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

Учитывая все вышеизложенное, можно предположить, что в условиях длительного воздействия низких доз радиации у детей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, а наиболее выражено эти процессы наблюдаются в группе детей, подвергшихся внутриутробному облучению во время Чернобыльской аварии, к спонтанным повреждениям ДНК, возникающих в профелирующих клетках при молекулярно-генетических процессах транскрипции, трансляции, репликации и т.д., добавляются радиационно-индуцированные повреждения. Нерепарированные повреждения реализуются либо в хромосомные аберрации, либо остаются в виде потенциальных повреждений, часть из которых могут быть долгоживущими и, как отмечено в работе (Сусков и соавт., 2006 ), долгоживущие потенциальные повреждения могут служить исходным материалом для геномной нестабильности, которая, по мнению многих исследователей, может лежать в основе развития не только радиационного канцерогенеза, но и в развитии отдаленных неканцерогенных соматических заболеваний (Пелевина и соавт., 2006).

Результаты сопоставления наблюдаемых цитогенетических эффектов с данными медицинских обследований состояния здоровья исследуемой когорты лиц Михайлова Г.Ф. «Анализ результатов цитогенетических исследований населения, проживающего на радиоактивно-загрязненных территориях после Чернобыльской аварии» 03.00.01 - радиобиология, автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук, Обнинск - 2007.

Изучение частоты нестабильных хромосомных аберраций у лиц с выявленной патологией щитовидной железы. Исследование выполнено на образцах периферической крови 472 жителей различных районов Калужской и Орловской обл., загрязненных радионуклидами вследствие Чернобыльской аварии. В Калужской обл. УЗИ щитовидной железы было выполнено у 224 человек, из них не обнаружено отклонений от нормы у 175 (78%) человек. Различные формы патологий выявлены у 49 (22%) человек. Средний возраст лиц в группе на момент обследования составлял 15 лет, с вариацией от 11 до 31 года. В Орловской обл. группа из 248 человек для цитогенетического обследования формировалась по методике эпидемиологического исследования - case-control, при этом 121 человек из числа обследованных с помощью УЗИ имели узловые новообразования в щитовидной железе. Каждому случаю с патологией щитовидной железы были подобраны 1-2 лица без патологии щитовидной железы сходного возраста, пола и места жительства, которые и составили остальные 127 человек. Средний возраст жителей на момент обследования составлял 21 год, с вариацией от 15 до 27 лет. Был проведен сравнительный анализ частоты хромосомных аберраций у лиц без патологии щитовидной железы и с узловыми новообразованиями. Статистически значимой зависимости между величиной хромосомных аберраций и заболеваниями щитовидной железы не выявлено при обследовании в обеих областях (p>0,05, t-критерий). При этом следует отметить, что для средней суммарной частоты дицентриков и центрических колец в группе с патологией щитовидной железы в Орловской обл. наблюдался более выраженный цитогенетический эффект: 0,130,01 и 0,110,01, соответственно. У жителей Калужской обл. эффект был противоположный, т.е. в группе с патологией щитовидной железы частота дицентриков и центрических колец была достоверно ниже по сравнению с группой с нормальной щитовидной железой. Возможно, это объясняется тем, что лица с нормальной щитовидной железой проживают в более радиационно-загрязненных деревнях.

Был также проведен анализ зависимости относительной доли выявленных патологий щитовидной железы от частоты аберраций хромосомного типа в лимфоцитах периферической крови. Для этого группы обследованных ранжировались по индивидуальной частоте аберраций хромосом и подразделялись на две подгруппы: с «низким» (0-50% процентиль) и «высоким» (50-100% процентиль) уровнем хромосомных аберраций. Доля выявленных патологий щитовидной железы в подгруппе вычислялась как отношение числа патологий к числу обследованных в подгруппе. Было установлено, что для обеих областей процент лиц с заболеванием щитовидной железы был выше в группе «высокий» уровень цитогенетических нарушений. Наиболее выражено это проявлялось в группе лиц, облучившихся внутриутробно во время аварии на ЧАЭС и проживающих в Орловской обл.: 66,7% и 31,8%, соответственно.

