Содержание к диссертации
Введение
Глава I Современные аспекты состояния здоровья детей ликвида торов последствий аварии на чернобыльской атомной электростанции (обзорлитературы) 17
1.1. Особенности и медико-биологические последствия аварии на чернобыльской атомной электростанции 17
1.2. Возможные генетические последствия радиационного облучения 34
1.3. Комплексная характеристика состояния здоровья детей ликвидаторов последствий аварии на чернобыльской атомной электростанции 53
Глава II Объем, методы исследования и клиническая характеристика обследованных детей 63
1. Объем и методы исследования 63
2. Клиническая характеристика обследованных детей 84
Глава III Комплексная оценка состояния здоровья детей, рожденных в семьях ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС95
1. Эпидемиологический мониторинг заболеваемости детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС 95
2. Соматотипические особенности детей ликвидаторов последствий аварии на чернобыльской атомной электростанции '. 119
3. Характеристика морфофункционального состояния сердечно-сосудистой системы детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на чаэс 138
Глава IV Медико-генетические основы формирования здоровья детей участников ликвидации последствий аварии на чернобыльской атомной электростанции 147
1. Прогностические критерии повышенного риска формирования и течения мультифакториальных заболеваний на модели артериальной гипертензии у детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС 147
2. Показатели геномной нестабильности у детей, рожденных в семьях ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС 170
Глава V Показатели липидного обмена, состояние системы «перекисное окисление липидов -антиоксиданты» и характеристика структурно-функциональных свойств мембран эритроцитов у детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварийна ЧАЭС 191
Заключение. 209
Выводы 231
Практические рекомендации. 235
Указатель литературы. 236
- Особенности и медико-биологические последствия аварии на чернобыльской атомной электростанции
- Эпидемиологический мониторинг заболеваемости детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
- Прогностические критерии повышенного риска формирования и течения мультифакториальных заболеваний на модели артериальной гипертензии у детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
- Показатели геномной нестабильности у детей, рожденных в семьях ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Катастрофа на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС), произошедшая в 1986 году, в соответствии с классификацией Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), относится к числу глобальных. Она повлекла за собой разнообразные широкомасштабные социальные и медицинские проблемы. Уникальное медико-биологическое значение Чернобыльской катастрофы 1986 года в настоящее время является общепризнанным (Цыб А.Ф с соавт., 1991, 1992; Во-робцова И.Е., 1991; Баранов А.А., 1992; Балева Л.С.с соавт., 1993, 1994, 2006; Kidd M.R.,1991; Mori К., 1991; NEAC, 1995; Damveld H., 1996; Tsyb A.F. et al., 2006).
За 20-летие, прошедшее после аварии на ЧАЭС, становится очевидным, что ее воздействия являются более сложными, чем предполагалось первоначально и приобретают все более возрастающее значение. Прежде всего, это обусловлено проблемами, связанными с оценкой последствий радиационного воздействия на состояние здоровья населения и в первую очередь - в детском и подростковом возрастах (Баранов А.А., 1992; Сипягина А.Е., 2003-2006; Балева Л.С.с соавт., 1994-2006; Чернышов В.Н.с соавт., 2007; Korenev N.M. et al., 2004; Tsyb A.F. et al., 2006).
Население, пострадавшее в результате аварии на ЧАЭС, подверглось воздействию не одного, а целого ряда повреждающих факторов: это радиационный фактор в подавляющем большинстве в «малых дозах», хроническое психоэмоциональное напряжение вследствие измененного образа жизни и стереотипа поведения (Цыб А.Ф. с соавт., 1991).
Основным контингентом, подвергшимся воздействию ионизирующего излучения, является население, проживающее на этих территориях и работники (ликвидаторы), занимавшиеся ликвидацией последствий аварии. Прове-
9 денные расчеты показали, что средняя гонадальнаядоза облучения для ликвидаторов не превышает 150 мЗв (Neel J.V.,1996).
По данным официальной статистики на 01.01.2006 года в Российской Федерации зарегистрировано 93,9 тыс. детей, рожденных от лиц-участников ликвидации радиационных аварий (ДЛ), эвакуированных из 30 км зоны и проживающих в регионах радионуклидного загрязнения свыше 5" Ки/км2. При этом данные, обобщенные Детским научно-практическим центромшро-тиворадиационной защиты, свидетельствуют обнизком уровне и продолжающемся ухудшении состояния здоровья ДЛ (Балева Л.С., 2006).
Необходимо отметить, что организм ребенка особенно чувствителен,* к влиянию различных экзо- и эндогенных факторов вследствие высокой*активности его пролиферативных процессов, филогенетически обусловленной,напряженности механизмов-защиты, несбалансированности, регуляторных процессов. Поэтому весьма актуальным является определение значимости- радиации среди комплекса факторов радиационной и нерадиационной' природы, необходимых для прогнозирования возникновения мультифакториальной патологии и разработки целенаправленных профилактических мероприятий у потомков облученных родителей. Несмотря на проведенные отдельные исследования, многие вопросы, касающиеся этой проблемы, остаются до конца нерешенными.
