Цитогенетичні ефекти

Мутагенний ефект, індукований ІВ в статевих і соматичних клітинах людини, може лежати в основі виникнення таких патологічних станів як спонтанні аборти, мертво народження, народження дітей з аномаліями розвитку, спадкові й онкологічні захворювання, прискорення процесів старіння. Біоіндикатором мутагенного впливу радіації на людину є первинні ушкодження генома - хромосомні й генні мутації в різних клітинах-мішенях.

Найпоширенішими, апробованих і коректними з генетичних маркерів опромінення людини як і раніше залишаються специфічні для дії радіації цитогенетичні порушення - стабільні й нестабільні аберації хромосомного типу в лімфоцитах периферичної крові, оцінка частоти яких використовується також для орієнтовної дозиметрії радіаційного впливу. Цитогенетичні дослідження є необхідним компонентом у системі контролю за контингентами, що піддались неконтрольованій дії іонізуючої радіації в аварійних ситуаціях.

За роки, що пройшли після аварії на ЧАЕС, у ряді генетичних лабораторій проводився селективний цитогенетичний моніторинг серед різних категорій потерпілих від Чорнобильської катастрофи - осіб з підозрою на ГПХ, учасників ЛНА , працівників ЧАЕС, евакуйованих, дитячого й дорослого населення, що проживає в районах випадання радіоактивних опадів. Через трудомісткість і тривалість цитогенетичних досліджень вивчалися структура й стабільність генома соматичних кліток людини в основному в пріоритетних групах потерпілих - в учасників ЛНА переважно 1986 - 1987 р., у тому числі в осіб з ГПХ, що є критичними по інтенсивності променевого ураження, і в населення, що проживає на територіях посиленого радіологічного контролю.

У групі пацієнтів з первинним діагнозом ГПХ і в групі учасників ЛНА з відомими дозами опромінення виявлена значна міжіндивідуальна варіабельність цитогенетичного ефекту в осіб з ідентичним (по ступені важкості захворювання або по сумарній дозі) радіаційним навантаженням, обстежених у порівнянні після опромінення строки. Результати цитогенетичного аналізу вказували, як правило, на менш інтенсивний вплив, що могло бути пов'язане з факторами: елімінацією абераційних клітин і нестабільних хромосомних аберацій згодом, специфікою характеру опромінення, індивідуальної радіочутливості, а в ряді випадків з некоректним визначенням дози радіації фізичними методами. Разом з тим у рекоінвалесцентів після ГПХ, обстежених у більше пізній термін (1990 - 1993), ступінь виразності цитогенетичного ефекту позитивно корелювала з вагою променевого ураження, що, найімовірніше, пов'язане з верифікацією діагнозів. Так, у групах пацієнтів з верифікованим діагнозом ГПХ навіть через 5-7 років після аварії зберігалися нестабільні маркери опромінення (дицентричні й кільцеві хромосоми) і з підвищеною частотою виявлялися стабільні індикатори променевого впливу (симетричні хромосомні транслокації й інверсії). При повторному цитогенетичному контролі за особами з верифікованим діагнозом ГПХ установлено, що в більшості обстежених періодів первинного значного зниження рівня нестабільних аберацій (приблизно протягом перших 3 років після гострого опромінення) змінився вповільненням елімінації й відносною стабілізацією цих показників з міжіндивідуальними коливаннями в межах кожної із груп. У той же час частота стабільних аберацій хромосом виявляла тенденцію до росту, мабуть, за рахунок ушкодження стовбурних клітин, свідченням чого, зокрема, була поява в декількох рекоінвалесцентів клонів абераційних клітин, що несуть реципрокні транслокації, що має несприятливе прогностичне значення.

У результаті селективного цитогенетичного моніторингу груп дитячого населення, що піддається тривалому радіаційному впливу малої інтенсивності через проживання на забруднених радіонуклідами територіях, виявлений ряд особливостей радіоіндукованого мутагенного ефекту. Так, практично у всіх обстежених групах виявлене не тільки достовірне підвищення частоти хромосомних аберацій різного типу, але й статистично значиме зростання цитогенетичного ефекту згодом (нагромадження нестабільних і поява стабільних маркерів опромінення), що свідчить про перевагу процесів індукції над процесами елімінації ушкоджень хромосом при хронічному опроміненні в малих дозах. У ряді випадків виявлені мультиабераційні клітини, що містять 3 – 11 різних маркерів радіаційного впливу, що відбиває не тільки інтенсивність, але й характер мутагенного впливу й може бути показником постійного локального опромінення стовбурних клітин лімфоцитпродукуючих органів за рахунок внутрішнього надходження радіонуклідів. Поява "навантажених" клітин, незалежно від їхньої причини, що викликала, вважається несприятливою прогностичною ознакою через їх можливу етіологічну роль в індукції канцерогенезу через активацію протоонкогенів. Результати групової цитогенетичної дозиметрії трохи перевищували тими, що були отриманими фізичними й розрахунковими методами, що поряд з умовністю розрахунку може бути обумовлено внеском хімічного мутаційного компонента. Разом з тим виявлений при обстеженні дітей цитогенетичний ефект, що відбиває інтенсивність загального мутагенного навантаження (радіаційного і хімічного), позитивно корелював як із тривалістю дії факторів Чорнобильської катастрофи, так і зі сформованою несприятливою після аварійною екологічною обстановкою, зокрема із щільністю забруднення територій ¹³⁷Cs і вмістом пестицидів в об'єктах навколишнього середовища. Результати цитогенетичних досліджень використовувалися: для визначення сумарного мутагенного навантаження на обстежені контингенти, експертної оцінки орієнтовного рівня радіаційного впливу, верифікації клінічних діагнозів (стосовно ГПХ); установлення причинного зв'язку між спостережуваною патологією й дією факторів Чорнобильської катастрофи, виділення груп підвищеного ризику, включених у клініко-епідеміологічний регістр. У цей час у ряді вітчизняних і закордонних лабораторій, що займаються проблемами генетичних наслідків аварії на ЧАЕС, розробляються й апробуються нові методи оцінки дії, що ушкоджує, ІВ на геном людини, що дозволяють не тільки розширити можливості біологічній індикації й дозиметрії радіаційного впливу, але й підвищити надійність прогнозування несприятливих віддалених стохастичних ефектів опромінення для здоров'я людини. Найбільш перспективними з них є метод флуоресцентної гібридизації метафазних хромосом людини in situ c Днк-зондами до окремих хромосом або їхніх ділянок (FISH) і глікофориновий (ГФА) тест.