Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1.1 Комплексная междисциплинарная оценка последствий антропогенных воздействий 10
1.2 Радиационное загрязнение - один из важных компонентов экологического неблагополучия. «горячие точки» россии 11
1.2.1 Семипалатинский ядерный полигон 13
1.2.2 «Северный» полигон (о. Новая земля) 14
1.2.3 Чернобыльская атомная электростанция 15
1.2.4 Производственное объединение «Маяк» 16
1.3 Исторический экскурс в радиобиологию 17
1.3.1 Дрозофила как удобный модельный объект в радиобиологии 18
1.3.2 Растения - дополнительные возможности для экспериментов 20
1.3.3 Мышь - как модельный объект, наиболее приближенный к человеку 21
1.3.4 Человек - самая актуальная тема для исследований в радиобиологии 24
1.4 Развитие представлений о механизмах образования аберраций хромосом 26
1.5 Методы биодозиметрии и биоиндикации 29
1.5.1 Микроядерный тест 30
1.5.2 Гликофориновый (GPA) тест 31
1.5.3 Метод ЭПР-спектрометрии эмали зубов 32
1.5.4 Хромосомный анализ 33
1.6 Проблемы оценки малых доз облучения 35
1.7 Спонтанный уровень хромосомных аберраций 36
1.8 Роль цитогенетического анализа в интегральной оценке отдаленных последствий воздействия радиации на здоровье человека. феномен геномной нестабильности 38
ГЛАВА 2. Материалы и методы 41
2.1 краткое описание обследованных популяций 41
2.2 материал для исследований 42
2.3 методы 45
2.3.1 Культура лимфоцитов периферической крови 45
2.3.2 Окрашивание препаратов хромосом 47
2.3.3 Статистическая обработка 48
ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 49
3.1 Анализ цитогенетических показателей в выборках коренных и пришлых жителей разделение данных выборок на группы взрослых и детей 51
3.2 Разделение выборок коренных и пришлых жителей на три группы в зависимости от уровня частоты хромосомных аберраций 63
3.3 Анализ цитогенетических показателей с учетом этнической компоненты 72
3.4 Сравнительное исследование спектра хромосомных аберраций, выявленных на препаратах, окрашенных рутинным и gtg-способом 79
Заключение 88
Выводы 90
Список литературы 92
- Радиационное загрязнение - один из важных компонентов экологического неблагополучия. «горячие точки» россии
- Мышь - как модельный объект, наиболее приближенный к человеку
- Роль цитогенетического анализа в интегральной оценке отдаленных последствий воздействия радиации на здоровье человека. феномен геномной нестабильности
- Анализ цитогенетических показателей в выборках коренных и пришлых жителей разделение данных выборок на группы взрослых и детей
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Одной из основных задач экологии является выяснение последствий антропогенного загрязнения окружающей среды, которое несет большую опасность ныне живущим и будущим поколениям людей. Поиск решений этой сложной, многосторонней проблемы возможен только при выборе соответствующих объектов и регионов исследований и объединении усилий квалифицированных специалистов разного профиля.
В настоящее время возрастает роль техногенных загрязнений биосферы в результате научно-технического прогресса. Под воздействие мутагенных физических, химических и биологических факторов попадает геном значительной части жителей земного шара. От продуктов деятельности человека страдают не только густонаселенные области, но, в частности, высокоширотные районы Западной Сибири. Они подвергаются мощному прессу негативных воздействий в связи с интенсивным развитием нефтегазового комплекса, а также в связи с последствиями испытаний ядерных устройств на Северном (Новоземельском) полигоне. Ухудшение экологической обстановки особенно болезненно сказывается на коренных народностях Севера, которые на протяжении долгого времени приспосабливались к гармоничному сосуществованию с природой в экстремальных климатических условиях, вырабатывая особенную структуру поведения по отношению к окружающей среде.
Воздействие неблагоприятных антропогенных факторов на геном человека является одним из основных показателей экологического неблагополучия. Мутации генома проявляются на молекулярно-генетическом, биохимическом, цитогенетическом, морфологическом и физиологическом уровнях, поэтому анализ генетических последствий антропогенных (в том числе и радиационных) загрязнений должен базироваться на комплексной системе мониторинга, включающей разные уровни - от молекулярно-генетического до биоценологического.
