CC BY
105
Перейти в содержание Вестника РНЦРР МЗ РФ N11.
Возможности использования цитогенетических методов при обследовании населения, подвергшегося облучению в результате ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне
Снигирева Г.П., Новицкая Н.Н.
ФГУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Минздравсоцразвития РФ», г. Москва.
Адрес документа для сылки: http://vestnik.rncrr.ru/vestnik/v11/papers/snigir_v11.htm Статья опубликована 7 февраля 2011 года.
Идентификационный номер статьи в ФГУП НТЦ “ИНФОРМРЕГИСТР”:
Контактная информация:
Рабочий адрес: 117997, ГСП-7, Москва, ул. Профсоюзная, д. 86, ФГУ «РНЦРР» Минздравсоцразвития РФ
Снигирева Галина Петровна: д.б.н. руководитель лаборатории молекулярной биологии отдела патоморфологии и лабораторной диагностики ФГУ «РНЦРР»
Минздравсоцразвития РФ, раб.тел.:+7(495) 334-92-88, e-mail sni [email protected] Новицкая Наталья Николаевна: ведущий инженер лаборатории молекулярной биологии отдела патоморфологии и лабораторной диагностики ФГУ «РНЦРР» Минздравсоцразвития РФ, раб.тел.:+7(495) 334-92-88, e-mail sni [email protected]
Резюме
В статье представлены результаты цитогенетического обследования населения, подвергшегося облучению в результате ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне. Показано, что спустя 40-45 лет после проведения первого ядерного взрыва на Семипалатинском полигоне в 1949г., во всех обследованных населенных пунктах Алтайского края у жителей была выявлена повышенная частота нестабильных аберраций хромосом. Частота клеток с дицентриками и центрическими кольцами коррелирует со значениями средних эффективных доз, предположительно полученными жителями обследованных населенных пунктов. Определены эффективные дозы облучения по частоте стабильных хромосомных аберраций - транслокаций в диапазоне от 230 до 730 мЗВ. Доза, оцененная непосредственно по реакции организма на радиационное воздействие, являясь интегральным показателем повреждающего действия радиации, позволяет учесть такой фактор как индивидуальная радиочувствительность, что очень важно для прогноза возможных последствий облучения.
Ключевые слова: Семипалатинский ядерный полигон, ионизирующее излучение, биологическая дозиметрия, хромосомные аберрации стабильного и нестабильного типов, FISH метод.
Possibility of cytogenetic methods for examination of people exposed as a result of nuclear explosions on the Semipalatinsk test site
G.P.Snigiryova, N.N. Novitskaya
Federal State Establishment Russian Scientific Center of Roentgenoradiology (RSCRR) of Ministry of Health and Social Development of Russian Federation, Moscow
Summary
Results of cytogenetic examination of people exposed as a result of nuclear tests on the Semipalatinsk test site are reported. The data obtained show that after 40-45 years since the first explosion on the Semipalatinsk test site in 1949, the inhabitants of all examined settlements revealed an increased frequency of unstable chromosome aberrations. The frequencies of cell contained dicentrics and centric rings correlated to mean effective doses presumably accumulated by the population of these settlements. Effective doses of irradiation estimated by the frequency of stable chromosome aberrations -translocations are in the range of 230-730 mSv. Dose estimated on the basis of the direct organism response is an indicator of the irradiation damaging action. It allows taking into account such important factor as an individual radiosensitivity that is of great significance for possible consequences of irradiation.
