции. 2005. С. 143-145.

4. Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А. Частота спонтанного уровня хромосомных аберраций среди населения республики Мордовия. Современные наукоёмкие технологии. 2005, №2. С. 77-78.

5. Трофимов В.А., Мадонова Ю.Б. Нестабильность хромосом моллюска Unió sp, под влиянием неблагоприятных экологических факторов. Материалы научной конференции. Естественные и технические науки. ХХХШ. Огаревские чтения. 2005. С.41-42.

6. Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А. Изменение спонтанного уровня хромосомных аберраций среди населения республики Мордовия. Медицинская генетика. 2005, № 5. С. 222 - 222.

7. Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А. Анализ хромосом цитогенетическим методом. (Методические указания). Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. 2006. 20 с.

8. Веретенникова Е.В., Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А., Мышляков Г.М. Влияние бензопирена и низкочастотного низкоинтенсивного магнитного поля на процесс мутагенеза. Успехи современного естествознания. 2006, №11. С. 46-47.

9. Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А. Хромосомные нарушения, индуцированные солями тяжелых металлов in vitro у населения, проживающего на территориях с повышенной радиационной нагрузкой. Успехи современного естествознания. 2006, №12. С. 58-59.

10. Madonova J.B. Researches of consequences of radioactive losses on territory of republic Mordovia cytogenetic by a method. Conference for young scientists, PhD students and students on molecular biology and genetics, dedicated to 120й1 anniversary of N.I. Vavilov. 2007. P. 27.

И.Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А. Оценка влияния загрязнения окружающей среды на здоровье населения цитогенетическим методом. Материалы ХХШ международной конференции финно-угорских студентов. 2008. С.213 -213.

12. Трофимов В.А., Мадонова Ю.Б., Кечайкина Н.Н., Чудаева М.В. Цитогенетическая оценка радиационной безопасности окружающей среды для популяций человека. Материалы международной научной конференции. Проблемы биоэкологии и пути их решения (Вторые Ржавитинские чтения). 2008. С. 328.

13. Влияние хронического облучения в малых дозах на кариотип человека. Материалы научной конференции XXXVI Огаревские чтения. Естественные науки. Ч. II. 2008. С. 41 -42.

14. Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А., Гордеева Т.В., Кечайкина Н.Н., Чудаева М.В. Состояние антиоксидантной системы человека при хронической радиационной экспозиции в малых дозах. Материалы научной конференции XXXVII Огаревские чтения. Естественные науки. Ч. II. 2009. С. 29.

15. Мадонова Ю.Б. Результаты микроядерного теста у доноров при хронической радиационной экспозиции в малых дозах. Материалы Всероссийской заочной научной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения Н.Ф. Санаева. 2009. С. 10-12.

16.Мадонова Ю.Б., Трофимов В.А. Морфологические аномалии интерфазного ядра лимфоцитов доноров при хроническом ионизирующем облучении в малых дозах. Морфологические ведомости. 2009, № 3 - 4. С 52 - 57.

Подписано в печать 06.09.10. Объем 1,25 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1305. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Мадонова, Юлия Борисовна

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИИ ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Нестабильность хромосом лимфоцитов

1.2. Индуцированная нестабильность хромосом

1.3. Роль оксидантного стресса в повреждении хромосом человека и реализации генетических повреждений в заболевания

1.4. Особенности радиационно-индуцированной нестабильности хромосом

1.5. Анализ экологической обстановки на территории п. Ялга и ее связи с заболеваемостью населения

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материал и объект исследования

2.2. Описание групп обследуемых лиц

2.3. Методы исследования

2.3.1. Культивирование лимфоцитов периферической крови человека (метафазный метод)

2.3.2. Сплошная окраска микропрепаратов метафазных хромосом по методу Гимза

2.3.3. Окраска микропрепаратов метафазных хромосом раствором азур-эозина по Романовскому-Гимза

2.3.4. Требования к качеству препаратов метафазных хромосом

2.3.5. Учет частоты хромосомных аберраций

2.3.6. Культивирование лимфоцитов периферической крови человека (анафазный метод)