Подробное исследование этого вопроса стало более актуально после многочисленных случаев широкомасштабного загрязнения радионуклидами населённых людьми территорий.
Последствия атомной бомбардировки Японии и аварии на Чернобыльской АЭС уже детально исследованы многими физическими, экологическими и генетическими лабораториями всего мира. Это вызвано тем, что перечисленные инциденты носили ярко выраженный характер и вызвали широкий резонанс мировой общественности. О влиянии же ядерных испытаний на окружающую среду долгое время умалчивалось. Лишь в 1990-е годы начались активные исследования в районах, прилегающих к Семипалатинскому полигону. Северные же территории России, прилегающие к Новоземельскому полигону, только недавно попали в зону внимания ученых, хотя причин на подробное комплексное исследование в этом случае не меньше, чем в Алтайском крае.
В исследованиях, проведенных ранее в Пуровском районе Ямало-Ненецкого АО (Осипова и др., 1998а) был выявлен ряд негативных тенденций: резкий рост ранее несвойственных коренному населению этого региона онкологических заболеваний; характерные изменения показателей крови, которые ранее обнаруживались у населения районов, затронутых радиационными воздействиями; повышенная частота вторичных иммунодефицитных состояний. Все это в совокупности позволило предположить существование различного рода техногенных (глобальных, региональных, локальных) воздействий, негативно влияющих на экологическую ситуацию в данном регионе и неблагоприятно отражающихся на здоровье человека.
В свете вышеперечисленных факторов и актуальности проблемы возникла необходимость в проведении данной работы.
В ИЦиГ СО РАН в рамках Интеграционного проекта фундаментальных исследований проводится разработка модели мониторинга и комплексной оценки техногенного воздействия на генофонд и здоровье человека. В этой модели в качестве объекта исследования используются малочисленные коренные популяции народов севера России.
Одним из способов исследования был выбран цитогенетический метод как объективный критерий оценки нестабильности генома под воздействием техногенных факторов (Carrano et al., 1988; Albertini et al., 2000). Учитывая имеющиеся предпосылки возможного радиационного воздействия на указанные популяции (Щербов, 2001), мы выделили из многих критериев нестабильности генома маркерные повреждения хромосом, которые широко используются в мировой практике для биоиндикации радиационного воздействия.
Цели и задачи исследования
Нашей целью было исследовать спектр и частоты хромосомных аберраций в различных группах жителей Ямало-Ненецкого автономного округа, проживающих в условиях экологического неблагополучия.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. В ходе экспедиций по Ямало-Ненецкому автономному округу собрать необходимое для исследований количество материала и сформировать адекватные по месту проживания, возрасту и национальности группы людей для их дальнейшего цитогенетического обследования.
2. Оценить полученные данные в обследованных группах по частотам хромосомных аберраций в сравнении с контрольными показателями.
3. Оценить частоты маркерных для действия радиации хромосом, в связи с имеющимися данными о присутствии радиационной компоненты в комплексе экологически неблагоприятных факторов ЯНАО.
4. Провести сравнение цитогенетических показателей в группах взрослых и детей для выявления и оценки вероятного воздействия ядерных испытаний, проводимых в 1950-1960 гг., на контактное поколение.
5. Оценить спектр и частоты хромосомных аберраций в разных этнических группах населения Самбургской тундры для выявления вероятных межэтнических различий.
6. В рамках данной работы провести сравнительное исследование спектра хромосомных аберраций человека, выявляемых на препаратах, окрашенных рутинным и GTG-способом.
Научная новизна и практическая ценность.
Впервые в рамках комплексной программы исследований проведено цитогенетическое обследование коренных жителей Ямало-Ненецкого автономного округа и пришлого населения, проживающего на данной территории более 20 лет. Выявлено превышение над контрольным уровнем среднегрупповых частот хромосомных аберраций, а также частот дицентрических и кольцевых хромосом, как в выборке коренных жителей, так и в выборке пришлых жителей. В совокупности с другими исследованиями комплексной программы показано, что Пуровский район Тюменской области ЯНАО попал под негативное влияние ядерного полигона "Северный". Полученные результаты могут быть использованы при разработке комплекса мероприятий при реабилитации здоровья пострадавшего населения.
На материале, собранном в рамках вышеупомянутой работы, получены данные о частоте и спектре хромосомных нарушений, выявленных с помощью рутинной и дифференциальной (GTG) окрасок хромосом. Выполнено сравнение эффективности этих методов для проведения первичного мониторинга популяций, находящихся в неблагоприятных экологических условиях.
