ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА СТАБИЛЬНОСТЬ ГЕНОМА ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ

INFLUENCE OF PHYSICAL ACTIVITY ON THE STABILITY OF THE GENOME OF YOUNG ATHLETES

Stepan Pryadushchenko

student, Department of Medical Biology and Genetics, Rostov State Medical University,

Russia, Rostov-on-Don

Maria Kristosturyan

student, Department of Medical Biology and Genetics, Rostov State Medical University,

Russia, Rostov-on-Don

Natalia Gevorkyan

student, Department of Medical Biology and Genetics, Rostov State Medical University,

Russia, Rostov-on-Don

Ekaterina Gavrilova

student, Department of Medical Biology and Genetics, Rostov State Medical University,

Russia, Rostov-on-Don

Anton V. Sevryukov

Ph.D. biol. Sciences, docent, Rostov State Medical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Основная задача исследования заключалась в том, чтобы оценить влияние систематических физических нагрузок на стабильность генома юных спортсменов методом микроядерного теста.

ABSTRACT

The main objective of the study is to assess the effect of systematic physical exertion on the stability of the genome of young athletes using the micronucleus test.

Ключевые слова: дети спортсмены; стабильность генома; микроядерный тест; буккальный эпителий.

Keywords: children athletes; genome stability; micronucleus test; buccal epithelium.

Двигательная активность является биологическим компонентом жизнедеятельности растущего организма,  но оказывает благоприятное действие на здоровье только в пределах оптимальных величин. Напряженные физические нагрузки при тренировках, направленных на достижение высоких спортивных результатов,  увеличивают риск появления отклонений состояния здоровья, особенно, в пре- и пубертатный периоды [6].

В настоящее время в детско-юношеском спорте существует недостаточное количество исследований, позволяющих объективно оценивать влияние систематических физических нагрузок на организм юных спортсменов. В некоторых видах спорта дети могут достигать результатов взрослых спортсменов, хотя генетически запрограммированная работоспособность у юных спортсмена меньше, чем у взрослых. В результате возникает риск нестабильности генома и как следствие нарушение здоровья, роста и развития. В связи с этим актуальным является поиск доступных и объективных методов оценки устойчивости организма детей спортсменов к физическим и эмоциональным нагрузкам. Микроядерный тест используют для диагностики и прогноза состояния здоровья при действии стрессорных факторов различной природы включая патологические [2,3,4,5,6,7].

Нами выдвинута научная гипотеза о возможности использовании микроядерного теста в буккальном эпителии для оценки стабильности генома юных спортсменов.

Цель исследования: Методом микроядерного теста в буккальном эпителии изучить стабильность генома юных спортсменов, приступившим к систематическим занятиям разными видами спорта.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 80 обучающихся в ДСЮШ №5 г. Ростова-на-Дону и Ростовского колледжа олимпийского резерва, которые были разделены на группы по 20 человек в зависимости от вида спорта: 1 группа – художественная гимнастика (девочки 6-8 лет), 2 группа – тяжелая атлетика (мальчики 10-11лет), 3 группа – гандбол (девушки 14-15 лет), 4 группа – пловцы (девочки 10-12 лет). Все участники прошли спортивный отбор и приступили к систематическим занятиям спортом в сентябре 2018г.

Исследование проводили с декабря по май 2019 г. Критериями для включения в исследование служили отсутствие острых и хронических заболеваний, отсутствие кариеса и воспалительных заболеваний ротовой полости, а также носо- и ротоглотки. Для исследования брали буккальный эпителий слизистой щеки [2]. Мазок окрашивали по методу Романовского - Гимзе. Анализировали по 1000 отдельно лежащих эпителиоцитов буккального эпителия, среди которых учитывали количество клеток с микроядрами, а также учитывали другие нарушения структуры ядра: протрузии, кариопикноз, кариолизис, кариорексис. Количество клеток с аномальными ядрами учитывали в промилле (‰).

