Введение к работе
Актуальность проблемы
Для оценки влияния возможных мутагенных факторов окружающей среды на здоровье человека необходимо иметь систему генетического мониторинга в популяциях людей, проживающих в регионах с разной экологической обстановкой. Закономерности спонтанной изменчивости хромосом в соматических клетках человека могут использоваться в качестве биологической популяционной характеристики и при проверке эффектов, оказываемых факторами окружающей среды на генетическое здоровье. Сравнительный анализ частоты хромосомных аберраций и уровня сестринских хроматидных обменов в культивируемых лейкоцитах периферической крови у людей, проживающих в экологически чистых районах (контрольные группы) и лиц, профессионально контактирующих с каким-либо потенциально опасным в мутагенном отношении фактором, а также сравнение контрольных групп лиц с жителями районов, подвергшихся влиянию факторов радиационной или химической природы, в настоящее время является адекватным, общепризнанным и достаточно чувствительным способом оценки мутагенных эффектов как производственных, так и средовых факторов [Бочков Н.П., Чеботарев А.Н., 1989; Дурнев А.Д., Середенин СБ., 1998]. Существующая методология анализа эффектов путем сравнения со спонтанным уровнем мутаций позволяет с достаточной определенностью ответить на вопрос о радиационной (по частоте двухударных типов хромосомных аберраций) или химической (по частоте одноударных типов хромосомных повреждений и по уровню СХО) природе мутагенного эффекта.
Расположенный в Томской области комплекс заводов ядерно-химического и топливного циклов - Сибирский химический комбинат (СХК), с его потенциально опасным в генетическом отношении производством, представляет особый интерес, как в отношении оценки влияния факторов ядерно-химического производства на наследственные структуры клеток работников, профессионально контактирующих с указанными факторами, так и
в отношении оценки возможного влияния этих факторов на состояние генетического здоровья населения, проживающего в территориальной близости от данного производства. Вопрос заключается в том, насколько техногенное радиоактивное и химическое загрязнение, обусловленное деятельностью таких крупных предприятий, накладываясь на естественное гамма-излучение от поверхностных образований земной коры и космического излуч; шя, увеличивает риск возникновения мутаций у людей, работающих на таких предприятиях и проживающих в зоне их влияния. Даже несмотря на казалось бы благополучные показатели радиационной обстановки, периодическое обследование работников этих производств является необходимым звеном в системе контроля за состоянием их здоровья.
В ближней, 10-километровой зоне влияния СХК находится г.Северск, с населением около 120 тыс. человек, а в 30-километровой зоне - областной центр, г.Томск, насчитывающий около 550 тыс. жителей, что также актуализирует оценку генетического здоровья у населения, проживающего в территориальной близости от этих промышленных предприятий. Исследование мутагенных эффектов представляется особенно важным в связи с тем, что мутации, затрагивающие половые клетки родителей, могут приводить к рождению детей с врожденными пороками развития и умственной отсталостью, а мутации в соматических клетках приводят к увеличению риска развития рака. Следует также отметить, что авария, которая произошла на радиохимическом заводе СХК 6 апреля 1993 года, стимулировала всплеск интереса общественности и исследователей различного профиля к данной проблеме. В связи с этим оставался открытым вопрос по состоянию генетического здоровья жителей нескольких поселков, расположенных по розе ветров от СХК и накрытых выбросами радиоактивных аэрозолей непосредственно после аварии 1993 года.
С целью получения объективных данных по рассматриваемому вопросу, нами было выполнено специальное цитогенетическое обследование различных контингентов лиц, как профессионально контактирующих с факторами ядерно-
химического производства (работники СХК), так и населения, проживающего в зоне влияния СХК, в районе «следа» аварии 1993 года и в контрольном сельском экологически чистом поселке.
Цель работы: Изучить мутагенный эффект комбинированного действия факторов ядерно-химического производства на хромосомный аппарат работников ядерно-химического комплекса и населения, проживающего в сфере его влияния.
Задачи исследования:
Проанализировать частоту и спектр хромосомных аберраций в соматиче <<их клетках лиц, подвергающихся в производственных условиях внешнему хроническому У"блучению, а также населения, проживающего в 10- и 30-км зоне влияния предприятия ядерно-химического производства и жителей контрольного радиационно безопасного сельского поселка.
Провести сравнительный анализ результатов цитогенетического исследования групп работников ядерно-химического производства, получивших различные дозы внешнего у-облучения, жителей прилегающих территорий и контрольной группы лиц.
Оценить частоту сестринских хроматидных обменов у обследованных индивидов.
Определить соотносительный вклад радиационных и химических составляющих в мутагенном эффекте факторов ядерно-химического производства у работников предприятия и населения сопредельных территорий.
Научная новизна
Впервые проведено комплексное цитогенетическое обследо^іние работников одного из крупнейших ядерно-химических предприятий России -СХК и населения, проживающего в 10- и 30-км зоне его влияния. Получены новые данные о комбинированном действии хронического у-облучения и химических соединений па хромосомный аппарат лиц, дифференцированных
по полученной интегральной дозе внешнего у-облучения. Обнаружен: существенная межиндивидуальная вариабельность реакции наследственны? структур клетки на воздействие физических и химических мутагенных агентов Показано, что к категории лиц высокого генетического риска относится околс четверти обследованных работников СХК, а к категории лиц со сверхвысокии генетическим риском - около 10% обследованных лиц. Установлено, чт( частота двухударных обменных хромосомных аберраций - маркерої радиационного воздействия - у обследованных лиц находится в предела; спонтанного уровня, а работники предприятия и жители 10-км зоны имею' повышенную частоту хромосомных нарушений за счет аберрациі нерадиационной природы. Впервые у работников ядерно-химическоп производства и жителей прилегающих территорий обнаружена высокая частот: мультиаберрантных клеток, существенно превышающая спонтанный уровень.
Практическая значимость работы
Результаты исследования позволили сформировать группы высокор генетического риска работников ядерно-химического производства, которы требуют более тщательного внимания к состоянию их здоровья с цели профилактики неблагоприятных последствий высокой частоты хромосомны мутаций в соматических клетках. Полученные данные показываю необходимость проведения регулярного цитогенетического мониторинга лш работающих на предприятиях ядерно-химического комплекса. Результаті исследования позволяют рекомендовать тестирование цитогенетическо нестабильности в программе медицинского обследования работников ядерне химического производства.
Основные положения, выносимые па защиту:
1. Частота двухударных обменных хромосомных аберраций (маркере радиационного воздействия) у работников ядерно-химического производстна
жителей сопредельных территорий не отличается от спонтанного уровня данного типа хромосомных нарушений.
У работников ядерно-химического производства имеется высокая межиндивидуальная вариабельность частот хромосомных нарушений за счет аберраций хроматидного типа.
Работники ядерно-химического производства и жители 10-км зоны имеют повышенную частоту СХО и хромосомных нарушений нерадиационной природы, что свидетельствует о влиянии на них химических мутагенных агентов.
Работники ядерно-химического производства и жители прилегающих территорий имеют повышенную частоту мультиаберрантных клеток.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены и обсуждены на: межлабораторном семинаре НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН (Томск, 1999), 11 съезде врачей Сибири (Томск, 1999), научной конференции «Генетика человека и патология» (Томск, 2000).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех глав (обзор литературы, материалы и методы, результатов собственного исследования, обсуждения), выводов и списка цитируемой литературы. Диссертация изложена на 125 страницах текста, содержит 39 таблиц, 7 рисунков. Библиографический указатель включает 160 наименований, в том числе 81 публикация на иностранном языке.