2.3.7. Анализ морфологических аномалий ядра лимфоцитов в культуре клеток периферической крови

2.3.8. Приготовление гематологических мазков периферической крови для микроядерного теста

2.3.9. Анализ цитогенетических нарушений структуры ядра лимфоцитов в гематологическом мазке

2.3.10. Определение концентрации малонового диальдегида

2.3.11. Определение активности супероксиддисмутазы

2.3.12. Определение активности каталазы

2.3.13. Определение белка по М. Бредфорду (1978)

2.3.14. Определение изоферментного спектра супероксиддисмутазы эритроцитов и плазмы крови человека

2.3.15. Культивирование лимфоцитов периферической крови людей с высокой хромосомной нестабильностью в среде с повышенным содержанием витаминов

2.3.16. Культивирование лимфоцитов периферической крови людей с высокой хромосомной нестабильностью в условиях дополнительной генотоксической нагрузки

2.3.17. Статистическая обработка данных^

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Результаты микроядерного теста с использованием лимфоцитов периферической крови человека

3.2. Результаты исследования хромосомной нестабильности лимфоцитов периферической крови человека

3.3. Результаты исследования про-/антиоксидантного статуса обследуемых лиц

3.4. Влияние дополнительной генотоксической нагрузки на кариотип обследуемых лиц с повышенной хромосомной нестабильностью и нарушениями про-/антиоксидантного равновесия

3.5. Влияние антиоксидантов на митотические параметры лимфоцитов периферической крови обследуемых лиц с повышенной хромосомной нестабильностью и нарушениями про-/антиоксидантного равновесия

ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Цитогенетические нарушения и состояние прооксидантно-антиоксидантной системы у человека при хроническом воздействии ионизирующей радиации в малых дозах"

Актуальность проблемы. В связи с наличием густонаселенных территорий, загрязненных радионуклидами в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 году, большое фундаментальное и практическое значение представляет проблема влияния хронического ионизирующего облучения в малых дозах на здоровье человека, на рост числа соматических заболеваний и предрасположенность к ним. Актуальным является разработка оперативных, качественных и количественных методов, позволяющих регистрировать минимальные отклонения состояния здоровья людей, подвергающихся неблагоприятным экологическим воздействиям и проводить своевременную коррекцию нарушений здоровья, до наступления необратимых патологических состояний (Булдаков JI.A., 2002; Карпов А.Б., 2005; Орадов-ская И.В., 2007).

Исходя из беспороговой концепции действия ионизирующей радиации на клетку, первичные эффекты ионизирующего излучения в малых дозах могут проявляться на уровне ДНК в виде её повреждений (Богданов И.М. и др., 2005). Дальнейшая судьба поврежденной ДНК и последующие клеточные эффекты, в таком случае, будут зависеть от возможностей систем репарации, а так же от генетических систем контроля над прохождением клеточного цикла (Мазурик В.К., Михайлов В.Ф., 2001; Гончарова И.А. и др., 2003).

Проявление основных клеточных эффектов ионизирующего излучения в малых дозах, в том числе и генетических, в настоящее время связываются с немишенным воздействием радиации, которое реализуется через смещение антиоксидантно-прооксидантного равновесия в клетке (Emerit I., 1992; Кудряшов Ю.Б., 2001; Михайлов В.Ф. и др., 2003; Гончарова И.А. и др., 2003; Ляхович В.В. и др., 2006; Литтл Д.Б., 2007).

Для изучения влияния хронического ионизирующего облучения в малых дозах на кариотип людей, длительно проживающих на территории, загрязненной радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС, нами исследованы цитогенетические нарушения во взаимосвязи с про-/антиоксидантным статусом населения.

4. Связать величину хромосомной нестабильности кариотипов исследуемых лиц с распространением средообусловленных заболеваний на загрязненной радионуклидами территории.