Изучение частоты нестабильных хромосомных аберраций у лиц с гинекологической патологией. В 2003 г. было проведено цитогенетическое обследование 62 женщин репродуктивного возраста (28-46 лет), проживающих на радиоактивно-загрязненных территориях Брянской обл. Обследованная группа состояла из 2-х подгрупп: 23 женщины с доброкачественными гинекологическими опухолями и 39 клинически здоровых женщин. Контрольную группу составили женщины соответствующего возраста, проживающие на незагрязненных территориях Брянской обл. и обследованные в 1993 г. В группе клинически здоровых женщин все цитогенетические показатели были на уровне контрольных значений (в пределах ошибки). В группе женщин с доброкачественными гинекологическими опухолями частота аберраций хромосомного типа была выше контрольной величины: 0,350,05 и 0,250,04, соответственно. При этом суммарная частота дицентриков и центрических колец достоверно превышала (p<0,05, t-критерий) аналогичный показатель в группе клинически здоровых женщин (0,130,03 и 0,040,01, соответственно) в 3 раза и контрольную величину в 2 раза. Почти половина обследованных женщин (44%) из группы с доброкачественными гинекологическими опухолями являются носителями аберраций-маркеров, а в группе клинически здоровых женщин - только 13%. В таблице 7 приведены результаты анализа зависимости относительной доли женщин с выявленными доброкачественными гинекологическими опухолями от частоты аберраций хромосомного типа в лимфоцитах периферической крови. Для этого группа обследованных (женщины с доброкачественными гинекологическими опухолями и клинически здоровые) ранжировалась по индивидуальной частоте аберраций хромосом и подразделялась на две подгруппы: с «низким» (0-50% процентиль) и «высоким» (50-100% процентиль) уровнем хромосомных аберраций.

Таблица 7. Соотношение частоты хромосомных аберраций (на 100 клеток) и доброкачественных гинекологических заболеваний в группе обследованных женщин Брянской обл. в зависимости от уровня аберраций хромосом

*- без учета аномальных моноцентриков

Таким образом, количество женщин с заболеваниями доброкачественными гинекологическими опухолями больше на 50% в подгруппе с «высоким» уровнем аберраций, чем в подгруппе с «низким» уровнем хромосомных аберраций. В данном исследовании, как было показано ранее, у женщин с доброкачественными гинекологическими опухолями значительно повышена частота дицентриков и центрических колец - аберраций-маркеров радиационного воздействия, что может служить косвенным доказательством связи данной патологии с радиационным фактором.

Анализ взаимосвязи цитогенетических нарушений и выявленных соматических заболеваний. В период 1990-2003 гг. было проведено цитогенетическое обследование 407 жителей Жиздринского р-на Калужской обл. За тот же период времени были проанализированы выявленные в данной группе заболевания, которые потенциально могли бы коррелировать с повышенным уровнем хромосомных аберраций в лимфоцитах крови. Был проведен статистический анализ соотношения частоты хромосомных аберраций с выявленной заболеваемостью. Выявленные заболевания в группе за период 1990-2003 гг. были классифицированы в соответствии с МКБ (таблица 8).

Таблица 8. Классификация различных заболеваний, выявленных за период цитогенетического наблюдения 1990-2003гг.

* - при наличии более одного заболевания один человек может учитываться более чем в одном классе

Для статистического анализа был выбран метод оценки частоты заболеваний в 3 подгруппах, состав которых определялся индивидуальным значением частоты аберраций хромосомного типа. Во всей обследованной группе эта частота варьировалась от 0 до 2 аберраций/100 клеток. На основании рассчитанного распределения по данной частоте были оценены 33% и 66% процентили, необходимые для определения состава 3-х подгрупп. Указанные величины составили 0,20 и 0,50 аберраций/100 клеток, соответственно.

