Радіогенні цитогенетичні ефекти у учасників ліквідації аварії на Чорнобильській атомній-електростанції

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

доктора біологічних наук

03.00.01 - Радіобіологія

Радіогенні цитогенетичні ефекти у учасників ліквідації аварії на Чорнобильській атомній-електростанції

Дьоміна Емілія Анатоліївна

Київ 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті онкології АМН України.

Наукові консультанти: доктор медичних наук, професор КІНДЗЕЛЬСЬКИЙ Леонід Петрович Інститут онкології АМН України

доктор медичних наук, професор БАРИЛЯК Ігор Романович директор Наукового центру медичної генетики Інституту гігієни і медичної екології АМН України, завідувач лабораторії мутагенезу і антимутагенезу

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор СЕРКІЗ Ярослав Іванович Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є.Кавецького НАН України, завідувач відділу радіобіології

доктор біологічних наук КОВАЛЬ Григорій Миколайович Український інститут досліджень навколишнього середовища та ресурсів Ради національної безпеки і оборони України, завідувач відділу екологічних проблем і міжнародного співробітництва

доктор медичних наук, професор ПІЛІНСЬКА Марія Андріївна Інститут експериментальної радіології Наукового центру радіаційної медицини АМН України, завідувач лабораторії цитогенетики

Провідна установа Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Відділ біофізики та радіобіології

Захист відбудеться 27 січня 2003 року о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.24 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: вул. Академіка Глушкова.2, корп.12, біологічний факультет , ауд.215

Поштова адреса: 01033, Київ, вул. Володимирська, 64, біологічний факультет, спецрада Д 26.001.24

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 58.

Автореферат розіслано 26 грудня 2002 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О.В.Брайон

1. Загальна характеристика роботи

радіаційний чорнобильський променеве ураження

Актуальність проблеми. Проблема біологічної оцінки дії іонізуючої радіації на людину залишається однією з найбільш актуальних у сучасній радіаційній біології. Пріоритетними напрямками для її рішення є пошук інформативних критеріїв ранніх та віддалених ефектів опромінення, а також прогноз ризику розвитку радіогенних пошкоджень.

Оскільки однією з основних мішеней за дії іонізуючого випромінювання на людину є генетичний апарат клітини, інтенсивність та локалізація його ушкодження відноситься до якісних і кількісних показників опромінення біологічних об'єктів [Севанькаев А.В., 1987; Бочков Н.П., 1993; Пилинская М.А. и др., 2002].

Класичним методом біологічної індикації чи дозиметрії радіаційного впливу на людину вважається аналіз аберацій хромосомного типу в лімфоцитах периферичної крові. Доведено, що дицентричні хромосоми є найбільш точними показниками опромінення і їхній рівень корелює з поглиненою дозою радіації [Lloyd D.C. et al.,1984; Севанькаев А.В., 1988, 1994; Пяткин Е.К. и др., 1988; Bender M.A., Awa A.A., 1988; Моисеенко В.В., 1993; Новицкая Н.М. и соавт., 1998; Винников В.А., 2000 ].

Через 16 років з моменту аварії на Чорнобильській АЕС (ЧАЕС) її медико-біологічні наслідки продовжують інтенсивно вивчатися [Цыб А.Ф., Иванов В.К., 2001; Любченко П.Н. и др., 2001]. Предметом пильного вивчення післяпроменевих наслідків аварії в першу чергу є група учасників ліквідації наслідків аварії (УЛНА), показники захворюваності яких в 2-5 разів перевищують характерні для населення України [Сердюк А.М., 1997, 1998].

Нормування дії іонізуючих випромінювань на людину здійснюється за встановленим “лімітом дози” [Лютых В.П., Долгих А.П.,1997]. Оскільки дозові межі аварійного опромінення орієнтуються на запобігання виникнення гострої променевої хвороби (ГПХ), то ефектам за менших дозових навантаженнях приділялося набагато менше уваги.

У доступній нам літературі відсутні роботи, де систематизовано та одночасно проаналізовано вплив радіаційного та інших факторів (доза опромінення, початок роботи та період перебування в зоні аварії, характер виконуваних робіт) на виникнення цитогенетичних ефектів і захворювань у УЛНА на ЧАЕС. Тому актуальним є дослідження зв'язків між цитогенетичними, соматичними ефектами і ступенем радіаційного впливу.

В останні роки дослідники відзначають зростання у УЛНА кількості захворювань на злоякісні новоутворення (ЗН), частина з яких може бути радіаційно-індукованою [Сердюк А.М., 1998; Присяжнюк А.Е. и др., 1999; Romanenko A.Ye. et al., 2000]. Тому доцільним є проведення цитогенетичних обстежень УЛНА, оскільки підвищений рівень аберацій хромосом може розцінюватися як показник насамперед канцерогенного ризику [Heim S. et al., 1988; Полищук Л.З., Несина И.П., 1990; Lucas J, 1996; Севанькаев А.В. и др., 2000; Любченко П.Н. и др., 2001 ].

До цього часу не розроблено комплексу цитогенетичних показників, як найбільш об'єктивного критерію оцінки підвищеного ризику виникнення захворювань у групі УЛНА. Актуальним є визначення об'єктивності цитогенетичного аналізу для оцінки ступеня променевого ураження в процесі інтенсивної терапії постраждалих внаслідок аварії на ЧАЕС, що надає можливість верифікувати зв'язок захворювань з дією факторів чорнобильської аварії, поліпшити оцінку ефективності проведеної терапії. Це, у свою чергу, робить доцільним проведення цитогенетичних досліджень в умовах in vitro з метою вивчення біологічної ефективності випромінювань різної якості і розробки кривих “доза-ефект” на основі адекватної математичної моделі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано в рамках трьох планових науково-дослідних робіт Інституту онкології АМН України: реєстраційний № 0186U0054746 “Разработка методов терапевтического облучения онкологических больных быстрыми нейтронами”; реєстраційний № 0183U035965 “Разработать метод дистанционной лучевой терапии онкологических больных с использованием быстрых нейтронов циклотрона У-120 Института ядерных исследований АН УССР”; реєстраційний № 0186U0054742 “Разработать эффективные методы усиления лучевого поражения опухолевых клеток путем оптимизации пространственно-временного распределения дозных полей, использования медикаментозных средств и СВЧ-гипертермии в комплексном лечении онкологических больных”, а також досліджень, проведених у лабораторії цитогенетичної експертизи Київської регіональної міжвідомчої експертної комісії з установлення причинного зв'язку захворювань і смертності з роботами по ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

Мета дослідження: визначити закономірності цитогенетичних змін в лімфоцитах периферичної крові УЛНА на Чорнобильській АЕС у ранні та віддалені терміни, а також кореляційні зв'язки між ступенем радіаційного впливу, цитогенетичними і клінічними ефектами.

Задачі дослідження.

1. Вивчити закономірності впливу іонізуючих випромінювань різного виду в широкому діапазоні доз на хромосомний апарат лімфоцитів периферичної крові людини in vitro та визначити значення їх відносної біологічної ефективності (ВБЕ) в залежності від умов опромінення.

2. Вивчити рівень і спектр аберацій хромосом у лімфоцитах периферичної крові хворих на ГПХ I-III ступенів, які приймали участь у ліквідації аварії на ЧАЕС безпосередньо після вибуху.

3. Визначити можливість використання цитогенетичного аналізу для оцінки ступеня променевого ураження в процесі інтенсивної терапії хворих на ГПХ.

4. Провести аналіз структури захворюваності УЛНА на ЧАЕС за період 1990-1996 рр. (за даними Київської регіональної міжвідомчої експертної комісії з установлення причинного зв'язку захворювань і смертності з роботами по ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС).

5. Вивчити частоту і спектр захворювань УЛНА на ЧАЕС в залежності від факторів радіаційного впливу - величини документованих доз опромінення, дати в'їзду і тривалості перебування в зоні аварії та характеру виконуваних робіт.

6. Дослідити особливості цитогенетичних ефектів у лімфоцитах периферичної крові УЛНА на ЧАЕС в залежності від факторів радіаційного впливу.

7. Визначити інформативність цитогенетичного аналізу для оцінки індивідуального відносного ризику виникнення захворювань у УЛНА на ЧАЕС.

8. Встановити кореляційні зв'язки між цитогенетичними, клінічними ефектами і факторами радіаційного впливу на організм.

Об'єкт дослідження - зв'язок даних цитогенетичної дозиметрії (індикації) з факторами радіаційного впливу та частотою захворювань у учасників ліквідації наслідків Чорнобильської аварії.

Предмет дослідження - радіаційно-індуковані хромосомні аберації в лімфоцитах периферичної крові людини та частота і спектр захворювань учасників ліквідації наслідків Чорнобильської аварії.

Методи дослідження - метафазний аналіз радіаційно-індукованих аберацій хромосом у лімфоцитах периферичної крові УЛНА, гематологічні, радіаційно-епідеміологічні і статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше:

встановлено, що значення ВБЕ -випромінювань 137Cs, які розраховані за рівнем аберацій хромосом у культурі лімфоцитів периферичної крові людини, перевищують одиницю. Зі зменшенням величини дози відзначено збільшення значень ВБЕ -квантів 137Cs;

для удосконалення цитогенетичної дозиметрії запропоновано більш точний метод апроксимації залежності “доза-ефект” на основі моделі сплайнової регресії замість традиційних лінійної і лінійно-квадратичної моделей; показано, що сплайнова модель об'єктивніше відображає реальну дозову залежність частоти аберацій хромосом, а також дає можливість визначити точку переходу дозової кривої на плато для різних цитогенетичних показників;

встановлено прямо пропорційну залежність частоти захворювань нервової системи й органів чуття від величини поглиненої дози, а також обернено пропорційну дозову залежність частоти виникнення ЗН: найбільший рівень онкологічної захворюваності відзначається в області малих поглинених доз (1- 5 сГр). Зі збільшенням поглиненої дози (до 85 сГр) частота злоякісних новоутворень знижується;

показано, що тільки в групі УЛНА з онкологічними захворюваннями у віддалений після опромінення термін зберігається залежність “доза-ефект” для дицентричних хромосом в лімфоцитах периферичної крові;

визначено комплекс цитогенетичних показників ушкодження лімфоцитів периферичної крові для встановлення ризику виникнення ЗН у УЛНА на Чорнобильській АЕС;

на основі комплексу цитогенетичних показників, які найбільш об'єктивно відображають радіаційне ураження лімфоцитів крові, і моделі множинної лінійної регресії розроблено метод визначення ступеня ГПХ у період інтенсивної терапії хворих.

Практична значимість отриманих результатів. Обчислені значення ВБЕ -квантів 137Cs і швидких нейтронів (6 та 22 МеВ) рекомендується враховувати не тільки для удосконалення методів променевої терапії, але й при нормуванні променевих навантажень у осіб, що контактують із джерелами іонізуючих випромінювань, особливо в діапазоні малих доз. У випадку неконтрольованих опромінень рекомендується використовувати новий методичний підхід реконструкції дози за допомогою калібрувальної дозової кривої, побудованої за цитогенетичними показниками на основі моделі сплайнової регресії. Розроблений метод визначення ступеня ГПХ доцільно використовувати в процесі інтенсивної терапії хворих з метою уточнення діагнозу. Розроблений оптимальний комплекс цитогенетичних показників радіаційного ушкодження лімфоцитів периферичної крові рекомендується враховувати при проведенні моніторингу стану здоров'я УЛНА і формуванні груп підвищеного ризику онкологічних захворювань.

Особистий внесок здобувача: дисертант є автором ідей, покладених в основу дисертаційної праці; автор дисертації брала безпосередню участь у розробці всіх складових частин проведеного дослідження. Здобувачем особисто виконані дослідження по вивченню цитогенетичної ефективності іонізуючих випромінювань різної якості (гамма-квантів 137Cs; нейтронів із середньою енергією 6 і 22 МеВ) у широкому діапазоні доз. У співавторстві обчислено значення ВБЕ для різних видів випромінювань, розроблено і запропоновано більш точний метод апроксимації залежності “доза-ефект” на основі сплайнової моделі. Здобувачем особисто виконано метафазний аналіз усіх цитогенетичних препаратів, отриманих в експериментальних дослідженнях і при цитогенетичному обстеженні УЛНА. Здобувачем особисто виконано цитогенетичне обстеження хворих на ГПХ I-III ступенів у травні-червні 1986 р. У співавторстві розроблено метод визначення ступеня ГПХ у період інтенсивної терапії хворих на основі інформативного комплексу цитогенетичних показників радіаційного ушкодження лімфоцитів крові постраждалих і використання моделі множинної лінійної регресії. Особисто автором вивчено і проаналізовано структуру захворюваності УЛНА (більше 17 000 осіб), у тому числі залежно від дози й інших умов опромінення в зоні аварії. Автором особисто вивчено особливості цитогенетичних ефектів у лімфоцитів крові УЛНА в залежності від дози, різних умов опромінення в зоні аварії та класу захворювань. У співавторстві розроблено комплекс цитогенетичних показників ушкодження лімфоцитів периферичної крові для проведення моніторингу стану здоров'я УЛНА і встановлення ризику виникнення ЗН.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися та обговорювались на: Республіканській науковій конференції “Підсумки оцінки медичних наслідків аварії на ЧАЕС” (Київ, 1991 р.), Всесоюзній науковій конференції “Імунний статус людини і радіація” (Москва, 1991 р.), Всесоюзній науковій конференції “Радіобіологічні наслідки аварії на ЧАЕС” (Мінськ, 1991 р.), науково-практичній конференції “Актуальні проблеми ліквідації медичних наслідків аварії на ЧАЕС” (Київ, 1992 р.), Радіобіологічному з'їзді (Київ, 1993 р.), Українській науково-практичній конференції “Променева діагностика захворювань голови і шиї” (Одеса, 1994 р.), Українському конгресі радіологів (Київ, 1995 р.), ІІ з'їзді медичних генетиків України (Львів, 1995 р.), науково-практичній конференції “Віддалені наслідки опромінення в імунній і гемопоетичній системах” (Київ, 1996 р.), науково-практичній конференції “Рак в Україні: епідеміологічні й організаційні аспекти проблеми” (Київ, 1997 р.), науково-практичній конференції “10 років після аварії на ЧАЕС” (Київ, 1997 р.), ІІІ з'їзді по радіаційних дослідженнях (Москва, 1997 р.), Міжнародній науково-практичній конференції “Медико-біологічні наслідки Чорнобильської катастрофи через 10 років” (Київ, 1997 р.), Ш науковій конференції по онкологічній генетиці (Київ, 1999 р.), ІІ з'їзді онкологів країн СНД (Київ, 2000 р.), Х з'їзді онкологів України (Ялта, 2001 р.), на засіданні Київського міського й обласного науково-медичного товариства онкологів (2001 р.), а також експонувалися на наукових виставках ХХ Міжнародного конгресу радіологів (Індія, Делі, 1998 р.), ХІ, ХІІІ, ХІV Європейських конгресах радіологів (Австрія, Відень, 1999, 2001, 2002 рр.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 60 наукових праць: 1 монографія, 40 статей, з них 26 - у фахових виданнях, 18 тез доповідей, 1 методичні рекомендації.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 319 сторінках і складається з наступних розділів: “Вступ”, “Огляд літератури”, “Матеріали і методи досліджень”, 3 розділи власних досліджень, “Аналіз і узагальнення результатів дослідження”, “Висновки” та містить “Список використаних джерел літератури” (420 джерел). Робота ілюстрована 39 рисунками та 43 таблицями (18 табл. і 18 рис. - на 24 окремих аркушах)

2. Основний зміст роботи

Основні напрямки експериментальних досліджень включають:

визначення ВБЕ гамма-квантів 137Cs в залежності від дози опромінення;

визначення ВБЕ нейтронів (22 МеВ) в залежності від дози опромінення;

визначення ВБЕ нейтронів (6 МеВ) в залежності від дози та інших умов опромінення.

Матеріалом для цитогенетичних досліджень були лімфоцити периферичної крові дорослих, клінічно здорових донорів, які культивували за модифікованим методом Moorchead et al. (1960 р.) протягом 50-52 годин, що дозволило аналізувати клітини в першому післярадіаційному мітозі (Севанькаев А.В, 1987).

Аналіз традиційно пофарбованих хромосом виконували з візуальним груповим каріотипуванням. Всього у роботі було проаналізовано 194 тисячі метафаз, у середньому по 300-400 на експериментальну точку.

Умови опромінення і дозиметрії. Опромінення культури лімфоцитів периферичної крові людини швидкими нейтронами з середньою енергією 6 МеВ здійснювали в медико-біологічному комплексі циклотрона У-120 Інституту ядерних досліджень НАН України. Джерелом нейтронів слугувала реакція

9Be4 (d, n) 10B5 · Ed = 13,6 МеВ. Досліджуваний діапазон доз дорівнював 5- 200 сГр при потужності дози 16 сГр/хв. Дозиметрію здійснювали за допомогою сферичної камери VA-K-253 дозиметра VAI-18 і активаційних детекторів із 32S. Внесок гамма-компонента не перевищував 8-10 %.

Експерименти по визначенню ВБЕ швидких нейтронів з середньою енергією 6 МеВ при опроміненні культури лімфоцитів у повітрі і у тканино-еквівалентному (водному) прямокутному фантомі розміром 30Ч30Ч21 см виконували також на медично-біологічному пучку нейтронів циклотрона У-120 Інституту ядерних досліджень НАН України. Контрольні досліди виконували на терапевтичному апараті “Рокус” при гамма-опроміненні в дозах 280-550 сГр і потужності дози 70 сГр/хв.

Опромінення культури лімфоцитів периферичної крові людини швидкими нейтронами із середньою енергією 22 МеВ здійснювали на циклотроні У-240 Інституту ядерних досліджень НАН України. Нейтрони одержували з реакції: d (50 МеВ) Be. Досліджуваний діапазон доз дорівнював 10-400 сГр при потужності дози 100 сГр/хв. Внесок гамма-компонента не перевищував 5 %. Контроль значення поглиненої дози швидких нейтронів здійснювали за допомогою іонізаційного методу, активаційного аналізу, а також шляхом прямого вимірювання величини заряду на мішені.

При опроміненні культур швидкими нейтронами для виконання умов протонної рівноваги використовували флакони з оргскла, яке за вмістом водню близьке до біологічних тканин

Опромінення культури лімфоцитів гамма-квантами 137Cs здійснювали на терапевтичному апараті “Селектрон” Інституту онкології АМН України. Потужність дози складала 200 сГр/год, досліджуваний діапазон доз 15-500 сГр. Для зіставлення ефектів і розрахунку величин ВБЕ досліджуваних випромінювань аналогічні експерименти виконано з гамма-джерелом 60Co на терапевтичному апараті “АГАТ-В”. Потужність дози складала 220 сГр/год, досліджуваний діапазон доз 30-500 сГр. Вимірювання поглинених доз на гамма-установках виконували за допомогою іонізаційної камери і феросульфатного дозиметра.

Всі експерименти виконані при опроміненні культури лімфоцитів на 0 год інкубації, що відповідає G0-стадії мітотичного циклу [Севанькаев А.В., 1987].

Цитогенетичне обстеження учасників ліквідації наслідків аварії. Відповідно до поставлених задач виконано цитогенетичне обстеження осіб трьох груп.

До першої (контрольної) групи увійшло 200 практично здорових осіб у віці від 25 до 40 років, які мешкали в м. Києві і не мали контакту з іонізуючим випромінюванням та іншими мутагенами. До другої групи увійшло 30 осіб віком від 30 до 53 років з діагнозом ГПХ І (19 осіб), ІІ (8 осіб) і ІІІ (3 особи) ступенів внаслідок гострого опромінення при аварії на ЧАЕС. Діагнози були верифіковані в Інституті онкології АМН України, і повторно - у відділі променевої патології Інституту клінічної радіології НЦРМ АМН України. Цитогенетичне обстеження виконано в травні-червні 1986 р. під час інтенсивної дезінтоксикаційної терапії. До третьої групи увійшло 564 особи, які брали участь у ліквідації наслідків аварії протягом всього 1986 р. Величини задокументованих доз опромінення - від 1 до 85 сГр. Цитогенетичне обстеження виконано через 4-9 років після аварії. В усіх групах враховували частоту ушкоджених клітин та загальну частоту аберацій хромосом, частоти хроматидних аберацій, хромосомних аберацій, парних фрагментів, ацентричних кілець, центричних кілець, дицентриків та аномальних моноцентриків. Аналізували в середньому 200-300 метафаз для кожного пацієнта.

Особливості цитогенетичних ефектів в лімфоцитах крові УЛНА оцінювали на основі порівняння п'яти класів захворювань відповідно до міжнародної класифікації хвороб (МКХ-9): 1 - злоякісні новоутворення, 2 - захворювання нервової системи, 3 - захворювання системи кровообігу, 4 - захворювання системи травлення, 5 - усі захворювання, крім злоякісних новоутворень. Цитогенетичне обстеження УЛНА із злоякісними новоутвореннями проводили тільки у тих осіб, які не проходили хіміо- та променеву терапію, тому що у противному разі спектр хромосомних ушкоджень був би “скомпрометований” дією доуражуючих факторів.

Радіаційно-епідеміологічне дослідження. Вивчали частоту та спектр захворювань УЛНА, що звернулися в Київську регіональну міжвідомчу експертну комісію, з метою виявлення причинного зв'язку захворювань з роботами по ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС. Зв'язок захворювань з радіаційним впливом розглядали індивідуально на підставі характеру клінічних даних та документованих доз опромінення. Радіаційно-індукованими вважали такі хвороби: ГПХ, променева катаракта, променеві опіки, радіаційний гіпотиреоз та онкологічні захворювання. Зв'язок інших захворювань розглядали у комплексі з факторами нерадіаційної природи: екстремальна ситуація, фізична і психічна перенапруга, тривале використання респіраторів і протигазів, вплив пилового фактора та ін. До таких захворювань (згідно постанови та наказів МОЗ України) відносили: вегето-судинну дистонію з частими кризами, порушення мозкового і спинномозкового кровообігу, невротичний розвиток особистості; загострення захворювань нервової системи; виразкову хворобу шлунка і 12-палої кишки. У 1990-1996 рр. у комісію звернулося 17698 УЛНА - мешканців м. Києва, Київської і Чернігівської областей. У цих осіб зареєстровано 51072 діагнозів, чи 2885,7 на 1000. Кількість зареєстрованих захворювань перераховано на 1000 обстежених за кожний рік в 1990-1996 рр. Вивчали виписки з історій хвороб 1680 УЛНА, хворих на злоякісні новоутворення, які звернулися в експертну комісію в 1990-1996 рр., що склало 9,5 % від загального числа звертань. В усіх випадках діагноз онкологічного захворювання морфологічно верифікований.

Основою для дослідження залежності розповсюджування і частоти основних класів захворювань від факторів радіаційного анамнезу була група з 2076 осіб, що працювали в зоні аварії у 1986 р. і звернулися в експертну комісію в період з 1990 по 1996 рр. для встановлення причинного зв'язку захворювань з роботами по ліквідації наслідків аварії. Розглянуто такі фактори радіаційного впливу: доза опромінення, дата в'їзду, тривалість перебування в зоні аварії та види робіт, які виконували УЛНА. Використано метод внутрішнього порівняння [Іванов В.К., Цыб А.Ф., 1996], який дозволяє досліджувати епідеміологічні показники у залежності від дози опромінення, у даному випадку в діапазоні від 1 до 85 сГр. З метою виявлення дозових залежностей розподілу захворювань групу УЛНА розділили на дев'ять дозових діапазонів, сім вікових категорій, а також за статтю. Аналіз частоти і розповсюджування основних класів захворювань проводили відповідно до міжнародної класифікації хвороб МКХ-9.

Епідеміологічні показники розглядали в залежності від 13 основних видів робіт, які виконували УЛНА в зоні радіаційного ураження: евакуація, дезактивація, ремонтні роботи, роботи на могильнику та ін.

Методи статистичного аналізу результатів досліджень. Визначення ВБЕ досліджуваних іонізуючих випромінювань проводили за формулою:

ВБЕ = Dст / Dдослід ,

де Dст, Dдослід - дози стандартного та досліджуваного видів випромінювання, які приводять до однакового біологічного ефекту [Ярмоненко С.П., 1984].

Результати вивченої залежності виходу сумарної кількості аберацій хромосом від величини поглиненої дози нейтронів у повітрі, на різних глибинах водного фантома обробляли за допомогою програм “Сплайн” і “Севал” [Корнейчук Н.П., 1984]. За даними програм обчислено коефіцієнти кубічних сплайнів для інтерполяції кривих “доза-ефект” за тестом аберацій хромосом від величини поглинених доз фотонного та нейтронного випромінювань у повітрі, на різних глибинах фантома.

Цей розділ виконано спільно з науковими співробітниками Г.М. Гулько та О.Ю. Монічем.

Моделі апроксимації дозових залежностей. Для апроксимації залежностей частоти аберацій від дози опромінення D були використані: 1) лінійні функції

Размещено на http://www.allbest.ru/

2) лінійно-квадратичні функції

3) кусково-лінійні сплайни з точкою переходу

Обчислення параметрів лінійної і лінійно-квадратичної моделей проводили стандартними методами розрахунку параметрів у схемі лінійної регресії за допомогою методу найменших квадратів (МНК), а для обчислення параметрів сплайнів і точок переходу розроблено статистичний метод нелінійної регресії, що ґрунтується на МНК і порядкових статистиках [Петунин Ю.И., 1981].

Методи оцінки ступеня гострої променевої хвороби. Для оцінки ступеня тяжкості ГПХ було використано модель лінійної множинної регресії з застосуванням класичного МНК

Для оцінки дозової залежності частоти захворювань розроблено і застосовано статистичний критерій, який заснований на правилі 2S, для перевірки гіпотези Н про рівність двох ймовірностей р1 і р2 на основі частот h1 i h2.

Статистичний 2S-критерій для перевірки гіпотези про рівність невідомих імовірностей і має такий вигляд: якщо не виконується хоча б одна з двох нерівностей: то гіпотеза відхиляється; у протилежному випадку вважається, що отримані дані не суперечать гіпотезі . Рівень значущості 2S-критерію наближено дорівнює 0,05.

Для оцінки індивідуального відносного ризику (ІВР) ми розділили загальну групу на експонованих осіб з злоякісними новоутвореннями (група) і експонованих осіб, у яких немає злоякісних новоутворень (група), а потім визначали міру близькості (схожості) цитогенетичних показників осіб із групи з показниками осіб із групи .

Ці розділи роботи виконано спільно з професором Ю.І. Петуніним і доцентом Д.А. Клюшиним.

Результати досліджень

Цитогенетична і відносна біологічна ефективність гамма-квантів 137Cs. Визначено ВБЕ гамма-квантів 137Cs за цитогенетичними показниками лімфоцитів людини у співставленні з традиційним гамма-джерелом 60Со. Встановлено, що дозова залежність сумарної кількості аберацій хромосом у культурі лімфоцитів людини під дією гамма-квантів 137Cs має лінійно-квадратичний характер, що узгоджується з теорією перебудови хромосом під дією рідкоіонізуючого випромінювання, і може бути апроксимована регресійним рівнянням:

Y = 5,7 + 0,11 D + 0,0042· D2,

де Y - сумарна кількість аберацій хромосом; D і D2 - доза гамма-квантів; 0,11 та 0,0042 - лінійний і квадратичний коефіцієнти.

Виявилося, що гамма-кванти 137Cs ефективніше індукували аберації хромосом в культурі лімфоцитів крові, ніж гамма-кванти 60Со, що знайшло відображення у величинах ВБЕ, які перевищують одиницю. У досліджуваному діапазоні доз 30-500 сГр ВБЕ гамма-квантів 137Cs з підвищенням дози зменшується і дорівнює 3,5-1,3 відповідно. Спектр аберацій хромосом в діапазоні до 200 сГр представлено парними фрагментами і хромосомними обмінами приблизно в однаковій кількості, а починаючи з дози 200 сГр у спектрі превалюють обмінні аберації - кільцеві і дицентричні хромосоми. У цілому не виявлено якісних розходжень у спектрах аберацій хромосом, індукованих гамма-квантами 137Cs і 60Со.

Отримані дані узгоджуються з роботами, у яких на підставі оцінки радіаційної ураженості хромосом людини [Lucas J.N. et al, 1989], ступеня гострого променевого патоморфозу пухлини ендометрію [Титова В.А. и соавт., 1989] визначено тенденцію до підвищення ефективності гамма-променів 137Cs у порівнянні з 60Со.

Цитогенетична і відносна біологічна ефективність нейтронів (22 МеВ). При дії нейтронів кількість аберантних клітин та сумарна кількість аберацій хромосом зростали лінійно з дозою.

Залежність “доза-ефект” для різних цитогенетичних показників апроксимується рівняннями:

для загальної кількості аберацій хромосом

Y = 1,1 ± 8,2 + (0,47± 0,04)D + (0,0003 ± 6,1)D2 ;

для відсотка клітин з абераціями

Y = 3,1 ± 4,9 + (0,31 ± 0,2)D - (0,0003 ± 2,4)D2 ;

для аберацій обмінного типу

Y = 12,6 + 0,2942D + 0,000095D2 ;

для фрагментів

Y = 0,1154D - 0,25011D2.

Таким чином, характер дозових кривих, отриманих при дії нейтронів із середньою енергією 22 МеВ, визначався в основному лінійним членом рівняння (квадратичний член був від'ємний або незначно виражений у порівнянні з лінійним). Це підтверджує, що при дії нейтронів аберації хромосом утворюються за одноударним механізмом. Значення ВБЕ у діапазоні доз 20-400 сГр зменшується від 2,8 до 1,0 відповідно. Тобто, простежується загальна закономірність біологічної дії нейтронів - зі збільшенням дози нейтронів ВБЕ зменшується, прагнучи до одиниці.

Цитогенетична і відносна біологічна ефективність нейтронів (6 МеВ). Встановлено, що при дії нейтронів залежність “доза-ефект” апроксимується рівняннями: для загальної кількості аберацій хромосом:

Yr = 5,727 + 0,0136Dr + 0,00084 Dr2 - для гамма-променів;

YH = 4,021 + 1,133DH - для нейтронів,

для виходу аберантних клітин:

Yr = 15,751 + 0,00306Dr + 0,0003029 Dr2 - для гамма-променів

YH = 10,112 + 0,5971 DH - 0,001197 DH2 - для нейтронів.

Регресійний аналіз показує, що характер дозових кривих, отриманих при дії нейтронів, для рівня аберантних лімфоцитів та загальної кількості аберацій хромосом визначається лінійним членом рівняння на відміну від лінійно-квадратичної залежності для гамма-опромінення. У спектрі аберацій хромосом, індукованих нейтронами з середньою енергією 6 МеВ, у порівнянні з гамма-опроміненням підвищується співвідношення кількості обмінів і кількості фрагментів.