Научная новизна работы. Проведено цитогенетическое исследование лиц, длительное время проживающих на территории локального очага радиоактивного загрязнения, отнесенного согласно «Закону о Чернобыле» к 4 категории. Научное исследование отличается, прежде всего, новизной исследуемой территории. В Мордовии цитогенетический мониторинг локальных зон радионуклидного загрязнения, возникших в результате аварии на ЧАЭС, ранее не проводили. Изучение хромосомной нестабильности выполнено с комплексной регистрацией цитогенетических нарушений в ядре клеток. Выявлена высокая частота встречаемости лимфоцитов с микроядрами, ядерными протрузиями, межъядерными «мостами», «хвостами», аномалиями митоза и апоптозными модификациями ядер в периферической крови. В спектре хромосомных аберраций обнаружено преобладание одиночных и двойных фрагментов хромосом, транслокаций. Впервые для лиц, проживающих на территории локального очага радиоактивного загрязнения в Мордовии, показано превышение частоты ядерных протрузий в лимфоцитах как in vivo, так и in vitro. Впервые проведена комплексная цитогенетическая характеристика для каждого из обследуемых лиц, в совокупности с его про-/антиоксидантным статусом. Впервые изучен характер и динамика формирования хромосомной нестабильности в кариотипе лимфоцитов от обследуемых лиц с высоким прооксидантным статусом, проживающих в условиях хронической радиоактивной экспозиции. Показано, что в лимфоцитах периферической крови людей при хроническом ионизирующем облучении в малых дозах снижена активность супероксиддисмутазы и каталазы, а также повышена интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Впервые зарегистрировано резкое снижение активности внеклеточной супероксиддисмутазы в венозной крови у лиц тестируемой группы. Выявлена связь цитогенетических нарушений в периферической крови тестируемых лиц с распространением хронической патологии на территории проведения исследования (заболевания костно-мышечной системы, иммунные заболевания, сердечнососудистые заболевания, онкозаболевания).

Научно-практическая значимость работы. В диссертационной работе исследованы механизмы возникновения хромосомной нестабильности в условиях действия хронического ионизирующего излучения в малых дозах. Полученные сведения могут быть использованы для пополнения реестра баз данных по частоте хромосомной нестабильности у населения России и уточнения сведений о вреде низкодозового ионизирующего облучения для здоровья человека. Данные исследования могут способствовать разработке и внедрению более совершенных цитогенетических тестов для выявления влияния малых доз ионизирующей радиации и оценке их последствий, а так же для выявления скрытой хромосомной нестабильности, в том числе полученной по наследству. Результаты диссертационной работы позволяют оценивать особенности развития хронической патологии у населения Мордовии во взаимосвязи с характером хромосомной нестабильности и действующими факторами загрязнения. Результаты исследования позволяют выявлять группы лиц с высокой хромосомной нестабильностью, как группы риска развития хронических форм патологии, и проводить своевременные профилактические меры, направленные на стабилизацию кариотипа, в условиях хронического действия ионизирующей радиации в малых дозах.

Положения, выносимые на защиту:

3. Высокий уровень апоптоза лимфоцитов в периферической крови тестируемых лиц может влиять на характер течения хронических форм заболеваний на территории мониторинга (иммунодефициты, болезни крови, новообразования, болезни систем органов).

Апробация работы. Материалы, представленные в диссертации были доложены: на международной научной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии, генетики животных» (Саранск, 2005); в материалах V съезда Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005); в материалах VII общероссийской научной конференции с международным участием «Успехи современного естествознания» (Сочи, 2006); в материалах международной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения Н.И. Вавилова (Киев, 2007); в материалах XXIII международной конференции финно-угорских студентов, (Саранск, 2008); на ежегодных Огаревских чтениях (научных конференциях Мордовского госуниверситета) (Саранск 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.); на международной научной конференции (Вторые Ржавитинские чтения), (Саранск, 2008); международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Е.В. Сапожниковой (Саранск, 2008); IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (Новосибирск, 2008), на Всероссийской заочной научной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора Н.Ф. Санаева (Саранск, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в числе которых 2 статьи в издании, рекомендуемом ВАК МОН РФ.

Структура и объем диссертации. Материалы диссертации изложены на 118 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и обсуждения, выводов и списка использованной литературы. Диссертационная работа включает 32 рисунка, 7 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 220 источников, в том числе 82 - опубликованных в зарубежных журналах.

