Анализ результатов цитогенетических исследований населения, проживающего на радиоактивно-загрязненных территориях после Чернобыльской аварии

Рисунок 2. Пути и последствия облучения людей от радиоактивных выбросов в окружающую среду. Яблоков А.В. «Миф о безопасности малых доз радиации: Атомная мифология.» - М.: Центр экологической политики России, ООО «Проект-Ф», 2002.

Различные ранние последствия часто объединяют общим термином «детерминированные» эффекты. Они всегда обусловливаются гибелью большого числа клеток какого-то важного, критического органа -- костного мозга, кишечника, семенников, кожи. Они обязательно возникают при достижении определенной достаточно большой, пороговой дозы (не менее 0,25 Гр). С ростом дозы тяжесть заболевания увеличивается, так как увеличивается число погибающих клеток. При дозах, находящихся ниже порогового значения, происходит лишь кратковременная убыль клеток в пределах, имеющих место и в нормальной жизнедеятельности; поэтому она воспринимается как естественный процесс и быстро компенсируется новыми, полноценными клетками.

К отдаленным «стохастическим» радиологическим последствиям относятся злокачественные новообразования и наследственные заболевания. В отличие от ранних, детерминированных эффектов, отдаленные последствия могут возникнуть в результате изменений одной клетки. Теоретически они не имеют дозового порога. Если изменения произошли в соматических клетках, то по истечении определенного срока у этого облученного индивидуума может возникнуть рак или лейкоз. Если такие изменения произошли в половых клетках облученного лица, то можно ожидать развития наследственных заболеваний или врожденных уродств у его потомства. С увеличением дозы нарастает только вероятность стохастических эффектов, а не тяжесть заболевания. При этом радиационно-индуцированный рак ничем не отличается от спонтанного, что очень важно учитывать для правильной оценки реальных стохастических последствий аварийного облучения.

Практически сразу после аварии Министерство здравоохранения СССР выделило в качестве одной из приоритетных задач -- регистрацию пострадавших и последующее непрерывное наблюдение за состоянием их здоровья. 23 июня 1986г. в Медицинском радиологическом научном центре (г. Обнинск) был создан Всесоюзный распределенный регистр лиц, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии. До 1991г. он содержал информацию в отношении 659 300 человек. После распада СССР в 1991г. такая работа была продолжена раздельно в Белоруссии, России и на Украине.

Решением Правительства Российской Федерации от 22 сентября 1993 года на базе Всесоюзного регистра организован Российский государственный медико-дозиметрический регистр (РГМДР), в котором проводится обязательная регистрация и постоянное наблюдение за состоянием здоровья четырех групп первоочередного учета:

-- участников ликвидации последствий аварии (ликвидаторов);

-- лиц, эвакуированных из наиболее загрязненных районов;

-- лиц, проживающих на наблюдаемых территориях (зона отселения и зона с правом на отселение);

-- детей, родившихся после аварии у лиц, включенных в группы 1-3.

К настоящему времени в РГМДР зарегистрировано около 615 тыс. граждан РФ, подвергшихся облучению, в том числе 186,4 тыс. ликвидаторов из большинства регионов России, около 10 тыс. эвакуированных, 368 тыс. проживающих (проживавших) на наиболее загрязненных территориях Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областей, 35,5 тыс. детей ликвидаторов и 15,1 тыс. отселенных лиц. С. П. Ярмоненко «Медицинские последствия аварии на Чернобыльской АЭС» Аналитический обзор экспертных материалов за 20 лет, прошедших после аварии. Специальное приложение к журналу «Медицинская радиология и радиационная безопасность».

Распределение населения по зонам радиоактивного загрязнения, а также распределение населения, проживающего в зонах загрязнения, по средним годовым эффективным дозам, представлено в таблицах 3 и 4 соответственно.

Таблица 3 Российский национальный доклад «20 лет Чернобыльской катастрофы»..

Таблица 4. Распределение населения (тыс. чел.), проживающего в зонах загрязнения по средним годовым эффективным дозам. Институт проблем безопасного развития атомной энергетики www.ibrae.ac.ru

Материалы и методы цитогенетических исследований

В биоиндикации радиационного воздействия нашли широкое применение цитогенетические методы исследования. Культура лимфоцитов человека является одной из обязательных тест-систем при оценке влияния мутагенных факторов окружающей среды. Одним из достоинств этой тест-системы является то, что по наблюдаемым типам аберраций можно достаточно определенно идентифицировать тип мутагенного воздействия. Так, наличие в спектре наблюдаемых аберраций повышенного уровня дицентриков и центрических колец однозначно свидетельствует о радиационной природе мутагена. Повышенный же уровень аберраций хроматидного типа может свидетельствовать о химической или вирусной природе мутагена. Использование цитогенетического метода в популяционных исследованиях позволяет выявлять лиц с повышенным уровнем хромосомных аберраций, в особенности, долгоживущих стабильных аберраций, являющихся потенциальным источником малигнизации клеток. Следовательно, индивидуальные цитогенетические показатели могут служить объективным основанием для формирования групп повышенного риска с целью последующего углубленного медицинского наблюдения.

