Последствия воздействий ионизирующих излучений: цитогенетические изменения в лимфоцитах крови человека (19.10.2009)

Автор: Снигирева Галина Петровна

> 100 8 386 407 (820) 1,1 (2,1)

а - доза, рассчитанная по калибровочной кривой для бета-излучения НТО;

в - доза, рассчитанная по калибровочной кривой для гамма-излучения с учетом коэффициента ОБЭ.

Полученные результаты наглядно свидетельствуют о более высокой биологической эффективности воздействия бета-излучения трития в области малых дозах. К сожалению, данный факт не учитывается при реконструкции доз с использованием расчетных и физических методов дозиметрии, что приводит, в конечном итоге, к недооценке опасности воздействия бета-излучения трития на организм человека

3.3.3. Участники ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС. Определение доз облучения у ликвидаторов проводили спустя 7 – 10 лет после окончания работы в Чернобыле с помощью калибровочной кривой «доза-эффект» для транслокаций (Bauchinger et al., 1993). Средняя доза для всей группы (52 человека) составила 270 мЗв, для группы ликвидаторов, которые неоднократно работали в Чернобыле в период с 1986 по 1995 г. - 390 мЗв, а для ликвидаторов, работавших только в 1986 г. – 190 мЗв. Следует отметить, что средние значения доз, рассчитанные по частоте транслокаций для ликвидаторов 1986 г. не противоречат данным, полученным с помощью физических методов дозиметрии (Иванов и др., 1992).

Для 18 ликвидаторов, у которых частота транслокаций достоверно отличалась от контрольного уровня, определены индивидуальные дозы облучения, значения которых составили от 270 до 1000 мЗв

3.3.4. Жители территорий, загрязненных радионуклидами вследствие радиационных аварий. Оценка средних доз по частоте транслокаций у жителей загрязненных радионуклидами территорий показала, что наиболее пострадавшее население – это жители Казахстана и Алтайского края, подвергшиеся облучению в результате ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне, и жители с.Муслюмово, расположенного на берегу р.Теча (табл. 12). Следует отметить, что значения доз были рассчитаны с помощью калибровочной кривой для гамма-излучения, полученной при конкретной мощности дозы. При этом не были учтены такие важные факторы, как реальная мощность дозы, характер радиационного воздействия (внутреннее ли внешнее облучение), распределение дозы во времени и ОБЭ излучения, так как такие данные отсутствуют. Естественно, что существует также большая доля неопределенности, связанная с влиянием на уровень транслокаций факторов нерадиационной природы, таких как возраст, условия проживания, производственные факторы. Однако, несмотря на это, полученные результаты позволяют ретроспективно оценить степень радиационного воздействия на население пострадавших регионов в условиях отсутствия точных данных физической дозиметрии.

Попытка сравнения доз, рассчитанных с помощью физических и расчетных методов дозиметрии, с данными цитогенетического анализа, на наш взгляд, не всегда корректна. Отсутствие четкой зависимости между уровнем хромосомных аберраций и физическими дозами может быть связано и с неточностями оценки последних. Как известно, ретроспективная оценка доз населения часто проводится с учетом усредненных данных (условия облучения, время радиационного воздействия, время наблюдения и др.).

Следует отметить, что на основании полученных результатов представляется преждевременным говорить о невозможности применения цитогенетических показателей крови для оценки доз в отдаленные сроки после радиационного воздействия. Учитывая, что одной из основных целей ретроспективной дозиметрии является прогноз возможных отдаленных последствий облучения, любой метод, с помощью которого можно получить информацию о дозовых нагрузках, имеет право на существование. Преимущество биологических методов, в данном случае цитогенетических, состоит в том, что оценивается непосредственная реакция организма на радиационное воздействие, которая учитывает специфические особенности организма, в первую очередь индивидуальную радиочувствительность, а также его состояние в момент облучения. Иными словами, «биологическая» доза - это интегральный показатель повреждающего действия радиации, условно выраженный в единицах эффективной дозы.

Таблица 12

Биологическая оценка доз у жителей, пострадавших в результате радиационных аварий.