Дети, родившиеся после аварии на ЧАЭС, сами не подверглись. непосредственному воздействию облучения. Однако системное поражение организма родителей, или одного из них, возникшее в результате перенесенного облучения, может с высокой степенью вероятности способствовать появлению нежелательных мутаций у последующего поколения, способных привести к ослаблению психического и соматического здоровья (Зотова С.А., Сипя-гина А.Е., Сухотина Н.К., 2006).
В ряде проведенных исследований показано значительное увеличение уровня молекулярных мутаций у детей ликвидаторов.последствий аварии на ЧАЭС в результате длительной экспозиции ионизирующего излучения
10 на их отцов (Коренев Н.М. с соавт., 2004; Балева Л.С., 1994-2006; Зотова С.А., 2007; Dubrova Y.E. et al., 1997,2002; Korenev N.M. et al., 2004). При этом было отмечено, что мутации при ионизирующем воздействии распределяются в геноме случайным образом и чаще всего не в тех генах, которые кодируют белки, а в молчащих участках генома (Livshits L.F. et al., 2001; Dubrova Y.E. et al., 2003). Поэтому анализ связи мутаций с клиническими проявлениями, как правило, невозможен. Таким образом, те или иные клинические особенности, выявленные в когорте ДЛ, чаще всего не укладываются в какие-либо четкие нозологические формы и зачастую являются вариантами нормы.
Как известно, мультифакториальные заболевания составляют основную массу патологии у населения, в реализации которой, наряду с наследственной предрасположенностью, существенное значение имеют и неблагоприятные факторы внешней среды (Лильин Е.Т. с соавт., 1990). Такого рода заболевания начинают развиваться при надпороговом суммарном воздействии генетических и негенетических факторов на организм (Мякоткин В.А., 1990). В связи с этим возможно, что дети, рожденные в семьях ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, находятся ближе к порогу, чем большинство индивидов, что в свою очередь обусловливает их большую предрасположенность к мультифакторной патологии (Цыб А.Ф. с соавт., 2004; Чернышов В.Н. с соавт., 2001, 2004).
Определение значимости радиации среди комплекса факторов радиационной и нерадиационной природы необходимо для прогнозирования возникновения патологии и разработки целенаправленных профилактических мероприятий у потомков облученных родителей. С клинических позиций в экопа-тологию детского возраста включают весь спектр переходных состояний от вариантов нормы, функциональной патологии и пограничных состояний, до хронических заболеваний и инвалидизации (Вельтищев Ю.Е., 1996). При этом одной из фундаментальных проблем остается оценка стабильности функционирования генетического аппарата, так как повреждения генома могут составлять основу нарушений иммунной и нейроэндокринной систем,
канцерогенеза и снижать продолжительность жизни (El-Kashef et al., 1999; Telnov V.I., SotnikN.V., 2004).
Известно, что полная элиминация отрицательного радиационно-индуцированного генетического груза в популяции происходит к 7-10 поколению (Нефедов И.Ю. с соавт., 1996). В связи с этим можно предполагать, что максимум в реализации радиационных нарушений может наблюдаться в первых двух поколениях потомства облученных родителей.
В некоторых исследованиях было показано, что гибель мутантных клеток в дальнейшем не имеет генетических последствий. Размножение же с хромосомными аберрациями ведет к сохранению исходных хромосомных мутаций и трансформации их в новые типы. С увеличением времени после облучения частота радиационно-индуцированных хромосомных аберраций снижается. Процесс этот зависит от исходного уровня аберраций, их характера и типа клеток (Бочков Н.П. с соавт., 1989).
На совещании экспертов ВОЗ в 1995 г. в Санкт-Петербурге акцентировалось внимание участников на необходимости изучения состояния здоровья ДЛ с целью получения данных о возможных генетических эффектах малых доз радиации (WHO, 1997).
Таким образом, проведение эпидемиологического мониторинга состояния здоровья и причин его ухудшения в этой когорте детей и подростков приобретает исключительно важное значение.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
В связи с вышеизложенным целью настоящей работы явилось исследование медико-генетических основ и динамики формирования здоровья детей участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС для дальнейшего совершенствования существующих и разработки новых подходов к прогнозированию и профилактике мультифакториальных заболеваний в этой когорте детей.
12 Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
Оценить состояние здоровья детей, рожденных в семьях ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС.
В динамике за 1994-2004 годы исследовать заболеваемость детей участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС и провести ее сравнительный анализ с аналогичными показателями детской популяции Ростовской области в целом.
Определить соматотипические признаки детей участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС.
Исследовать морфофункциональное состояние сердечно-сосудистой системы и определить прогностические критерии повышенного риска формирования и течения мультифакториальных заболеваний на модели артериальной гипертензии у детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС.