Апробация работы.
Основные положения диссертации были представлены: на 1-м Российском научном симпозиуме «Оценка рисков загрязнения окружающей среды», Санкт-Петербург, 1998 г. докладом «Комплексная оценка техногенных воздействий на генофонд и биологическое здоровье коренной народности Севера - тундровых ненцев»; на II (IV)-M Российском съезде медицинских генетиков, Курск, 2000г. стендовым докладом "Хромосомные нарушения у жителей Самбургской тундры в условиях экологического неблагополучия"; на международной конференции «Modern problems of radiobiology, radioecology and evolution», Dubna, 2000, докладом «Impact of irradiation on the tundra Nentsi population in Purovsk district of YNAO»; на IV-м Съезде по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность), Москва, 2001 г. докладом «Медико-биологические аспекты пролонгированного действия инкорпорированных радионуклидов в популяциях коренных жителей Севера»; на заседании Президиума СО РАН 9 октября 2002 г. докладом по результатам интеграционного проекта «Оценка техногенных воздействий на генофонд человека в северных регионах». Вклад автора.
Автор участвовала в двух экспедициях по Пуровскому району ЯНАО для сбора образцов крови и анкетных данных (апрель, июль 1998 г.). Проводились посадка культуры лимфоцитов крови и приготовление препаратов хромосом (1997-2000 гг.). Лично автором проанализировано 176 образцов крови (16600 метафаз). Публикации.
По теме диссертации опубликовано 16 работ.
Структура и объем диссертации.
Диссертация включает введение, обзор литературы, описание материалов и методов, изложение полученных результатов и их обсуждение, выводы, список цитированной литературы (181 наименование: 103 источника на русском и 78 на иностранном языке). Работа изложена на 109 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц и 15 рисунков.
Исследования были выполнены при финансовой поддержке экспедиционных грантов СО РАН 1999 - 2001 гг.; при поддержке администрации Пуровского района ЯНАО, а также в рамках интеграционного проекта № 27, 1997-1999 гг. «Комплексная оценка техногенных воздействий на генофонд и биологическое здоровье человека» (на примере популяции тундровых ненцев) и интеграционного проекта № 69, 2000-2002 гг. «Влияние техногенной нагрузки на биогеохимические циклы, биоценозы, биологическое здоровье и генофонд коренных жителей Ямало-Ненецкого автономного округа».
Автор выражает глубокую благодарность своим научным руководителям и учителям: зав. лабораторией молекулярной и эволюционной генетики человека ИЦиГ СО РАН к.б.н. Л. П. Осиповой и зав. лабораторией медицинской цитогенетики ГНОКДЦ к.б.н. В. Г. Матвеевой за неоценимую помощь на всех этапах работы, за долготерпение и понимание.
Автор признателен за помощь при анализе материала руководителю лаборатории цитогенетики человека и животных д.б.н., профессору А.С. Графодатскому, сотрудникам лаборатории к.б.н. О.В. Саблиной, к.б.н. П.Л. Перельман. Автор благодарит д.б.н., профессора И.К. Захарова, к.б.н. О.Л. Посух и других сотрудников Института цитологии и генетики за помощь при обработке и обсуждении результатов. Автор выражает глубокую признательность Главе Пуровского района ЯНАО С.А. Ламбину за поддержку проводимых исследований; главному врачу НРБ Пуровского района ЯНАО Е.Л. Бронштейну, заведующей отделением санитарной авиации НРБ Л.В. Близнец, врачу-педиатру участковой больницы п. Самбург Е.Ю. Королевич, а также к.м.н. Петрову С.А. (Тюменский филиал ИКИ СО РАМН) за помощь в организации проведения экспедиций и сбора материала.
Радиационное загрязнение - один из важных компонентов экологического неблагополучия. «горячие точки» россии
К середине XX столетия наступила «новая атомная эра». Ожидалось, что мирный атом принесет благоденствие и процветание народам ввиду появления новых источников энергии. Однако, колоссальное количество техногенных радионуклидов, появившихся в биосфере, среди которых немало и долгоживущих, породило серьезные экологические проблемы для населения многих обширных районов земного шара.