Материалом для исследования являются клетки периферической крови контрольных доноров, и лиц, подвергшихся действию ионизирующего излучения вследствие аварии на ЧАЭС.

На протяжении 15 лет после аварии на ЧАЭС проводились цитогенетические обследования групп взрослого и детского населения, проживающего на загрязненных радионуклидами территориях Брянской, Калужской и Орловской обл. В течение данного периода авторами изученных мною статей всего было обследовано рутинным цитогенетическим методом 289 взрослых в возрасте 20 - 70 лет на момент обследования и 2355 детей и подростков в возрасте 1 - 18 лет на момент обследования, из них 60 детей и подростков было обследовано дополнительно методом FISH. В качестве контрольных групп было обследовано рутинным цитогенетическим методом 99 взрослых и 142 детей и подростков, проживающих на незагрязненных территориях Брянской и Калужской обл.

Использовался стандартный метафазный метод учета аберраций хромосом без кариотипирования. Данный метод позволяет производить достаточно полную и точную оценку основных количественных и качественных закономерностей радиационного повреждения генетических структур соматических клеток человека.

Анализировали все виды аберраций хромосом, распознаваемых без кариотипирования. Из аберраций хромосомного типа - ацентрические фрагменты (парные и точковые), центрические кольца и дицентрики. Анализ дицентриков успешно применяется при определении дозы облучения в ранние сроки, с увеличением пострадиационного периода неопределенность оценок возрастает. Стандартный метод метафазного анализа, т.е. без кариотипирования, позволяет регистрировать и определенную часть стабильных аберраций. Это, так называемые, аномальные моноцентрики, являющиеся в подавляющем большинстве случаев результатом реципрокной транслокации. Из аберраций хроматидного типа учитывали ацентрическое фрагменты (одиночные и парные) и обменные аберрации (в целом). Анализ стабильных хромосомных аберраций (транслокаций) с помощью метода FISH - более перспективный метод, можно использовать спустя годы после воздействия.

Анализ результатов цитогенетических исследований населения, проживающего на радиоактивно-загрязненных территориях после аварии на ЧАЭС

Частота нестабильных хромосомных аберраций в контрольной группе взрослых лиц. В 1993г. было проведено цитогенетическое обследование 99 человек в возрасте 20-65 лет, проживающих на незагрязненных радионуклидами территориях Почепского р-на Брянской обл. В обследованной группе не наблюдалось какой-либо возрастной зависимости индивидуальной частоты аберраций хромосомного типа, а также индивидуальной суммарной частоты аберраций хромосомного и хроматидного типа. Среднегрупповые частоты отдельных типов аберраций хромосом для мужчин и женщин совпадали в пределах ошибки. Средняя частота аберраций хромосомного и хроматидного типа составляет 0,290,03 и 0,360,03 (на 100 клеток), соответственно. Средняя суммарная частота дицентриков и центрических колец - аберраций-маркеров радиационного воздействия - 0,060,01 (на 100 клеток).

Частота нестабильных хромосомных аберраций в контрольной группе детей и подростков. Цитогенетическое обследование детей и подростков в возрасте 7 - 17 лет на момент исследования, проживающих на незагрязненных радионуклидами территориях проводилось дважды: в 1993г. в Почепском р-не Брянской обл. и, через 11 лет, в 2004г. в Бобынинском р-не Калужской обл. Поскольку обе обследованные группы детей были однородны, распределения аберраций хромосомного типа в них соответствовали Пуассоновскому и достоверно не отличались друг от друга, то для дальнейших сравнений эти две контрольные группы были объединены в одну. Таким образом, средняя частота аберраций хромосомного и хроматидного типа составила - 0,120,01 и 0,240,01 (на 100 клеток), соответственно. Средняя суммарная частота дицентриков и центрических колец - 0,030,01 (на 100 клеток). Отношение количества аберраций хромосомного типа к хроматидному соответствовало классическому представлению о спонтанном мутагенезе у человека и составляло 1:2. Каких либо достоверных различий по полу также не обнаружено Севанькаев А.В., Эрнестова Л.С., Потетня О.И., Голуб Е.В., Михайлова Г.Ф., Хвостунов И.К., Семенова Т.Г., Шепель Н.Н., Цепенко В.В. Оценка цитогенетических эффектов низких доз радиации у населения, проживающего на радиоактивно загрязненных территориях после Чернобыльской аварии// Труды Международного экологического конгресса «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности», 14-16 июня 2000. - Санкт-Петербург: Балтийский государственный технический университет, 2000. - Т.2. - С.314-316. .