Key words: Semipalatinsk test site, ionizing irradiation, biological dosimetry, chromosome aberration of stable and unstable types, FISH method
Оглавление:
Введение
Материалы и методика
Характеристика обследованных групп Методика проведения цитогенетического анализа Результаты и обсуждение
Нестабильные хромосомные аберрации
Стабильные хромосомные аберрации
Биологическая оценка дозы радиационного воздействия по частоте
транслокаций
Выводы Список литературы Введение
В связи с проведением ядерных испытаний в атмосфере на Семипалатинском полигоне в период с 1949 по 1962 г. ряд прилегающих районов Казахстана и России подвергся воздействию высоких доз ионизирующих излучений, способных вызывать серьезные генетические эффекты. Всего на Семипалатинском полигоне, площадь которого составляет около 18,5 тыс. км2, было проведено 116 ядерных испытаний в атмосфере, в том числе 86 воздушных и 30 наземных [2]. По имеющимся данным в результате только наземных
137 90 239
взрывов в атмосферу было выброшено 0,056 мКи Сб, 0,035 мКи Бг и 0,006 мКи Ри. Четыре наземных ядерных взрыва (29.08.1949г., 24.09.1951г., 12.08.1953г. и 24.08.1956г.) привели к наиболее значительному загрязнению внешней среды. Согласно Договору о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой, который был подписан 5 августа 1963 года, начиная с 1964 года на Семипалатинском полигоне проводились только подземные ядерные испытания, которые продолжались вплоть до 1989 года. При этом около 50% подземных ядерных взрывов сопровождалось выбросом в атмосферу радиоактивных продуктов в виде аэрозолей и газа, т.е. они тоже не были безопасными. Так, известный взрыв «Чаган», осуществленный в 1965 году, оставил радиоактивный след на площади около 75 тыс. км [1].
По данным Семипалатинского полигона [3] только в направлении Алтайского края распространились радиоактивные продукты более чем 50 наземных и воздушных взрывов. Максимальные дозы облучения населения в период проведения ядерных испытаний были получены после первого взрыва, когда не принимались никакие меры для снижения радиационной опасности. Коллективная эффективная доза от первого ядерного взрыва 1949 г. составила 32000 чел.-Зв. От всех последующих взрывов общая доза на население Алтайского края оценивается в 10000 чел.-Зв. Таким образом, вклад в облучение населения от взрыва 1949г. составляет около 80% от всей коллективной эффективной дозы, полученной при испытании ядерных устройств на Семипалатинском полигоне [3, 14]. В результате прохождения облака от взрыва и осаждения радиоактивных осадков на почву население подверглось воздействию внешнего бета - и гамма-излучения. Внутреннее облучение было только дополнительным фактором (до 30% дозы внешнего облучения) за счет поступления
радиоактивных продуктов с воздухом, водой и пищей в организм человека и накопления их в критических органах.
Из-за неоднородности загрязнения и разного радионуклидного состава выпавших осадков, а также особенностей биогеохимических характеристик местности данные, полученные только с помощью физических методов дозиметрии, не могут быть использованы для объективной оценки негативных последствий облучения. В сложившихся обстоятельствах особую актуальность для оценки повреждающего действия радиации приобретает цитогенетическое обследование населения. Одно из первых цитогенетических обследований пострадавших было проведено в 1989 году [9]; в нем были представлены данные о повышенной частоте хромосомных аберраций по сравнению с контрольным уровнем.
Целью настоящего исследования было изучение частоты и спектра хромосомных аберраций стабильного и нестабильного типов у жителей, подвергшихся облучению в результате ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне, и оценка среднегрупповых доз радиационного воздействия по частоте транслокаций.
Перейти в оглавление статьи >>>
Материалы и методика
Характеристика обследованных групп
В период с 1992 по 1994 г. было проведено цитогенетическое обследование 226 человек, проживающих в 7 населенных пунктах Алтайского края (Угловское, Озерное-Кузнецово, Лаптев Лог, Топольное, Зеленая Дубрава, Беленькое и Наумовка), наиболее пострадавших от ядерного взрыва 1949 года. Село Тюменцево, расположенное на незагрязненной территории, было выбрано в качестве контрольного населенного пункта. В таблице 1 представлены значения средних эффективных доз для жителей обследованных поселков. Эффективные дозы оценивали с помощью расчетных методов, основанных на экспериментальных измерениях и данных о дозах внешнего и внутреннего облучения отдельных критических органов и организма человека в целом [7]. В настоящее время поселки Топольное, Беленькое, Наумовка и Лаптев Лог включены в перечень населенных пунктов, жители которых получили суммарную эффективную дозу облучения, превышающую 250 мЗв (Приложение к Приказу Минздравмедпрома от 11.04.1994 г.). Поселок Зеленая Дубрава включен в перечень населенных пунктов, жители которых получили суммарную эффективную дозу облучения 50 - 250 мЗв. Населенные пункты Озерное-Кузнецово и Угловское не вошли в вышеуказанный список, хотя по данным (Лобарев и соавт., 1994) их жители получили достаточно высокие дозы облучения (таблица 1).