Биосфера загрязняется дополнительно естественными радионуклидами и искусственными радионуклидами, которых еще 30-40 лет назад вообще не существовало в природе. Образующиеся биологически важные радионуклиды 3Н и 14С в ряде случаев значительно превзошли фоновый уровень своих естественных аналогов. Наибольшую потенциальную опасность представляют такие долгоживущие и биологически опасные радионуклиды как Cs (Т]/2=30 лет) и Sr (Ti/2=29,12 лет), образующиеся при делении U (Резвая, 1998; Сухорукое и др., 2000).
Радионуклиды попадают в биосферу в результате испытаний ядерного оружия в атмосфере ведущими ядерными державами (США, СССР/Россия, Англия, Франция, Китай), авариями на атомных производствах и при запуске спутников Земли, атомных взрывов в Хиросиме и Нагасаки, а также при подземных взрывах ядерных устройств, проводимых в мирных целях (Мельнов, 1999). Большую часть загрязнения окружающей среды составляют радиоактивные выделения от испытательных ядерных взрывов в атмосфере (Сб. «Радиация», 1990).
В 1945 г. впервые США применили ядерное оружие, сбросив бомбы на Хиросиму и Нагасаки. Максимум испытаний ядерного оружия приходится на два периода: 1954-1958 гг., когда взрывы проводили Великобритания, США, СССР; 1961-1962 гг. - второй период, когда этим занимались в основном СССР и США. Всего же в атмосфере произвели взрывов США около 200, СССР - 212, Великобритания - 22, Франция - 45, Китай - 22 (Инф. Бюлл. ЦОИ, 1993а).
После атмосферного взрыва около 50% образующихся активных продуктов выпадает в районе испытаний. А остальная часть уходит в тропосферу и стратосферу. Там радиоактивный материал задерживается на месяцы и годы, перемещается на большие расстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте, и медленно выпадает, формируя обширные загрязненные территории. Глобальные выпадения из стратосферы определяются долгоживущими продуктами деления - Cs, 90Sr, 3Н, неразделившимися 238U, 239Pu, 235U. По данным НКДАР суммарная активность 90Sr, накопившаяся благодаря испытаниям к 1981 г., составляет 600x10і5 Бк, 137Cs - 960х1015 Бк. Общая мощность испытаний до 1981 г. соответствует 1,45x10 актов деления ядерного топлива (Резвая, 1998).
Значительная доля радиоактивных продуктов от взрывов и аварий поступила в атмосферу и выпала на земную поверхность, сформировав глобальный фон, который проявлен неравномерно и максимум его приходится на 40-50 северной широты. В районах Крайнего Севера, также как и в других местах северного полушария, отмечаются площади разных форм и размеров с активностью долгоживущих радионуклидов, превышающей фоновые значения - свидетельство локального радиоактивного загрязнения (Любашевский и др., 1993).
Установить границы территорий, пострадавших от испытаний ядерного оружия, очень сложно. В связи с тем, что ядерные испытания проводились в течение многих лет в условиях строгой секретности, при отсутствии достоверной информации сейчас практически невозможно восстановить полную картину радиационного загрязнения. В СССР существовало два ядерных суперполигона Семипалатинский и «Северный» (на о. Новая Земля), которые определили основной фон загрязнения территорий продуктами испытаний ядерного оружия (табл. 1).
Семипалатинский испытательный полигон (СИП) расположен в Республике Казахстан (бывшая Казахская ССР) на территории трех областей (Семипалатинской, Павлодарской и Карагандинской). Площадь полигона 18 450 км2. На территории СИП в период 1949-1989 гг. было проведено 456 ядерных испытания, в том числе 116 атмосферных (с суммарным энерговыделением 6 570 кт) и 340 подземных, включая 7 ядерных взрывов в мирных целях (Михайлов, 1999).
Самым «грязным» был взрыв 1949 года. Наиболее сильное радиационное воздействие испытала юго-западная часть Алтайского края. Далее зона повышенного влияния СИП протягивается широкой полосой на северо-восток в направлении преобладающих ветров через центральные районы к территориям Новосибирской и Кемеровской областей, к республикам Тува и Алтай; радиационные облака от некоторых взрывов достигали и Иркутской области (Су хору ков и др., 2000).