Заключение Диссертация по теме "Клеточная биология, цитология, гистология", Мадонова, Юлия Борисовна

ВЫВОДЫ

2. В тестируемой группе выявлено увеличение частот встречаемости: многоядерных клеток — в 1,62 раза (in vivo) ив 1,37 раза (in vitro); клеток с микроядрами - в 1,38 раза (in vivo) ив 1,28 раза (in vitro); лимфоцитов с «мостами» - в 5 раз (in vivo) ив 1,88 раза (in vitro); лимфоцитов с «хвостами» - в 2,6 раза (in vivo) и в 2,4 раза (in vitro).

5. Тестируемая группа характеризуется высоким прооксидантным статусом и недостаточной активностью ферментов антиоксидантной системы: ка-талазы и супероксиддисмутазы в периферической крови. Для обследуемых лиц тестируемой группы показано резкое снижение активности внеклеточной формы супероксиддисмутазы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Хроническое действие ионизирующего излучения в малых дозах способствует развитию специфических негативных процессов для здоровья жителей исследуемого района Мордовии. В этой связи подходы к проведению профилактических мероприятий должны формироваться с учетом механизма действия хронического облучения в малых дозах на генетический статус населения загрязненной радионуклидами территории и в соответствии с особенностями ее загрязнения. С целью выявления групп повышенного гено-токсического риска рекомендовано проведение следующих тестов в комплексе:

1. анализ частоты хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови.

2. анализ частоты ядерных нарушений лимфоцитов в культуре клеток и гематологических мазках лиц.

3. анализ про-/ антиоксидантного статуса лиц.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Мадонова, Юлия Борисовна, Саранск

1. Абрамов, Ж.И. Человек и проокислительные вещества / Ж.И. Абрамов. - Л.: Наука. - 1985. - 230 с.

2. Агаджаков, М.И. Влияние препарата супероксиддисмутазы на содержание эндогенной супероксиддисмутазы и перекисное окисление липидов при термических ожогах / М.И. Агаджаков, М.А. Симонян, Ш.А. Казарян // Вопр. мед. химии. 1989. - Т. 35. -№ 4. - С. 28-30.

3. Аклеев, A.A. Цитогенетические последствия облучения жителей Южного Урала / A.A. Аклеев, A.B. Алещенко, М.М. Антощина // Радиационная биология. Радиоэкология. 2002. - Т. 42. - № 6. - С. 696-699.

4. Алов, И.А. Цитофизиология и патология митоза / И.А. Алов. М.: Медицина, 1972.-224 с.

5. Андреев С.Г. Биофизическое моделирование радиационных повреждений генетических структур клетки. / С.Г. Андреев, Ю.А. Эйдельман, И.К. Хвастунов // Радиационная биология. Радиоэкология. 2005. - Т. 45. - №5. -С. 549-560.

6. Андреев, С.Г. Структурная организация хромосом и радиационно-индуцированные межхромосомные аберрации / С.Г. Андреев, Ю.А. Эйдельман, Т.А. Талызина // Радиационная биология. Радиоэкология. 2006. - Т. 46. - № 1.-С. 16-19.

7. Андреева, Л.И. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой / Л.И. Андреева, Л.А. Кожемякин, A.A. Кишкун// Лаб. дело. 1988.-№ 11.-С. 41-43.

8. Андреева, Л.И. Свободные радикалы в живых системах / Л.И. Андреева, Л.И. Иванова, М.А. Титова, Ю.А. Владимиров, O.A. Азизова, А.Н. Деев и др. // Биофизика. Итоги науки и техники. М.: ВИНИТИ. 1991. - Т. 29. - С. 1-252.

9. Андреева, Л.И. Свободные радикалы в живых системах / Л.И., Андреева, Л.И., Иванова, М., Титова, Ю.А., Владимиров, O.A., Азизова,

10. А.Н. Деев и др // Биофизика. Итоги науки и техники. М.: ВИНИТИ. - 1991. -Т. 29.-С. 1-252.