Дать оценку состоянию хромосомного аппарата методом кариотипиро-вания соматических клеток у детей, рожденных в семьях ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, их родителей и у детей контрольной группы.
Провести сравнительный анализ (с использованием молекулярно-генетических методов) отдельных гипервариабельных локусов генома детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, их родителей и детей контрольной группы.
Исследовать уровень свободнорадикального окисления и его регуляцию, интенсивность процессов перекисного окисления липидов и их обмена, а также структурно-функциональные свойства мембран эритроцитов у детей участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС.
Определить возможный вклад радиационно-индуцированного мутагенеза в формирование мультифакториальной патологии у детей, рожденных в семьях ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС.
13 НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ
Доказана нестабильность генома соматических клеток в когорте детей, родившихся в семьях отцов-ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС: при цитогенетическом исследовании уровень гипоанеупло-идных метафаз у детей ликвидаторов в 6,1 раза превышал аналогичный пока-затель в контрольной группе. Выявленная нестабильность генома может быть следствием воздействия ионизирующей радиации на соматические клетки отцов ликвидаторов, что доказано большей частотой регистрации гипоанеуп-лоидных метафаз у отцов (29,5%) по сравнению с матерями (6,9%).
Геном детей, родившихся в семьях отцов-ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС, характеризуется высокой частотой мутаций, причем частота мутаций отцовского происхождения достоверно выше по сравнению с материнской.
Установлено, что, наряду с доказанной геномной нестабильностью соматических клеток, в развитии мультифакториальных заболеваний у детей ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС важную патогенетическую роль играют нарушения свободнорадикального окисления и физико-химических свойств мембран.
Разработана модель генотип-зависимого прогноза формирования муль-тифакториальной патологии у ДЛ, которая позволит повысить точность прогноза и определить у индивидуума уровень вклада радиационно-индуцированного мутагенеза в формировании мультифакториальных заболеваний и факторов риска их развития.
Полученные данные об уровне мутационного процесса использованы для корреляционного анализа с различными клинико-лабораторными (клинические, в том числе соматометрические, биохимические, иммунологические и другие) проявлениями заболеваний у ДЛ.
14 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ
Предполагается, что данная модель будет востребована при формировании долгосрочного популяционного прогноза распространенности факторов риска развития мультифакториальной патологии у ДЛ.
В результате исследования планируется разработать и внедрить в практику новые высокоинформативные методы ранней диагностики формирования мультифакториальной патологии у потомства ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС.
Выявленные закономерности позволят разработать дифференцированный подход к составлению профилактичесих, лечебных и реабилитационных программ, что в свою очередь позволит предотвратить в дальнейшем ухудшение показателей здоровья и повысить качество жизни ДЛ.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Основные результаты исследования были доложены на II Всероссийской конференции по экологии (Барнаул, 1992), научно-практической конференции «Экологическая безопасность городов» (Санкт-Петербург, 1993), научно-практической конференции (с международным участием) «Актуальные проблемы профилактики неинфекционных заболеваний» (Москва, 1995), Всероссийской научной конференции «Экологические интоксикации: биохимия, фармакология, клиника» (Чита, 1996), II международном симпозиуме «Клиническая эхокардиография» (Санкт-Петербург, 1996), VIII съезде педиатров России «Современные проблемы педиатрии» (Москва, 1998), международной научно-практической конференции «Образование и здоровье» (Калуга, 1998), III конгрессе педиатров России (Москва, 1998), scientific symposium (Koln, Germany, 2001), II съезде детских онкологов и гематологов России
15 (Ростов-на-Дону, 2001), межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы формирования здорового образа жизни и охраны здоровья населения» (Липецк, 2003), IX конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2004), VI съезде кардиологов Южного Федерального округа (Ростов-на-Дону, 2007), Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) «Актуальные вопросы лечения и современные технологии в педиатрии» (Краснодар, 2007). Полученные данные были использованы при выполнении Государственного контракта № 06/574 от 13 июля 2007 года «Разработка методического обеспечения для определения групп риска развития сердечно-сосудистой патологии и проведения специализированного углубленного обследования ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС в целях формирования реабилитационных программ и оказания специализированной медицинской помощи».
ПУБЛИКАЦИИ
По материалам диссертации опубликованы 40 работ. Из них 12 статей представлены в центральных и международных медицинских изданиях, 7 из которых напечатаны в периодических научных изданиях, выпускаемых в Российской Федерации, в которых рекомендуются публикации основных положений диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук; 28 в сборниках научных работ, материалах и тезисах научных конференций, конгрессов; подготовлены методические рекомендации «Эколого-медицинский мониторинг г. Ростова-на-Дону.»; зарегистрирован 1 патент на изобретение.
Результаты исследования апробированы и внедрены в практическую работу детского отделения клиники Ростовского государственного университета, МУЗ «Детская поликлиника № 45» г. Ростова-на-Дону.