На данный момент, проведены обширные исследования по оценке генетических эффектов влияния СИП на жителей прилегающих территорий. Показано достоверное увеличение по сравнению с контролем частоты хромосомных аберраций (в первую очередь дицентрических и кольцевых хромосом) у жителей районов, подвергшихся воздействию ионизирующих излучений (Шевченко и др., 1994, 1995; Губицкая и др., 1999; Пономарева и др., 2000а; Святова и др., 2002). Выявлен феномен семейной нестабильности хромосом в ряду 3-х поколений (Матвеева и др., 1993; Пономарева и др., 2000а). Благодаря Семипалатинской программе исследований Алтайскому краю присвоен статус района, пострадавшего от испытаний ядерного оружия.
Мышь - как модельный объект, наиболее приближенный к человеку
Мышь - это наиболее хорошо изученное и удобное для экспериментов млекопитающее, которое на протяжении длительного времени остается основной моделью оценки генетических эффектов радиации у людей.
В 60-е годы на мышах начали активно изучаться генетические эффекты ионизирующего излучения у млекопитающих по следующим критериям: действие излучений на внутриутробное развитие млекопитающих (Рассел, 1960); физические и биологические факторы действия излучений (Патт, Брюс, 1960); канцерогенное действие ионизирующих излучений (Фэрс, Лоренц, 1960). Была показана способность радиации вызывать точковые мутации и структурные аберрации хромосом, как в половых, так и в соматических клетках мыши (Фогель, Мотульски, 1990).
Генетический риск ионизирующей радиации для человека до сих пор оценивается по данным экспериментов на мышах. Один из методов количественной оценки генетического риска - метод удваивающей дозы (или относительного риска мутаций). Для применения этого метода необходимо иметь оценку удваивающей дозы (DD = количество излучения, необходимое для индуцирования стольких же мутаций, сколько происходит спонтанно в данной популяции). Оценки удваивающей дозы для человека получают путем экстраполяции экспериментальных данных, полученных на мышах.
По данным различных экспериментов на мышах была определена доза ионизирующей радиации, удваивающая естественный темп мутирования, равная I Зв (для морфологических мутаций средняя спонтанная частота равна 1,2 х 10"5 на локус, а индуцированная в среднем 3,2 х 10"5на локус на I Гр).
Исследовалась способность радиации индуцировать рецессивные аутосомные летальные мутации у мышей. Спонтанная частота таких мутаций 3x10" /на гамету, а индуцированная - 1x10" /на гамету на I Гр (Liming, 1971).
В докладе 1962 г. НКДАР оценил удваивающую дозу величиной в 1 Гр для случаев воздействия ионизирующих излучений с низкой ЛПЭ при низкой мощности дозы, и эта величина была подтверждена в последующих докладах Комитета, вплоть до настоящего времени. Для случаев острого облучения DD оценивается в 0,3-0,4 Гр (Шевченко, 2001).
Результаты генетического анализа индуцированных мутаций по морфологическим признакам и характер изменений белков свидетельствуют, что, очевидно, основными типами повреждений, которое вызывает ионизирующая радиация, являются делеции, мультилокусные делеции, дупликации и транслокации (утрата части ДНК, удвоение или перестановки ее участков), а не точковые мутации (замены отдельных пар оснований) (Sankaranarayanan, 1991, 1993).
Мышь является очень удобным объектом исследований при изучении антропогенного загрязнения территорий, т.к. природные популяции мыши распространены практически повсеместно и являются естественным индикатором экологического неблагополучия.
В работах В.А. Шевченко показано, что исследования природных популяций грызунов, обитающих в местностях с повышенным естественным радиационным фоном или в районах загрязненных радионуклидами антропогенного происхождения, выявляют, как правило, неблагоприятный эффект радиации. Это проявляется отклонениями при размножении, росте и развитии (включая нарушения скелета); изменением ряда гематологических характеристик; а также наличием повышенного процента хромосомных аберраций в клетках костного мозга и лимфоцитах.
Природные популяции грызунов, обитающие в районах влияния Семипалатинского полигона, характеризуются некоторыми аномалиями. Верхняя граница частот хромосомных аберраций в клетках костного мозга и селезенки полевок контрольного района не превышает 11%, а в загрязненных районах она составляет 18-23%. Наиболее часто встречаются хроматидные и хромосомные мосты, реже - фрагменты хромосом. Частота обнаружения злокачественных новообразований в выборке грызунов из загрязненных районов составляет 10-6%, а в контрольном районе - 3% (Шевченко и др., 1992).
