Введение к работе
Актуальность проблемы. Хорошо известно, что здоровье формируется под влиянием ложного комплекса разнохарактерных воздействий (Онищенко Г.Г., Рахманин Ю.А. и ip., 2004). В реальной жизни человек может одновременно контактировать с тысячами іеществ, что делает выбор химических соединений, приоритетных для регламентации, ідной из важнейших задач гигиенических исследований.
Опасность не только для ныне живущих, но и для будущих поколений представляют іещества, повышающие нестабильность генома - мутагены и канцерогены. Рост школогической заболеваемости, наблюдаемый в последние десятилетия во всем мире ВОЗ, 2009), делает особо актуальным выявление генотоксикантов, приоритетных для юрмирования.
/словия для постоянной экспозиции людей генотоксическими соединениями, :одержащимися в выбросах в атмосферу от бытовых источников, предприятий и тинспорта, создаются в промышленных городах (Пинигин М.А., 2001; Пинигин М.А. и ф, 2005). Так как чувствительность генома у детей выше, чем у взрослых (Neri М. et al, 2003), изучению нестабильности генома детей во всем мире уделяется серьезное внимание. Однако эти исследования далеки от завершения. Так, в доступной литературе не удалось обнаружить сведений о стабильности генома лимфоцитов крови детей, проживающих в городах с развитой отраслью черной металлургии - базовой для экономики России и большинства развитых стран.
Для выбора генотоксикантов с целью регламентации их содержания в атмосферном воздухе перспективным может быть анализ стабильности генома детей, проводимый параллельно с анализом состава загрязнения воздуха. Для выбора территории, удобной для проведения таких исследований, представляется целесообразным проведение экспресс-оценки суммарной мутагенности на биологической модели. Однако небольшие концентрации веществ, присутствующих в атмосферном воздухе, затрудняют реализацию этого похода.
Естественным аккумулятором загрязнения атмосферного воздуха является снежный покров. Хотя химический анализ снега часто используют в гигиенических исследованиях, ограничиваются, как правило, определением небольшой группы веществ - например, металлов (Василенко В.Н. и др, 1985; Ревич Б.А. и др, 1990, Артемов А.В. и др. 1999). Нам удалось найти единственную работу, в которой оценивали генотоксические эффекты проб снега - на Allium сера (Blagoevich Е, 2009). Классическая модель генетических исследований Drosophila melanogaster не менее изучена, информативна, удобна в эксперименте и рекомендована для оценки мутагенных эффектов отдельных химических соединений и сложных смесей, включая лекарственные препараты (Хабриев Р.У. - ред, 2005). Прогностическая ценность теста на индукцию летальных мутаций в половых клетках дрозофилы близка к таковой для тестов на млекопитающих (Voogd С.Е., 1981;
4 Hardin BD et la, 1983; McGregor DB et al, 1983). Можно ожидать, что использование этого
теста для интегральной оценки генотоксичности проб снега будет эффективно.
В НИИ ЭЧиГОС им А.Н.Сысина РАМН разработан и апробируется новый информативный
подход к оценке нестабильности генома человека, позволяющий выявить большинство
известных цитогенетических повреждений, особенности пролиферации и уровень апоптоза
лимфоцитов крови, культивируемых в условиях цитокинетического блока (Ингель Ф.И.,
2006). Мы предположили, что этот методический подход будет эффективным при
разработке системы выбора генотоксикантов, приоритетных для гигиенической
регламентации.
Исходя из сказанного выше, целью исследования является разработка экспериментального
подхода для выбора генотоксических соединений, подлежащих учету и/или
гигиенической регламентации, среди присутствующих в атмосферном воздухе
промышленного города с развитой отраслью черной металлургии на примере
Магнитогорска.
