Введение к работе
Актуальность исследования. Формальдегид /ФА/, будучи естественным метаболитом в организме млекопитающих и человека, в то же время является одним из самих распространенных генотоксикантов воздушное и водно;: среды. В крупных промышленных городах, в том числе" в Санкт-Петербурге, концентраііия ФЛ в окрухающег человека среде постоянно повышается /Экологическая обстановка в С.-Петербурге,1993, 1394/ и, например, в I9S2 году в 3-4 раза превышала ЇЇДК в атмосферном воздухе, хотя приняты?'- уровень ПДК в нашем стране ниже, чем в других странах Дилов,Тиунов,1994/.
ФА как мутаген известен давно /Рапопорт,1946/ и достаточно хорошо изучен на модельных объектах -дрозофиле, шкроорганизмах, а также непосредственно на ДНК ±n vitro /ка,наггіз 1988/. Однако, до настоящего времени генотоксическое действие ФА на млекопитающих и человека недостаточно изучено. К моменту начала нашей работы такие данные практически отсутствовали. В накопившихся к настоящему времени сведениях с мутагенном И канцерогенном эффектах ФА /ka, Harris ,1988; ХудолеЙ,1993; Lucas, 1994/ лишь ничтожная часть исследований связана с практически наиболее важным воздействием ФА в газовой фазе. Практически отсутствуют сравнительные данные о гено- % токсичности с строго и хронического воздействия ФА, которые тослу-гтілк бы выявлению роли адаптивных механизмов становления его эффекта.
На дрозофиле показана зависимость генетического эффекта ФА от рациона литания / Auerbach, uoser,I953; Шварцман и др.,1981/. Эта практически ванная зависимость, косвенно свидетельствующая о механизмах действия ФА, не изучена у млекопитающих.
Актуальным такке является сравнение мутагенного действия ФА на клетки млекопитающих la vitro и іа vivoH в последнем случае его эффективности на разных системах клеток.
Практически не изученным является вопрос о дифференциальной чувствительности клеток к Фи. на разных 'стадшх штотического цикла.
При исследовании генетической активности ФА у млекопитающих и человека в разных работах использованы различные критерии оценки -аберрации хромосом, сестринские хроматмдные обмены /СХО/, микроядра / Нам практически не встретилось ни одно? работы, где бы выше указанные критерии использовались одновременно. Б то же время их сравнительный анализ т"ог бы дать более детальное представление о,
генетическом действии ФА.
Цель исследования. Цель настоящее работы - получить достаточно полную картину об особенностях генотоксического действия ФА при ингаляционном его воздействии в концентрациях, приближенных к ПДК в всчухе рабочей зоны, и сопоставить частоту различных событий в клетках, возникающих la vivo и ід vitro в зависимости от стадии клеточного цикла.
Задачі' исследования.
I.Изучить цитостатическое и генотоксическое /хромосомные аберрации, СХО/ действие ФА на клеі.;и in vitro при его ввегении в различные сроки культивирования лимфоцитов периферической крови че-ловека,
2.Оценить клгзтогенную активность ФА /структурные повреждения хромосом и микроядра/ ь соматических клетках человека /лимфоциты периферической крови и клетки буккального эпителия/ и сравнить с результатами, полученными в экспериментахia vitro
З.Изучить временную кинетику мутагенного действия Ф в клетках костного мозга экспериментальных животных после однократного воздействия в у ловиях контрастного по содержанию белка в пище-# вбм рационе.
4.Изучить и сравнить влияние ФА при длительном воздействии на соматические и половые клетки самок крыс.
Научная новизна. Выявлен значительный цитостатический эффект ФА в экспериментах на лимфоцитах периферической крови человека in vitro t подтвержденный на этой же системе клеток la vivo . Выявлено также повышение частоты хромосомных аберраций. Показана идентичность по чаототе и спектру хромосомных повреждений при сравнении патогенетической активности ФА in vitro и in vivo . В силу выраженного?цитостатического действия ФА, препятствующего выявлению аберраций хромосом у ладей, контактирующих о ним в производственных условиях, более'адекватным критерием оценки генотоксического действия ФА оказаль^ь оценка частоты клеток с ми-кроядрами в буккадьном эпителии.
Не выявлено- различий в частоте эпителиоцитов с микроядрами между студентами после однократного контакта с влажными ФА-соде-ржащими анатомическими препаратами и преподавателями кафедры нормальной анатомии, длительно /хронически/ контактирующих о данным агентом.
У млекопитающих при остром воздействии выявлено значение белкового рациона в регуляции мутагенной активности ФА.
Впервые для млекопитающих показано, что ингаляционное воздей
ствие ФА на самок после скрещивания их с интактными самцами при
водит к цитопатическому эффекту на ранних этапах дробления эмбри
онов.
Практическая значимость. Показано, что при ингаляционном воз- .. действии ФА на уровне ПДК индуцирует в соматических клетках млекопитающих и человека длительно сохраняющиеся нарушения хромосом /структурные поврендения хромосом, анеуплоидные клетки, микроядра/. В связи с этим в НИИ Медицины Труда AJ.H РФ были направлены материалы /совместно с Куйбышевским филиалом НПО "Гигиена и профпатоло-гияи/ для корректировки ІЩ ФА в воздухе рабочей зоны производственных помещение.
Полученные нами результаты позволяют рекомендовать микроядер-: ый тест в клетках буккального эпителия для более широкого использования при обследовании людей, контактирующих в производственных условиях с ФА л другими химическими веществами.
Апробация работы. Материалы работы были представлены на 17 и У съездах Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им.Н.И.Ва-вилова /Кишинев, 1982, Москва, 1987/, на Всесоюзном съезде медицинских генетиков /Киев,1984/, на заседании секции генетических аспектов проблем "Человек и биосфера" /Орджоникидзе,1986/, на Все-россиГском обществе гигиенистов и санитарных врачей /Ленинград} І9П/і на заседании Проблемной комиссии СПб ГМА /Санкт-Петербург 1989,1996/, на Герценовских чтениях /1995/, на 25-ой ежегодной конференции Европейского общества по мутагенам окружающей среды /Нидерланды,199 5/.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов ис-ледования и их обсуждения, общего заключения, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 5 рисунками-и 22 таблицами. Спи-рок литературы включает 124 отечественных и<-"158 зарубежных источников.