Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Врожденные пороки развития у детей в городах с разным уровнем загрязнения атмосферного воздуха

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Врожденные пороки развития у детей в городах с разным уровнем загрязнения атмосферного воздуха"

ДГ, мнік ТКІ'СТНО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ ^•-УКРАЇНО,КИЙ 1ІАУКОПІІІІ ППСІІІЧІШЙ ЦЕІІГІ'

ІІа правах рукопису

КОГУТ Наділ Миколаївни

ВРОДЖЕНІ НАДІЇ РОЗПИТКУ У ДІТЕЙ Н

містах, що іиді’їлтмотьса ршпем

ЗАПРУДШІПІН АТМОСФЕРНОЮ ІІОШТРИ

14.03.23 - генетика (медичні науки)

, Аьт<)|н'фера і дисертації на здооутіх науковою сіупенн канццаачгі медичних наук

КИЇВ - 199(5

Дисертацією є рукопис:

Робота виконана в Українському науковому гігієнічному центрі Міністерства охорони здоров'я України, написана і оформлена в Інституті здоров'я ім. Д.І.Медведя

Наукові керівники - доктор медичних наук, професор , Антипенко Є.М.

доктор технічних наук Разорьонов Г.1.

Офіційні опоненти - доктор біологічних наук, професор Ьсрдишсв Г.Д. кандидат медичних наук . Гаврилюк Ю.ІЇ.

Провідна організація: Київська Медична Академія

післядипломної освіти академії АГШ України

Захист дисертації відбудеться 1996 р.

о IV годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 01.37.03 при Українському

науковому- гігієнічному центрі за адресою: 254660, м.Київ-94, вул. Попудренка, 50

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Українського наукового гігієнічного цеіітру за адресою: 254660, м.Київ-94, вул. Попудренка,50

Автореферат розіслано 1996 р.

Вчений секретар 1

Спеціалізованої вченої ради ^

кандидат біологічних наук * Стефанович

/■

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми: Середовище проживання людини постійно

ныыьнюстьсн шкідливими факторнми, багато з яких е мутагенами. Рівень хімічного забруднення, що спостерігається в деяких регіонах, достатньо високий, щоб передбачити ного негативний вплив на генетичний апарат статевих клітин. Насправді, існує ряд непрямих аргументів, які свідчать про ге, що досмгиутнй ступінь хімічного забруднення навколишнього середовища генетично небезпечний для населення /Nordstrom et al., 1980; Ь.Килабушкін та ін., 1980; В.Агарков та ін., 1091; И.Р.Бариляк, А.М.Сердюк, 1993; П.Л.Олі ксіепко, 1993; IO.fi.Гаврилюк, 1996/. Разом з тим, ирямих і надійнії* доказів, що підтверджують це положення, особливо для хромосомних, а тим більш, генних мутацій, ще не одержано /М.11.Бочков, А.Н.Чеботарьов, 1989; М.П.Бочков, Г.І.Лазюк, 1991/. Це пов'язано з труднощами, докладно описаними в оглядових роботах визнаних авторитетів в галузі популяційної генетики /М.ГІ.Дубінііі, 1978; М.П.Ііочков, 1089, 1991/.

Як відомо, мутаційна домінантна мінливість на стадії гамет оцінюється в 25 %. Це означає, що половина запчідиевих яйцеклітин мають негативні домінантні мутації. Зрозуміло, що подвоєння частоти їх виникнення може призвести до серйозних проблем з відновленням здорового покоління /М.П.Дубіпін, 1990/. У якій мірі популяції, що проживають у найбільш забруднених регіонах, наблизились до цієї межі ?

Оцінити мутагенні е<|іекпі забруднення навколишнього середовища для людини неможливо без організації генетичного моніторингу - системи слідкування за генетичними процесами, що відбуваються у людських популяціях /М.П.ДуПінін, 1978, 1990/.

Існують три типи мутацій а залежності від рівня пошкодження спадкового матеріалу: геномні, хромосомні і генні. У зв'язку з цим контроль за інтенсивністю мутаційного процесу у людини може здійснюватись на трьох рівнях. Для кожного з них запропоновані свої підходи, що дозволяють безпосередньо виявляти пошкодження генетичних структур. На жаль, їх практичне застосування ’ надзвичайно затруднене і в шнрокомаештябннх популяційних дослідженнях поки що неможливе. Тому для цілей генетичного моніторингу у зв'язку з забрудненням навколишнього середовища рекомендовано використовувати дані епідеміологічного вивчення самопільніх абортів /СА/ та вроджених вад розвитку /ВВР/, вклад мутаційної компоненти в етіологію яких оцінюється в середньому у 50 % і 25-30 %, відповідно /М.ІІ.Кулещов, 1979; ІІКДАР ООИ, 1088; М.П.Бочков та іп., 1982, 1991/.