Для ее достижения сформулированы следующие задачи:
-
Оценить информативность теста на индукцию доминантных летальных мутаций в половых клетках Drosophila melanogaster для оценки интегральных генотоксических эффектов проб снега, собранных в разных районах Магнитогорска, и определить связь изученных показателей с составом загрязнения проб снега.
-
Определить уровни нестабильности генома детей, проживающих в Магнитогорске в местах сбора проб снега, а также индивидуальную чувствительность их генома к дополнительной генотоксическои нагрузке in vitro в микроядерном тесте на культуре лимфоцитов крови и оценить связь этих показателей с составом загрязнения проб снега.
-
Разработать систему методов для выявления химических соединений, приоритетных для гигиенической регламентации в атмосферном воздухе населенных мест с учетом генотоксичности.
Научная новизна работы состоит в том, что:
-
Разработан метод выбора генотоксикантов, приоритетных для гигиенической регламентации по содержанию в атмосферном воздухе промышленного города, базирующийся на данных по химическому составу проб снега, собранного в конце снежного периода в разных районах города, суммарной генотоксическои активности жидкой фазы этих проб на Drosophila melanogaster; оценке нестабильности и индивидуальной чувствительности генома здоровых жителей районов сбора этих проб;
-
В результате апробации метода в Магнитогорске обнаружена согласованность между генотоксическими эффектами проб снега, определенными в тесте на индукцию мутаций в половых клетках Drosophila melanogaster, и уровнями нестабильности и чувствительности генома здоровых детей, проживающих в районах сбора этих проб;
5 і. Установлено, что интегральные показатели нестабильности и чувствительности
енома здоровых детей, проживающих в Магнитогорске в местах сбора проб снега,
соррелируют с содержанием некоторых компонентов загрязнения этих проб.
Зрактическая значимость исследования заключается в том, что:
Предложена стратегия выбора приоритетных генотоксикантов из множества іеществ, которые реально могут оказывать неблагоприятное воздействие на человека, и іуждаются в разработке гигиенических нормативов по содержанию в атмосферном юздухе.
Подход апробирован в городе с развитой отраслью черной металлургии Магнитогорске, где для нормирования по содержанию в атмосферном воздухе с учетом енотоксичности рекомендованы 2-метил-2-циклопентен-1-он и метилфенантрен; для уточнения имеющихся нормативов с учетом генотоксической активности - 2-метилфенол, >-гептилдигидро-2(ЗН)-фуранон, 7Н-бенз[с1е]антрацен-7-он и аценафтен.
Результаты генетико-гигиенических, цитогенетических, биохимических и психологических исследований, а также данные по заболеваемости, полученные при обследовании детей, переданы в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Челябинской области» для определения эпидемиологического риска онкологической заболеваемости и репродуктивных рисков здоровью населения (акт от 05.05.2010).
Результаты исследования и разработанные методические подходы используются при подготовке специалистов и включены в лекционные материалы по курсам «Гигиенические основы здоровья», «Экология человека», «Основы медицинских знаний», «Медико-биологическая подготовка», «Основы генетики», «Основы генетики и цитологии» в Магнитогорском государственном университете и «Промышленная экология», «Медико-биологические основы жизнедеятельности» в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И.Носова (акт от 23.04.2010 и акт от 11.05.2010).
Результаты исследования использованы при обосновании «Городской целевой программы природоохранных мероприятий, направленных на улучшение экологической обстановки в городе Магнитогорске в 2006-20 Югг», утвержденной решением Магнитогорского городского собрания депутатов от 28 июня 2006 года № 126 (акт внедрения от 13.04.2010).
Материалы исследования использованы при подготовке методических
рекомендаций «Выбор генотоксикантов для гигиенической регламентации по содержанию
в атмосферном воздухе населенных мест», утвержденных председателем
Межведомственного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РФ
академиком РАМН Ю.А. Рахманиным.