11. Ахматтулина, Н.Б. Отдаленные последствия действия радиации и индуцированная нестабильность генома / Н.Б. Ахматтулина // Радиационная биология. Радиоэкология. 2005. - Т. 45. - №6. - С. 680 - 687.

12. Аширов, P.C. Актуальные проблемы радиационной медицины и гигиены / P.C. Аширов, А.Ф. Фролов, Владимиров Ю.П. Саранск: Красный Октябрь, 1996.-215 с.

13. Баранов, B.C. Геном человека и гены предрасположенности: введение в преиктивную медицину / B.C. Баранов, В.Е. Баранова, Т.Э. Иващенко, М.В. Асеев. СПб.: Интермедика, 2000. 272 с.

14. Бардина, JI.M. Исследование цитогенетической нестабильности хромосом при воздействии неблагоприятных внешнесредовых факторов / JI.M. Бардина // Медицина труда и промышленная экология. 2001. - № 3. -С. 40-42.

15. Богданов, И.М. Проблема оценки эффектов воздействия «малых» доз ионизирующего излучения / И.М. Богданов, М.А. Сорокина, А.И. Маслюк // Бюллетень сибирской медицины. 2005. - № 2. - С. 145 — 151.

16. Бочков, Н.П. Аналитический обзор цитогенетических исследований после Чернобыльской аварии / Н.П. Бочков // Вестн. РАМН. 1993. -№6. -С. 51-56.

17. Бочков, Н.П. Аналитический обзор цитогенетических исследований после Чернобыльской аварии / Н.П. Бочков // Вестн. РАМН. 1993. -№6.-С. 51-56.

18. Бочков, Н.П. Генетический мониторинг популяций человека при реальных химических нагрузках / Н.П. Бочков, Л.Д. Катосова // Вестник РАМН.-1992.-№4.-С. 10-14.

19. Бочков, Н.П. Хромосомы человека и облучение. / Н.П. Бочков . М.: Атомиздат, 1971. 168 с.

20. Бударков, В. А. Краткий радиоэкологический словарь / В.А. Бударков, A.C. Зенкин, В.А. Киршин. Саранск: Изд. Морд, ун-та, 1998. -256 с.

21. Булдаков, Л.А. Медицинские последствия радиационных аварий для населения / Л.А. Булдаков // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2002. - Т. 47. - № 2. - С. 7 - 19.

22. Бурлакова, Е.Б. Биологические эффекты малых доз радиации. В кн. Т.В. Белоокая (Ред.). Экологическая антропология. Ежегодник, Раздел VII. Научная жизнь и сообщения / Е.Б. Бурлакова // Минск: Белорусский комитет «Дзещ Чарнобыля». 2001. - С. 360-362.

23. Бурлакова, Е.Б. Специфические эффекты действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах. Тез. докл. Росс.научно конф. «Мед. аспекты рад. и хим. безопасности», 11-12 октября 2001 г. / Е.Б. Бурлакова. СПб.: , 2001.-С. 11-12.

24. Бычковская, И.Б. Об особой форме радиационной нестабильности / И.Б. Бычковская, Н.Я. Гильяно, Р.Ф. Федорцова, Ф.С. Бедчер // Радиационная биология. Радиоэкология. 2005. - Т. 47. - №6. - С. 688 - 693.

25. Василенко, И.Я. Радиоактивный цезий. / И.Я. Василенко, О.И. Василенко // Энергия. 2001. - № 7. - С. 16-22.

26. Викторова, Т.В. Взаимодействие генетических и внешнесредо-вых факторов в процессе хронических абструктивных болезней легких / Т.В. Викторова, Г.Ф. Корытина, Д.Г. Янбаева // Мед. генетика. 2003. - Т.2. - № 2. — С. 50-59.

27. Воробцова, И.Е. Комплексная цитогенетическая характеристика лиц, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС / И.Е. Воробцова, A.B. Семенов // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2006. Т. 46. - № 2. - С. 140 - 151.

28. Воробцова, И.Е. Соматические и генетические последствия действия радиации (сравнительный аспект) / И.Е. Воробцова // Радиобиология. -1991.-Т. 31. Вып. 4.-С. 168-570.