Для обследованной когорты не было обнаружено значимой взаимосвязи между частотой аберраций хромосомного типа (суммарная частота ацентриков, дицентриков и центрических колец) и заболеваемостью как для всех видов заболеваний, так и для отдельных их видов (p>0,05, t-критерий).

Дополнительно была проанализирована подгруппа из 120 человек, облучившихся внутриутробно во время аварии на ЧАЭС. В таблице 9 представлена классификация различных заболеваний, выявленные за период цитогенетического наблюдения 1990-2003 гг. для данной подгруппы.

В связи с тем, что группа была небольшая, для статистического анализа был выбран метод оценки частоты заболеваний в 2-х подгруппах, состав которых определялся значением индивидуальной частоты аберраций хромосомного типа.

Для обследованной группы лиц, облучившихся во время аварии внутриутробно, не было выявлено значимой взаимосвязи между частотой аберраций хромосомного типа (суммарная частота ацентриков, дицентриков и центрических колец) и общего количества заболеваний, а из отдельных их форм - для болезней эндокринной системы (эндемических), болезней крови и кроветворных органов, включая болезни кровообращения (p>0,05, t-критерий). Однако для болезней органов пищеварения процент лиц с заболеванием оказался выше почти в 3 раза в группе лиц с «высоким» уровенем хромосомных аберраций. Различия между числом заболевших с «низким» уровнем хромосомных аберраций и «высоким» являлись достоверными при 1% уровне значимости (t-критерий).

Таблица 9. Классификация различных заболеваний, выявленных за период цитогенетического наблюдения 1990-2003 гг. для лиц, облучившихся внутриутробно во время аварии на ЧАЭС

*- при наличии более одного заболевания один человек может учитываться более чем в одном классе.

Анализ взаимосвязи цитогенетических нарушений и выявленных заболеваний органов дыхания в группах детей, облучившихся во время Чернобыльской аварии в период внутриутробного развития и постнатально. Из цитогенетически обследованных 407 жителей Жиздринского р-на Калужской обл. были сформированы 2 подгруппы детей и подростков, наиболее систематически посещавших врача в период 1986-2003 гг., для анализа взаимосвязи цитогенетических нарушений и выявленных заболеваний органов дыхания: ОРВИ, ангины, бронхиты, тонзилиты, лимфодениты. В I подгруппу вошло 108 детей облучившихся неонатально, во II - 76 детей, облучившихся во время Чернобыльской аварии в период внутриутробного развития (таблица 10).

Из представленных данных видно, что средняя частота заболеваний органов дыхания за период 1986-2003 гг. в пересчете на человека в группе детей, облучившихся во время Чернобыльской аварии в период внутриутробного развития достоверно выше, чем в группе облучившихся неонатально (p<0,05, t-критерий). Также достоверно выше в группе внутриутробно облучившихся и средняя частота аберраций хромосомного типа: 0,38±0,02 и 0,22±0,02 (p<0,05, t-критерий), соответственно.

Таблица 10. Средняя частота аберраций хромосомного типа и выявленных заболеваний органов дыхания в период 1986-2003 гг. в группах детей, облучившихся во время Чернобыльской аварии в период внутриутробного развития и постнатально.

Таким образом, проведенный комплексный факторный анализ результатов медицинских осмотров и цитогенетических обследований детей и подростков, подвергающихся хроническому воздействию малых доз радиации в загрязненных районах Калужской обл. после аварии на ЧАЭС, показывает, что у детей, подвергшихся во время аварии на ЧАЭС внутриутробному облучению, с «высоким» уровнем хромосомных аберраций почти в 3 раза увеличивается риск заболевания органов пищеварения. Частота заболеваний органов дыхания в данной группе детей достоверно выше, чем у детей облучившихся неонатально.