Группы Число обследованных жителей Частота транслокаций Fр, на 100 клеток «Биологи-ческая» доза, мЗв

Лаптев Лог (Алтайский край) 8 0,58±0,12 490

Беленькое (Алтайский край) 6 0,56±0,153 460

Топольное (Алтайский край) 4 0,40±0,12 230

Долонь (Казахстан) 5 0.75 ± 0.10 730

Кайнар (Казахстан) 3 0,42 ± 0,09 250

Карааул (Казахстан) 5 0.64 ± 0.09 570

Знаменка (Казахстан) 5 0.41 ± 0.06 240

Муслюмово (Ю.Урал) 6 0,71±0,15 670

Окрестности АЭС ТМА 6 0,49±0,07 360

4. Применение цитогенетических показателей для прогноза последствий облучения

К настоящему времени накоплены данные, свидетельствующие о взаимосвязи мутагенеза в соматических клетках с канцерогенезом, что позволяет вполне правомерно использовать цитогенетические показатели в качестве прогностических тестов развития онкопатологии (Sorsa et al., 1992; Hagmar et al., 1998; Wild et al., 2002; Rossner et al., 2005). Существует мнение, что дестабилизация генома является основным патогенетическим механизмом развития соматических заболеваний. Появляется все больше сведений о вкладе соматических мутаций в развитие неопухолевой патологии (Пелевина и др., 2005; Воробцова, Семенов, 2006; Михайлова, 2006, Неронова и др., 2008).

Принимая во внимание, что хромосомные аберрации являются чувствительным показателем радиационного воздействия на организм человека, а также, учитывая негативную роль радиационного фактора в развитии соматической патологии, была проанализирована связь уровня заболеваемости с частотой хромосомных аберраций в лимфоцитах крови облученных лиц. В анализ включены две группы – сотрудники ВНИИЭФ г. Сарова и участники ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, проходившие медицинское обследование в Российском научном центре рентгенорадиологии.

4.1 Анализ взаимосвязи цитогенетических повреждений и заболеваемости в группе профессионалов г. Сарова

Структура заболеваемости, классифицированная в соответствии с международной классификацией болезней - МКБ 10, проанализирована в группах, для которых проведен цитогенетический анализ, т.е. 108 человек основной группы и 49 человек контрольной группы. В группе профессионалов преобладала патология сердечно-сосудистой системы (67%), нервной системы и органов чувств (63%), а также костно-мышечной системы и соединительной ткани (58%). Приблизительно у половины профессионалов выявлены заболевания желудочно-кишечного тракта, у трети – болезни органов дыхания.

Для анализа связи показателей заболеваемости с уровнем хромосомных повреждений в лимфоцитах периферической крови были выделены две однородные группы - со значениями цитогенетических показателей выше («верхняя» группа) и ниже крайних квартилей («нижняя» группа). В качестве критериев выбраны два цитогенетических показателя – общая частота хромосомных аберраций и частота дицентриков и центрических колец. Каждая группа включала 27 человек. В «нижнюю» группу вошли профессионалы, у которых частота цитогенетических показателей не отличалась от контрольного уровня. «Верхняя» группа объединяла профессионалов, цитогенетические показатели которых достоверно превышают контрольные значения (рис. 16).

При сравнительном анализе установлено, что среднее количество диагностированных на момент цитогенетического обследования заболеваний сердечно-сосудистой системы и нервной системы достоверно выше в группах профессионалов с высоким уровнем общей частоты хромосомных аберраций и частоты дицентриков и центрических колец. При этом общее число профессионалов, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, практически не отличалось в сравниваемых группах.

Рис. 16. Структура заболеваемости в группах профессионалов, выделенных по критерию «общая частота хромосомных аберраций» и «частота дицентриков и центрических колец»

1 – сердечно-сосудистые заболевания; 2 – заболевания костно-мышечной системы и соединительной ткани; 3 – заболевания нервной системы и органов чувств; 4 – желудочно-кишечные заболевания; 5 – заболевания органов дыхания.