ОСНОВНЫе ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
Состояние здоровья детей участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС характеризуется высоким уровнем общей заболеваемости, в первую очередь психосоматической, по сравнению с общепопуляционной, значительной частотой встречаемости хромосомных аберраций, обусловленных влиянием большого числа эндо- и экзогенных факторов, в числе которых определенная роль принадлежит радиационному облучению отца. Феномен трансгенерационной передачи радиационно-индуцированной нестабильности генома у ДЛ проявляется в эндотелиальной дисфункции и развитии артериальной гипертензии (АГ), молекулярными механизмами которых являются нарушения свободнорадикального окисления и физико-химических свойств мембран.
Установленный высокий уровень геномной нестабильности соматических клеток детей ликвидаторов предполагает, что нарушение расхождения хромосом может происходить не только в процессе митотического деления соматических клеток, но и в мейотическом делении половых клеток, что увеличивает риск рождения детей с хромосомными аномалиями в последующих поколениях.
Особенности и медико-биологические последствия аварии на чернобыльской атомной электростанции
Прошло более двадцати лет после аварии на Чернобыльской АЭС (ЧА-ЭС). Крупнейшая техногенная катастрофа XX века сопровождалась радиационным загрязнением значительных территорий и облучением в диапазоне пограничных и «низких» доз огромного количества людей репродуктивного возраста (Konoplya E.F., Rolevich I.V., 1996; Национальный доклад Украины, 1996).
В специальной литературе опубликовано более 6000 работ, посвященных медико-биологическим и медико-социальным проблемам аварии на ЧА-ЭС (Белоокая Т.И., 2000). В основном эти работы посвящены динамике состояния здоровья ликвидаторов, детей из загрязненных территорий и ДЛ. В течение 20 лет идет постоянное накопление материалов. Однако в этом массиве публикаций вопрос о состоянии здоровья ДЛ остается недостаточно изученным, а в ряде исследований и противоречивым.
Чернобыльская авария привела к загрязнению радионуклидами и качественному изменению образа жизни населения больших территорий Украины, Белоруссии и России, общая площадь которых составила 147 тыс. кв.км. На этих территориях проживало более 2,4 миллиона человек, в том числе 783,7 тысяч детей (Джованович Д., 1992; JAEA, 1996; Greenpeace, 1996). В России, по данным Национального радиационно-эпидемиологического регистра РФ, радиационному воздействию подверглись 615 тыс. человек: 190 тыс. ликвидаторов последствий аварии, 35 тыс. их детей, 360 тыс. жителей четырех наиболее загрязненных областей, 30 тыс. эвакуированных и отселенных.
Всего в разных странах в настоящее время, по данным ВОЗ, МАГАТЭ и других организаций, на территориях, загрязненных радионуклидами, проживает 5 миллионов человек.
Вследствие техногенной катастрофы в окружающую среду были выброшены радиоактивные вещества, общая активность которых составила около 12,5 Эбк, включая 6,5 Эбк благородных газов (МАГАТЭ, 1986, 1992; Алексахин P.M., Гуськова А.К., 1994; NEAC, 1995). Наиболее интенсивный выброс смеси радионуклидов продолжался с 26 апреля до 10 мая 1986 года. Затем значительное количество радионуклидов продолжало выбрасываться в атмосферу еще в течение двух недель (Лихтарев И.А., Ковган Л.Н., Васильев А.Ю., 1992; Лось И.П., 1992; Бузулуков Ю.П., Добрынин Ю.Л., 1993; DamveldH., 1996).
Рядом авторов предложено выделять 4 основные временные фазы эволюции источников облучения: первая (сверхранняя), вторая (йодная), третья (фаза сформировавшегося радиоактивного следа), четвертая (долгоживущих осколочных и топливных радионуклидов) (Матюхин В.А., 1990). Сверхранняя и йодная фазы были ограничены 2-3 месяцами, когда основным и определяющим был Y131. В этот период и происходило преимущественное облучение щитовидной железы, собирающей радионуклиды йода, поступавшие в организм с продуктами питания воздухом. Третья и четвертая фазы характеризовались воздействием долгоживущих радионуклидов, которые представлены были в основном цезием и стронцием, попадавшими в организм, как с продуктами питания, так и за счет внешнего у - облучения.
В первую (сверхраннюю) фазу аварии к основным источникам облучения кратковременного действия были отнесены внешнее облучение от проходящего радиоактивного облака и внутреннее, связанное с ингаляционным поступлением осколочных и топливных радионуклидов в момент их выпадений. Среднее время жизни источников этого типа составляет от нескольких часов до нескольких суток. (Лихтарев И. А., 1992; Отчет Украины, 1996).
Во второй период наибольший вклад в радиационное воздействие внес Y131, который выпал на Землю по официальным источникам 17x106 Ки суммарной активности (Ильин Л.А., Балонов М.И., Булдаков Л.А., 1989; UNSCREAR, 1988 Report).