Таблица 1. Средние эффективные дозы у жителей Алтайского края
Населенный пункт Средняя эффективная доза, мЗв
Угловское 100
Озерное-Кузнецово 100
Зеленая Дубрава 180
Наумовка 186
Беленькое 187
Топольное 243
Лаптев Лог 970
Тюменцево 50
Социально-экономические и климато-географические условия проживания населения на период обследования были одинаковыми во всех населенных пунктах. Средний возраст жителей составил 48 ± 14 (25 - 75) лет.
В 2007 году были обследованы жители четырех населенных пунктов (поселки Долонь, Знаменка, Карааул и Кайнар), расположенных в Восточно-Казахстанской области республики Казахстан на территории, прилегающей к Семипалатинскому ядерному полигону. Эти населенные пункты больше всего пострадали от радиоактивного загрязнения. Средняя эффективная доза для жителей пос. Долонь составляет 670 мЗв, для жителей пос. Кайнар - 300 мЗв, для жителей пос. Карааул - 130 мЗв и для жителей пос. Знаменка - 80 мЗв [13]. Значения доз определяли с применением математической модели, которая отражает соотношение реальных пространственно-временных, радиационных и биологических процессов воздействия продуктов ядерного взрыва на человека.
Три населенных пункта Павлодарской области - поселки Качеры, Кенжеколь и Павлодарский Павлодарского района были выбраны в качестве контрольных. Жители этих населенных пунктов обследованы в 2004 г. Средний возраст жителей основной группы составил 58 ± 2 (55 - 59) лет, контрольной группы - 54 ± 2 (50 - 56).
Цитогенетическое обследование включало анализ нестабильных хромосомных аберраций с применением классического цитогенетического метода и стабильных хромосомных аберраций с применением метода флуоресцентной гибридизации in situ с ДНК-пробами (FISH метод). С помощью классического цитогенетического метода обследовано 226 человек, с применением FISH метода - 67 человек.
Перейти в оглавление статьи >>>
Методика проведения цитогенетического анализа
Культивирование лимфоцитов периферической крови и приготовление хромосомных препаратов проводили с использованием стандартного протокола [12, 16]. Культуральная среда RPMI 1640 содержала 15% эмбриональной телячьей сыворотки, 2,5% фитогемагглютинина, 10 мМ 5-бромдезоксиуридина и антибиотики. Инкубацию
о
клеточной культуры проводили при 37 С в течение 48 часов.
Препараты метафазных хромосом, предназначенные для анализа нестабильных хромосомных аберраций, окрашивали с использованием технологии «флюоресценция плюс краситель Гимза» (FPG-метод), позволяющей учитывать хромосомные аберрации в лимфоцитах, находящихся на стадии первого после их стимуляции к делению в культуре митотического цикла [11]. При микроскопировании учитывали все типы хромосомных аберраций, распознаваемые без кариотипирования.
Анализ стабильных хромосомных аберраций проводили с помощью метода окрашивания, основанного на молекулярной гибридизации ДНК зонда с ДНК метафазных хромосом, фиксированных на предметном стекле (in situ), с последующим использованием флуоресцентной микроскопии для детекции результатов гибридизации (FISH метод). Для анализа использовали коктейль проб: меченые биотином ДНК-пробы для 1, 4 и 12 хромосом в комбинации с меченой дигоксигенином панцентромерной пробой. Процедуру окрашивания проводили по методу [18] в модификации [12]. Для выявления гибридных молекул ДНК применяли иммунохимическое окрашивание препаратов хромосом с использованием FITC-меченого стрептавидина и конъюгированного с биотином антистрептавидина для хромосомных проб и АМСА -меченых антител для панцентромерных проб. Часть препаратов обрабатывали с помощью коммерческих наборов фирмы MetaSystems GmbH, которые включают ДНК зонды, меченные прямыми флюорохромами и специфичные к 1, 4 и 12 хромосомам человека. При проведении цитогенетического анализа учитывали «полные» (реципрокные, tc) и «неполные» (нереципрокные, ti) транслокации, инсерции и комплексные хромосомные обмены. Пересчет частоты обменных аберраций с участием окрашенных хромосом на геномную частоту этих событий осуществляли по формуле, приведенной в работе [15].
