Содержание к диссертации
Список используемых сокращений 5
Введение 6
Глава 1 Обзор литературы
1.1. Спонтанный уровень аберраций хромосом в культуре лимфоци
тов человека 11
Частота нестабильных аберраций хромосом в контрольных группах детей и подростков 16
Частота стабильных аберраций хромосом в контрольных группах детей и подростков 18
1.2. Частота аберраций хромосом у детей и подростков, проживаю
щих на радиоактивно загрязненных территориях 21
Частота нестабильных хромосомных аберраций 22
Частота стабильных хромосомных аберраций 28
Частота стабильных и нестабильных хромосомных аберраций у внутриутробно облученных детей 32
Частота аберраций хромосом у детей и подростков с высокой дозой нагрузкой и патологиями щитовидной железы, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях и подвергшихся йодному воздействию в результате аварии на ЧАЭС... 35
1.5. Мультиаберрантные клетки 41
Глава 2 Материалы и методы исследования
2.1. Методы исследования 47
Культура лимфоцитов периферической крови человека в радиа-ционно-цитогенетических исследованиях 47
Культивирование лимфоцитов крови и приготовление препаратов для метода стандартного окрашивания хромосом 48
Метод флуоресцентной in situ гибридизации клеток (FISH) 50
Требования, предъявляемые к анализируемым метафазным пластинкам 51
Критерии учета и анализ стабильных аберраций методом
FISH 54
2.2. Материалы исследования 56
Характеристика обследованных групп 56
Сценарии облучения обследуемых групп 57
2.3. Статистическая обработка результатов 60
Глава 3 Результаты собственных исследований
Изучение спонтанного уровня аберраций хромосом у детей и подростков 63
Динамика частоты нестабильных аберраций хромосом у детей и подростков, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Калужской области 66
Исследование частоты аберраций хромосом у внутриутробно облученных детей, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Калужской области 75
Исследование частоты стабильных аберраций хромосом методом FISH у детей и подростков, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Калужской области 79
Исследование цитогенетических нарушений у детей и подростков с дозовой нагрузкой на щитовидную железу, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Калужской области 82
Исследование мультиаберрантных клеток у детей и подростков, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях
Калужской области 86
Глава 4. Обсуждение полученных результатов 89
В ыв оды 100
Список литературы 101
5 Список используемых сокращений
FISH - флуоресцентная in situ гибридизация клеток
АЭС - атомная электростанция
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ЕРФ - естественный радиационный фон
ЛПЭ - линейная потеря энергии
МАК - мультиаберрантные клетки
ПО - производственное объединение
ХЛБ - хроническая лучевая болезнь
ЧАЭС - Чернобыльская атомная электростанция
ШЖ - щитовидная железа
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Прошло уже более полутора десятка лет с момента аварии на ЧАЭС - самой крупномасштабной ядерной катастрофы в истории человечества в мирное время. Последствием этой катастрофы явилось радиоактивное загрязнение долгоживущими радиоизотопами огромных по масштабам территорий, на которых проживают и, следовательно, подвергаются в той или иной степени постоянному хроническому радиационному воздействию огромные по численности популяции людей. Дети - наиболее радиочуствительная часть населения, особенно в критические периоды роста и развития. В результате аварии многие из них получили большую радиационную нагрузку, включая и воздействие радиоактивного йода на щитовидную железу. Кроме того, большинство детей продолжают жить на указанных территориях, вследствие чего происходит их длительное облучение от других радионуклидов (в первую очередь от 137Cs). Особую угрозу для здоровья детей представляет радиационное воздействие в период внутриутробного развития, когда происходит интенсивный рост всех систем организма, а защитные механизмы еще до конца не сформированы [1,16].
Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о повышенном уровне цитогенетических нарушений в соматических клетках популяций людей, проживающих на загрязненных в результате аварии на Чернобыльской АЭС территориях. Большинство существующих цитоге-нетических работ выполнено с применением стандартного окрашивания хромосом, так как этот метод является наиболее простым и в тоже время достаточно информативным. При использовании этого метода легко выявляются специфические к действию радиации хромосомные перестройки, а именно, дицентрические и кольцевые хромосомы. На сегодняшний день имеются достаточно четкие доказательства достоверной корреляции между частотой хромосомных аберраций и риском возникновения рака. Особенно потенциально опасными в плане воз-
можной индукции малигнизации клеток являются долгоживущие в организме стабильные аберрации, в частности транслокации, которые способны длительное время сохраняться и даже накапливаться в организме человека [81]. Поэтому так важно проведение регулярных исследований уровня цитогенетических нарушений в соматических клетках популяций людей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, которые могут служить прогностическим тестом для раннего выявления лиц с повышенным канцерогенным риском. Эпидемиологическими исследованиями установлено, что в послеаварийный период для проживающего на загрязненных радионуклидами территориях населения Беларуси, Украины и Российской Федерации характерно устойчивое повышение общей заболеваемости. Особенно выражен прирост заболеваний щитовидной железы [23]. Хотя пока еще нет прямых доказательств влияния повышенной мутабильности соматических клеток на здоровье людей, однако накапливается все больше и больше данных об определенном вкладе соматических мутаций в развитие ряда заболеваний, таких как диабет, болезни сердца, атеросклероз, эмфизема легких, онкологические заболевания и др.
Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось динамическое изучение цитогенетических нарушений в группах детей и подростков, проживающих на загрязненных радионуклидами после аварии на Чернобыльской АЭС территориях Калужской области.
Данная цель определила постановку следующих конкретных задач:
1. Оценить частоты нестабильных (стандартный метод окраски хромосом) и стабильных (FISH-метод) аберраций хромосом у детей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях (Ульяновский и Жиздринский районы Калужской области);
Сопоставить результаты, полученные при динамическом цитоге-нетическом обследовании детей и подростков на протяжении 17 лет после аварии на ЧАЭС;
Сопоставить результаты цитогенетических обследований детей и подростков с уровнем загрязнения радионуклидами территорий Ульяновского и Жиздринского районов;
Оценить частоту аберраций хромосом у внутриутробно облученных детей, проживающих на загрязненных территориях;
Сравнить выход нестабильных аберраций хромосом в группах детей с различными сценариями радиационного облучения (дети родившиеся до аварии, внутриутробно облученные и дети родившиеся после аварии);
Сравнить выход стабильных (FISH-метод) аберраций хромосом в группах внутриутробно облученных и детей родившихся до аварии, проживающих в загрязненных районах Калужской области;
Сравнить выход аберраций хромосом с различными дозовыми нагрузками на щитовидную железу у детей и подростков, проживающих в загрязненных районах Калужской области.
Научная новизна и практическая значимость работы.
Впервые получены на достаточно представительной выборке (740 человек) данные позволяющие проследить динамику изменений выхода нестабильных аберраций хромосом на протяжении 17 лет после аварии на ЧАЭС у детского населения, проживающего на радиоактивно загрязненных территориях. Впервые проведен анализ стабильных аберраций хромосом FISH-методом в группе внутриутробно облученных детей.
В настоящей работе показано, что наблюдаемый повышенный уровень аберраций-маркеров радиационного воздействия в группах детей и подростков, проживающих на загрязненных территориях, без какой-либо тенденции к их снижению в течение периода исследований, свидетельствует о постоянном радиационном мутагенном воздействии
среды обитания на эти группы. Наиболее чувствительной является группа детей, подвергшихся облучению в период внутриутробного развития.
Учитывая связь канцерогенеза с мутагенезом, наблюдаемый в настоящей работе повышенный уровень хромосомных аберраций, особенно стабильного типа, может служить прогностическим тестом для раннего выявления, т.е. еще до развития малигнизации клеток, лиц с повышенным канцерогенным риском.
Положения выносимые на защиту.
У детей и подростков, проживающих в течение 17 лет на радиоактивно загрязненных территориях Калужской области после аварии на Чернобыльской АЭС, достоверно повышена частота нестабильных и стабильных хромосомных аберраций по сравнению с контрольным уровнем.
Повышенный уровень дицентриков и центрических колец - маркерных аберраций радиационного воздействия сохраняется на протяжении исследованного периода без какой-либо тенденции к снижению.
Частота стабильных аберраций (транслокаций) в обследованных группах достоверно выше на территориях с большей плотностью загрязнения по 137Cs (200 кБк/м2), чем на территориях с меньшей плотностью загрязнения (111 кБк/м2). Частота нестабильных аберраций хромосом не коррелирует с плотностью загрязнения по
137CS.
4. Выход дицентриков и центрических колец не зависит от величи
ны дозовой нагрузки на щитовидную железу в диапазоне доз 30-
174 мГр.
Апробация работы. Предварительная защита диссертации состоялась на научной конференции Экспериментального радиологического сектора ГУ МРНЦ РАМН. Результаты диссертационной работы были представлены и док-
ладывались на школе-семинаре «Энергетика-3000» (Обнинск, 2001), на Международной конференции «Генетические последствия чрезвычайных радиационных ситуаций» (Москва, 2002).
Публикации.
Основные положения диссертации отражены в 14 публикациях: 7 статьях и 7 тезисах докладов.
Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, результатов исследования и их обсуждения, выводов и списка цитированной литературы. Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста, в число которых входит 26 таблиц и 7 рисунков. Список цитированной литературы включает 122 источника.
