Последствия воздействий ионизирующих излучений: цитогенетические изменения в лимфоцитах крови человека (26.10.2009)

Автор: Снигирева Галина Петровна

СНИГИРЕВА ГАЛИНА ПЕТРОВНА

Последствия воздействий ионизирующих излучений: цитогенетические изменения в лимфоцитах крови человека

03.00.01-03 - радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Москва-2009

Работа выполнена в Российском научном центре рентгенорадиологии «Росмедтехнологий»

Научный консультант:

доктор биологических наук, профессор

Шевченко Владимир Андреевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Мазурик Виктор Константинович

доктор биологических наук, профессор

Севанькаев Александр Васильевич

доктор биологических наук

Нугис Владимир Юрьевич

Ведущая организация - Российский научный центр радиологии и хирургических технологий «Росмедтехнологий», г. Санкт-Петербург

Защита состоится «____»__________2009 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д.501.00.65 при Московском Государственном Университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, МГУ, корп. 12, Биологический факультет, ауд. 557.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова. Отзывы просим присылать по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, МГУ, биологический факультет. Факс (495) 939-11-15

Автореферат разослан «___»_________2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук Веселова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Человеку приходится сталкиваться с источниками ионизирующего излучения при самых разных обстоятельствах. Наряду с медицинским облучением населения в диагностических и терапевтических целях, использование радиоактивных источников в различных областях науки, промышленности и медицины не исключает возможности профессионального облучения специалистов. В условиях постоянного повышенного радиационного фона работают космонавты, которые совершают длительные полеты на околоземной орбите.

Применение ядерных технологий с использованием источников ионизирующего излучения в военных и мирных целях могут создавать опасность радиационных аварий, когда в результате радиоактивного загрязнения местности облучению могут подвергаться многочисленные группы людей, а внештатные ситуации на предприятиях атомного комплекса могут приводить к переоблучению персонала. Примерами таких ситуаций являются аварии на ядерном реакторе в Селлафильде в Англии в 1957г., на производственном объединении «Маяк» на Урале в 1957г., на атомной станции Три Майл Айленд в США в 1979г. и Чернобыльской атомной станции в 1986г.

Для того чтобы предсказать тяжесть радиационного поражения организма, вовремя оказать эффективную помощь, а также оценить возможные последствия облучения, необходимо иметь достоверную информацию о полученной дозе ионизирующего излучения. При радиационных авариях, в случаях неконтролируемого облучения данные физической дозиметрии часто бывают ограничены, нуждаются в уточнении или могут полностью отсутствовать. Подобные ситуации имели место при облучении населения в результате ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне, сброса радиоактивных отходов в р.Теча в Челябинской области, аварии на Чернобыльской АЭС. В таких случаях особое значение приобретают биологические маркеры радиационного воздействия. На сегодняшний день общепризнанно, что наиболее информативными и чувствительными являются цитогенетические показатели, а именно хромосомные аберрации в лимфоцитах периферической крови (Дубинина, 1977; Севанькаев, Насонов, 1979; Пяткин, Нугис, 1981; Bender et al, 1988; Tawn, Whitehouse, 2003; Terzoudi, Pantelias, 2006; Simon et al., 2007, Obe, 2007).

Принципы цитогенетического метода дозиметрии и индикации радиационного воздействия достаточно убедительно обоснованы во многих отечественных и зарубежных исследованиях, результаты которых послужили основой для выработки рекомендаций ВОЗ, МАГАТЭ и НКДАР ООН по практическому использованию анализа хромосомных аберраций в лимфоцитах крови в качестве тест-системы для количественной оценки мутагенных факторов радиационной природы (WHO, 1976; IAEA, 1986, 2001; UNSCEAR, 1986). Информация о «биологической» дозе, полученная с помощью цитогенетических методов, шире, чем ее физическое значение, т.к. она отражает не только результат радиационного воздействия, но и его индивидуальную радиочувствительность, что позволяет более корректно прогнозировать ранние и отдаленные последствия облучения.

Анализ хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови нашел широкое применение при молекулярно-эпидемиологическом обследовании людей, подвергшихся облучению (Brogger et al., Hagmar et al., 1990, 1994; Brooks, 1999; Bonassi et al., 2000, 2001, 2002; Durante et al., 2001;). Известно, что повреждение генетического аппарата клетки, которое может проявляться на уровне структурных перестроек хромосом в виде симметричных транслокаций, в ряде случаев лежит в основе радиационного канцерогенеза (Rowley, 1998; Bonassi, 1999; Mitelman et al., 1997, 2006; Rossner et al., 2005). Однако к нерешенным вопросам относится роль соматических мутаций в развитии неопухолевой патологии. Повышенный уровень хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови может предшествовать развитию патологических процессов или просто быть индикатором неблагополучия в организме человека. Имеющиеся данные о взаимосвязи хромосомных аберраций с соматическими заболеваниями у лиц, подвергшихся облучению в процессе профессиональной деятельности или в результате проживания на радиационно-загрязненных территориях, не являются однозначными и свидетельствуют о необходимости проведения систематических исследований в этом направлении для получения более детальной информации.

В большинстве случаев, при которых люди подвергаются воздействию радиации, как от естественных, так и от техногенных источников, речь идет об облучении в небольших дозах. Поэтому главную озабоченность вызывают последствия радиационного воздействия в малых дозах, особенность биологического действия которых до сих пор является предметом активных дискуссий (Воробцова, 1974, 1991, 2006; Кузин, 1977, 1991, 1995; Шевченко, Померанцева, 1985; Спитковский, 1992; Бурлакова, 1994; Пелевина и др., 1996, 2003; Upton, 2001; Bonner, 2003; Morgan, 2003; Preston, 2003; Булдаков и Калистратова 2003, 2005; Enns et al., 2004; Mothersill, Seymour, 2004 и др.; Москалев и Зайнуллин, 2004). При этом количественная оценка малых доз, а также возможных последствий облучения остаются проблемами, сталкивающимися с серьезными научными и методическими трудностями. В связи с этим одной из актуальных задач радиационной биологии является разработка чувствительных критериев, с помощью которых можно объективно судить об опасности воздействия радиации, особенно в малых дозах, на организм человека. Естественно, что эта задача может быть успешно решена только на основе данных цитогенетического мониторинга людей, подвергшихся облучению при различных аварийных и чрезвычайных ситуациях.

Цель и задачи исследования

Основной целью работы было изучение цитогенетических эффектов облучения в лимфоцитах периферической крови человека и возможность их применения для количественной оценки воздействия ионизирующего излучения и прогноза неблагоприятных медицинских последствий.

Поставленная цель определила решение следующих задач:

1) исследовать спектр и частоту хромосомных аберраций стабильного и нестабильного типов в лимфоцитах периферической крови лиц, подвергшихся облучению при различных ситуациях:

у профессионалов, подвергшихся радиационному воздействию в процессе производственной деятельности и при внештатных ситуациях;

у жителей загрязненных радионуклидами территорий;

у участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС;

2) изучить дозовую зависимость частоты хромосомных аберраций при воздействии гамма- и бета-излучения in vitro при разных мощностях дозы и построить калибровочные кривые «доза-эффект»;

3) изучить цитогенетические эффекты разных видов ионизирующего излучения (гамма-, бета- и космическое излучение) и определить их относительную биологическую эффективность;


загрузка...