ХРОМОСОМНЫЕ НАРУШЕНИЯ, ИНДУЦИРОВАННЫЕ СОЛЯМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ IN VITRO У НАСЕЛЕНИЯ, ПРОЖИВАЮЩЕГО НА ТЕРРИТОРИЯХ С ПОВЫШЕННОЙ РАДИАЦИОННОЙ НАГРУЗКОЙ

1

• Авторы
• Файлы

Мадонова Ю.Б. Трофимов В.А. Статья в формате PDF 121 KB Нестабильность генетического материала клетки, возникающая под действием радиационного загрязнения окружающей среды, может выступать причиной усиления мутационного процесса при дополнительной генотоксической нагрузке. При этом повреждения генетического материала в виде хромосомных аберраций могут проявляться у потомков людей, подвергшихся радиоактивному воздействию, или в ряду клеточных линий, вызывая канцерогенез и другие средообусловленные заболевания.

В ряде научных исследований на животных показано, что между радиационным мутагенезом и действием тяжелых металлов наблюдается синергизм в повреждении хромосомного материала [1]. При их взаимном или последовательном воздействии в ДНК накапливаются однонитевые и двунитевые разрывы, которые в последствии приводят к накоплению низкомолекулярных фpaкций ДНК. Причем отмечается нарастание этого эффекта в дочерних клетках новых генераций. Одновременно, происходит увеличение содержания в ДНК микроэлементов и активация ферментативных процессов в делящихся клетках. Однако на клетках человека эффекты синергизма тяжелых металлов и радиации малоизучены. В современных условиях комбинированной антропогенной нагрузки такие исследования актуальны, так как эффекты взаимодействия мутагенных и генотоксических факторов могут приводить к неожиданному и непоправимому ущербу для здоровья человека и его потомков [2,3].

В настоящей работе представлены данные, хаpaктеризующие влияние солей тяжелых металлов на кариотип лимфоцитов людей длительно проживающих на территории с повышенным радиационным фоном. Радиационная нагрузка составляла 15 Ки/км.

Эксперимент по культивированию проводили в следующих вариантах: 1) культура чистого контроля, с забором крови от доноров из экологически благоприятного района по тестируемому параметру; 2) контроль 2 - забор крови производили у группы доноров с экологически нeблагоприятной территории, без дополнительной нагрузки культуры солями тяжелых металлов; 3) тестируемая культура 1 - забор крови у доноров из благополучных территорий с воздействием солями тяжелых металлов; 4) тестируемая культура 2 - забор крови проводили у доноров с экологически нeблагоприятной территории по исследуемому фактору, при этом в культуру добавляли соли тяжелых металлов (нитрат ртути и свинца) в конечных концентрациях 0,5 мкг/мл, 1 мкг/мл и 2,5 мкг/мл.

Результаты исследования показали высокую степень повреждаемости кариотипа лимфоцитов при внесении в культуру тяжелых металлов по сравнению с чистым контролем и контролем 2. Метафазные пластинки микропрепаратов тестируемой культуры содержали множественные аберрации: сложные внутрихромосомные и межхромосомные обмены. Многие клетки содержали одиночные и парные фрагменты. Наряду с хромосомными аберрациями в культуре встречались и другие патологии митоза. В большом количестве при концентрации 1 мкг/мл встречались клетки с микроядрами. Начиная с концентрации 1 мкг/мл, соли свинца и ртути приводили к резкому понижению индекса бластрaнcформации и митотического индекса культуры. Повреждения метафаз носили сплошной хаpaктер. Ряд клеток отличались двуядерностью и содержали ядра с хвостами, что говорит о нарушениях в механизме расхождения хромосом, возникновении анафазных мостов и нарушении аппарата деления. Максимальная используемая концентрация солей тяжелых металлов приводила к угнетению роста культуры и гибели клеток путем апоптоза. Таким образом, внесение в культуру крови доноров, проживающих на территории с повышенным радиационным фоном, дополнительной генотоксической нагрузки в виде солей тяжелых металлов приводит к грубым повреждениям кариотипа. В сравнении с контролем 2 частота хромосомных аберраций при концентрации нитрата ртути 0,5 мкг/мл превышала спонтанный уровень в 2,6 раза, а при концентрации 1 мкг/мл в 14 раз. Данные результаты показывают, что дополнительная генотоксическая нагрузка на кариотип людей, проживающих на территориях с повышенным радиационным фоном, приводит к более тяжелым повреждениям кариотипа, чем такая же нагрузка у людей, проживающих в экологически благополучных регионах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Благой Ю.П., Структурные и физико - химические хаpaктеристики ДНК из тканей животных, подвергнутых длительному хроническому облучению в зоне Чернобыля /Ю.П. Благой, С.В. Корнилова, В.С. Леонтьев и др. //Биофизика. - 1994. - Т. 39. - № 4. - С. 637 - 645.
2. Бочков Н.П., База данных для анализа количественных хаpaктеристик частоты хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови человека //Н.П. Бочков, А.Н Чеботарев, Л.Д. Катосова, В.И. Платонова //Генетика. - 2001. - Т. 37. - № 4, - С. 549 - 557.
3. Фрейдин М.Б., Частота и спектр хромосомных аберраций у работников Сибирского химического комбината /М.Б. Фрейдин, Е.О., Васильева. Е.В. Скобельская, И.А. Гончарова, А.Б. Карпов, Р.М. Тахауов //Бюллетень сибирской медицины. 2005. - № 2. - С. 75 - 82.

---