Выделены значения, достоверно различающиеся в группах сравнения (p<0,05, точный критерий Фишера).

В группе профессионалов с высоким уровнем хромосомных аберраций и, соответственно, с высокой частотой заболеваний нервной системы и органов чувств отмечено достоверное увеличение случаев заболеваний катарактой. При этом большинство профессионалов, для которых был установлен диагноз «катаракта», имеют высокий уровень общей частоты хромосомных аберраций и клеток с дицентриками и центрическими кольцами. У одного профессионала катаракта является лучевой, возникшей в возрасте 33 лет после аварийного облучения в дозе 5100 мЗв. Важно отметить, что при анализе заболеваемости в контрольной группе не выявлено ни одного случая катаракты. Так как нет данных, подтверждающих радиационную природу катаракты у остальных профессионалов, можно только предполагать, что одной из причин повышенного уровня заболеваемости является радиационно-индуцированное ускорение процессов старения у лиц, подвергавшихся длительному воздействию ионизирующего излучения. Нельзя также отрицать и роль индивидуальной радиочувствительности в развитии данной патологии.

По остальным классам заболеваний достоверных различий между группами с разным уровнем хромосомных аберраций выявлено не было, за исключением патологии желудочно-кишечного тракта, которая чаще встречалась в группе обследованных профессионалов с низким уровнем дицентриков и центрических колец.

4.2. Анализ взаимосвязи цитогенетических повреждений и заболеваемости в группе участников ликвидации аварии на ЧАЭС.

Для анализа связи заболеваемости с уровнем хромосомных аберраций в лимфоцитах крови была сформирована группа ликвидаторов, участвовавших в восстановительных работах в Чернобыле в 1986 году (324 человека). Установлено, что в этой группе преобладала патология сердечно-сосудистой системы (81,5%), нервной системы и органов чувств (95%), а также костно-мышечной системы и соединительной ткани (89,5%). Приблизительно у половины всех обследованных ликвидаторов выявлены болезни эндокринной системы (52%), у 44% – болезни органов дыхания. Анализ связи цитогенетических повреждений с заболеваемостью проведен по двум классам болезней – сердечно-сосудистые заболевания и заболевания нервной системы и органов чувств. Этот выбор обусловлен с одной стороны, имеющимися в настоящее время данными о наиболее частой патологии этих систем организма среди ликвидаторов, а с другой стороны, результатами, полученными при обследовании профессионалов г. Сарова. В качестве цитогенетических критериев были выбраны: общая частота хромосомных аберраций, частота дицентриков и центрических колец, частота ацентрических фрагментов и частота аберраций хроматидного типа.

Для определения возможной связи цитогенетических показателей с заболеваемостью применяли корреляционный анализ, который предполагал последовательное вычисление парных и частных коэффициентов корреляции, и регрессионный анализ.

Принимая во внимание значительное влияние возраста на уровень заболеваемость, группа ликвидаторов была ранжирована по этому признаку и разделена на 10 возрастных групп в диапазоне от 26 до 78 лет. Для каждой группы вычислялись значения средних частот хромосомных аберраций, среднее количество диагнозов на момент цитогенетического обследования и средний возраст. При парном сравнении двух варьирующих признаков (диагноз - возраст, диагноз - хромосомные аберрации, хромосомные аберрации – возраст) получена достоверная корреляция сердечно-сосудистых заболеваний с частотой хромосомных аберраций (табл. 13). Связь заболеваний нервной системы с уровнем хромосомных нарушений достоверна, но носит отрицательный характер – наблюдается снижение заболеваемости при увеличении частоты хромосомных нарушений. Реально существует достоверная связь сердечно-сосудистых заболеваний с возрастом. Коэффициент корреляции r= 0,94 (р=0,01).

Заболевания нервной системы, как показал анализ, не зависят от возраста, хотя и наблюдается тенденция к снижению уровня данной патологии с возрастом.

Было получено также, что общая частота хромосомных аберраций и частота дицентриков и центрических колец с возрастом растут (r=0,788 и r=0,836, соответственно, при р=0,01).

Таблица 13


загрузка...