Статистический анализ результатов исследования, который включал анализ различий и связей, проводили с применением параметрических и непараметрических методов [4, 8]. Для расчетов использовали пакет программ STATISTICA (StatSoft USA-Russia, версия 6.1). Достоверность статистических гипотез оценивалась при пороговом уровне значимости р<0,05.
Перейти в оглавление статьи >>>
Результаты и обсуждение Нестабильные хромосомные аберрации
Результаты цитогенетического обследования жителей Алтайского края представлены в таблице 2. Во всех группах общая частота хромосомных аберраций превышает аналогичный показатель в контрольной группе из с. Тюменцево. Однако статистически значимое различие наблюдается только в населенных пунктах Зеленая Дубрава, Лаптев Лог, Наумовка, Беленькое и Топольное. В этих же населенных пунктах отмечено статистически значимое превышение в 2-3 раза контрольного уровня (с. Тюменцево) по частоте хроматидных аберраций. Ни в одном из населенных пунктов не выявлено различий по частоте ацентрических парных фрагментов, хотя и следует отметить повышенный уровень этого показателя во всех группах, включая жителей с. Тюменцево, по сравнению с контрольной группой из Московского региона. Повышенная частота ацентрических парных фрагментов может быть результатом хронического облучения в малых дозах. Также ацентрические фрагменты могут образовываться под воздействием других мутагенных факторов, в том числе химической природы [6, 17], О возможности воздействия химических загрязнителей среды свидетельствует повышенный уровень хроматидных аберраций у обследованных жителей.
Таблица 2. Результаты цитогенетического обследования жителей Алтайского края
(классический метод)
Населенный пункт Число обсле- до- ванных Число кле- ток Частота хромосомных аберраций на 100 кл (М ± т)
Все хромосом- ные аберрации Дицентрики + центрические кольца (Сдиц.+ц.к ) Ацентри- ческие парные фрагменты Хроматидные аберрации
Угловское 15 1958 1,68 ± 0,29 0,37 ± 0,14* (0,10±0,07) 0,57 ± 0,09 0,47 ± 0,08
Озерное- Кузнецово 12 1523 1,20 ± 0,28 0,07 ± 0,07 (0,07 ± 0,07) 0,60 ± 0,19 0,54 ± 0,19
Зеленая Дубрава 24 2749 3,20 ± 0,34* 0,11 ± 0,06 (0,11 ± 0,06) 0,81 ± 0,17 2,21 ± 0,28*
Наумовка 26 4275 1,75 ± 0,19* 0,26 ± 0,07* (0,26 ± 0,07)* 0,62 ± 0,13 0,88 ± 0,11*
Беленькое 35 9069 1,69 ± 0,14* 0,13 ± 0,04* (0,12 ± 0,04)* 0,73 ± 0,09 0,75 ± 0,09
Топольное 30 6530 2,05 ± 0,18* 0,17 ± 0,04* (0,17 ± 0,04)* 0,62 ± 0,10 1,23 ± 0,14*
Лаптев Лог 84 22195 1,65 ± 0,09* 0,31 ± 0,04* (0,19 ± 0,03)* 0,53 ± 0,05 0,76 ± 0,06*
Тюменцево (контроль) 30 7831 1,07 ± 0,12 0,03 ± 0,02 (0,03 ± 0,02) 0,57 ± 0,09 0,47 ± 0,08
* - статистически значимые различия с контрольной группой (р<0,05, 1;- критерий Стьюдента);
Сдиц.+цк - клетки, содержащие дицентрики и центрические кольца
Для всех обследованных населенных пунктов, за исключением с. Озерное - Кузнецово, средняя частота дицентриков и центрических колец существенно превышает контрольный уровень (рисунок 1). В группе обследованных жителей из с.Угловское частота этих аберраций хромосом в 12 раз превышает контрольный уровень, из с. Лаптев Лог - в 10 раз, из с. Наумовка - в 9 раз, из с. Топольное - почти в 6 раз, с. Беленькое - в 4 раза и из с. Зеленая Дубрава - в 3,5 раза.