Роль цитогенетического анализа в интегральной оценке отдаленных последствий воздействия радиации на здоровье человека. феномен геномной нестабильности
Современные подходы к оценке отдаленных последствий радиационного воздействия на здоровье человека предполагают комплексное, всестороннее обследование пострадавших популяций. Медико-генетические исследования, как правило, включают в себя ряд клинических исследований, сбор данных об онкологических заболеваниях, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, кроветворения, опорно-двигательной системы, состоянии эндокринной и иммунной систем, а также статистику пренатальной и перинатальной патологии, случаев мертворождения. Хромосомный анализ лимфоцитов периферической крови стал существенной и неотъемлемой частью таких исследований.
Благодаря комплексу многопрофильных исследований усилиями различных институтов были определены территории, пострадавшие от испытаний ядерного оружия на СИП. Это явилось основой для издания в 1992 году Закона Республики Казахстан «О социальной защите граждан, пострадавших вследствие ядерных испытаний на Семипалатинском испытательном ядерном полигоне».
Многочисленные работы по оценке отдаленных эффектов облучения населения Алтайского края, регионов пострадавших при аварии на ЧАЭС, жителей ВУРС, содержат цитогенетические данные, которые сочетаются с результатами медицинских и радиоэкологических исследований. Показано повышение частоты хромосомных аберраций у жителей районов загрязненных радионуклидами и демонстрирующих отклонения в состоянии здоровья населения (Пилинская, 1991; Бочков, 1993; Шевченко и др., 1994; Сипягина и др., 2000).
В исследованиях, проведенных в рамках комплексной оценки антропогенных воздействий на территориях, прилегающих к Новоземельскому Ядерному полигону, был выявлен ряд негативных тенденций в показателях здоровья населения. Одним из основных методов медико-генетического обследования населения в этой работе, помимо перечисленных выше, являлся хромосомный анализ (Осипова и др., 1998а, 2003).
Именно методом хромосомного анализа был обнаружен феномен геномной нестабильности. Например, у жителей Алтая наблюдалась семейная хромосомная нестабильность в 3-х поколениях (Матвеева и др., 1993). Сейчас феномен геномной нестабильности показан как в экспериментах in vitro, так и in vivo (Kadhim et al, 1994; Holmberg et al, 1998).
В работе И.И. Сускова и Н.С. Кузьминой описываются результаты обследования детей облученных родителей. Показано повышение частоты цитогенетических нарушений, а у большинства носителей аберраций хромосом отмечены отклонения в эффективности репарации геномной ДНК на фоне выявленных особенностей индивидуальной гомозиготности, что может свидетельствовать о системном характере дестабилизации генома соматических клеток в организме детей (Сусков, Кузьмина, 2001). Аналогичные молекулярно-клеточные геномные нарушения отмечаются и у детей, проживающих на территориях, загрязненных радионуклидами. Эти дисгенные эффекты сопровождаются наличием вторичных иммунодефицитных состояний, повышенной соматической заболеваемостью, хронизацией болезней, анемиями, а также злокачественными новообразованиями (Платонова и др., 2001; Прошина и др., 2001).
Дальнейшее изучение геномной нестабильности в клетках организма детей, проживающих на территориях, загрязненных радионуклидами, даст возможность, с одной стороны, выяснить фундаментальные радиобиологические особенности низкоинтенсивного действия малых доз ионизирующих излучений, а с другой - оценить роль геномной нестабильности в патогенезе различных заболеваний, включая онкологические, с целью снижения риска развития радиационно обусловленных синдромов у настоящих и будущих поколений.
Анализ цитогенетических показателей в выборках коренных и пришлых жителей разделение данных выборок на группы взрослых и детей
Интересно отметить, что в общей группе коренных жителей Самбургской тундры ЧХА (3,23%) достоверно больше, чем в общей группе пришлого населения (2,71%). Так же достоверно выше ЧХА в подгруппе взрослых коренных жителей (3,71%)) по сравнению с пришлыми взрослыми (2,74%о). Показатели же ЧХА в подгруппах детей очень близки.