Главными источниками длительного радиационного воздействия явились у -излучающие радионуклиды, а также радиоизотопы цезия и стронция (Бархударов P.M. с соавт., 1991; Ильин Л.А., 1991; Отчет Украины, 1996).
Суммарное количество 137Cs в аварийном выбросе оценивается 2,3-2,4 МКи (Израэль Ю.А., 1990). Как источник внешнего и внутреннего облучения цезий поступал в организм преимущественно с мясомолочными продуктами, овощами, мясом, реже в виде других сельхозпродуктов. Содержание радиоактивного цезия в организме большинства людей составляло десятые доли мкКи и только в зонах с высоким уровнем загрязнения (40-60 Ки/км2) достигало 1-2 мкКи (Василенко И.Я., 1993).
В четвертую фазу ведущими источниками облучения населения являлись "сверхдолгоживущие" изотопы трансурановых элементов, такие как 238 Ри (период полураспада (Т 1/2=87,7 лет)), 239Ри (Т 1/2=2,4 х 104 лет); 240Ри (Т 1/2 = 6537 лет) и 241Am (Т 1/2 = 433 года), дозы облучения от которых продолжат формироваться на протяжении нескольких последующих поколений. На основе аэрогаммасъемки и наземных обследований были подготовлены и изданы карты по загрязнению 137Cs, 90Sr и 239Pu европейской части России. В 1997 году завершился многолетний проект Европейского сообщества по созданию атласа загрязнения Европы цезием после Чернобыльской аварии. По оценкам, выполненным в рамках этого проекта, территории 17 стран Европы общей площадью 207,5 тыс. кв. км оказались загрязненными цезием с плотностью загрязнения свыше 1 Ки/км2 (Шойгу С.К., 1999).
По мнению ряда авторитетных ученых в результате аварии на ЧАЭС сформировались четыре группы пострадавших в зависимости от условий действия этиологического фактора (Сушкевич Г.Н., Цыб А.Ф., Ляско Л.И., 1992). К первой группе следует относить людей, получивших максимальные дозы радиационного облучения, в период самой аварии или в ближайшие сроки после нее, у которых в последующем развилась острая лучевая болезнь различной степени тяжести. При этом диапазон полученных доз составил от 0,8 до 6 -16 Гр (Гуськова А.К. с соавт., 1987; Ильин Л.А., Балонов М.И., Бул-даков Л.А. 1989; Романенко А.Е., 1992; Сушкевич Г.Н., Цыб А.Ф:, Ляско Л.И., 1992). Наиболее тяжело пострадавших из этой группы, а это 31 человек, спасти не удалось. Во вторую группу были включены участники ликвидации последствий аварии, общее число которых составило более 600 тысяч человек. (Ильин Л.А., 1991, Гуськова А.К., 1995; Иванов В.К. с соавт., 1993, Пан-ченко В.Г. с соавт., 1996). Подавляющее большинство ликвидаторов были мужчины - 93,0%; из них 82,0% в репродуктивном возрасте 20-39 лет (Чумак В.В., Шолом СВ., 1999; Цыб А.Ф., Иванов В.К., 1999). Третью группу составили жители, подвергшиеся радиационному воздействию и эвакуированные из зоны аварии (Бархударов P.M. с соавт., 1991; Ледощук Б.А., 1992; Корого-дин В.И., Кутлахмедов Ю.А., 1993). В четвертую группу включено население, проживающее на загрязненных радиоизотопами территориях. Необходимо подчеркнуть, что в настоящее время дозы, полученные жителями загрязненных территорий, постоянно уточняются, в связи с особенностями формирования дозы, полученной от внешнего и внутреннего источников излучения, (Ильин Л.А., 1991; Пирогова Е.А., Странко Н.П., 1991; Балонов М.И. с соавт., 1993). В специальной литературе встречаются и другие подразделения на группы пострадавших в результате аварии на ЧАЭС (Лихтарев И.А., Ковган Л.Н., Васильев Ю.А., 1992). При этом, ряд исследователей предлагает в отдельную группу выделять детское население, так как детский организм особенно чувствителен к влиянию различных экзо- и эндогенных факторов вследствие высокой активности его пролиферативных процессов, филогенетически обусловленной напряженности механизмов защиты, несбалансированности регуляторных процессов (Румянцев А.Г., Кошель И.В., 1991; Антипкин Ю.Г. с соавт., 1992; Халитов Р.И., Цыб А.Ф., Спасский Б.Б., 1994; Балева Л.С. с соавт., 1993, 1994).
Проблема дозиметрии при проведении работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС по своей многоплановости и сложности не имеет аналогов в мировой радиационной медицине и противорадиационной защите (Ильин Л.А., 1991). Поэтому весьма актуальным является вопрос выбора адекватных методов оценки биологической индикации радиационных воздействий (Никифоров A.M. с соавт., 1995; Аклеев А.В. с соавт., 1996; NEAC, 1995).
