Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона Абильдинова Гульшара Жусуповна

Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона
<
Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Абильдинова Гульшара Жусуповна. Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона : диссертация ... доктора медицинских наук : 03.00.15 / Абильдинова Гульшара Жусуповна; [Место защиты: Российский университет дружбы народов].- Москва, 2003.- 260 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Обзор литературы 15

1.1. Структурные изменения хромосом - показатель мутагенного действия радиационных факторов окружающей среды 15

1.2. Особенности воздействия малых доз ионизирующей радиации на хромосомы человека 24

Глава 2 Материалы и методы 43

2.1. Радиоэкологическая ситуация территорий, пострадавших в результате ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне 43

2.2. Характеристика обследованных групп населения 53

2.3. Методы цитогенетического исследования 55

2.4. Анализ цитогенетических эффектов при у-облучении лимфоцитов периферической крови in vitro 62

2.5. Изучение образцов зубной эмали на основе проведения ЭПР-спектрометрии 63

2.6. Методы статического анализа 68

Результаты исследования и их обсуждение 72

Глава 3 Зависимость доза-эффект для хромосом при гамма - облучении60 Со 72

3.1. Зависимость частоты хромосомных аберраций от дозы при облучении in vitro 72

3.2. Математические уравнения регрессии 80

Глава 4 Изучение цитогенетических эффектов среди населения, проживающего в различных зонах радиационного риска 88

4.1. Частота и спектр спонтанных хромосомных аберраций 88

4.2. Изучение цитогенетических эффектов среди населения, проживающего в различных зонах радиационного риска 95

4.2.1. Частота аберрантных клеток и хромосомных аберраций у населения, проживающего в различных зонах радиационного риска 95

4.2.2. Анализ типов аберрантных клеток у населения, проживающего в различных зонах радиационного риска 109

4.2.3. Реконструкция эффективной дозы по цитогенетическим параметрам на момент исследования 125

4.3. Спектр хромосомных аберраций у сельских жителей в зависимости от времени проживания на территориях, прилегающих к СИП 132

Глава 5. Верификация индивидуальных доз облучения методами биологической дозиметрии и комплексная оценка генетических эффектов 140

5.1. Параллельное изучение частоты хромосомных аберраций и результатов ЭПР - спектрометрии эмали зуба 140

5.2 Изучение зависимости хромосомных аберраций от ЭПР - дозы 151

5.3 Радиационно -гигиенические и медико - демографические показатели в оценки общего состояния здоровья населения Семипалатинского региона 158

5.4 Оценка генетических последствий в результате хронического воздействия низких доз радиации на население Семипалатинского полигона 178

Заключение 186

Выводы 204

Список использованной литературы 207

Приложение А 246

Приложение В 248

Приложение С 251

Структурные изменения хромосом - показатель мутагенного действия радиационных факторов окружающей среды

Структурные изменения хромосом введены в экогенетическую практику как универсальный показатель мутагенного действия различных биологически активных факторов окружающей среды.

Что касается действия ионизирующего излучения на наследственные структуры клеток, то четко показана индукция мутации на всех уровнях организации наследственного материала: генном, хромосомном и геномном [25].

Установлено, что хромосомные и геномные мутации, возникающие как в соматических, так и в генеративных клетках, играют существенную роль в патологии человека, способствуют развитию синдромов лучевого поражения органов и тканей, а также раковых заболеваний. Мутации, возникающие в генеративных тканях, могут оказать влияние на развитие будущего организма и привести к различным эффектам: спонтанные аборты и мертворождения, ранняя детская смертность, врожденные пороки развития и другие [18,97,101].

Одним из подходов в оценке радиационных последствий является проведение биологической индикации радиационного воздействия, основанной на изучении цитогенетических эффектов в лимфоцитах периферической крови лиц, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения в различном диапазоне доз.