Рисунок 1. Средняя частота дицентриков и центрических колец у жителей Алтайского края
1-Тюменцево, 2 - Озерное-Кузнецово; 3 - Зеленая Дубрава; 4 - Беленькое;
5 - Топольное.; 6 - Наумовка; 7 - Лаптев Лог; 8 - Угловское
При проведенном спустя почти 10 лет цитогенетическом обследовании жителей шести населенных пунктов, находящихся в зоне влияния Семипалатинского полигона, авторы работы [20] также наблюдали повышенный уровень клеток с дицентриками и центрическими кольцами - от 0,16 до 0,26 на 100 клеток (контроль - 0,08 на 100 клеток).
Несмотря на значительный период времени, прошедший с момента первого ядерного взрыва, нами была выявлена зависимость частоты клеток с дицентриками и центрическими кольцами в группах обследованных жителей от величины средней эффективной дозы. Статистический анализ проведен, исходя из гипотезы линейной зависимости «доза-эффект». Для определения коэффициентов аппроксимирующего уравнения использовался метод максимального правдоподобия в предположении Пуассоновского распределения. Получено следующее уравнение линейной регрессии:
у = (0,8 ± 0,2) + (0,6 ± 0.2) Б, где у - частота клеток, содержащих дицентрики и центрические кольца (Сдиц.+ц.к.), Б - доза, Зв. Уровень значимости коэффициента линейной регрессии р<0,05; коэффициент корреляции г = 0,70, р<0,05. График зависимости представлен на рисунке 2.
п
*
О
о
я
X
а
а
+
а
s
п
W
а
о
н
V
ч а
я
н
о
н
W
я
V
-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
Доза, мЗв
Рисунок 2. Дозовая зависимость частоты клеток с дицентриками и центрическими кольцами в группе жителей Алтайского края Перейти в оглавление статьи >>>
Стабильные хромосомные аберрации
Средние значения частоты транслокаций для жителей трех наиболее пострадавших населенных пунктов Алтайского края, обследованных с помощью FISH метода, превышают контрольный уровень - в 2,4 раза для жителей с. Лаптев Лог и с. Топольное и в 3,3 раза для жителей с. Беленькое (таблица 3).
Таблица 3. Результаты цитогенетического обследования жителей Алтайского края (FISH метод)
Средняя Число Частота Частота
Населенный Число
эффектив- обследо- транслокации транслокаций
пункт клеток
ная доза, ванных FP на 100 кл ± m FG на100 кл ± m
мЗв
Лаптев Лог 97 14 7026 0,41 ±0,08* 1,29 + 0,11
Беленькое 187 6 3213 0,56 ± 0,13* 1,76 ± 0,19
Топольное 243 4 2762 0,40 ± 0,12* 1,26 ± 0,17
Контроль (Москва) - 16 29043 0,17 ± 0,03 0,54 ± 0,10
* - статистически значимые различия с контрольной группой (р<0,05, t- критерий Стьюдента)
Как было отмечено выше, около 80% дозы внешнего облучения пришлось на взрыв 1949 года, поэтому люди, родившиеся до 1949 года, получили наибольшую дозовую нагрузку. Так, в группу обследованных жителей с. Лаптев Лог вошли люди, родившиеся до 1949 года и позже. Как видно из таблицы 4, средняя частота транслокаций для жителей, родившихся до 1949 года, более чем в 5 раз превышает этот показатель в контроле, а для остальных средняя частота транслокаций не отличается от контрольного уровня.
Таблица 4. Частота транслокаций у жителей с. Лаптев Лог (FISH метод)
Группы Число обследованных Число клеток Частота транслокаций FP на 100 кл ± m Частота транслокаций Fg на100 кл ± m
Рожденные до 1949 г. 8 4271 0,58 ± 0,12* 1,82 ± 0,17*
Рожденные после 1949 г. 6 2755 0,14 ± 0,01 0,44 ± 0,10
Контроль (Москва) 16 29043 0,17 ± 0,03 0,54 ± 0,10
*- статистически значимые различия с контрольной группой (р<0,05, t- критерий Стьюдента)
Полученные данные подтверждают тот факт, что наиболее пострадавшая часть населения - это люди, родившиеся до 1949 года. Аналогичные результаты получены в работе [5] при обследовании в 1990-1991 годах 115 жителей этого же поселка. Самая высокая частота дицентриков (2-3 на 100 клеток) была обнаружена у жителей, родившихся до первого ядерного взрыва, а у родившихся после 1976 года этот цитогенетический показатель был значительно ниже - 0,06 на 100 клеток.
Результаты обследования жителей Казахстана, полученные с помощью FISH метода, представлены в таблице 5. Частота транслокаций (FP) во всех четырех населенных пунктах, жители которых подверглись радиационному воздействию, превышает контрольный уровень (группа жителей из Павлодарского района). Причем для населенных пунктов Долонь, Карааул и Кайнар наблюдаются статистически значимые различия. Наибольшая частота стабильных хромосомных аберраций была зарегистрирована у жителей пос. Долонь (в 2,2 раза выше, чем в контрольной группе), для которых была определена и наибольшая средняя эффективная доза - 670 мЗв. Для всей обследованной группы (18 человек) средняя частота транслокаций составила 0,54 на 100 клеток, что в 1,5 раза достоверно выше, чем в контрольной группе из Павлодарского района и в 3 раза выше по сравнению с контрольным уровнем для группы из Москвы.
Таблица 5. Частота транслокаций у жителей Казахстана (FISH метод)
Группы Число обследован- ных Число клеток Частота транслокаций FP на 100 кл ± m
Долонь 5 6832 0,75 ± 0,10*a
Знаменка 5 11287 0,41 ± 0,06a
Карааул 5 7946 0,64 ± 0,09*a
Кайнар 3 5222 0,42 ± 0,09a
Вся группа 18 31287 0,54 ± 0,03*a
Контроль (Павлодарская область) 8 50562 0,34 ± 0,03
Контроль (Москва) 16 29043 0,17 ± 0,03
* - статистически значимые различия с контрольной группой из Павлодарского района (р<0,05, t- критерий Стьюдента);
а - статистически значимые различия с контрольной группой из Московского региона (р<0,05, t- критерий Стьюдента)
Следует отметить, что при проведении цитогенетического обследования с целью выявления возможного влияния мутагенных факторов на организм человека, необходимо очень внимательно относиться к выбору группы сравнения. Иначе можно получить результаты, которые не позволят реально оценить степень радиационного воздействия на организм человека и возможные последствия облучения. Так, в работе [19] при обследовании 10 жителей пос. Долонь средняя частота транслокаций в пересчете на весь геном составила 0,9 на 100 клеток и достоверно не отличалась от контрольного уровня (группа доноров из Германии). На основании полученных данных авторы делают вывод, что дозы, рассчитанные для данного населенного пункта, были завышены. Однако согласиться с этим трудно, принимая во внимание некорректно выбранную группу сравнения и небольшую численность обследованной группы. В то же время приведенные в этой же работе данные о частоте клеток с комплексными хромосомными перестройками (0,1 на 100 клеток), в 5 раз превышающей аналогичный показатель в контроле (0,02 на 100 клеток), никак нельзя рассматривать как случайные.
Перейти в оглавление статьи >>>
Биологическая оценка дозы радиационного воздействия по частоте транслокаций
На основании данных, полученных при цитогенетическом анализе с помощью FISH метода, была проведена ретроспективная оценка средних значений доз в обследованных группах жителей, подвергшихся облучению в результате проведения испытаний на Семипалатинском ядерном полигоне. Следует подчеркнуть, что речь идет только о средних уровнях облучения, которые могли получить люди, проживающие в данных регионах. Принимая во внимание, что население подвергалось длительному хроническому или пролонгированному облучению от внешних и внутренних источников ионизирующего излучения, для определения дозы использовали только линейную компоненту уравнения регрессии, полученного при анализе частоте транслокаций после облучения образцов крови гамма-излучением 60Co при мощности дозы 0,102 Гр/мин [10].
Средние значения «биологических» доз для жителей населенных пунктов Алтайского края и Казахстана, приведены в таблице 6.
Таблица 6. Результаты цитогенетического обследования (FISH метод) и средние дозы
облучения у жителей, пострадавших в результате радиационных аварий
Группы Число обследованных Частота транслокаций Бр ± m на 100 кл Биологическая оценка дозы, мЗв (диапазон)
Лаптев Лог (Алтайский край) 8 0,58 ± 0,12 490
Беленькое (Алтайский край) 6 0,56 ± 0,15 460
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
Значения доз были рассчитаны с помощью калибровочной кривой для гамма-излучения при определенной мощности дозы, поэтому они эквивалентны только дозам гамма-излучения. При этом не были учтены такие важные факторы, как реальная мощность дозы, характер радиационного воздействия (внутреннее или внешнее облучение), распределение дозы во времени и ОБЭ излучения (например, ОБЭ бета-излучения 90Бг может быть около 2,5 - 3 при малых дозах), так как такие данные отсутствуют. Естественно, что существует большая доля неопределенности, связанная с влиянием на уровень транслокаций и факторов нерадиационной природы, возраста, условий проживания. 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 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 воздействия, время наблюдения и др.). Поэтому говорить о невозможности применения цитогенетических показателей для реконструкции доз облучения в отдаленные сроки представляется преждевременным. Поскольку основной задачей при реконструкции доз является оценка возможных отдаленных последствий облучения, то любой метод, который поможет оценить уровень облучения, имеет право на существование. Преимущество биологических методов, в данном случае цитогенетических, состоит в том, что оценивается реакция организма на радиационное воздействие, опосредованная специфическими характеристиками организма, в первую очередь индивидуальной радиочувствительностью. «Биологическая» доза при этом является интегральным показателем повреждающего действия радиации, условно выраженным в единицах эффективной дозы.
Перейти в оглавление статьи >>>
Выводы
Таким образом, проведенное цитогенетическое обследование позволяет заключить, что спустя 40-45 лет после проведения первого ядерного взрыва на Семипалатинском полигоне в 1949г., во всех обследованных населенных пунктах Алтайского края у жителей была выявлена повышенная частота нестабильных аберраций хромосом, в первую очередь, дицентриков и центрических колец. Частота клеток с такими хромосомными аберрациями коррелирует со значениями средних эффективных доз, предположительно полученными жителями обследованных населенных пунктов.
Количественная оценка степени радиационного воздействия, проведенная по частоте стабильных хромосомных аберраций - транслокаций продемонстрировала преимущество биологических методов дозиметрии в условиях аварийного облучения и при чрезвычайных ситуациях. Доза, оцененная непосредственно по реакции организма на радиационное воздействие, являясь интегральным показателем повреждающего действия радиации, позволяет учесть такой важный фактор как индивидуальная радиочувствительность, что очень важно для прогноза возможных последствий облучения.
Перейти в оглавление статьи >>>
Список литературы:
1. Булатов В.И. Россия радиоактивная. / Новосибирск: ЦЭРИС, 1996. - 272с.
2. Василенко И.Я., Булдаков Л.А. Радионуклидное загрязнение окружающей среды и здоровье населения. / Москва: Медицина, 2004. - 400с.
3. Киселев В.И., Лобарев В.М., Шойхет Я.Н. Проблемы количественной оценки воздействия Семипалатинского полигона на население алтайского края // Вестник научной программы «Семипалатинский полигон Алтай». - 1994. - №1. - С.1-9.
4. Гланц С. Медико-биологическая статистика. / Москва: Практика, 1999. - 459с.
5. Домрачева Е.В. Цитогенетические эффекты малых доз облучения в лимфоцитах крови и клетках костного мозга: Дис. докт.мед. наук: 14.00.29 / ГНУ ГНЦ РАМН. -Москва, 2000. - 208с.