Ликвидаторы, работавшие в зоне аварии на ЧАЭС в 1986 (53,0%),и 1987 (24,4%) гг., получили дозы облучения (120-500 мзв) за относительно, короткий срок - от 1 до 3 месяцев (Цыб А.Ф., Иванов В.К.,1999; Руднев М.И., 1999; Ярмоненко СП., 2000). Результаты проведенного исследования эмали зубов ликвидаторов показали, что дозы внешнего облучения могли быть на порядок выше установленных «официальных» доз (Рябухин Ю.С., 2000). Со временем индивидуальная доза могла возрасти за счет инкорпорированных радионуклидов, таких как стронций, цезий, особенно в организмах мужчин в возрасте до 36 лет (Цыб А.Ф., Иванов В.К.,1999; Берковский В.Б., 1999; Пе-ревозников О.Н., 1999).
Эпидемиологический мониторинг заболеваемости детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
Как указывалось ранее, для решения поставленных задач в период с 1994 по 2004 г.г. был проведен 11-летний мониторинг состояния здоровья 718 ДЛ, проживающих в Ростовской области и состоящих на учете в Северо-Кавказском региональном медико-дозиметрическом регистре (СКРМДР) 01.01.2005 года. Для этого использовали официальные медицинские документы: форма 15 «Отчет о медицинском обслуживании населения, подвергшегося воздействию радиации в связи с аварией на Чернобыльской АЭС » и форма 16 «Отчет о числе заболеваний и причин смерти лиц, подлежащих включению в Российский медико-дозиметрический регистр», а также сведения из базы данных СКРГМДР.
В изучаемую когорту вошли 377 мальчиков (49,7%) и 341 девочка (50,3%). Из них дети периода раннего детства в возрасте от 1 года до 3 лет (5 мальчиков и 10 девочек) составили 2,1% ; дети периода первого детства в возрасте от 4 до 7 лет (15 мальчиков и 16 девочек) - 4,3%; в возрасте второго детства - мальчики 8-12 лет и девочки 8-11 лет - 79 человек (11,0%) и 61 человек (8,5%) соответственно; в подростковом возрасте - мальчики 13-16 лет и девочки 12-15 лет - 226 человек (31,5%) и 148 человек (20,6%) соответственно; в юношеском возрасте - юноши 17-18 лет и девушки 16-18 лет - 52 человека (7,2%) и 106 человек (14,8%) соответственно. Таким образом, 74,1% ис следуемого контингента составили ДЛ подросткового и юношеского возрастов.
Анализ структуры первичной заболеваемости среди ДЛ в группе периода раннего детства позволил установить, что ведущими в этой когорте являлись болезни органов дыхания (1017,3%о). Второе ранговое место занимали болезни нервной системы - 143,5%о, 3-е - болезни органов пищеварения -111,1%о , 4-е - болезни крови и кроветворных органов - 45,8%о. При этом динамика показателей заболеваемости по отдельным классам болезней имела некоторые особенности. Так, в группе болезней органов дыхания показатель заболеваемости среди ДЛ в 2004 году практически не превышал таковой среди ДРО. При этом в динамике по годам среди ДЛ выявлено увеличение заболеваемости в 1,6 раза: с 645,8%о в 1994 году до 1017,3%о в 2004 году. В то же время среди ДРО аналогичный показатель вырос в 1,4 раза: с 685,1%о в 1994 году до 981,0%о в 2004 году.
Анализ заболеваемости по классу болезней нервной системы в данной возрастной группе ДЛ выявил существенные отличия от аналогичного обще-популяционного показателя среди ДРО. Так, среди ДЛ 1-3 лет заболеваемость по классу болезней нервной системы выросла в 1,6 раза: с 89,7%о в 1994 году до 143,5%о в 2004 году. В то же время среди ДРО аналогичная заболеваемость за этот период снизилась в 1,5 раза: с 88,1%о в 1994 году до 58,4%о в 2004 году.
Заболеваемость по классу болезней органов пищеварения среди ДЛ в возрасте 1-3 лет также существенно отличалась от общепопуляционного показателя. Так, в 2004 году в когорте ДЛ данная патология возросла в 1,8 раза: с 62,5%о в 1994 году до 111,1 %о в 2004 году. За тот же период времени среди ДРО рост аналогичной заболеваемости составил 1,2 раза. При этом заболеваемость по классу болезней органов пищеварения в когорте ДЛ превысила общепопуляционный показатель в 2004 году в 1,3 раза.
Анализ заболеваемость болезнями крови и кроветворных органов среди ДЛ в возрасте 1-3 лет позволил установить, что она в этой когорте превыша 97 ла аналогичный общепопуляционный в 1994 году в 3,2 раза, а в 2004 году - в 4,6 раза и составляла 20,8 %о и 45,8%о соответственно. Среди ДРО этот показатель в 1994 годоу составил 10,3%о, а в 2004 году - 9,9%о.