Культура лимфоцитов периферической крови человека представляет собой простую и вместе с тем уникальную по своим свойствам модель для проведения исследований по индуцированному мутагенезу. К числу основных достоинств этого метода относится: простота и доступность в получении исходного материала; высокая концентрация клеточной популяции (в 1 мл крови содержится 1 -3 106 малых лимфоцитов); лимфоциты крови распределены по всему телу и циркулируют во всех тканях;, в периферической крови лимфоциты находятся в стадии покоя Go, что обеспечивает естественную синхронизацию клеток перед началом культивирования. Невысокий спонтанный уровень аберраций хромосом в культуре лимфоцитов периферической крови здоровых доноров и высокая радиочувствительность позволяет достоверно регистрировать индуцированные хромосомные аберрации при очень низких дозах лучевого воздействия.

Специфические аберрации хромосом, индуцированные облучением в фазе Go, относятся к ранним внутриклеточным реакциям, поддаются количественному учету и подчиняются определенной дозовой зависимости [320, 208,227, 200, 289, 302, 247,138, 139].

Наиболее важным и ценным для радиационных цитогенетических исследований является то, что этот метод позволяет проводить экспериментальные исследования непосредственно на клетках человека. При других методиках приходится прибегать к вынужденной экстраполяции эффектов, изучаемых на модельных объектах, что всегда таит в себе определенные неточности.

Кроме того, данный метод в меньшей степени зависит от факторов, определяющих индивидуальные особенности организма. Близкая радиочувствительность хромосом лимфоцитов in vivo и in vitro позволяет, используя, стандартные калибровочные кривые доза-эффект по частоте аберраций хромосом, с достаточной степенью точности произвести расчет поглощенной дозы у пострадавшего.

Длительное сохранение циркулирующих лимфоцитов в кровяном русле дает возможность определения дозы в течение 4-6 недель после облучения [215, 8, 226, 311]. Несмотря на снижение числа клеток с аберрациями хромосом во времени, некоторая доля лимфоцитов обнаруживается спустя годы и десятилетия [211, 196], представляя своеобразный качественный индикатор имевшего место облучения.

У взрослого человека лимфоидная ткань составляет 2% от массы тела, 3% лимфоидных клеток находятся в циркуляции. Известно, что в сутки продуцируется около 109 «новых» лимфоцитов в тимусе и костном мозге, постоянно пополняющие лимфоидный пул. Лимфоциты мигрируют в селезенку, лимфатические узлы, некапсулированные лимфоидные ткани. В 1 мл крови содержится около 1 млн лимфоцитов, способных к трансформации при культивировании под действием различных митогенов.

По продолжительности жизни лимфоциты можно разделить на короткоживущие (1-Ю дней) и длительноживущие (более 1000 дней). [302] Продолжительность жизни длительноживущих лимфоцитов варьирует от 530 до 1600 дней. [229]. В циркулирующей крови доля короткоживущих лимфоцитов составляет примерно 10% по сравнению с 75% длительноживущих от общего количества лимфоцитов в организме человека. Кроме того, существуют доказательства, что определенная часть клеток может «переживать» в течение несколько десятилетий, не подвергаясь пролиферации и эти клетки можно считать клетками памяти (мемориальные клетки) [300]. Средний полупериод жизни лимфоцитов, несущих нестабильные аберрации, составляет около 3,5 лет, но может быть и дольше [100].

Повреждения хромосом относятся к ранним и биологически значимым внутриклеточным реакциям на ионизирующее излучение, которые поддаются точному количественному учету. Они обуславливают митотическую гибель клеток и могут служить индикатором тяжести радиационного поражения. Аберрации хромосом, индуцированные радиацией в лимфоцитах человека in vivo, в отличие от активно пролиферирующих тканей (костный мозг, кишечник), не элиминируются в организме длительное время, и их частота в течение 4 недель посіє облучения существенно не меняется. Это связано с тем, что большинство лимфоцитов находится в фазе Go, и в обычных условиях в периферической крови не делятся, и перед "стартом" в культуре популяция лимфоцитов является естественно синхронизированной. По данным литературы, лишь 0,06 - 0,3% свежевзятых лимфоцитов осуществляют синтез ДНК [215].