Вероятно, эти факты можно объяснить особенностями питания коренных и пришлых жителей т.к. основными пищевыми продуктами коренного населения являются мясо северного оленя, боровая и водоплавающая дичь, рыба. Как показали исследования, эти продукты существенно загрязнены радиоцезием. Так, например, мясо оленя загрязнено 137Cs в пределах 48-315 Бк/кг, вяленая оленина - 1200 Бк/кг/ Критерием циркуляции 137Cs в организме ненцев также является обнаружение его в моче, волосах, грудном молоке и в плацентах женщин (Щербов и др., 2000, 2001; Осипова и др., 2003).
Пролонгированное поступление ,37Cs и 90Sr в организм коренных жителей по цепям питания служит источником хронического внутреннего воздействия малых доз радиации, и видимо, дополняет последствия внешнего облучения короткоживущими радионуклидами во время испытаний на Новоземельском полигоне в 1955-1963 гг.
Следует отметить, что по мере изучения последствий ядерных испытаний и аварии на ЧАЭС, проблема «малых доз» приобретает все большее значение.
Опасность малых доз радиации заключается в том, что возникающие на первом этапе незначительные повреждения не вызывают репарационного ответа. При хроническом воздействии накапливается значительное количество такого рода повреждений, которые могут реализоваться, прежде всего, в наиболее «слабых» звеньях систем организма. Возросший груз нерепарированных молекулярных повреждений ведет к развитию функциональных нарушений на уровне тканей, органов и систем, что, в свою очередь, вызывает нарушения нейроэндокринной и иммунной регуляции. Структурные изменения накапливаются в генетическом аппарате как соматических, так и половых клеток. Повреждение «соматических» генов в конечном итоге приводит, в частности, к росту онкопатологии как последнему звену в длинной цепи патологических изменений в организме: ранней хронизации болезней, полиморбидности, росту психической патологии, появлению новых синдромов и болезней, что, в итоге, может привести к биологическому регрессу популяции (Биологические эффекты..., 2000).
Рядом авторов показано - облучение в малых дозах (в том числе и «околофоновых») приводит к дестабилизации генома. И.И. Пелевина с соавторами в своих работах по исследованию последствий аварии на ЧАЭС показали, что при облучении клеток в дозах до 0,5 Гр, при малом уровне повреждений ДНК, отмечается отдаленная гибель, повышение радиочувствительности, отсутствие индукции адаптивного ответа, снижение способности клеток к восстановлению от потенциально летальных повреждений. Автор предполагает, что все эти нарушения являются формами проявления нестабильности генома, которая может возникать даже при облучении малыми дозами и сохраняться в течение более 20 генераций клеток после воздействия (Пелевина и др., 1996, 2000, 2003; Зайнуллин и др., 1997, 2000).
Вообще, проблема патогенетического значения и молекулярных механизмов радиационно-индуцируемой нестабильности генома в последнее время, заняла особое место в исследованиях развития системных эффектов последствий лучевого поражения. Обнаружено, что состояние нестабильности генома может передаваться выживающему потомству облученных клеток посредством эпигенетических механизмов, и будет существовать до тех пор, пока клетки не вернутся к исходным уровням системного ответа на повреждение ДНК (Baverstock, 2000; Мазурик, Михайлов, 2001).
Косвенным подтверждением действия малых доз на жителей Самбургской тундры является, в совокупности с геологическими данными о присутствии радиоцезия и стронция в компонентах биогеоценоза, увеличение таких медицинских показателей как число онкологических заболеваний, вторичные иммунодефицитные состояния, миопии у школьников (Осипова и др., 2003).
Более низкий показатель ЧХА в подгруппе детей коренных жителей по сравнению с подгруппой взрослых вполне укладывается в наше предположение о непосредственном воздействии ядерных испытаний на старшее поколение. К тому же, дети коренных жителей большую часть своего времени (весь учебный год) проводят в интернатах. Питание в интернате существенно ограничивает употребление детьми загрязненных радиоцезием оленьего мяса и рыбы, и больше ориентировано на мучные, крупяные, овощные блюда.
Совершенно другая картина наблюдается при рассмотрении частоты маркерных для действия радиации колец и дицентриков по подгруппам. ЧДК во всех подгруппах (кроме детей коренных жителей) достоверно (р 0,001 и р 0,05) выше контроля. Достоверное (р 0,01) различие ЧДК между группами коренных и пришлых наблюдаются только в подгруппе детей, где очевиден резкий контраст между показателями, а ЧДК коренных и пришлых взрослых довольно близки (табл. 4).