Заболеваемость болезнями эндокринной системы среди ДЛ выросла в 1,4 раза и составила 1994 году 56,5%о, а в 2004 году - 41,2%о. Этот показатель превысил аналогичный общепопуляционный в 3,5 раза.
Анализ уровня и динамики заболеваемости в группе психических расстройств и расстройств поведения в когорте ДЛ раннего детского возраста позволил выявить существенный рост первичной заболеваемости по этому классу болезней. Так, среди ДЛ периода раннего детства анализируемый показатель вырос в 1,7 раза: с 20,8 %о в 1994 году до 35,7 %о в 2004 году. При этом заболеваемость в группе психических расстройств и расстройств поведения в когорте ДЛ раннего детского возраста превышала аналогичный общепопуляционный показатель в 4,6 раза в 1994 году и 8,5 раз в 2004 году. (рис.2.)
Прогностические критерии повышенного риска формирования и течения мультифакториальных заболеваний на модели артериальной гипертензии у детей, рожденных от ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
Группа для проведения популяционно-генетического исследования состояла из 196 обследованных, являвшихся членами семей ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС. Средний возраст всех обследованных составил 30,9±1,5 лет. Из них было 74 ребенка (36 мальчиков и 38 девочек), средний возраст которых на момент обследования составил 13,2±0,6 лет (рис.17). Группа родителей включала 122 обследованных, из которых было 60 мужчин, и 62 женщины. Средний возраст родителей на момент обследования составил 38,3±1,6 лет.
Всем обследованным производилась регистрация АД. В последующем проводилось определение генотипических значений САД и ДАД (Г-САД, Г-ДАД) с помощью компьютерной программы «ПРОКАРД-ГБ» с использованием уравнений регрессии генотипа пробанда на фенотипы его родственников и собственный фенотип.
Распределение группы ДЛ по возрасту В связи с тем, что в семейном исследовании производят сравнение параметров у лиц разного возраста (мать-дитя) и пола (сын-дочь, мать-сын), сравниваемые параметры существенно различаются между собой. При этом в исследовании должны быть математически устранены возрастные и половые различия анализируемых параметров, т.к. приравниваются к методической ошибке в ходе статистического анализа. Единственным способом устранения этих различий является введение в статистическую обработку поправочных коэффициентов, позволяющих выровнять изучаемые параметры, исключив возрастное и половое влияние на их формирование. С этой целью в терапевтической практике в ЮФО в настоящее время внедрены и применяются такие поправочные возрастные и половые коэффициенты (Батюшиным М.М., 2000). Важным обстоятельством является применение поправочных коэффициентов, полученных на основе данных популяционных исследований того региона, в котором проводится анализ. Это положение основано на теории геногеографических изолятов, согласно которой существуют отдельные раз 149 личия в биологических параметрах лиц, проживающих в различных географических зонах.
Принимая во внимание тот факт, что пик регистрации артериальной ги-пертензии в общей популяции жителей ЮФО приходится на возрастную группу 50-59 лет (Кательницкая Л.И. с соавт., 2007), данная возрастная группа была принята за эталонную.
При этом, в случае если обследуемый входит в другую возрастную группу, показатели его САД и ДАД умножаются на соответствующие поправочные коэффициенты.
В проведенном исследовании достоверной разницы в средних значениях САД и ДАД у лиц различного пола обнаружено не было. В связи с этим поправочные коэффициенты на пол равны 1 и нет дальнейшей необходимости производить выравнивание выборки по полу.
Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что в нашем регионе до настоящего времени не были разработаны поправочные возрастно-половые коэффициенты для детей. В связи с этим нами была модифицирована таблица указанных выше общепопуляционных поправочных коэффициентов с включением в неё коэффициентов для детей в возрасте от 7 до 14 лет. Исходные данные были получены нами при анализе средних значений АД, установлен 150 ных в ходе популяционных исследований детей, проживающих в Ростовской области (Чернышов В.Н. с соавт., 1988, 2006). Для этого значение эталонного АД (возраст 50-59 лет) делилось на значение АД определенной возрастной группы детей. При этом полученные коэффициенты были определены как поправочные возрастно-половые, которые представлены в таблице 28.
Поскольку в данный фрагмент исследования были включены ДЛ, средний возраст которых на момент обследования составил 13,2±0,6 лет, было принято решение выровнять исследованную группу по возрасту 13 лет. С этой целью возрастно-половые показатели АД ДЛ после перевода в категорию 50-59 лет, делились на 1,256 или 1,233 для САД или ДАД соответственно для лиц женского пола; на 1,229 или 1,240 для САД или ДАД соответственно для лиц мужского пола.