Известно, что наследственный материал человека представлен в ДНК, распределенный по дискретным «пакетам», именуемым хромосомами. Ионизирующая радиация, воздействуя на клетку, приводит к разрывам и другим изменениям структуры хромосом. В отношении образования аберраций хромосом до сих пор нет единой концепции. Уже более полвека в развитии теоретических аспектов хромосомного мутагенеза противостоят друг другу две концепции - о первичности разрывов и первичности обмена. На определенных этапах развития радиационной генетики каждая из вновь появляющихся гипотез опирается лишь на определенную группу фактов, но ни одна из них не в состоянии объяснить всю совокупность имеющего фактического материала.

Вскоре, после открытия мутагенного действия радиации Мёллером в 1927 году, появляются различные гипотезы для объяснений механизма возникновения аберраций хромосом. Впервые Стадлер (1928) и независимо от него Навашин (1931) [139] выдвинули фрагментационную гипотезу, согласно которой первичным событием при образовании аберраций под влиянием облучения является разрыв в хромосоме или хроматиде с образованием свободных концов, способных взаимодействовать как между собой, так и с другими, близко расположенными разорванными концами хромосом.

Фундаментальные исследования Ли Д.Е. [282,283, 99], а позднее в работах Тимофеева-Ресовского Н.В [165] и Циммера К.Г. [173] развили и внедрили теорию «мишени» и принцип попадания. Оба эти принципа дополнили фрагментационную гипотезу, став её основными положениями. В таком виде данная гипотеза быстро завоевала всеобщее признание и превратилась в классическую теорию образования аберраций хромосом, господствующую в радиобиологии на протяжении нескольких десятилей. Сторонники классической теории представляли себе возникновение аберраций в виде одномоментного акта, осуществляющегося на квантовом уровне. При построении первых биофизических моделей ядро клетки рассматривалось как однородная мишень, в которой возможно возникновение и взаимодействие первичных субповреждений [271, 272], приводящих к появлению обменов и разрывов.

Одновременно с фрагментационной теорией в начале 30-х годов Серебровский А.С. и Дубинин Н.П. [334, 155] предложили контактную гипотезу, в которой аберрации рассматриваются как следствие реализации повреждений, возникающих в участках спонтанных контактов хромосом. Авторы контактной гипотезы и вслед за ними Revell S.H. [316] рассматривают образование АХ как процесс, аналогичный кроссинговеру, это означает, что в основе образования обменных аберраций лежит механизм гомологичной рекомбинации [64].

Зависимость частоты хромосомных аберраций от дозы при облучении in vitro

Многолетние наземные и атмосферные испытания на СИП выдвинули на передний план комплекс первоочередных задач по изучению генетико-экологических аспектов состояния здоровья населения, подвергшегося радиационному воздействию. Важнейшим вопросом при оценке риска облучения человека является вопрос о дозах, полученных облученными людьми. Основным источником информации признана физическая дозиметрия, позволяющая получать сведения о виде ионизирующих излучений, мощности дозы, длительности облучения и распределении дозы в пространстве. Однако сведения о генетически значимой дозе, основанных на данных физической дозиметрии, в случаях крупномасштабных аварии, испытаний ядерного оружия не реальны, чаще всего ограничены.

На сегодняшний день одним из наиболее информативных и перспективных методов оценки поглощенной дозы является биологическая дозиметрия, базирующаяся на анализе частоты и спектра хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови облученных лиц [8., 17,19,139,234,247,268].

Опыт использования метода биологической дозиметрии, накопленный при обследовании более 1000 лиц во всем мире, показал его достаточную надежность, но в то же время выявил ряд ограничений [286]. Частота хромосомных аберраций является мерой поглощенной дозы в случае острого равномерного облучения с низкой ЛПЭ и при большой мощности дозы. Однако на практике такие ситуации встречаются довольно редко. Так, в результате Чернобыльской аварии ионизирующему облучению подверглись значительные контингента сотрудников ЧАЭС и лиц, принимавших участие в ликвидации последствий аварии, жители г. Припять и население, проживающее на радиоактивно загрязненных территориях. В подавляющем большинстве случаев эти люди подверглись фракционированному или пролонгированному облучению при малой мощности дозы и получили небольшие дозы облучения (до 30 сГр). Данные физической дозиметрии при этом для многих лиц отсутствуют. Реконструкция поглощенной дозы значительного контингента лиц была проведена с помощью метода биологической дозиметрии.