СА, в порівнянні з ВВР, мають значно більше поширення в популяції, проте їх переважно геномна етіологія робить виключне використання СА недостатнім для надійних висновків про темп мутаційного процесу. Значно більший інтерес для цілей генетичного моніторингу викликають ушкодження ні. хромосомному і, особливо, генному рівні, зважаючи, що хімічне забруднення індукує відносно більше генних, ніж хромосомпих мутацій /О.Н.ЕІіІіпй, 1985/. На відміну рід СА, серед ВИР достатньо часто зустрічаються вади розпитку, обумовлені саме генними і хромосомними мутаціями. Тому використанню ВВР у системі генетичного моніторингу віддають перевагу /А.С.вІеуепвоп, 1959;

В.К.ТгітпЬІе ап<1 «І.Н.Ооі^ІіІу, 1974; А.Сгеігеі, 1984, 1991; Б.Я.Резнік та ія., 1992Д .

Разом з тим, виявленая зростання загальної частоти ВВР в популяції може виступати тільки непрямим аргументом збільшення мутагенної небезпеки /В.П.Ефроімсон, 1908/. Без спеціального аналізу кожного випадку ВВР, урахування спадкової обумовленості, можливих тератогепних та інших виливів

оцінку мутаційного походження аномалій здійснити неможливо.

. . -2- ■

Значна кількість відомих ВВР та їх різноманітність дозволяють обрати для обліку ті з них, які мають відомий тип успадкування, обумовлені генними чи хромосомними змінами, легко діагностуються невдовзі після народження дитини і доволі часто зустрічаються /І.В.Лур'є, Д.Л.ІІіколаєв, 1983/. Найбільший інтерес викликають ВВР з «утосомно домшаптяим і Х-зчепленим рецесивним типом успадкування, тому що вони проявляються вже в першому поколінні, маніфестуючі нові мутації, звичайно при умові, що батьки здорові і відсутні теритогенні ішливи /WHO, Environmental Health Criteria Iß, 1085/.

Множинні ВВР можуть використовуватись як найбільш чутливий індикатор дії зоїшітиьосередевнх мутагенних і тератогенних факторів /Є.Я.Грсчаніна та ін,, 1992; Czeizel A., 1Й8-1; Bochkov N.P. et яі., 1986/.

’ Для виділення вкладу ВВР нез'ясовапої етіології /імовірно мутаційного походження/ в загальну кількість ВВР вжитий математичний метод -статусметрія /Г.І.Разорьонов, Г.О.Поддубський, 1985/. Різниця в частоті ВВР нез'ясованої етіології, виявлена в містах, контрастних по рівню забрудненая, може свідчити про різний темп мутаційного процесу в популяціях.

Генетичні наслідки хімічного забруднення співставлені з дією найбільш вивченого мутагенного фактору - іонізуючої радіації /Bridges В.A., 197-1;

Committee 17, 1975; ИКДАР ООН, 1978/.

Мета роботи: Оцінити темп мутаційного процесу у паї і-леїшя міст з

різним ступенем забрудиеняя атмосферного повітря /за матеріалами епідеміологічного вивчення вроджених вад розвитку/.

Зішдашш_дос л ід.чієц u я :

1. Вивчити рівень забруднення атмосферного повітря обраних для генетичного моніторингу міст,

2. Вивчити дані офіційної статистики про частоту ВИР у ноьонароджеиих..

-з-

3. Оцінити частоту множинних ВВР, аутосомио-домінантних і X-зчеилених рецесивних ВВР, а також нових скелетних домінантних мутацій.

4. Знайти за допомогою багатомірного математичного аналізу /статусметрії/ частку ВВР иез'ясованої етіології /імовірно мутаційного походження/ у загальній кількості ВВР.

5. Співставити теми мутаційного процесу у населення вивчених міст

Наукова.иовизиа і теоретична значимість: Визначена істотна різниця в

точні мутаційного процесу у населення міст з різним ступенем забруднення атмосферного повітря. Генетичні наслідки хімічного забруднення навколишнього середовища сиівставлеш з дісю іонізуючої радіації. В найОі.ч' ш забрудненому місті Маріуполі вони були еквівалентні дії іопізуючої радіації в дозі 180 - 300 бер за 30 років.

Використання статусметричного аналізу для вилучення ВВР можливо мутаційного походження підтвердило спостереження про зростання темпу мутаційного процесу в забруднених містах, а також дозволило виявити сгтерідність факторів, що обумовлюють виникнення ВВР в різних містах.

Практично, здячимість: Па підставі теоретичних розробок показана ведуча роль спадкового тягарю у шшикненпі ВВР у дітей в забруднених містах.

Звертання у державні установи, виступи у наукових виданнях і засобах масової інформації сприяли прийняттю рішень но оздоровленню міст Запоріжжя та Маріуполя.

Публікації; 3 теми дисертації опубліковано 26 робіт.

Аяробація.. роботи: Основні положення дисертації викладені на з'їздах, наукових конференціях і нарадах різцих рівнів. Дисертаційна робота в цілому апробована на вченій раді Українського наукової« центру медичної генетики

МОД і ПАН України 4 січня 1990 р. .

• ■ -4-

Структура.-і__ о6сяи_дисеитйіш. Дисертація викладена на І 28 стор. машинопису і складається із вступу, огляду літератури, обґрунтування об'єктів і методів дослідження, результатів власних досліджень, заключення, висновків, бібліографічного покажчика /11І вітчизняних і 63 зарубіжних джерела/ і трьох додатків. Включає 17 таблиць і 5 малюнків. > .