Показатели геномной нестабильности у детей, рожденных в семьях ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
Ионизирующее излучение, а также другие факторы, модифицирующие ДНК, например 5-бромдезоксиуридин, увеличивают количество стабильных и нестабильных хромосомных аберраций в соматических и половых клетках облученных лиц. Структурные и количественные аберрации хромосом, несомненно, относятся к генетическим нарушениям, которые вносят свой вклад в многофакторный процесс радиационно-индуцированной патологии. Нестабильные хромосомные аберрации, такие как дицентрики, кольца, фрагменты, приводят к гибели клеток. В то же время стабильные хромосомные аберрации (транслокации, инсерции), как известно, сопровождают онкогенез, а также могут влиять на жизненно важные функции клеток. При этом изменения количества хромосомом в клетке предрасполагает как к гибели клеток, так и к развитию малигнизации.
Существует несколько типов цитогенетических нарушений соматических клеток (хромосомные аберрации, микроядра, анеуплоидия, сестринские хроматидные обмены), роль которых в канцерогенезе активно обсуждается многими исследователями (Tucker J.D., Preston R.J., 1996,).
Структурные аберрации и анеуплоидия хромосом в соматических клетках в настоящее время рассматриваются как наиболее вероятные причины малигнизации клеток. Коррелятивная связь между структурными и количественными хромосомными аберрациями и канцерогенезом подтверждается наличием хромосомных перестроек в подавляющем большинстве новообразований тем, что большинство канцерогенов индуцируют структурные аберрации хромосом. При этом мутации в генах, ответственных за репарацию ДНК, за супрессию онкогенов, за контроль клеточного цикла, увеличивают как частоту опухолей, так и частоту хромосомных поломок. Обследование не сколько тысяч людей, проведенное группой скандинавских авторов (Hando J.C., Nath J., Tucker J.D., 1994), убедительно показало, что риск возникновения рака возрастает у лиц с повышенным спонтанным уровнем хромосомных нарушений. Этот факт можно расценивать как эпидемиологическое доказательство роли хромосомных аберраций в канцерогенезе.
Кроме того, воздействие радиации на генетический аппарат как соматических, так и половых клеток облученных индивидуумов характеризуется увеличением уровня стабильных хромосомных аберраций в герминативных клетках, что в свою очередь может приводить к увеличению риска хромосомных синдромов у потомства облученных лиц.
Таким образом, оценка последствий радиационного воздействия на состояние здоровья потомства облученных лиц, несомненно, важна как в плане онкологической настороженности, так и оценки риска появления хромосомных синдромов в третьем поколении.
В нашем исследовании выполнено кариотипирование 89 ДЛ. Контрольную группу составили 24 ребенка той же возрастной группы, родители которых не принимали участие в ликвидации последствий аварии на ЧАЭС и не проживали в загрязненных территориях. Всего цитогенетическому обследованию было подвергнуто ИЗ детей. Также было проведено кариотипирование 160 родителей ДЛ. В каждом случае в среднем проанализировано 62,1 метафазы на 1 человека.
В результате проведенного цитогенетического исследования было обнаружено, что у ДЛ 35,1% метафаз характеризовались гипоанеуплоидией (рис.28, рис.29).
В то же время-в контрольной группе частота гипоанеуплоидных метафаз составила лишь 5,8%. Количество хромосом в гипоанеуплоидных метафазах варьировало от 20 до 45. Уровень стабильных и нестабильных структурных перестроек у ДЛ соответствовал контрольным данным (0,04%)
При кариотипировании родителей ДЛ у матерей количество гипоанеуплоидных метафаз составило 6,9%, тогда как у отцов-ликвидаторов - 29,5%. Уровень стабильных и нестабильных структурных перестроек у родителей также соответствовал контрольным данным (0,04%).
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что по сравнению с контрольными группами у отцов-ликвидаторов и их детей выявляется более высокая частота гипоанеуплоидных метафаз в культивируемых лимфоитах крови. Выраженная нестабильность генетического аппарата клеток ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС может быть расценена как последствие воздействия радиации на соматические клетки. Появление в кариотипах ДЛ аналогичных хромосомных аномалий с высокой частотой свидетельствует о наследовании этой нестабильности, возникшей под влиянием радиации на гаметы отцов-ликвидаторов. Можно предположить, что нарушение расхождения хромосом может происходить не только в процессе митотического деления соматических клеток, но и в мейотическом делении половых клеток. Это, в свою очередь, может увеличивать вероятность риска рождения детей с хромосомными аномалиями в третьем и последующих поколениях. Учитывая тот факт, что уровень нестабильных и стабильных структурных перестроек хромосом соответствует контролю, можно предположить, что риск онкологических заболеваний у ДЛ невелик.
С целью выявления геномной нестабильности, а именно частоты молекулярных мутаций ДНК у детей ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, был проведен анализ уровня спонтанных мутаций в трех гипервариабельных локусах генома (D3S1531, D7S1482, UT250) методом ДНК секвенирования у 93 ДЛ (48-девочки и 45- мальчики), их отцов и матерей,' а также, в ряде случаев, и их сибсов (12 человек).