Кроме того, данный метод успешно был применен для оценки поглощенных доз у 110 человек, облучившихся вследствие радиационной аварии в Гойянии [313, 314].

С помощью этого метода возможно обнаружить эффект облучения, нижняя граница чувствительности метода составляет 0,05-0,1 Гр [154]. Однако необходимость подсчета большого количества клеток накладывает определенные практические и экономические ограничения.

Одним из основных преимуществ применения лимфоцитов для использования их в методах биологической дозиметрии является то, что эти клетки высоко чувствительны к действию мутагенных факторов, имеется четкая корреляция между цитогенетическими повреждениями и дозами облучения. Еще одно достоинство состоит в том, что не только типы, но и число индуцированных хромосомных аберраций имеют довольно близкое соответствие при идентичном облучении in vitro и in vivo, что позволяет рассматривать их как "малые дозиметры" со случайным распределением по всему телу [150, 127, 220,240, 204,320].

Вышеперечисленное имеет важное практическое значение, поскольку кривые зависимости выхода аберраций хромосом от дозы после облучения in vitro нашли широкое применение в качестве калибровочных стандартов для оценки средней поглощенной дозы при радиационных поражениях [126] и являются одними из основных показателей для оценки любой реакции организма на облучение. Изучение зависимости выхода хромосомных аберраций от дозы облучения, дает, прежде всего, полную картину количественных закономерностей радиационно-индуцированного процесса, что имеет значение для оценки эффектов облучения и для разработки биологической дозиметрии или индивидуального прогноза [17]. Принцип метода биологической дозиметрии основывается на получении калибровочных (дозовых) кривых частоты хромосомных аберраций при облучении in vitro лимфоцитов периферической крови человека и сопоставления наблюдаемого уровня хромосомных аберраций с дозовой кривой.

Необходимо подчеркнуть, что при построении калибровочных кривых следует придерживаться нескольких требований: 1) весьма важным является первичный материал, на основании которого производится оценка дозы облучения; 2) выбор соответствующей модели; 3) немаловажным фактором является равномерность облучения [150].

Обычно для оценки дозы по индуцированным хромосомным аберрациям используют эмпирические формулы [14], либо постоянно обновляемые калибровочные кривые, полученные на крови одного донора, либо постоянно обновляемые калибровочные кривые, основанные на результатах многих опытов. Каждый из методов имеет свои недостатки, так как можно получить либо приближенные оценки дозы, либо смещение оценок параметров в сторону занижения или завышения «точности» регистрируемой дозы. На сегодняшний день, наиболее правильным, по мнению Севанькаева А.В. [150], является последний метод, так как имеющая место вариабельность в выходе аберраций хромосом, обусловленная индивидуальными различиями доноров, условиями культивирования и др., автоматически включается в оценку ошибки регрессии и параметров модели.

До недавнего времени в качестве калибровочных кривых многие исследователи использовали зависимости выхода частот либо одних дицентрических хромосом, либо суммы дицентрических хромосом и центрических колец. Однако при небольших дозах радиации выход этих типов аберрации является очень незначительным, что приводит к затруднениям в определении по ним поглощенных доз ионизирующего излучения. Поэтому при построении калибровочных кривых при малых дозах облучения, кроме дицентрических хромосом и центрических колец рекомендуется использовать парные фрагменты, довольно часто встречающиеся в облученных клетках в различном диапазоне доз, а также общее число аберраций и частоту аберрантных клеток [150,17, 127,205]

В соответствии с задачами, поставленными в работе, при построении кривых доза-эффект для реконструкции поглощенных доз, в эксперименте in vitro был проведен сравнительный анализ зависимости выхода хромосомных аберраций от дозы облучения.

Результаты цитогенетического исследования 30 культур лимфоцитов периферической крови, облученной in vitro 7-лучами 60Со в дозах 0,1-5 Гр, приведены в таблице 2. Поскольку статистический анализ цитогенетических параметров не обнаружил различий между двумя донорами,, это позволило объединить данные по разным донорам и построить уравнения дозовой зависимости для частоты аберрантных клеток, частоты хромосомных аберраций, парных фрагментов и аберраций хромосомного типа. Все дозы облучения достоверно индуцировали выход аберраций хромосом над спонтанным уровнем. Критерии Стьюдента, X2 и точный метод Фишера дали при этом сходные результаты (применение последних двух критериев обоснован тем, что при малых дозах не встречалось клеток больше, чем с одной аберрацией).

