Содержание к диссертации
Обозначения и сокращения1 Обзор литера гуры
1.1 Метаболизм трития и его соединений
1.1.1 Физико-химические свойства трития
1.1.2 Источники трития
1.1.3 Метаболизм трития и его соединений
1.2 Экспериментальные исследования биологических эффектов трития и его соединений
1.2.1 Зависимость биологических эффектов от дозы и мощности дозы бета-излучения трития
1.2.2 Относительная биологическая эффективность трития
1.3 Действие бета-излучения трития на организм человека
1.3.1 Цитогенетические эффекты в лимфоцитах периферической крови человека
1.3.2 Эпидемиологические исследования '
2 Материалы и методы
2.1 Характеристика групп обследования
2.1.1 Формирование когорты профессионалов-атомщиков, подвергавшихся действию бета-излучения трития и его соединений, и контрольной когорты для цитогенетического анализа
2.1.2 Реконструкция поглощенных доз профессионалов расчетными методами на основе данных дозиметрии
2.1.3 Характеристика обследуемой группы профессионалов и контрольной группы
2.2 Методики проведения цитогенетического анализа
2.2.1 Культивирование лимфоцитов и приготовление препаратов хромосом
2.2.2 Анализ нестабильных хромосомных аберраций
2.2.3 Анализ стабильных хромосомных аберраций
2.3 Схемы радиобиологических экспериментов
3 Результаты
3.1 Результаты цитогенетического исследования когорты профессионаловатомщиков, подвергавшихся действию бета-излучения трития, и контрольной когорты
3.1.1 Анализ нестабильных хромосомных аберраций
3.1.2 Анализ стабильных хромосомных аберраций
3.2 Получение калибровочной кривой доза-эффект для частоты хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови человека при действии бетаизлучения оксида трития
3.2.1 Результаты предварительного этапа радиобиологического эксперимента
3.2.2 Построение калибровочных кривых «доза-эффект»
3.3 Оценка относительной биологической эффективности (ОБЭ) бетаизлучения НТО
3.4 Реконструкция поглощенных доз профессионалов - атомщиков по частоте стабильных хромосомных аберраций (транслокаций) в лимфоцитах периферической крови
4 Обсуждение
5 Выводы
Введение к работе
Актуальность темы.
Тритий является одним из радиобиологически значимых радионуклидов, поступающих в окружающую среду из природных и техногенных источников. Значительное увеличение содержания трития в окружающей среде обусловлено развитием ядерной индустрии, интенсификацией работ по созданию термоядерного реактора (международная программа ИТЭР) и перспективами развития термоядерной энергетики. С вводом в строй энергетических термоядерных реакторов, содержание трития на единицу тепловой мощности в 104-105 раз превысит аналогичный показатель для реакторов деления. В связи с этим изучение биологических эффектов действия трития и его относительной биологической эффективности является актуальной задачей радиобиологии и имеет большое значение для радиационной безопасности атомной отрасли.
Действие трития и его соединений на биологические молекулы характеризуется рядом особенностей. Тритий способен включаться в состав биологически активных молекул, способен замещать водород в ДНК хромосом, что может привести к увеличению периода его полувыведения и возрастанию риска отдаленных последствий, в том числе, канцерогенного риска. Радиобиологический эффект действия бета-излучения трития показан преимущественно в экспериментах на животных in vivo и клетках человека in vitro. Последствия действия бета-излучения" трития непосредственно на организм человека, в частности на геном изучены недостаточно.
Группа специалистов РФЯЦ-ВНИИЭФ в процессе работы подвергалась воздействию бета-излучения трития на протяжении длительного времени. Наибольшему радиационному риску были подвержены профессионалы-атомщики, которые начинали работу на предприятиях ядерного комплекса в 50-е годы и неоднократно находились в условиях повышенного техногенного радиационного фона в период отсутствия индивидуального дозиметрического контроля. Уникальность этой группы заключается в том, что в других странах нет такого количества людей, работавших с одним видом ионизирующих излучений, наблюдение за которыми возможно в течение нескольких десятков лет. Численность этой группы в настоящее время заметно уменьшается, а сведения об индивидуальных поглощенных дозах подчас отсутствуют или не являются достоверными.
Поэтом}' оценка состояния генома персонала предприятий ядерного оружейного комплекса, работавших с тритием, а также реконструкция поглощенных доз с помощью методов биологической дозиметрии по частоте стабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови являются крайне актуальными в настоящее время.
Цель и задачи исследования Основной целью настоящей работы было изучение отдаленных эффектов действия бета-излучения трития на геном человека.
Задачи исследования состояли в следующем:
1.Определить уровень нестабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови профессионалов-атомщиков.
2. Определить уровень стабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови профессионалов-атомщиков с помощью FISH метода.
3. Провести экспериментальное исследование дозовой зависимости действия бета-излучения трития in vitro и построить калибровочные кривые доза-эффект для частоты нестабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови при разных условиях облучения.
4.Определить значение относительной биологической эффективности (ОБЭ) бета-излучения трития по сравнению с гамма-излучением Со по частоте нестабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови применительно к конкретным условиям исследования.
5. Провести реконструкцию поглощенных доз у профессионаловатомщиков с помощью метода биологической дозиметрии по частоте стабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови.
Научная новизна полученных результатов Впервые проведено цитогенетическое обследование, включающее анализ стабильных и нестабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови, представительной когорты профессионаловатомщиков, работавших с тритием.
Для изучения особенностей биологического действия бета-излучения трития спустя десятилетия после воздействия, результаты цитогенетического исследования тритиевой когорты сравнили с результатами, полученными при обследовании сотрудников РФЯЦ-ВНИИЭФ, подвергавшихся действию главным образом внешнего гамма-нейтронного излучения.
Впервые проведена реконструкция поглощенных доз по частоте стабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах крови в группе профессионалов-атомщиков, работавших с тритием 40 и более лет тому назад.
Научно-практическая значимость работы Показана информативность и значимость анализа стабильных и нестабильных хромосомных аберраций для регистрации радиационного поражения при воздействии бета-излучения трития в отдаленные сроки.
Определена целесообразность использования анализа хромосомных аберраций при обследовании профессионалов-атомщиков с целью формирования групп риска возникновения различных заболеваний, в том числе, онкологических.
Полученные коэффициенты относительной биологической эффективности в совокупности с методами физической дозиметрии позволяют увеличить надежность и точность определения уровня радиационного поражения организма при нештатных ситуациях.
Положение, выносимое на защиту: Частота стабильных и нестабильных хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови профессионалов-атомщиков, работавших с тритием и его соединениями, обследованных через 40-50 лет с момента начала работы в условиях радиационно-опасного производства, достоверно превышает контрольный уровень, причем радиационное поражение генома клеток крови профессионалов-атомщиков, работавших с тритием, более чем в 3 раза превышает поражение генома после действия внешнего гамманейтронного излучения в отдаленные сроки после хронического воздействия при той же дозе.
1 Обзор литературы