6. Дубинина Л.Г. Лейкоциты крови человека - тест-система для оценки мутагенов среды. / Дубинина Л.Г. - Москва: Наука, 1977. - 152с.
7. Лобарев В.М., Судаков В.В., Зеленов В.И. и др. Реконструкция доз облучения населения Алтайского края от ядерного взрыва 29 августа 1949 года // Вестник научной программы «Семипалатинский полигон Алтай». - 1994. - №1. - С.27-56.
8. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. / Москва: «МедиаСфера», 2006. - 312 с.
9. Севанькаев А.В., Апкина М.А., Голуб Е.В. и др. Результаты цитогенетического обследования жителей населенных пунктов, прилегающих к Семипалатинсллкому испытательному полигону (в период Межведомственной комиссии в 1989г.) // Радиационная биология. Радиоэкология. - 1995. - Т.35. - №5. - С.596-607.
10. Снигирева Г.П., Богомазова А.Н., Новицкая Н.Н., Хазинс Е.Д., Рубанович А.В. «Биологическая индикация радиационного воздействия на организм человека с использованием цитогенетических методов». Медицинская технология. / Москва. -2007.- Регистрационное удостоверение №ФС-2007/015-У. - 29с.
11. Apelt F., Kolin-Gerresheim J. And Bauchinger M. Analysis of chromosome damage and sce in lymphocytes after exposure in vivo and in vitro // Mutation Research. - 1981. - V. 88. - P. 61-72.
12. Bauchinger M., Schmid E., Zitzelsberger H. et al. Radiation-induced chromosome aberration analyzed by two-color fluorescence in situ hybridization with composite whole chromosome-specific DNA probes and a pancentromeric DNA probe // International Journal of Radiation Biology. - 1993. - V.64. - P.179-184.
13. Gordeev K., Shinkarev S., Ilyin L. et al. Retrospective dose assessment for the population living in areas of local fallout from the Semipalatinsk Nuclear Test Site Part II: Internal exposure to thyroid // Journal of Radiation Research (Tokyo). - 2006. - V.47. - Supply A. - P.137-141.
14. Gusev B.I., Abylkassimova Z.N., Apsalikov K.N. The Semipalatinsk nuclear test site: a first assessment of the radiological situation and the test-related radiation doses in the surrounding territories // Radiation Environment Biophysics. - 1997. - V.36. - №3. -P.201-204.
15. Lucas J.N., Awa A., Straume T. et al. Rapid translocation frequency analysis in humans decades after exposure to ionizing radiation // International Journal of Radiation Biology.
- 1992. - V. 62. - №1. - P.53-63.
16. Moorchead P.S., Nowell P.C., Mellman W.L. et al. Chromosome preparation of leukocytes cultured from human peripheral blood // Experimental Cell Research. - 1960.
- V.20. - №3. - P.613-616.
17. Natarajan A.T., Boei J.J., Darroudi F. et al. Current cytogenetic methods for detecting exposure and effects of mutagens and carcinogens // Environ Health Perspectives. -1996. - V.104. - Supply 3. - P.445-448.
18. Pinkel D., Straume T. and Gray J., Cytogenetic analysis using quantitative, high-sensitivity, fluorescence hybridization. // Proceeding of the National Academy of Sciences (USA). - 1986. - V.83. - P.2934-2938.
19. Stephan G., Pressl S., Koshpessova G., Gusev B.I. Analysis of FISH-painted chromosomes in individuals living near the Semipalatinsk nuclear test site //Radiation Research. - 2001. - V.155. - №6. - P.796-800.
20. Tanaka K., Iida S., Takeichi N. et al. Unstable-type chromosome aberrations in lymphocytes from individuals living near Semipalatinsk nuclear test site // Journal of Radiation Research (Tokyo). - 2006. - V.47. - Suppl A. - P.159-164.
Перейти в оглавление статьи >>>
ISSN 1999-7264 © Вестник РНЦРР Минздрава России
© Российский научный центр рентгенорадиологии Минздрава России