Традиционный анализ нестабильных аберраций хромосом, данные которого представлены в таблице 2, выявил у обоих доноров последовательное увеличение частоты аберрантных клеток, увеличение с дозой общей частоты аберраций и частоты отдельных типов аберраций как хромосомного, так и хроматидного типа.

Как показывают материалы таблицы 2, индивидуальные спонтанные частоты аберрантных клеток и аберраций у доноров составили 0,3±0,2 на 100 клеток, в контрольной точке спектр хромосомных аберраций представлен в основном одиночными и парными фрагментами. Причем уровень аберраций хромосомного типа, т.е. ацентрических фрагментов, выше по сравнению с одиночными фрагментами. Из таблицы 2 видно, что частота клеток с аберрациями хроматидного типа (одиночные фрагменты) невысоки как в нулевой точке, так и при облучении, колеблется в пределах 0,1 ±0,1 на 100 клеток. Количество клеток с хроматидными аберрациями в облученных культурах примерно одинаково при всех дозах; разница между отдельными дозами статистически недостоверна. Лишь при сравнении контрольных культур с облученными в дозе 4,0; 5,0 Гр разница приближается к достоверной (р 0,05).

Реконструкция эффективной дозы по цитогенетическим параметрам на момент исследования

Одним из важных параметров при проведении биологической индикации является соотношение между количеством обменных аберраций (сумма дицентрических хромосом и центрических колец сопровождающихся парными фрагментами) к «свободным» парным фрагментам, которое при равномерном облучении меняется от больших величин к меньшим. Известно, что при дозе 50 сГр количество фрагментов и дицентриков-колец почти равно, а дальше это соотношение уменьшается из-за экспоненциального возрастания числа дицентриков, т.е. чем больше доза, тем меньше данное соотношение [19].

Используя экспериментальные данные, приведенные ранее в работах Бочкова Н.П. [19] и Севанькаева А.В. [139] мы попытались по соотношению суммы дицентрических хромосом и центрических колец, сопровождающихся парными фрагментами к «свободным» парным фрагментам реконструировать эффективную дозу на момент обследования. С этой целью по данным [19, 139] нами была изучена зависимость доза-эффект и эффект-доза в пределах доз от 0 до 200 сГр. При статистической обработке использовали программу DataFit version 5.0.17. Результаты приведены в таблице 13 и рисунках 10, 11. Зависимость доза-эффект и эффект-доза между обменными аберрациями и «свободными» парными фрагментами и описывается уравнением Y = а (1+х)ь.

Используя уравнение обратной зависимости Y = а (1+х)b (рисунок 10) мы рассчитали эффективную дозу, которую получали обследованные на момент исследования. Так, эффективная доза, реконструированная по экспериментальным данным, приведенных в работе [19,139] составила для обследованной группы из зоны РЧР - 11,4 сГр, из зоны РВР - 11,8 сГр и из зоны РМР - 11,1 сГр. Годовая эффективная доза составляет для РЧР-136,8 сГр, для РВР - 141,3-6 сГр и для РМР - 133,2 сГр.

Известно, что при облучении in vitro обменные аберрации (дицентрические хромосомы и центрические кольца) сопровождаются парными фрагментами.

Используя данные по зависимости цитогенетических эффектов от дозы облучения in vitro в пределах доз 0,1-2 Гр (таблица 2), прежде всего по соотношению суммы дицентрических хромосом и центрических колец, к «свободным» парным фрагментам нами была изучена прямая и обратная зависимости по соотношению «дицентриков-колец» к парным фрагментам., в пределах доз от 0,1 до 2 Гр. Результаты представлены в таблице 14.