Положення, , яке виноситься па захист. У населення міст з розвинутою металургійною промисловістю» в порівнянні З иІДНОСНО ЧііСШМ містам, спостерігається зростання темпу мутаційного процесу, що близьке до подвоєний,

ОБСЯГ І МЙТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Систему генетичного моніторингу н деяких містах України було запропоновано доктором медичних наук Є.М.Антипенко і започаткойішо співробітниками лабораторії генетичних наслідків забруднення навколишнього середовища Київського інституту загальної та комунальної гігієни МОЗ УРСР /Є.М.Антипенко, ІЗ.І.Горія, ГІ.Л.Олексієнко» О.І.Турос, 1985, 1986/. З вересня 1Я85 р. генетичний моніторинг вроджених вад розвитку здійснювався тільки автором цієї роботи.

Дослідження проведені на протязі трьох років /П)Яі-і987/ в трьох містах України - Сімферополі /С.(, Запоріжжі /3./ і Маріуполі /М./» які істотно відрізнялись рівнем забруднення атмогферноіч) повітря: по колових викидах всіх шкідливих речовин в атмосферу, вячовнх викидах мутагенів, сумарному рівню забруднення атмосфери /Ксум/, розрахованому на підставі вивчання концентрацій деяких забруднюючих речовин за б років /1083 1987/, індексу забруднення атмосфери, підрахованому Гідрометслужбою.

Населення С. на і січня 1986 р. становило 3ÍÍU, 3. - 86Л, М. - 525 гис. чол. • .

Об'єктом дослідження стали 18 обраних для нроспективного епідеміологічного вивчення ТШР, які реєструвались у новонароджених і дітей у

віці до X року. На кожний випадок модельного ВВР лікарями пологових будинків і дитячих поліклінік зі слів матері виповнювались індивідуальні карти /розроблені О.І.Турос/. Вони включали практично всі відомі причини і умови формування ШІІ’. Такі ж карти були заповнені на здорових доношених новонароджених.

Повнота реєстрації ВВР спеціально контролювалась: двічі на рік кількість одержаних карт порівнювалась з реальною величиною, відображеною в офіційних документах лікарняних закладів. Дублікати карт вилучались. Відповідні зміни внесені в розрахунки частоти ВВР.

Вивчено частоту ВВР у новонароджених згідно з офіційними даними за 1980-1988 роки. Співставлені частоти модельпих, аутосомно-домінантних та X-зчеплених ВВР, множинних апомалій розвитку.

Всі випадки скелетних домінантних ВВР додатково проаналізовані з метою виділення аномалій, які являють собою нові аутосомно-домінаптні мутації. Результати відбито у двох величинах. Перша з них /більш сувора/ передбачала облік ВВР, для яких не було свідоцтв успадкування чи зв'язку з тератогепішми впливами, друга /менш сувора/ включала тільки неуспадковані події. На цій основі підрахована середня мутабільність /па ген на покоління/ для контрастних по рівню забруднення міст. Частоту нових скелетних домінантних мутацій використано також при підрахунках генетичних наслідків хімічного забруднення М. в біологічних еквівалентах рентгену. Концепцію вимірювання кількісної характеристики мутацій, обумовлених дією хімічних мутагенів, в біологічних еквівалентах рентгену, запропонували в 70-і роки американські вчені /Bridges В.А., 1974; Committee 17, 1975/. В радіобіології існує дда основні підходи до оцінки генетичного ризику. Один з них, прямий метод, відбиває ризик в очікуваній частоті генетичних подій, індукованих одиницею дози іонізуючого опромінеппя. Другий, метод подвійної дози, - це

' . -с- ' ■

доза іонізуючого опромінення, необхідна для індукції такої кількості мутацій, яка виникає в иоколіниі спонтанно. При використанні методу подвійної дози виходили з того, що доза, яка подвоює частоту спонтанних мутацій, дорівнює 1 Гр на протязі ЗО років /ШСДАР ООН, 1982/. Застосування прямого методу і методу подвійної дози вимусило скористатися даними /ШСДАР ООН, 1978/, згідно я якими очікувана частота народження дігей із скелетними вродженими вадами, обумовленими домінантними мутаціями, в пертому поколінні иісля опромінення батьків в дозі 103 Гр /па 10е лшвонароджеиих/ становить 2,0, а з Х-зчеплеяими - 0,2. •

Всього цроапапізоваио 1А03 карти: 777 карт ВВР /С. - 241, 3. - 266, М. -270/ та 820 карт контролю /С. - 28й, 3. - 240, М. - 500/.

Підготовлено систему кодування епідеміологічної інформації, що містилась у картах. Проведепо кодування і введення інформації в ЕОМ. Сформована база даних проведених досліджень. Для кожного міста сформовані дві альтернативні групи - дітей з ВВР і здорових дітей. Проведено статистичне співставленая середніх значень і частот параметрів, характеризуючих групи.

Як критерій вірогідності різниці для кількісних ознак використовували І-критерій Стьюдента, для якісних - X2.

1>агатомірний математичний аналіз /статусметрія/ був застосований для непрямого визначення частки ІШР імовірно мутаційного поход;кеняя в загальній кількості ВІН1. Статусметрія дозволила також визначити аєдучі етіологічні фактори формування аномалій розвитку у дітей в різних містах /Лпирепко Уе.!\!., Ко£\и М.М., 1993, Н.Н.Когут та ія., 1992/.

, .

РЕЗУЛЬТАТИ ВЛАСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ Рівень забрудненая атмосферного повітря

Для генетичного моніторингу обрані відносно чисте місто - С., а також паселепі пункти з переважно розвинутою металургійною промисловістю - 3. і М. У 1982-1987 роках щорічні валові викиди забруднюючих речовин із стаціонарних джерел і автотранспорту в С. складали 135, 3. - 414, М. - 916 тис. тон і співвідносились як 1 : 3,1 : 6,8 /Щорічники стану забруднення повітря і викидів шкідливих речовин в атмос(І?еру міст і промислових центрів Радянського Союзу, 1983-1988/. .

Розрахований методом Вуттуєвої середньорічний сумарний рівень забруднення атмосферного повітря Ксум у 3. склав 23,2; М, - 14,2. У С. цей показник був близьким до 7.

Індекс забруднення атмосферного повітря в С. виявився нижчим середнього рівня по країні, а в забруднених містах був у 4 рази вищий, ніж в

С., становлячи в 3. 55, в М. - 58.

Авторитетний міжнародний комітет /Committee 17, 1975/ вважає, що одночасна присутність в атмосферному повітрі більше десяти мутагенів становить серйозну загрозу для здоров'я людей. Тому уявлялося необхідним провести аналіз якісного складу викидів з точки зору їх генетичної небезпеки. Згідно з офіційними даними форми 2 тп /повітря/ за 1987 рік, в атмосферне повітря М. потрапляло 39 шкідливих речовин, 3. - 47, С. - 43. У повітряний басейн С., незважаючи на його відносне екологічне благополуччя, з викидами промислових підприємств потрапляло 13 мутагенів /двоокис азоту, п'ятиокис ванадію, марганець та його сполуки, мідь, нікель, свинець, хром, фтористі сполуки, бензол, ксилол, стірол, толуол, акролеїн/ загальною вагою 2 тис. тон.

. В атмосферне повітря 3. із стаціонарних джерел в 1087 р. надійшло 16 мутагенів /ті ж, що в С., а також миш'як, бепзапірен, нафталін/ загальною вагою 20 тис. тон.

В атмосферне повітря М. в цьому ж році промислові підприємства викинули 32 тис. тон мутагенів /всього мутагенів - 14, по якісному складу ті

ж, що в 3., за винятком міді та миш'яку/. Таким чином, щорічний валовий викид мутагенів в С., 3. і М. співвідносився як 1 : 10 : 1(5. На одного мешканця С. ті рік припадало (і кг мутагенів, 3. - 23 кг, М. - 61 кг.

Враховуючи співвідношення валових вшсндіа всіх забруднюючих речовин і, особливо, мутагенів, цаЯпічьпі иеосзиечпнм по мутагенній дії є атмосферне повітря М., найменш небезпечним - С. 3. займає проміжне положення. Це припущення підтверджено більш пізніми дослідженнями мутагенної активності атмосферного повітря, проведеними з використанням теста Іїіімса /О.М.Дугап,

І.Р.Бариляк, В.С.Журков, 1993/.

Результати епідеміологічного вивчення вроджених

пад розвитку

За матеріалами міськздороіівідділін за 1980-108« роки частота всіх ВВР у новонароджених становила в О. 7,7 %о, 3. - 11,5 %о, М. • 20,2 %о і

співвідносилась як 1 : і,5 : 2,6. Приблизно такі ж залежності спостерігались для частоти модельних 1ШР /1 : 2,іі : 3,1/ і множинних пад розвитку /1: 2: 2,6/ /Таблиця 1/.

Домінантні вади розвитку е найбільш чутливими до негативної зміні) навколишнього середоншца, тому вкрай паж шво, що частота цієї групи патології у М. перевищувала таку не тільки у С., але і у 3. /Таблиця 1/. Частота скелетних домінантних ВВР, віднесених до нових мутацій, для С. отінилась в межах 0,17 - 0,47; М. - 0,45 0,05 ня Ю3 пологів. Цікаво

зазначити, що частота нових генних домінантних мутацій, виявлених »

Таб.цщя 1 Частота вроджених вад розвитку, обраних для генетичного моніторингу

Місто. Кількість пологів Загальна кількість ВВР* ВВР з домінантним та Х-зчеплєним типом спадковості “ Множинні ВВР /з хворобою Дауна включно/

або | на 10" пологів абс 1 на 10“ пологів абс на ІО'’ пологів

Сімферополь

Запоріжжя

Маріуполь

17515

23036

13754

68

2Є4

161

3.8

8.8 11,7

12

23

30

0,7

1,0

2,2

28

79

68

1,6

3,4

4,2

Є>

І

Клишоногість та вроджений вивих стегна виключені через дефекти їх реєстрації у Запоріжжі Полідактилія, синдактилія, редукційні вади кінцівок, гідроцефалія у хлопчиків •

Угорщині в період 1980-1985 років, була 0,35 ва 10® новонароджених /Czeizel A., 1988/. '

-г

Частота X-зчеплених нових мутацій становила в С. 0,2; М. - 0,6 на 10а пологів. Результати підрахунків середньої мутабільвос-і ввведеш в таблиці 2. Па даними літератури, частота аутосомно домінантних мутацій коливається в межах Ю4 - 10е, Х-зченлених мутацій - 5 х 103 - 10і на ген иа ноколівпя /М.ІІ.Дубіпін, 1986/,

Таблиця 2 Середня мутабільяість /на ген аа покоління/' •

Tun мутації

Місто Аугагомно-домінантні Х-зчепдені

Крайні зн&чсгюя Цс*дгрялт»ч» «шшка

Сімферополь 9,0 х 10 2,35 ХІО 4 1,45 х 10і 1,0 х 10 і

Маріуполь 2,2 х 10"*- 4,7 х10 4 3,0 X І04 3,0 х 10 4

Результати статусметричного аналізу відповідали рінням забруднення атмосферного повітря. В М. класифікація 270 вішадків ВВР з довірчого імокірпістю 70 % показала, що комп'ютерний діагноз вад розвитку був зроблений вірно в 1(17 випадках, 5 випадків потрапили в зону непевних рішень і 98 - в зону контролю. Таким чином частин» ШіР імовірно мутаційної природи в загальній кількості ВВР дорівнювала ЗО %. Між іншим, в 3. і О. частина ВВР, обумовлена напевно мутаційними подіями, була 30% /79 випадків помилкової класифікації з 266 ВВР з довірчою імовірністю' Ті %/ і 26 % /6(1 помилкових діагнозів із 211 ВІіР з довірчою імовірність 75 %/

На основі статусметричного аналізу можливо зробити висновок, що співвідношення темну мутаційного процесу в С., 3. І'М є 1 : 1,2 : 1,5. Одержана розрахунковим методом частка ВВІ’ імовірно мутаційного походження, визначена у відсотках від загальної кількості оброблених ВВР, е більш суворою оцінкою, ніж частота аутосомгтп /трчінантиих та множинних вад

розвитку, тому що егатусметрична процедура відкидає тератогенні впливи. Враховуючи прийнятний відсоток помилок класифікації, збіг величини вкладу ВВР пез'ясовлної етіології в С. з даними літ ратурн, а також відповідність рівню забруднення, можна дійти висновку про адекватність статусметрії для математичної обробки епідеміологічних дмішх по ВВР і придатності методу для непрямого вилучення імовірно нових мутацій. •

Статусметрія зробила можливим оцінити силу і напрямок дії інформативних параметрів на формування ВВР шляхом підрахунку коефіцієнтів дії, приведених до безрозмірного вигляду. При цьому зпак “мінус” і “плюс” перед коефіцієнтом' свідчить про напрямок впливу відповідного параметру: “мінус” - сприяє виникненню ВВР, “плюс" - не впливає на виникнення аномалії чи навіть протидіє йому. Абсолютна величина коефіцієнту відбиває склу впливу відповідного фактора. Спрямованість і сила впливу іпформативних параметрів в різних містах показана графічно на малюпках 1 -

3. "Негативні” ознаки знаходяться зліва, “позитивні'' - справа від вертикальної лінії. Певний іптерес становить порівняння причин і умов формування ВВР у вивчених містах методами одномірної статистики і статусметрії. За даними одномірної статистики, ведучими факторами у виникненні ВВР у забруднених містах виступають інфекційні захворювання майбутніх матерів в період вагітності, особливо па ранніх строках, що є свідченням зниження імунного статусу; контакт матерів зі шкідливими професійними факторами, а в М. - і батьківський контакт, а також спадкова обтяженість батьків. В 3. негативну дію справляє тривалість прожинання матері в місті, нижчий матеріальний добробут сім'ї і зловживання алкогольними напоями батька.

Заслуговує уваги той факт, що послідовність “негативних” факторів, виявлепа за допомогою статусметрії, не заперечує даним літератури. Співставлепня їх показало, що є як загальні, так і характерні для кожного

Н2-

Вік Міі^'рі Недоношеність

Інфекційне захворюк.ишя в період вагітності Вік батька

Батько з.рвживае алкоголем Шкідливіш професійний вплив на батька Самовільні викидні в анамнезі матері ішиі діти з вадами розпитку в сім'ї Багатоводдя

Мс'ртвоиародженпя в анамнезі матері Вживання ліків в період вагітнч>сті Хронічні захворювання, інфекції у батька ІнфекліЗні захворювання в тер:.’ лі вагітності до 12 тижнів

СП

С

С

с

с

Інфекційне захворювання на терміні вагітн. 20 24 т. Пізній токсикол вагітності Прибуток на одного члена сім'ї

Порядковіш номер вагітності

Малюнок І. Сьрямоваяість і сила впливу деяких факторів на формувавня вроджених вад в Сімферополі

ы~

і .

Вроджена вада розвитку у батька '

Хронічні інфекції у матері Вроджена вада розвитку у матері Багатоводдя .

Вік батьки

Інфекційне захворювання ва терміні вагітності до 12 тижнів

Тривалість проживання матері в місті Фізична травма в період вагітності _

Контакт матері із шкідливим професійним і до 1

фактором ва протязі, років [5-Ю

Кровний шлюб

Батько зловживає алкоголем Імунологічно конфліктна вагітність Стать новонародженого - хлойчик

•Довжина тіла новонародженого •Прибуток на одного члена сім'ї •Порядковий номер вагітності •Масса тіла новонародженого

Малюнок 2. Спрямованість і сила впливу деяких факторів на формування вроджених вад в Запоріжжі

оі

і.

Багатоводдя

Вроджена вада розвитку у батька ' Вроджена вада розвитку у матері Порядковий номер пологів Фізична травма в період вагітності

Інфекційні зах. ворювавня в терміні вагітності, тижнів

Імунологічно конфліктна вагітність Вік матері

Самовільні викидні в анамнезі матері Шкідливий професійний вплив на батька Пізній токсикоз вагітності

13 - 19 до 12 20 - 24 25 і >

СГ

с,

с

с

• Вживання ліків у пізнії термінах вагітності

• Прибуток ва одного члена сім'ї

• Масса тіла новонародженого

» Довжина гіла новонародженого « Порядковий номер вагітності

Малюнок 3. Спрямованість і сила впливу деяких факторів на формування вроджених вад в Маріуполі

г

міста етіологічні особливості. Загальними виявилися, як і при обробці методами одномірної статистики, інфекційні захворювання майбутніх матерів, особливо на ранніх строках вагітності, а також багатоводдя.

Розгляд перших п'яти найбільш сильних “негативних” факторів виявив коливаная вагових коефіцієнтів в забруднених містах в межах 0,18 - 0,43, тоді як в С. найбільш сильний параметр мав ваговий коефіцієнт 0,16.

Відзначені також якісні відмінності найбільш сильних параметрів: в 3. і М. до складу перших п'яти факторів входили ВВР у батьків, а в С. ці ознаки не потрапили в список визначальних, тут серед п'яти найбільш сильних опинились вік батька і матері, інфекційні захворювання в період вагітності і зловживання алкоголем батька.

Таким чином, в забруднених містах серед основних факторів, що обумовлюють етіологію ВВР, головну роль відіграють фактори генетичної природа. В М. в ряду параметрів з'являється імунологічно конфліктна вагітність, а в 3. - хронічні інфекції матері. Звертає на себе увагу і те, що в цьому місті відзначено несприятливий фактор довкілля - тривалість проживання матері в місті, до того ж дія його, виходячи з абсолютної величини вагових коефіцієнтів, перевищує вплив контакту матері з шкідливими професійними факторами і зловживаини батька алкоголем. В М. професійні впливи на батька опинились в ряду рейтингу параметрів на передостанньому місті, а різний по тривалості контакт матері з професійними факторами відкинуто при мінімізації як недостатньо інформативний. Очевидно це пояснюється тим, що основні причини росту генетичної патології в забруднених містах пов'язані не тільки і пе стільки з дією шкідливих професійних впливів, скільки з загальною якістю життя і, в першу чергу, з якістю навколишнього середовища.

Генетичні наслідки хімічного забруднення навколишнього середовища М. підраховані в одиницях бер на основі виявлення частоти нових скелетних домінантних та Хзчеиленнх мутацій методом подвійної дози /Таблиця З/ і ттрямим методом /Таблиця 4/. Вони виявились еквівалентні дії на популяцію іонізуючого опромінення л лозі 180 - 300 бер /центральна оцінка - 230 бер/. Це істотно більш високий рівень, ніж той, який вважається граничним для обмеженого контингенту населення, що проживає біля атомних електростанцій /15 бор за 30 років/

Таблиця 3 Оцінка е<|к*кту хімічного »»бруднення Маріуполя по частоті

вроджеппх вад розвитку в одиницях бер /на основі методу подвійної дози/

Частота пових скелетних ■ Маріуполь/ Наслідки хімічпого

доміпаптшіх та Х-зчеплених забруднення .

мутацій Сімферополь еквівалентні

ефекту опромінення

/на 10е живонароджених/ /бер за ЗО років/

Сімферополь | Маріуполь

370 1350 3,9 ’ 180

Підводячи підсумки проведеної роботи, цікаво співставити найбільш контрастні результати, які одержані при використанні різних підходів. Найменші /імовірно найбільш суворі/ відміни в оцінках темпу мутаційного процесу у випнених містах одержані в ході статус, метричної процедури. Співвідношення частки НВР вірогідно мутаційного походжеипя в С., 3. і М. становило 1 : 1,2 : 1,5. Найбільші відміни зафіксовані при вивченні частоти множинних ІЗНР - І : 2Д : 2,0. Таким чином, центральна оцінка інтенсивності мутаційного процесу в 3. перевищувала таку в С. в 1,0; в М - в 2,0 рази. Очевидно, внесок хімічного забруднення в теми мутаційного процесу в М. і 3. значно вищий, тому що в атмосферне повітря контрольного міста /умовний спонтанний рівень частоти мутацій/ надходить більше десяти мутагенів.

--А1-

-SY-

Таблиця 4 Оцінка ефекту хімічного забруднення Маріуполя по частоті вроджених вад розвитку

/на основі прямого методу/ .

Очікувана частота народження дітей з ВВР в першому поколінні ' після опромінення батьків в дозі 10"г Гр /на 10е живонароджених/

Реальна частота ВВР в першому поколінні /на 10е живовароджених/

Сімферополь Маріуполь

Перевищення частоти народження дітей з ВВР в Маріуполі, по відношенню до Сімферополя

Наслідки хімічного забруднення еквівалентні ефекту опромінення в дозі /бер за 30 років/

зі скелетними вродженими вадами, обумовленими домінантними мутаціями -

2,0 280 650 370 185

зі скелетними вродженими дефектами, обумовленими

домінантними і Х-зчепле- .

ними мутаціями - 2,2 500 . ' 1600 1100 500

Таким чином, хімічне забруднення атмосферного повітря 3. і М. призвело до зростання, в порівнянні з контрольним містом, темпу мутаційного

процесу, близького до подвоєння.

ВИСНОВКИ

1. Обрані для генетичпого моніторингу міста відрізняються рівнем забруднення атмосферного повітря . По вабних викидах в атмосферу забруднюючих речовин з стаціонарних джерел і автотранспорту в 1982 - 1087 рр. С., 3. і М. співвідносились як 1 : 3,1 : б,В; по валових викидах мутагенів із стаціонарних джерел в 1087 р. - як 1 : 10 : 16. Па одного мешканця С. на рік припадало б кг мутагенів, 3 - більш як 20 кг, М. - 60 кг.

2. За матеріалами міськлдоршшідділіп, середньорічна /1980 - 1988 рр./ частота всіх ВВР у новонароджених в С., 3. і М. співвідносилася як 1 : 1,5 : 2,6.

3. Частота множинних ВВР, а також аутосомно-домінантних та X-зченлепих рецесивних аномалій в М. була в 2,6 - 3,1 рази вища, ніж в С., частота нових домінантних мутацій в С. дорівнювала 0,28 /0,17 - 0,47/ на 103

пологів і співпала з даними угорської популяції /0,35/, а в М. була в 2,3 рази вища, ніж п С. * 0,05 /0,45 - 0,95/ на 10а пологів.

4. Згідно з даними статусметричного аналізу, внесок ВВР нез'ясованої етіології /імовірно мутаційного походження/ в загальну кількість аномалій в С. співпав з даними літератури і стаповив 25 %. В 3. і М. цей показник був в 1,2 -1,5 разів вищий.

5. Враховуючи сказане, темп мутаційного процесу по псім вивченим параметрам /загальна частота ВВР у новонароджених згідно з офіційними даними, частота модельних ВВІ', множинних аномалій, аутосомно-домінантних та X-зчеплених рецесивних вад розвитку, нових скелетних домінантних мутацій, ВВР нез'ясованої етіології/ виявився в забрудпепих містах достатньо суттєвим і в 3. був вищий, ній: ч С. в 1,2 • 2,1 рази, п М. - в 1,5 - 2,в рази.

-40 -

ОСНОВНІ РОБОТИ, ОПУБЛІКОВАНІ З ТЕМИ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Antipenko Ye.N., Kogut N.N. The experience of the mutation rate quantitative evaluation in connection with environmental pollution (based on investigations of congenital anomalies in human populations) //Mutation Research.- 1993. - Vol. 289, N 2. - P. 145 - 156.

2. Antipenko Ye.N., Kogut N.N. Monitoring of population exposed to metallurgy industry in Ukraine//Abstract Book 2nd International Conference of Environmental Mutagens in Human Population, Prague, August 20-25 1095. -Prague, 8 3-7.

3. Антипенко E.H., Когут H.H. Интенсивность мутационного процесса у населения городов с различным уровнем химического загрязнения атмосферного воздуха /по материалам изучения врожденных пороков развития/ //Доклады АН СССР. - 1991. - Т. 321, N 1. - С. 206 - 209.

4. Когут H.U., Разоренов Г.И., Поддубский Г.А., Антипенко Е.Н. Статусметрический анализ данных эпидемиологического изучения врожденных пороков развития, обусловленных загрязнением окружающей среды//Вестник РАМН. - 1992. - N 3. - С. 51 - 54.

5. Антипенко Е.Н., Когут Н.Н. Проблема будущего или реальность ?

//Журнал “Врач”. - 1992. - N 6. - С. 34 - 36. '

6. Антипенко Є.М., Когут Н.М., Олексіенко П.Л. Досвід кількісної оцінки генетичних наслідків хімічного забруднення атмосферного повітря у міських популяціях людини//Цнтология и генетика. - 1992. - Т.26, N 4. - С. 7-10,

7. Аитипепко Е.Н., Когут Н.Н. Генетические последствия загрязнения окружающей среды: проблема будущего или реальность?//Информацнонный бюллетень центра общественной информации по атомной энергии. - 1992. - N

б.- С. 57 - 62.

8. Когут H.H., Автипевко E.H. Результаты эпидемиологического изучения врожденных пороков развития у детей в городах с рапным уровнем загрязнения атмосферного воздухе//Вестник РАМН. - 1993. - N 3. - С. 32 - 36.

9. Аитипепко R.H., Когут H.H. Генетические последствия загрязнения окружающей среды и перспективы их предупреждения / Метод, рекомендации общества “Зпаяие’* Украинской ССР. - 1990. - 16 с.

10. Лнпшенио Е.Н., Когут H.H., Алексеенко П.Л. У края генетической нрокасгн/./Ипф. бюллетень центра общественной информации Межведомственного совета в области атомной впергии. - 1990. - N 18. - С. 18 -Я4.

Когут H.H. Врожденные пороки развития у детей в городах с рааиым уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.23 - генетика. Украинский научный центр

медицинской генетики М3 и НАН Украины, Киев, 1Ö96.

В течение трех лет /1084-1987/ проводился генетический мониторинг врожденных пороков развития /ВПР/ в трех городах Украины, существенно отличающихся , уровшм загрязнения атмосферного воздуха: наиболее

загрязненном Мариуполе /М./, среднем по степени загрязнения Запорожье /3./ и относительно чистом Смферополе /С./. Соотношение между среди егодовым валовым выбросом в атмосферный воздух загрязняющих веществ из стационарных источников и автотранспорта в С., 3. и'М. было 1 : 3,1 : 6,8; мутагенов - 1 : 10 : 10.

Объектом исследования стали 18 ВПР, регистрируемых у новорожденных и детей в возрасте до одного года. На каждый случай модельного ВПР заполнялась специальная карта. Она включала практически все известные причины ВПР. Подобные карты заполнены на случаи рождения здоровых доношенных детей. Карты заполиялись врачами всех роддомов а детских поликлиник со слов матери.

Множественные аномалии развития, аутосомио-домннантные и X-сцепленные ВПР в М. встречались в 2,6 - 3,1 раза чаще, чем в С., частота вовых доминантных скелетных мутаций была 0,65 /0,45 - 0,95/ и 0,28 /0,17 -0,47/ иа 105 родов, соответственно.

Статусметрический анализ использован для непрямого вычленения вклада ВПР невыясненной этиологии /вероятно мутационного происхождения/ в общее число ВПР. Их доля в 3. и М. была в. 1,2 - 1,6 раза выше, чем в С.

Таким образом теми мутационного процесса в загрязненных городах превышал таковой в относительно чистом городе приблизительно в два раза.

Генетические последствия химического загрязнения были оценены в биологических эквивалентах рентгена. В М. они были эквивалентны эффекту облучения популяции в дозе 180 - 300 бэр за 30 лет.

Ключові слова: Генетичний моніторінг. Вроджені вади розвитку Забруднення атмосферного повітря

-2Я-

Kopnt N.N. Congenital anomalies in the towns with different level of air pollution. Dissertation Ph.D. 14.03.23. - genetics Ukrainian scientific centre of medicine gcnetics of Ministry Health Protection ai'<i National Academy of Science, Kiev, l!)9t).

For 3 ypars (I!>8f If)87) genetic monitoring of cojigenital anomalies (CA) tins f«pn carried out in three Ukrainian towns essentially different in the level of air pollution: the most polluted, Mariupol (M.); medium polluted, Zaporozhye (Z-); and relatively clean, Rimpheropol (S.). Correlation between average annua! general emission of atmospheric pollutants from enterprises and traffic was 1 : 3,1 : 6,8; mutagenic -1:10: 18.

Eighteen CAs were Kgiutered dming lh? fir«t year of life. For each case of

CAs individual questiomi!>ire was filled in. It included prarticplly »11 know "xn«*

of malformations. .

Similar questionnaires were filled in normal birth outcome. The questionnaire were completed by physicians, in all maternity hospitals and child»en's clinics and based on the information obtain from mothers.

Multiple innlfuimntioiui, dominant und X linked CA in M. were 2,(5 - 3,1 times mote frequent than ill S. The (i*''p"'iicy of new doniinant sceleton mutations was (0,45 0,9f)) »nd 0,'^N f o, I < 0,-»7} per 10? bi?ths respectively.

The mat hematic«! mrtlmd (s,i exiled statu^mct! icnl analysis) was used to

indirectly determine the part, of CAs i.nknow etiology (probably of mutation origin) in the total number of CAs. Their quota in 7,. arid IV!. was i ,2 - 1,5 t:i<ics more than in S.

Thus mutation rule i71 polluted towns was approximately two times-moio than in relatively clean town.

flenetic consequences of chemical pollution were estimated in biologic,il equivalent Röntgen (Hfili). In M. they were equal to the effect of irradiation at doses of 180 - ¡100 BUR ('¿'10 ISBR. central estimate) o%>er 30 yearn.

-21 -