Исследование частоты нестабильных хромосомных аберраций у взрослого населения, проживающего в загрязненных радионуклидами районах Брянской обл. В Брянской обл. цитогенетическое обследование взрослого населения проводилось в 1991- 1993гг. в 3-х районах: Злынковском, Гордеевском и Стародубском и в 2003г. в г. Клинцы. Численность обследованных групп варьировала от 62 до 96 человек. Наиболее высокие цитогенетические показатели наблюдались при обследовании в 1991 г. (через 5 лет после аварии) в Злынковском р-не, наиболее загрязненном (1080 кБк/м2): средняя частота аберраций хромосом (хромосомного и хроматидного типа) достоверно превышала контрольные значения (p<0,05, t-критерий) в 2,5 раза, а суммарная частота дицентриков и центрических колец - аберраций-маркеров радиационного воздействия - в 3,5 раза. В Гордеевском и Стародубском р-нах при обследовании в 1993г. средняя частота аберраций хромосомного типа в обследованных группах была повышена, но от контрольного значения достоверно не отличалась.

Исследование частоты нестабильных хромосомных аберраций у детей и подростков, проживающих в загрязненных радионуклидами районах Брянской обл. В Брянской обл. цитогенетическое обследование детей и подростков проводилось в 1991- 1993гг. в 4-х районах: Злынковском, Гордеевском, Клинцовском и Стародубском. Численность обследованных групп варьировала от 64 до 291 человека. Наиболее высокий уровень всех цитогенетических показателей наблюдался при обследовании в 1991г. (через 5 лет после аварии) у детей и подростков, проживающих в Злынковском р-не, наиболее загрязненном: средняя частота аберраций хромосомного типа достоверно превышала контрольные значения (p<0,05, t-критерий) в 4 раза, а суммарная частота дицентриков и центрических колец - в 6 раз. В Гордеевском, Клинцовском и Стародубском р-нах все цитогенетические показатели достоверно превышали контрольный уровень в 2-3 раза. Таким образом, проведенные в 1991-1993 гг. цитогенетические обследования детей и подростков, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях Брянской обл., позволили установить, что средняя частота нестабильных хромосомных аберраций достоверно превышает контрольный уровень во все сроки обследования и для всех обследованных районов. Не обнаружено связи цитогенетических нарушений с уровнем загрязненности радионуклидами 137Cs места проживания обследуемых. Севанькаев А.В., Эрнестова Л.С., Потетня О.И., Голуб Е.В., Михайлова Г.Ф., Хвостунов И.К., Семенова Т.Г., Шепель Н.Н., Цепенко В.В. Оценка цитогенетических эффектов низких доз радиации у населения, проживающего на радиоактивно загрязненных территориях после Чернобыльской аварии// Труды Международного экологического конгресса «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности», 14-16 июня 2000. - Санкт-Петербург: Балтийский государственный технический университет, 2000. - Т.2. - С.314-316.

Исследование частоты нестабильных хромосомных аберраций в группе детей и подростков, проживающих в загрязненных радионуклидами районах Калужской обл. Исследуемые группы включали детей и подростков, постоянно проживающих в Жиздринском и Ульяновском р-нах Калужской обл. В общей сложности обследовали 333 детей и подростков в Ульяновском и 525 - в Жиздринском р-не, всего 858 человек. За период наблюдения с 1989 по 2003 гг. в Ульяновском р-не было проведено последовательное цитогенетическое обследование 5 раз, в Жиздринском р-не - 9 раз. При этом часть детей и подростков попадали на повторное обследование от 2 до 6 раз. В Жиздринском р-не средняя частота нестабильных хромосомных аберраций хромосомного и хроматидного типа была достоверно выше контрольного уровня (p<0,05, t-критерий) во все сроки обследования. Частота аберраций хромосомного типа колебалась от 0,28 до 0,59 на 100 клеток, составляя в среднем за период наблюдения 0,400,01 на 100 клеток. Следует отметить, что частота радиационных маркерных аберраций (дицентриков и центрических колец) также практически во все сроки наблюдения превышала контрольный уровень (p<0,05, t-критерий) в 3 - 5 раз, варьируя в диапазоне 0,10 - 0,15 на 100 клеток. В Ульяновском р-не средняя частота нестабильных аберраций хромосомного и хроматидного типа была также достоверно выше контрольного уровня (p<0,05, t-критерий) во все сроки обследования. Частота аберраций хромосомного типа колебалась от 0,33 до 0,46 на 100 клеток, составляя в среднем за период наблюдения 0,390,02 на 100 клеток. Частота дицентриков и центрических колец также во все сроки наблюдения превышала контрольный уровень (p<0,05, t-критерий) в 2 - 4 раза, варьируя в диапазоне 0,06 - 0,13 на 100 клеток. Таким образом, проведенный в период 1989 - 2003 гг. цитогенетический мониторинг позволил установить, что средняя частота нестабильных аберраций хромосомного типа в лимфоцитах периферической крови детей и подростков, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях Калужской обл., достоверно превышала контрольный уровень без какой-либо тенденции к их снижению Потетня О.И, Михайлова Г.Ф., Голуб Е.В., Козлов В.М., Пятенко В.С., Севанькаев А.В., Боровикова М.П Динамика цитогенетических нарушений во времени у детей и подростков, проживающих в загрязненных радионуклидами районах Калужской области// Наследие Чернобыля: Материалы научно-практической конференции (под ред. В.А. Игнатова). - Калуга: “Облиздат”, 2001. - С.252..

Страницы: 1, 2, 3, 4