29. Ворсанова, С.Г. Медицинская цитогенетика / С.Г. Ворсанова, Ю.Б. Юров, В.Н. Чернышов. М.: МЕДПРАКТИКА, 2006. 300 с.

30. Газиев, А.И. Ионизирующая радиация может активировать встраивание фрагментов митохондриальной ДНК в ядерный геном / А.И. Газиев, Г.О. Шайхаев // Радиационная биология. Радиоэкология. 2007. -Т. 47. -№ 6. - С.673 - 683.

31. Гамалей, И.А. Перекись водорода как сигнальная молекула / И.А. Гамалей, И.В. Клюбин // Цитология. 1996. - Т. 38. - № 12. - С. 1233 -11247.

32. Герасимов, И.Г. Функциональная неравнозначность нейтрофилов крови человека: генерация активных форм кислорода / И.Г. Герасимов, Д.Ю. Игнатова // Цитология. 2005. - Т. 43. - № 5. - С. 432 - 435.

33. Гинтер, Е.К. Эволюция представлений о генетической природе мультифакториальных заболеваний / Е.К. Гинтер // Медицинская генетика. -2003. Т. 2. - № 4. - С. 146 - 156.

34. Гольштейн, Н. Активные формы кислорода как жизненно необходимые компоненты воздушной среды / Н. Гольштейн // Биохимия. 2002. - Т. 67. - Вып. 2. - С. 194 - 204.

35. Гончарова, И.А. Молекулярно генетические подходы, применяемые для оценки воздействия радиации на геном и индивидуальная радиочувствительность / И.А. Гончарова, М.Б. Фрейдин, P.M. Тахауов и др. // Сиб. Мед. Журнал. - 2003. - №5. - С 78 - 83.

36. Гусаров, И.И. О защитных эффектах действия «малых» доз ионизирующего излучения. Обзор литературы / И.И. Гусаров // Аппаратура и новости радиац. измерений. 2001. - № 4. - С. 8-16.

37. Дощенко, В.Н. Медицинские последствия техногенного радиационного воздействия / В.Н. Дощенко, Л.А. Булдаков // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2003. - Т. 48. - № 4. - С. 38 - 44.

38. Дружинин, В.Г. Количественные характеристики частоты хромосомных аберраций в группе жителей крупного промышленного региона Западной Сибири / В.Г. Дружинин // Генетика. 2003. - Т. 39. - № 10. -С. 1373- 1380.

39. Дружинин, В.Г. Региональный подход к мониторингу хромосомных аберраций в популяциях человека с использованием картографирования генотоксических эффектов / В.Г. Дружинин, Н.В. Мокрушина, А.Н. Волков,

40. B.И. Минина, Т.А Головина // Медицинская генетика. 2004. - Т. 4. - № 8.1. C.363-369.

41. Дубинин, Н.П. Потенциальные измененбия в ДНК и мутации / Дубинин, Н.П. М.: Наука, 1978. - 246 с.

42. Дубинина, Е.Е. Биологическая роль супероксидного анионради-кала и супероксиддисмутазы в тканях организма / Е.Е. Дубинина // Усп. совр. биологии.-1989.-Т. 108.-Вып. 1.-№4.-С. 3 18.

43. Дубинина, Е.Е. Активность и изоферментный спектр супероксиддисмутазы эритроцитов и плазмы крови человека / Е.Е. Дубинина, Л.А. Сальникова, Л.Ф. Ефимова // Лаб. дело. 1983. - № 10. - С. 30 - 33.

44. Дышева, Н.М. Использование учета микроядер в клетках человека для выявления цитогенетических повреждений факторами окружающей среды / Н.М. Дышева // Вестник РАМН. 1992. - № 4. - С. 55 - 58.

45. Еропкин, М.Ю. Интенсивность перекисного окисления липидов в культуре фибробластов человека как возможный индикатор острой цитоток-сичности in vitro / М.Ю. Еропкин, Е.М. Еропкина // Вестн. СПбГУ. 1994. — Сер. 3. - Вып. 1. - С. 50-58.