Личный вклад автора составляет 80%. Работа выполнена на кафедре биомедицинских и экологических знаний Магнитогорского государственного университета и в лаборатории
генетического мониторинга научно-исследовательского института экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН в рамках плановой темы «Влияние качества жизни на нестабильность генома детей, проживающих в городе с развитой металлургической промышленностью» (№ гос. регистрации 01.2.00703762). Часть исследований проведена совместно с сотрудниками лаборатории генетического мониторинга и лаборатории биохимии НИИ ЭЧиГОС им А.Н.Сысина РАМН. Положення, выносимые на защиту;
-
Метод выбора генотоксикантов, приоритетных для гигиенической регламентации, алгоритм которого включает анализ химического состава проб снега, собранных в конце снежного периода, когда в них аккумулирован практически полный состав многокомпонентного загрязнения воздуха; модельный эксперимент по индукции мутаций в половых клетках Drosophila melanogaster жидкой фазой снеговых проб; оценку нестабильности и индивидуальной чувствительности генома к стандартному мутагену in vitro у здоровых людей, проживающих в местах сбора снеговых проб с учетом интегральных показателей повреждения, пролиферации и апоптоза культивированных лимфоцитов крови и корреляционно-регрессионный анализ связей изученных показателей с составом загрязнения проб снега.
-
Результаты апробации метода в Магнитогорске, которые продемонстрировали, что:
в состав загрязнения проб снега, собранных в разных районах города, входят 293 органических соединения и ионы 30 металлов.
частоты доминантных летальных мутации в половых клетках Drosophila melanogaster, индуцированных жидкой фазой этих проб снега и интегральные показатели нестабильности и индивидуальной чувствительности генома здоровых детей, проживающих в местах отбора проб снега, коррелируют с содержанием некоторых компонентов этого загрязнения;
3. Для углубленного изучения с целью регламентации по содержанию в атмосферном воздухе Магнитогорска рекомендованы 2-метил-2-циклопентен-1-он и метилфенантрен, для уточнения имеющихся нормативов с учетом генотоксической активности - 2-метилфенол , 5-гептилдигидро-2(ЗН)-фуранон, 7Н-бенз[с!е]антрацен-7-он и аценафтен.
Апробация диссертации проведена 28 декабря 2009 г на межкафедральном семинаре Магнитогорского Государственного университета и 8 апреля 20 Юг на совместном заседании межотдельческой комиссии по апробации докторских и кандидатских диссертаций НИИ ЭЧиГОС им А.Н.Сысина РАМН. Материалы диссертации доложены на: Всероссийской конференции «Проблемы экологически обусловленных нарушений состояния здоровья населения промышленных городов Южного Урала с развитой отраслью черной металлургии», Магнитогорск, РФ, 2004; Международном экологическом форуме, Санкт-Петербург, РФ, 2008; V съезде Вавиловского общества генетиков и
7 селекционеров, Москва, 2009; III Международной научно-практической конференции
«Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины», Ростов-на-Дону, РФ,
2009; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием
«Охрана здоровья населения промышленных регионов: стратегия развития,
инновационные подходы и перспективы», Екатеринбург, 2009; VI съезде Российского
общества медицинских генетиков, Ростои-на-Дону, 2010, «II-nd Central & Eastern Europe
Conference on Health and the Environment», Bratislava, Slovak Republic, 2006; «111-rd Central
& Eastern Europe Conference on Health and the Environment», Cluj-Napoca, Romania, 2008;
Third WHO International Conference on «Children's Health and the Environment "From
Research and Knowledge to Policy and Action»; Busan, Korea, 2009.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, 1- в издании,
рекомендованном ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора
![Клинико-иммунологические критерии выбора и эффективность вторичной профилактики простого герпеса кислородно-озоновой терапией [Электронный ресурс]](/i/i/4344/188524.png "Клинико-иммунологические критерии выбора и эффективность вторичной профилактики простого герпеса кислородно-озоновой терапией [Электронный ресурс] Алексеева Татьяна Вячеславовна")