При анализе цитогенетических параметров нами было получены что в зоне РЧР «свободные» парные фрагменты встречались с частотой 1,3, частота дицентрических хромосом и центрических колец составила 0,091, соотношение равнялось 0,0698. В зоне РВР -«свободные» парные фрагменты встречались с частотой 0,94, частота обменных аберраций составила - 0,094, соотношение равнялось - 0,0899. В зоне РМР -соотношение между обменными и парными фрагментами составило 0,0579. Данные мы сравнили с полученной зависимостью доза-эффект и эффект доза в пределах доз до 2,0 Гр.

Так как показатели соотношения для различных зон радиационного риска находятся в пределах воздействия малых доз до 0,5 Гр нами была изучена прямая и обратная зависимость доза-эффект и эффект доза в пределах малых доз от 0,1 до 0,5 Гр (рисунки 14, 15) и на основе полученных результатов реконструированы эффективные дозы облучения на момент исследования. Результаты представлены в таблице 15.

Используя уравнения зависимости эффект-доьа a+b,cos(x)+csin(x) нами реконструированы эффективные дозы на момент исследования. Эффективные дозы для населения составили: из зоны РЧР - 0,145 Гр, из зоны РВР - 0,175 Гр, и из зоны РМР - 0,128 Гр. Годовая эффективная доза составляет для РЧР- 1,74Гр, для РВР - 2,1 Гр и для РМР - 1,54 Гр.

Таким образом, при проведении цитогенетического обследования населения, подвергающегося влиянию ионизирующей радиации в различном диапазоне доз показатель соотношения суммы обменных аберраций, сопровождающихся парными фрагментами к «свободным» парным фрагментам является необходимым компонентом цитогенетического анализа, который позволяет реконструировать эффективную дозу на момент исследования.

Оценка генетических последствий в результате хронического воздействия низких доз радиации на население Семипалатинского полигона

Одним из важнейших звеньев в оценке генетических последствий воздействия ионизирующего излучения на население являются сведения о естественной (спонтанной) мутационной изменчивости человека. Зная уровень мутационной изменчивости можно рассчитать, в какой степени он может быть, изменен в результате радиационного воздействия. Мутационные изменения генные или хромосомные приводят к различным нарушениям развития организма.

Весь спектр генетических нарушений у человека, учитывая механизмы их возникновения и характер наследования, подразделяются моногенные, хромосомные и мультифакториальные Н.П. Бочков [22].

Длительное время основой для оценки естественной изменчивости человека служили результаты популяционно-генетических исследований. В одной из работ по обследованию людей, проживающих в Британской Колумбии (Канада), было установлено, что в возрасте до 21 года наблюдается 10,6%различных генетических аномалий [184]. Недавно законченно обширное исследование в Венгрии, проведенное Czeizel А. [235], в которой сосредоточено внимание к мультифакториальным болезням, которые объединяют широкий класс болезней, в отношении которых известно, что они имеют генетическую компоненту и в то же время не подчиняются простому менделевскому наследованию. Такие болезни интерпретируются как результат взаимодействия большого числа факторов генетической природы и факторов окружающей среды [350, 351].

Следует отметить, что роль факторов окружающей среды в формировании болезней была четко проиллюстрирована при анализе таких мультифакториальных болезней как коронарные болезни сердца, астма, диабет, гипертоническая болезнь, анэнцефалии, мышечно-скелетные аномалии, расщелины губы и неба и большая часть раков. В связи с широким распространением таких болезней в популяциях людей они обуславливают высокую заболеваемость и смертность.

Как показали исследования, проведенные в Венгрии, в возрасте до 70 лет, т.е. в течение всей жизни человека, выявляется почти на порядок выше наследственных аномалий, чем в Британской Колумбии, причем большая часть выявляется в среднем и пожилом возрасте. Преобладающую часть выявленной патологии составляют, так называемые, мультифакториальные болезни (диабет, подагра, астма и другие, всего 30 форм болезней). Их абсолютное число равно 600 000 на 1 млн людей (60%), что и определяет суммарную генетическую отягощенность популяций человека.