46. Журков, B.C. Анализ частоты нормохромных эритроцитов с микроядрами в периферической крови мышей как метод выявления мутагенов / B.C. Журков, П. Ресснер, А. Пасторкова, Е.Г. Фельдт // Бюл. эксп. биол. и медицины. 1986. - №8. - С. 222—224.

47. Засухина, Г.Д. Адаптивный ответ общебиологическая закономерность: факты, гипотезы, вопросы / Г.Д. Засухина // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2008. - Т. 48. - № 4. - С. 464 - 473.

48. Захаров, А.Ф. Хромосомы человека (Атлас) / А.Ф. Захаров, В.А. Бенюш, Н.П. Кулешов, Л.И. Барановская. М.: Медицина, 1982. - 264 с.

49. Здоровье населения и среда обитания // Информационно-аналитический бюллетень / Под ред. H.A. Степанова. Саранск: ФГУ «Центр государственного санитарно эпидемиологического надзора в г. Саранске Республики Мордовия», 2004. - 48 с.

50. Зиятдинова, Г.К. Оценка интегральной антиоксидантной емкости плазмы крови при ее реакции с супероксидным анион радикалом / Г.К. Зиятдинова, Г.К. Будников, В.И. Погорельцев // Клиническая лабораторная диагностика. - № 6. - 2005. - С. 12 -15.

51. Золотникова Г.П. Влияние сочетанных радиационно-пестицидных нагрузок на здоровье населения / Г.П. Золотникова, В.Н. Ра-китский // Гигиена и санитария. 2000. - №1 - С. 22-25.

52. Иванова, JI.A. Вектор демографии: проблемы и перспективы. / JI.A. Иванова // Саранск: Морд, ун., 2002. 136 с.

53. Ильинских, H.H. Связь количества эритроцитов с микроядрами с иммунологическим статусом человека / H.H. Ильинских, Д.П. Кудрявцев, Л .Я. Перепечаев, И.Н. Ильинских // Цитология. 1990 - № 6 - С. 20-25.

54. Гриневич, Ю.А.Иммунные и цитогенетические эффекты плотно и редкоионизирующих излучений: Монография / Ю.А. Гриневич, Э.А. Демина // Под ред. Ярилина. A.A. К.: Здоров'я, 2006. 200 с.

55. Карпов, А.Б. Роль ионизирующего излучения в развитии гомео-статического дисбаланса / А.Б. Карпов, P.M. Тахауов, В.В. Удут, Ю.В. Семенова, Е.Ю. Шерстобоев // Бюллетень сибирской медицины. -2005.-№2.-С. 82-87.

56. Кобляков, В.А. Цитохромы семейства Р-450 и их роль в активации проканцерогенов / В.А. Кобляков // Итоги науки и техники. Серия Биол. химия. М.: ВИНИТИ, 1999. - Т.35. - 190 с.

57. Копнин, Б.П. Нестабильность генома и онкогенез / Б.П. Копнин // // Радиационная биология. Радиоэкология. 2007. - Т. 47. - № 2. - С.369 -380.

58. Короток, М.А. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова, И.Г. Майорова, В.Е. Токарев // Лаб. Дело. -1988.-№1.-С. 16-19.

59. Котеров, А.Н. Заклинания о нестабильности генома после облучения в малых дозах / А.Н. Котеров // Мед. радиол, и радиац. безопасность. 2004. - Т. 49. - № 4. - С. 55 - 71.

60. Кудрин, A.B. Роль микроэлементов и кальция в регуляции апоп-тоза / A.B. Кудрин, A.A. Жаворонков // Усп. совр. биол. 1998. - Т. 118. -№5.-С. 623-629.

61. Кудряшов, Ю.Б. Основные принципы в радиобиологии / Ю.Б. Кудряшов // Радиационная биология. Радиоэкология. 2001. - Т. 40. - № 5. -С. 531 -538.

62. Кузин, A.M. Щей радиационного гомезиса в атомном веке / А.М Кузин. М.: Наука, 1995. - 148 с.

63. Курило, Л.Ф. Проблемы и задачи охраны и преконцепционной профилактики репродуктивного здоровья поколений / Л.Ф. Курило // Андро-логия и генит. хирургия. 2008. - № 2. - С. 7 - 20.

