Введение к работе
Актуальность проблемы. Алпптипный отпет (АО) представляет собой защитную реакцию клетки в ответ на действие малых доз повреждающих агентов, в частности, таких мутагенных факторов, как ионизирующее излучение и алкилирукпцие соединения. Сам феномен АО был известен, по-видимому, давно. Однако количественный анализ клеточных адаптивных реакций стал интенсивно изучаться с использованием современных методов регистрации биологических аффектов лишь около И) лет назад. Першие цитогепетическне данные о радиационно-индуиироїшііном адаптивном ответе (РИАО) в клетках человека были опубликованы п 1984г. (Olivieri et al., 1984).
АО можно рассматривать как одно из проявлений клеточного гомеостаза. В этом отношении он составляет часть единого комплекса реакций клетки, направленных на защиту ее важнейших структур, в первую очередь генетического аппарата. АО наблюдается у абсолютного большинства здоровых людей, однако не у всех. В то же время в литературе отсутствуют данные о том, как проявляется радиационно- и химически индуцируемый АО при различных патологических процессах. Между тем известны многие наследственные заболевания, общим признаком которых является повышенная чувствительность хромосом к действию мутагенных факторов. В частности, чувствительность генетического аппарата клеток при синдроме Дауна к дейепшю ионизирующих излучении повышен.) по сравнению с нормой (А.П.Чудина, 196S; А.П.Акифьев и др., 1983). Для этих же больных характерны и другие клинические признаки синдромов хромосомной нестабильности: склонность к злокачественным опухолям, иммунодефицптное состояние, снижение продолжительности жизни, признаки преждевременного старения, неврологические расстройства. Традиционная точка зрения в отношении этиологии болезней хромосомной нестабильности сводится к тому, что они возникают в результате мутаций в генах, кодирующих ферменты репарации ДНК, или каких-либо других нарушений самого репарационного процесса. Однако нельзя исключить, что по крайней мере какие-то звенья биохимических процессов, конечным следствием
которых является хромосомная нестабильность, вызнаны дефектом системы АО.
Пока что нет единого мнения о механизме и природе тех клеточных процессов, которые ведут к формированию самого ЛО. В связи с этим нет и общепринятой схемы тестирования индивидуумов по показателям АО. В литературе имеются лишь единичные сведения о факторах, модифицирующих реакцию ЛО. Неизвестно, как влияют на РИАО радиопротекторы и радиосснсибилизаторы. Не вполне ясны также условия, определяющие то физиологическое состояние клеток, при которых формируется реакция АО на действие малых доз мутагенных факторов. Между тем очевидно, что если бы такие тесты существовали и были бы достаточно экспериментально обоснованы, то они вполне могли бы использоваться в качестве диагностического признака, характеризующего клеточный, в частности генетический гомеостаз в норме и при различных, как наследственных, так и ненаследственных, заболеваниях человека.
Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение реакции РИАО в клетках нормальных людей и больных с синдромом Дауна. По своим биофизическим характеристикам, ответственным за радиочувствительность, хромосомный аппарат клеток больных с этим заболеванием занимает в человеческой популяции крайнее положение. Поставленная цель определила необходимость решения следующих задач:
-
Разработка наиболее надежной, пригодной для массового исследования методики анализа РИЛО в лимфоцитах человека, культивируемых с ФГА, по тесту "аберрации хромосом" (АХ).
-
Изучение РИАО в лимфоцитах больных с трисомной и мозаичной формами синдрома Дауна.
3. Экспериментальная оценка влияния синтетического
антиоксиданта - анфена на АО у нормальных людей.
Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые показано отсутствие РИАО в лимфоцитах больных с синдромом Дауна. В случае больного с мозаичной формой синдрома
Дауна установлено, что АО отсутствует как в трисомных, так и в диплоидных клетках.
Предложена методика цитогенетического тестирования
индивидуумов на РИЛО как показатель генетического гомсосгаза.
Обнаружена неоднозначность эффекта стимулирующего действия малых доз ионизирующих излучений в зависимости от физиологического состояния клетки. Показано, что в некоторых случаях стимуляция, репктрируемая в хачестве феномена АО, не наблюдается и что возможен противоположный АО эффект, то есть радиосенсибилизация при действии малых доз.
Показано отсутствие защитного действия малых доз радиации в системе АО при инкубации лимфоцитов в присутствии синтетического аятиоксиданта анфена, обладающего радиопротекторным действием.
1. Разработка цитогенетического метода регистрации АО в
лимфоцитах человека, культивируемых с ФГА, пригодного для
практического применения.
-
Обнаружение зависимости формирования АО от генетических и средовых факторов, в том числе от способа облучения.
-
Отсутствие АО в клетках больных с синдромом Дауна, как при трисомпоіі, так и при мозаичной формах, причем в последнем случае АО не возникал и в трисомных, и в диплоидных клетках.
Atipofinniiii работы. Основные положения диссертации доложены на I Всесоюзном съезде радиобиологов (Москва, 1989), Рабочем совещании по исследованию механизмов радиациоино-иидуцированного мутагенеза и репарации ДИК (Дубна, 1990), II Всесоюзном съезде медицинских генетиков (Алма-Ата, 1990), VIII Международном конгрессе по генетике человека (Вашингтон, 1991), Рабочем совещании "Методы радиационной цитогенетики" (Нойерберг, 1991).
Получено положительное решение от 3.01.92 по заявке No 4939474/14 (043764 от 24.05.91) МКИ G01N 33/483 "Способ отбора лиц в группу риска по заболеваниям, обусловлепньм хромосомной нестабильностью" (свидетельство No 140702).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из
следующих разделов: введения, обзора литературы, материалов и
методов исследования, результатов, обсуждения, выводов и списка
литературы. Работа изложена на листах машинописного текста,
содержит / таблиц, ^рисунков, библиографический указатель
включает -^^наименований.