ОЦЕНКА УРОВНЯ СПОНТАННОГО МУТАГЕНЕЗА У ЖИТЕЛЕЙ Г. КУРСКА

Цитогенетические методы исследования широко применяются для оценки мутагенной активности в генетическом мониторинге окружающей среды [2, с. 549]. Тест-системой в выявлении мутационного спектра на индивидуальном и популяционном уровнях служат культуры лимфоцитов человека [4, с. 8], что позволяет регистрировать появление мутаций в организме человека при воздействии на него мутагенных факторов среды. Так, повышенный уровень дицентриков и центрических колец в спектре наблюдаемых аберраций говорит о преимущественном воздействии радиационной природы мутагена, преобладание аберраций хроматидного типа может говорить о химической или вирусной при­роде мутагенного фактора [2, с. 550]. Таким образом, индивидуальные цитогенетические показатели могут позволить идентифицировать группы с высоким риском мутаций для последующего углубленного медицинского наблюдения, и явиться необходимым источником для исследования мутагенеза в целом населении.

Вследствие аварии на Чернобыльской АЭС в 1986г. подверглось радиационному заражению 1324 км² территории Курской области, что составило 4,5 % ее общей площади. Постановлением Правительства Российской Федерации от 18.12.1997 г. № 1582 «Перечень населенных пунктов, находящихся в границах зон радиоактивного загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» на территории Курской области определены 166 населенных пунктов с плотностью загрязнения почвы цезием - 137 более 1 Ки на км. В зону загрязнения вошли г. Железногорск, Железногорский, Фатежский, Поныровский, Дмитриевский и Хомутовский районы [4, с. 108].

В связи с этим интерпретация уровня спонтанного мутагенеза является значимой в оценке следа радиоактивного загрязнения на проживающих в этих районах. Город Курск не вошел в данный перечень и может считаться экологически чистой территорией по сравнению с другими районами Курской области. Обоснование фонового уровня случайных аберраций хромосом у жителей г. Курска является значимым и необходимым шагом для системного подхода генетического мониторинга на площади Курской области.

Цель работы - оценка уровня спонтанного мутагенеза у группы лиц г. Курска.

Материалы и методы

Работа выполнена в рамках проекта «Анализ состояния генофонда Курской области как способ апробации профессиональных компетенций исследователей-генетиков» по Соглашению о предоставлении из феде­рального бюджета гранта в форме субсидии юридическим лицам – победителям Всероссийского конкурса молодежных проектов среди образовательных организаций высшего образования в 2018 году.

Наше исследование было проведено в группе из 15 контрольных доноров, возрастом 20-62 лет, проживающих в г. Курске.

Состояние здоровья оценивали со слов обследуемых. Полученную информацию заносили в анкеты. Все индивиды на момент сбора материала были практически здоровы, не принимали лекарственных препаратов и в течение 3-х месяцев до начала исследования не под­вергались рентгенологическим обследованиям. В анкетах также отмечали персональные данные, работающую активность, тип и продолжи­тельность контакта с генотоксическими агентами, вредные привычки (курение, алкоголь, наркотики) и недавнее воздействие рентгеновских лучей, контакт с химическими веществами.

Единицей наблюдения являлся каждый индивидуум; учитывались количество клеток с аберрациями, количество аберраций, в том числе хроматидного (фрагменты, обмены) и хромосомного (фрагменты, обмены) типов. Геномные мутации (анеуплоидия, полиплоидия) не учитывали, поскольку наиболее информативным показателем влияния мутагенов среды являются хромосомные аберрации. Пробелы (гэпы) в число аберраций не включали. Регистрировали все типы хромосомных аберраций, доступные для анализа при равномерном окрашивании хромосом (дицентрики, центрические кольца, парные и одиночные фраг­менты). При микроскопическом исследовании метафазных пластинок придерживались критерия отбора и анализа препаратов, изложенных в работах Бочкова Н.П. и др. и Захарова А.Ф.и др.

Для каждого человека подсчитывали хромосомные аберрации, распознаваемые без кариотипирования в 100 метафазных пластинках.

Статистический анализ сформированного банка данных проводили на персональном компьютере с использованием пакета прикладных программ STATISTICA фирмы StatSoft Inc., версия 6.0. Анализ результатов исследования включал традиционные методы стандартной статистики с оценкой среднего количества клеток с аберрациями, хромосомных аберраций (включая все типы) и их ошибок, процентной доли по ряду показателей.

Результаты исследования

В результате анализа метафазных пластинок установлено, что среднее значение уровня хромосомных аберраций у жителей г. Курска составляет 1,47±0,23, что соответствует норме спонтанного мутагенеза [1, с. 550]. Одиночные фрагменты встречались с частотой 1,20±0,22, что превышает частоту встречаемости парных фрагментов в 4 раза. Хроматидные и хромосомные обмены не выявлены в исследуемой выборке.

Таблица 1.

Характеристика уровня хромосомных аберраций у жителей г. Курска

При сегрегации по полу статистически значимых различий в уровне спонтанного мутагенеза выявлено не было. Вместе с этим одиночные фрагменты у мужчин встречались чаще, чем у женщин. Частота встречаемости парных фрагментов была примерно на одном уровне.

Распределение по частоте встречаемости аберраций у обсле­дуемых лиц было следующим: у 7% обнаружено по 3 аберрации, у 47 % - 2, у 33 % - 1 и в 13 % случаев хромосомных аномалий не выявлено.

Ранее была проведена оценка уровня спонтанного мутагенеза среди жителей, не занятых в промышленном производстве и проживающих в относительно благополучных в экологическом отношении районах города Курска. В начале 90-х годов этот показатель составил 1,59 на 100 клеток [4, с. 155].

Средние данные по Российской Федерации в течение 45 лет коле­бались от 1,66 (в 1971-1973 годы); 1,56 (конец 70-х – начало 80-х годов); 2,49 (1994-1996 годы); 1,25 (конец 80-х – начало 90-х годов); до 2,13 (конец 90-х – начало 2000 годов) на 100 клеток [3, с. 18].

Таким образом, проведенный анализ позволил уточнить уровень хромосомных аберраций у жителей г. Курска на данный момент (1,47 ±0,23), последние данные по оценке спонтанного мутагенеза были получены еще в 90 годах 20 века (1,59±0,17). Скорректированные пока­затели послужат отправной точкой в дальнейших исследованиях спонтанного мутагенеза на территории Курской области, подвергшихся радиационному воздействию после аварии на ЧАЭС, что является значимым для оценки последствий воздействий малых доз радиации на человека во времени.

Список литературы:

1. Бочков Н.П. База данных для анализа количественных характеристик 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, Вып. 4. С. 549-550.
2. Бочков Н.П. Культура лимфоцитов как тест-объект для изучения генети­ческих последствий у лиц, контактирующих с мутагенами / Н.П. Бочков, B.C. Журков, Н.П. Кулешов // Докл. АН СССР. – 1974. – Т. 218. 2. – С. 463-465.
3. Бочков Н.П. Экологическая генетика человека / Н.П. Бочков // Экологическая генетика. – Том 1. –№ 0. – 2003. – С. 16-21.
4. Гераськин С.А. Биологический контроль окружающей среды: генетический мониторинг: учебное пособие для студ. высш. проф. Образования / под ред. С.А. Гераськина и Е.И. Сарапульцевой. – М.: Издательский центр «Академия». – 2010. – 208 с.