64. Кутьков, В.А. Современная система дозиметрических величин / В.А. Кутьков // АНРИ. 2000. - № 1. - С. 4-17.

65. Литтл, Д.Б. Немишенные эффекты ионизирующих излучений: выводы применительно к низкодозовым воздействиям / Д.Б. Литтл // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2007. Т. 47. - № 3. — С. 262 - 272.

66. Лущак, В.И. Свободнорадикальное окисление белков и его связь с функциональным состоянием организма / В.И. Лущак // Биохимия. 2007. -Вып. 8.-С. 995-1017.

67. Ляхович, В.В. Активная защита при окислительном стрессе. Ан-тиоксидант — респонсивный элемент / В.В. Ляхович, В.А. Вавилин, Н.К. Зенков, Е.Б. Меньщикова // Биохимия. 2006. - Т. 71. - № 9. - С. 1183 -1197.

68. Магура, И.С. Окислительный стресс и нейрогенетативные заболевания / И.С. Магура, О.М. Рожманова // Биополимеры и клетка. 1997. -Т. 13.-№6.-С. 513-515.

69. Мазурик, В.К. Радиационно индуцируемая нестабильность генома: феномен, молекулярные механизмы, патогенетическое значение / В.К. Мазурик, В.Ф Михайлов // Радиационная биология. Радиоэкология. -2001. - Т. 41. -№ 3. - С.272 - 289.

70. Мамаева, С.Е. Методы культивирования клеток. Сборник научных трудов. Под ред. Г.П. Пинаева. / С.Е. Мамаева // Ленинград: Наука. -1988.-С. 78-98.

71. Мельнов, С.Б. Молекулярно генетический статус детей и подростков, проживающих в условиях хронического низкодозового воздействия / С.Б. Мельнов, Т.В. Лебедева // Радиационная биология. Радиоэкология. 2004. - Т. 44. - № 6. - С.627 - 631.

72. Москалев, A.A. Генетические исследования влияния ионизирующей радиации в малых дозах на продолжительность жизни / A.A. Москалев // Радиационная биология. Радиоэкология. 2008. - Т. 48. -№ 2. - С.139 — 145.

73. Назаренко, С.А. Эпигенетические модификации генома и болезни человека / С.А. Назаренко // Молекулярная генетика. 2004. - Т. 3. - №2. -С. 70-77.

74. Насонова, Е.А. Цитогенетические эффекты малых доз ионизирующей радиации с различной ЛПЭ в лимфоцитах периферической крови человека и возможные механизмы их реализации / Е.А. Насонова,$

75. Меньшикова, Е.Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и анти-оксиданты / Е.Б. Меньшикова, В.З., Ланкин, Н.К. Зенков, И.А. Бондарь, Н.Ф. Круговых, В.А. Труфакин. М.: Фирма «Слово», 2006. - 556 с.

76. Орадовская, И.В. Иммунологический мониторинг катастрофы в Чернобыле. Отдаленный период (2001-2006). Итоги многолетних наблюдений / И.В. Орадовская. М.: ООО МИГ «Мед. книга». - 2007. - 608 с.

77. Осипов, А.Н. Активные формы кислорода и их роль в организме / А.Н. Осипов, O.A. Азизова, Ю.А. Владимиров // Усп. биол. химии. 1990. -Т. 31.-С. 180-199.

78. Пескин, A.B. Взаимодействие активного кислорода с ДНК / A.B. Пескин//Биохимия. 1997. - Т. 62. - Вып. 12. - С. 1571 - 1577.

79. Пигаревский, В.Е. О секреторной активности полимофно-ядерных лейкоцитов / В.Е. Пигаревский // Ар. патол. — 1982. — № 5. С. 74 -80.

Информация о работе

Мадонова, Юлия Борисовна
кандидата биологических наук
Саранск, 2010
ВАК 03.03.04

Диссертация

Цитогенетические нарушения и состояние прооксидантно-антиоксидантной системы у человека при хроническом воздействии ионизирующей радиации в малых дозах - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы