ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ СТАТУС ПОДРОСТКОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА

Намазбаева Зулькия Игеновна

д-р мед. наук, профессор, РГКП Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний МЗ РК, г. Караганда

Сабиров Жанбол Байжанович

стажер-исследователь, РГКП Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний МЗ РК, г. Караганда

Облезина Анастасия Владимировна

стажер-исследователь, РГКП Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний МЗ РК, г. Караганда

Агеев Дмитрий Владимирович

стажер-исследователь, РГКП Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний МЗ РК, г. Караганда

Шибучикова Жанара Балабаевна

мл. науч. сотр., РГКП Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний МЗ РК, г. Караганда

E-mail: 

Анализ состава пыли промышленных городов указывает на наличии в них значительной концентрации тяжелых металлов. Исследования по генотоксисческой активности тяжелых металлов показывает на их способность проявлять мутагенные свойства, зачастую проявляющиеся как хромосомные аберрации.

Тяжелые металлы в последние десятилетия являются одним из самых распространенных факторов загрязнения окружающей среды. В связи с этим назрела настоятельная необходимость выявить степень генотоксической опасности многих веществ, включающих в свои структуры ионы тяжелых металлов. Мнения различных исследователей о генетической активности тяжелых металлов неоднозначны, поскольку функциональная роль металлов в организме до конца еще не выяснена. Но резюмирую различные исследование по генотоксической активности различных тяжелых металлов можно сделать вывод, что эти вещества зачастую способны проявлять мутагенные свойства [1—4].

Рассматривая механизмы повреждения наследственных структур можно предположить, что под влиянием тяжелых металлов происходит повреждения третичной структуры хромосом, что ведет к частичной денатурации ДНК. При связывании двух валентных тяжелых металлов с ДНК возможны мутации типа транверсий и транзиций. Так они могут вызывать хромосомные аберрации, индуцировав точковые мутации, нарушать ферментные взаимо­действия, ингибируя отдельные энзимы.

Цельюнаших исследований явилось — оценка частоты хромо­сомных аберраций в лимфоцитах периферической крови подростков, проживающих в условиях промышленного региона.

Материалы и методы: Нами были использованы методики учета хромосомных аберраций, кариотипирования, культивирование лимфоцитов периферической и определения металлов в крови у 24 детейподросткового возраста родившихся и проживающих на территории промышленного города.

В качестве биосубстратов для исследования была выбрана кровь. Забор крови проводился из локтевой вены в вакутейнеры с цитратом натрия, все этапы проводились согласно рекомендациям ВОЗ.Иссле­дование крови на металлы проводили на атомно-абсорбционном спект­рометре МГА — 915 (Россия) с электротермической атомизацией [5].

Генотоксические эффекты изучали с помощью модифициро­ванного полумикрометода культивирования лимфоцитов периферичес­кой крови HungerfordD.A.etal., с целью учета частоты и типов хромо­сомных аберраций [6—9].

Анализ хромосомных препаратов производили на препаратах под световым микроскопом с увеличением 100х1,25.

Статистическая обработка данных включала подсчет средних арифметических величин (М), стандартных ошибок средних арифме­тических (m) и стандартного отклонения. Статистически значимые различия между группами рассчитывались при помощи непараметрического метода Манна Уитни для двух несвязанных групп. Анализ данных проводился с помощью пакета прикладных программ Statistica. 5.5.

Результаты и обсуждение:При исследование крови подростков было выявлено, что концентрация токсичных элементов, таких как кадмий и свинец превышает контрольные показатели в 4 и в 2 раза, соответственно. Тогда как жизненно важные микроэлементы значи­тельно снижены: селен в 5 раз и медь на 25 % (таблица 1).

Таблица 1

Содержание металлов в крови у подростков (n=24; М ± m; 95 % ДИ)

Проведенный анализа результатов цитогенетических исследо­ваний у подростков позволил выявить, что из 24 обследуемых у 4 были выявлены хромосомные патологии, что составило 16,6 %, т. е. у каждого 6-го выявлена нестабильность генома.

Изучая качественный спектр хромосомных аномалий в лимфо­цитах периферической крови у обследуемых проживающих на территории промышленного города, были выявленны структурные перестройки хромосом.