Достоинством метода является то, что он позволяет проводить оценку уровня хромосомных нарушений по анализу интерфазного ядра, и основан на подсчете клеток с микроядрами. Присутствие микроядер в клетках может свидетельствовать о недостаточной эффективности защитных свойств организма в ответ на воздействие негативных факторов окружающей среды [1,2,3,5,7].

Обработка полученного цифрового материала проводилась методами вариационной статистики с помощью пакета Statsoft Statistica 6.0.

Результаты исследования Согласно литературным источникам средняя частота микроядер 0,42 ±0,25 % [6]. По данным Nersesyan их количество составляет 1-3 клетки с микроядром на 1000 независимо от возраста и пола [6]. Нами получены результаты, свидетельствующие о превышении данного показателя во всех исследуемых группах юных спортсменов, при этом отмечалось наличие разных форм нарушения ядра у одного испытуемого. Так у гимнасток наиболее частыми аномалиями ядра были кариорексис (5‰) и кариолизис (4‰) у 80 % юных гимнасток. Протрузии ядра отмечались у 20% девочек в количестве 4‰. Микроядра отмечались у 50% обследованных (2‰). В клетках буккального эпителия 40% тяжелоатлетов были обнаружены двухядерные клетки  (2‰), протрузии у 55% (2‰). Микроядра и пикнотические клетки  присутствовали у 30 % тяжелоатлетов. В группе гандболистов  преобладающей формой нарушения был кариолиз ядра (7‰) - у 60 % обследованых. Протрузии, микроядра, пикноз ядра и кариорексис был отмечен у 27% исследованных. У пловцов, чаще других  нарушений  ядра, были микроядра и пикноз у 50%. Реже всего встречались протрузии ядра. Все формы нарушения ядер представлены в равном количестве 2‰.

По результатам суммарного микроядерного теста больше всего клеток с нарушением ядра отмечалось у гандболисток 8,0 ±1,4 ‰; у гимнасток – 7,6 ± 0,36‰; у пловцов 7,0 ± 0,9‰; тяжелоатлетов 5,0 ± 0,47 ‰.

Таким образом, у юных спортсменов количество клеток буккального эпителия с нарушением ядра значительно превышает нормальные значения, что очевидно связано с накопление эндотоксинов при больших физических нагрузках.

Выводы:

1. Систематические физические нагрузки приводят к снижению стабильности генома клеток у детей в возрвасте 6-14 лет.

2. Нарушение стабильности генома у юных сопртсменов не зависит от возраста и вида спорта.

Список литературы:

1. Белик С.Н., Подгорный И.В., Севрюков А.В., Гали М.А. Сборники конференций НИЦ Социосфера. 2014. № 33. С. 53–60.
2. Ингель Ф.И. Цитомный анализ эпителия слизистой оболочки щеки в комплексном генетико-гигиеническом обследовании детей // Гигиена и санитария .2016. №10. С. 67 – 71.
3. Панина А.И., Севрюков А.В., Моргуль Е.В., Колмакова Т.С.  Выявление цитогенетических аномалий у детей с аллергическими заболеваниями с помощью микроядерного теста // Международный студенческий научный вестник. 2015. № 2-2. С. 146.
4. Пашков А.Н. Микроядерный тест: Прошлое, настоящее и будущее // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2016. №3. С. 147 – 147.
5. Панина А.И., Севрюков А.В., Моргуль Е.В., Колмакова Т.С. Оценка стабильности генома детей с аллергическими заболеваниями с помощью микроядерного теста Сборники конференций НИЦ Социосфера. 2014. № 33. С. 85–87.
6. Соболева Н. А., Калаев В. Н., Нечаева М. С., Калаева Е. А. Определение минимального количества анализируемых буккальных эпителиоцитов на препарате при проведении микроядерного теста // Вестник ВГУ, Серия: Химия. Биология. Фармация. 2016. № 3. С. 80 – 84.
7. Sommer S, Buraczewska I, Kruszewski M  Micronucleus Assay: The State of Art, and Future Directions // Int J Mol Sci.2020.V.21.№1534.Р.1–19.