Выводы

При популяционно-цитогенетическом обследовании детей и подростков, проживающих в течение 17 лет на радиоактивно загрязненных территориях Брянской, Калужской и Орловской обл. после аварии на Чернобыльской АЭС, выявлена достоверно повышенная (в 2-3 раза) частота нестабильных и стабильных хромосомных аберраций по сравнению с контрольным уровнем. При динамическом цитогенетическом обследовании в течение 17 лет после аварии детей и подростков Калужской обл. установлено, что достоверно повышенный (в 2-5 раз) по сравнению с контрольным, уровень дицентриков и центрических колец - маркерных аберраций радиационного воздействия, сохраняется на протяжении всего периода наблюдения без какой-либо тенденции к их снижению.

У детей, облучившихся внутриутробно во время аварии на ЧАЭС и проживающих в последствии на территориях Брянской, Калужской и Орловской обл. с различной плотностью радиоактивного загрязнения 137Cs, выявлен еще более повышенный уровень нестабильных и стабильных хромосомных аберраций, при этом, суммарная частота дицентриков и центрических колец достоверно превышает контрольный уровень в 3 - 6 раз.

Не обнаружено какой-либо зависимости цитогенетических нарушений от уровня загрязнения радионуклидами 137Cs мест проживания обследуемых лиц в диапазоне от 20 до 1100 кБк/м2. Однако у детей, облучившихся внутриутробно во время аварии на Чернобыльской АЭС и впоследствии проживающих на радиоактивно-загрязненных территориях, наблюдается определенная дозовая зависимость выхода аберраций хромосомного типа, а также суммарной частоты дицентриков и центрических колец от средней индивидуальной накопленной эффективной дозы внешнего и внутреннего облучения в диапазоне доз 7,4 - 14,6 мЗв.

Обнаружены различия в уровне цитогенетических нарушений при внутриутробном облучении в зависимости от стадии эмбрионального развития - наибольшая частота аберраций хромосомного типа, а также суммарная частота дицентриков и центрических колец, наблюдается при облучении в I-ом гестационном периоде развития плода (0 - 8 недель). Все 100% детей, облучившихся в период аварии на I-ой стадии гестационного периода, оказались «носителями» стабильных аберраций.

Сравнительный анализ результатов медицинских осмотров и цитогенетических обследований детей и подростков, подвергающихся хроническому воздействию малых доз радиации в загрязненных районах Калужской обл. после аварии на ЧАЭС, в целом не выявил достоверной взаимосвязи между частотой хромосомных аберраций и заболеваемостью, как для суммы всех видов заболеваний, наблюдаемых в обследованной когорте, так и для отдельных их форм. Тем не менее, прослеживалась определенная тенденция такой взаимосвязи в группах лиц с повышенным уровнем аберраций хромосомного типа с заболеваемостью щитовидной железы. Наиболее четко это проявлялось в группе детей, облучившихся во время аварии на ЧАЭС внутриутробно: количество лиц с патологией щитовидной железы в подгруппе с повышенным уровенем аберраций хромосомного типа было больше на 44% в Калужской обл. и в 2 раза - в Орловской обл. по сравнению с подгруппой с низким уровнем цитогенетических нарушений. Выявлена аналогичная тенденция взаимосвязи цитогенетических нарушений с доброкачественными гинекологическими заболеваниями: в подгруппе женщин с повышенным уровенем аберраций хромосомного типа частота этих заболеваний была выше, чем у женщин с низкий уровнем аберраций. Учитывая, что у женщин с доброкачественными гинекологическими опухолями достоверно (по сравнению с практически здоровыми женщинами) была выше частота дицентриков и центрических колец - аберраций-маркеров радиационного воздействия, последнее может служить определенным доказательством связи наблюдаемой патологии с воздействием радиационного фактора. Достоверно взаимосвязь цитогенетических нарушений с некоторыми формами общесоматической патологии проявлялась у детей, облучившихся внутриутробно во время аварии на ЧАЭС. Так, у детей с повышенным уровнем хромосомных аберраций в 3 раза чаще встречались заболевания органов пищеварения и в 2 раза органов дыхания.

Практические рекомендации

1. Продолжать мониторинг состояния здоровья детского населения, подвергшегося воздействию радиации, придерживаясь когортного принципа.

2. Проводить эпидемиологические исследования для оценки состояния здоровья различных возрастных категорий пострадавших детей.

3. Развивать поисковые и прикладные научные исследования для дальнейшего изучения новых подходов в диагностике, профилактике и лечении болезней, связанных с воздействием малых доз ионизирующей радиации.

4. Уделить особое внимание молекулярно-генетическим исследованиям и определить насколько изменения в геноме могут вызвать заболеваемость у потомства.

5. В целом, анализ полученных результатов многолетнего цитогенетического мониторинга населения, постоянно проживающего на загрязненных радионуклидами территориях после аварии на ЧАЭС свидетельствует о том, что наиболее пострадавшей при аварии когортой населения являются дети, из которых наиболее критической группой, требующей постоянного медицинского наблюдения, являются те, кто подвергся внутриутробному облучению во время аварии.

6. Систематические обследования населения в загрязненных районах позволяют выявить людей с повышенной частотой структурных мутаций в соматических клетках и на этой основе формировать группы повышенного канцерогенного риска, подлежащие постоянному диспансерному наблюдению.

Приложение 1

Единицы измерения для ионизирующего излучения.

Малыми обычно считаются: разовая эквивалентная доза до 0,1 Зв (10 сЗв или 100 мЗв) или 10 бэр; поглощенная доза до 0,1 Гр (10 сГр или 100 мГр) или 10 рад. Малыми (низкими) мощностями доз (доза за единицу времени) обычно считается эффективная эквивалентная доза до 0,1 Зв/год (100 мЗв/год), что примерно соответствует экспозиционной дозе 750 мкР/час.

Список литературы

1. Институт проблем безопасного развития атомной энергетики www.ibrae.ac.ru

2. Краткая ежегодная справка о радиационной обстановке на территории Российской Федерации в 2006 году. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. www.meteorf.ru

3. Материалы Международной конференции «Двадцать лет Чернобыльской катастрофы. Взгляд в будущее.» г. Киев, Украина, 24-26 апреля 2006г.

4. Академик РАН Ю. А. Израэль. Радиоактивное загрязнение природных сред в результате аварии на Чернобыльской атомной станции (к 20-летию аварии). Москва, изд-во «Комтехпринт», 2006г.

5. 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».

6. Российский национальный доклад «20 лет Чернобыльской катастрофы».

7. Яблоков А.В. «Миф о безопасности малых доз радиации: Атомная мифология.» - М.: Центр экологической политики России, ООО «Проект-Ф», 2002.

8. Материалы 4-й Международной конференции "Дети Чернобыля - медицинские последствия и социально-психологическая реабилитация" 2-6 июня 2003 года, Киев, Украина

9. 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.

10. 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.

11. Севанькаев А.В., Замулаева И.А., Михайлова Г.Ф., Хвостунов И.К., Смирнова С.Г., Орлова Н.В., Омарасхабов Н.О., Саенко А.С.. Повышение частоты генных и структурных соматических мутаций у лиц, подвергшихся радиационному воздействию in utero в результате Чернобыльской аварии// Материалы Международной конференции «Чернобыль 20 лет спустя» 19-21 апреля, 2006. - Минск, Беларусь - С.114.

12. Михайлова Г.Ф. «Анализ результатов цитогенетических исследований населения, проживающего на радиоактивно-загрязненных территориях после Чернобыльской аварии» 03.00.01 - радиобиология, автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук, Обнинск - 2007.

Страницы: 1, 2, 3, 4