За показатели спонтанного мутагенеза были взяты данные хромосомных аберраций у детей проживающих в относительно чистом Юго-Восточном районе г. Караганды за период 2005—2010 годы [2, 4]. Частота ХА в контрольных группах, в среднем была на уровне 1,9%. Частота аберраций хроматидного типа составила 1,7 %, хромосомного типа — 0,25 %. Как видно из таблицы 2, уровень ХА в лимфоцитах периферической крови у обследуемых на 20 % превышает этот показатель в контрольной группе.

Таблица 2

Частота и типы хромосомных аберраций у подростков, проживающих на территории промышленного города
(n=24; М ± m; 95 % ДИ)

Структурные нарушение в основном были представлены аберра­циями хроматидного типа: хроматидными разрывами, одиночными фрагментами и хроматидными обменами. ХА хромосомного типа были представлены парными фрагментами и разрывами по центромере (рисунок 1).

Хроматидный разрыв                                          Парный фрагмент

Рисунок 1. Хромосомные аберрации в лимфоцитах периферической крови подростков, проживающих
 на территории промышленного города

Необходимо отметить что, если ХА хромосомного типа не превы­шали данное значения в контрольной группе, то ХА хроматидного типа у подростков проживающих на территории промышленного города были на 20 % выше, относительно контроль­ной группы. Как известно из литературных данных, накопление абер­раций хроматид­ного типа характерен для химического мутагенеза [1].

Хромосомные аберрации, выявленные при цитогенетическом обследовании подростков, проживающих на территории промышлен­ного города, свидетельствуют о неблагоприятной эколого-гигиеничес­кой обстановке, причем причинами этого неблагополучия могут быть факторы химической природы, что позволяет предположить выявленные почти во всех случаях хромосомные аберрации хроматидного типа.

Выявленные сегодня хромосомные аберрации могут являться тревожным сигнал о возможно возникнувших завтра генетических последствии, так как нарушая баланс наследственных факторов, они являются причиной многообразных отклонений в строении и жизнедеятельности организма, проявляющихся в так называемых хромосомных аномалиях, болезнях и синдромах. И только достаточное внимание к этим проблемам может значительно снизить социально-значимые заболевания.

Таким образом, среди обследуемых подростков, проживающих на территории промышленного города выявлено накопление токсичных металлов — кадмия и свинца в крови, а так же дефицит эссенциальных элементов, таких как селен и медь. Кроме того, была выявлена активация мутационного процесса у 16,6 % обследуемых, проявляющаяся как аберрации хроматидного типа, что позволяет пред­положить о процессах химического мутагенеза. Что в свою очередь позволяет говорить о неблагополучной экологической обстановки города, обусловленная антропогенным воздействием.

Список литературы:

1. Дубинин Н. П. Общая генетика. — М.: Наука 1986. — С. 291—324.
2. Дюсенбаева Н. К. Гигиено-токсикологические основы оценки риска возникновения генетических эффектов в условиях промышленного города. Дис. …док. мед. наук. — Караганды, 2007. — 161 с.
3. Журков В. С. Оценка мутагенной активности химических факторов окружающий среды при их гигиеническом регламентировании. / В кн: Медико-биологические исследование в гигиене. — М.: Медицина. — 1986.— С. 222—251.
4. Завотпаева Ж. К. Гигиеническая оценка индуцированного мутагенеза, обусловленного воздействием марганецсодержащей пыли. Дис. …. кан. мед. наук. — Караганды, 2005. — 66 с.
5. Намазбаева З. И. Мукашева М. А. Пудов А. М и др «Определение содержания тяжелых металлов в объектах окружающей среды и биоматерьялов на атомно-абсорбционном спектрометре МГА-915» МР // Астана. — 2007. — 19 с.
6. Святова Г. С., Абильдинова Г. Ж., Березина Г. П. Медико-генетическоетестированиеэкологически неблагоприятных регионов: методические рекомендации. — Алматы, 1998. — 27 с.
7. Стандарты анализа препаратов хромосом при неоплазиях кроветворения // Методические рекомендации. — Киев, 2007. — 43 с.
8. Hungerford D. A. Leikocytes cultured from small inocula od whole blood and the preparation of metafase chromosomes by treatment with hypotonic KCl // Stain Technology. — 1965. — Vol. 40. — № 6. — P. 333—338.
9. Moorhead P. S., Nowell P. S., Mellman W. J. Chromosome preparation of leokocytes cyltured from human periferal blood // Exp.Cell.Res. — 1960. — Vol. 20.— P. 613.