Уровень естественной изменчивости весьма высок, он составляет 70% различных генетических отклонений от нормы в течение 70 лет жизни человека, принятых условно за среднею продолжительность жизни человека. Другими словами, у 70% людей в течение всей их жизни проявляется хотя бы одно генетически обусловленное отклонение от нормы, снижающее продолжительность жизни, либо мешающее нормальной работоспособности человека [178,350, 351]

Методологические подходы к оценке риска облучения человека, разработанные экспертами ЬЖДАР ООН в 2001 году, позволяют дать прогноз ожидаемого генетического ущерба от ионизирующих излучений при соблюдении главного условия, что известна поглощенная доза, полученная облученными людьми. Как показано выше, если отсутствует надежная информация о дозах, основанная на данных физической дозиметрии, для оценки поглощенных доз должны быть использованы методы биологической дозиметрии, в первую очередь цитогенетический анализ [178, 179,329].

Методы, применяемые для количественной оценки генетического риска подразделены на: 1) метод удваивающей дозы (или метод относительного мутационного риска), 2) прямой метод (метод абсолютного риска).

Удваивающая доза - это количество радиации, необходимое для продуцирования такого же числа мутаций, сколько их возникает спонтанно за одно поколение. Метод удваивающей дозы обычно используют для оценки риска в популяциях при длительном облучении. При применении данного метода надо иметь в виду, что в нормальных условиях, при отсутствии облучения в популяции имеется равновесие между теми мутациями, которые возникают спонтанно, и теми, которые элиминируются отбором в каждом поколении.

В докладе НК ДАР ООН 2001 впервые в оценку генетического риска включены хронические мультифакториальные болезни и врожденные аномалии. Экспертами предложено ограничиться оценкой риска в первом и втором поколениях после облучения и не рассчитывать риск для равновесного уровня. В целом генетический риск в первом поколении составляет 3000 - 4700 различных генетических аномалий и во втором поколении - 3550-5700 аномалий на 1 млн новорожденных при дозе 1 Гр. Это составляет 0,41-0,64% в первом поколении и 0,48-0,77 - во втором поколении от общей спонтанной изменчивости человека, равной 73,8%. Данные представлены в таблице 24.

Представленные данные, относительно уровней хромосомных аберраций у группы жителей, проживающих в зонах РЧР, РВР и РМР, реконструкция эффективной дозы по соотношению парных фрагментов к сумме дицентриков и центрических колец сопровождающихся парными фрагментами дают возможность для оценки генетического риска с использованием метода удваивающей дозы, предложенной НКДАР 2001. Экспертами предложено ограничиться оценкой риска в первом и втором поколениях после облучения и не рассчитывать риск для равновесного уровня. «Ожидаемые частоты» индукции разных видов генетических повреждений и оценка риска, обусловленного ими, основанные на методе удваивающей дезы представлены в таблице 27.

Другим методом оценки генетического риска облучения человека является прямой метод - анализ частоты индуцированных мутаций отдельных генов, анализ частоты аберраций хромосом и изменения числа хромосом. С использованием прямого метода экспертами НКДАР ООН в 1988 году проведена оценка частоты индуцированных доминантных мутаций и реципрокных транслокаций. Однако практическое применение прямого метода связано с ограниченностью знаний относительно структуры генома человека и по оценке частот индуцированных мутаций, поэтому НКДАР 2001 основное внимание уделяет развитию метода удваивающей дозы.

Ряд авторов [91, 94, 225] подразумевают, что существует тесная корреляция в реакциях ответа на воздействия мутагенных факторов в соматических и зародышевых клетках, и в количественном отношении она выражается коэффициентом 0,027. В дальнейшем, корректируя показатель частоты ХА, установленный в результате цитогенетического исследован ля «групп повышенного риска» на коэффициент 0,027, можно оценить теоретически ожидаемую частоту мутантов (индивид, имеющий в кариотипе реципрокную транслокацию). В зоне РЧР хромосомные аберрации встречаются с частотой 3,43±0,48, следовательно, теоретически ожидаемая частота мутантов - транслокантов составляет 100, в зоне РВР частота хромосомных аберраций - 3,1±0,33, частота мутантов - 84, в зоне РМР частота хромосомных аберраций - 1,8±0,17, частота мутантов-50, в то время как в контроле ожидается 28 транслокантов на 100 тысяч живорождений.

Похожие диссертации на Комплексная оценка генетических эффектов малых доз радиации у населения, проживающего в зоне Семипалатинского полигона