Одержані результати підтверджують дані інших авторів про те, що на відміну від лінійно-квадратичної дозової залежності цитогенетичного ефекту при гамма-опроміненні, для дії нейтронів характерна лінійна залежність виходу аберацій хромосом від дози [Carrano A.V., 1975; Hoyd D.C. et al., 1976; Севанькаев А.В., 1987]. Однією з причин цього може бути різний мікророзподіл поглиненої енергії у об'ємі ядра клітини (Севанькаев А.В. и соавт., 1979) і переважаюче утворення “внутрішньотрекових” обмінних аберацій, вихід яких буде пропорційним до кількості іонізуючих треків, тобто до величини дози. Тому при дії нейтронів існує імовірність того, що при одному пробігу зарядженої частинки утворюються два пошкодження на відстані ефективної взаємодії, створюючи при цьому сприятливі умови для виникнення обмінів.

Встановлено, що при дії нейтронів із середньою енергією 6 МеВ індукується більша кількість аберацій хроматидного типу у співставленні з абераціями хромосомного типу, ніж при гамма-опроміненні. Якщо при гамма-опроміненні кількість аберацій хроматидного типу коливається навколо контрольного рівня, то при опроміненні швидкими нейтронами, починаючи з дози 50 сГр, частота хроматидних аберацій достовірно перевищує контрольні значення, і надалі невпинно зростає до 32 аберацій на 100 клітин при дозі 500 сГр. Значення ВБЕ нейтронів за виходом аберантних клітин і аберацій хромосом в інтервалі доз 40-220 сГр складали 5,2-2,6 і 5,7-2,1 відповідно.

Порівнювальна оцінка ВБЕ нейтронів обох енергій показала, що нейтрони з середньою енергією 6 МеВ ефективніше індукували аберації, ніж нейтрони з середньою енергією 22 МеВ. Це підтверджує загальну тенденцію - зі збільшенням дози і енергії нейтронів ВБЕ знижується.

Вивчені зміни цитогенетичних ефектів нейтронів з середньою енергією 6 МеВ у діапазоні доз 25-220 сГр в залежності від глибини тканино-еквівалентного (водного) фантома.

Експериментальні дані свідчать, що при нейтронному опроміненні фантома (доза 200 сГр, поле 6Ч8 см2) з розташованими у ньому флаконами з культурою лімфоцитів людини (глибина 2, 6 та 10 см по осі пучка) не встановлено достовірних розбіжностей в цитогенетичному ураженні лімфоцитів у співставленні з опроміненням у повітрі.

Цитогенетична ефективність нейтронів має тенденцію до зниження при збільшенні глибини водного фантома. Найбільше зменшення ефекту спостерігалось на глибині до 6 см, що може бути пов'язано з фільтрацією низькоенергетичних нейтронів. Це свідчить про зміни радіобіологічних характеристик пучка нейтронів, пов'язаних з глибиною опромінюваного об'єкта. При опроміненні протяжних біологічних об'єктів можуть змінюватися радіобіологічні характеристики пучка нейтронів завдяки трансформації енергетичного спектра і внеску супровідного гамма-опромінення в загальну дозу. Встановлено, що при комбінованому “-кванти +нейтрони” і “нейтрони+-кванти” опроміненні спостерігається нададитивний ефект для частоти аберантних лімфоцитів та загальної кількості аберацій хромосом завдяки підвищенню частоти обмінних аберацій на 43 %.

Таким чином, результати експериментальних досліджень свідчать, що радіаційно-індуковані цитогенетичні ефекти одночасно залежать від ряду параметрів опромінення: дози, виду опромінення, глибини опромінюваного біологічного об'єкта, внеску гамма-компоненти. З цього випливає, що побудова дозових залежностей для різних цитогенетичних показників та умов опромінення, коректна інтерпретація отриманих залежностей, визначення за побудованими кривими “доза-ефект” перемінних значень ВБЕ випромінювання потребує використання більш динамічних сучасних математичних моделей, ніж традиційно використовуваних лінійної та лінійно-квадратичної.

Визначення дозової залежності радіаційно-індукованих аберацій хромосом на основі моделі сплайнової регресії. Відомо, що вибір математичної моделі з метою біодозиметрії визначається, перш за все, величиною її похибки. Завданням нашого дослідження була побудова калібрувальних дозових кривих для різних цитогенетичних показників і випромінювань різної якості на основі моделі сплайнової регресії і порівняння точності запропонованої моделі з лінійною та лінійно-квадратичною. Аналіз результатів показує, що при гамма-опроміненні кусково-лінійні сплайни мають меншу середньоквадратичну похибку в порівнянні з лінійною і лінійно-квадратичною моделями в чотирьох з шести випадків. При опроміненні нейтронами (6 МеВ) кусково-лінійні сплайни мають меншу середньоквадратичну похибку в порівнянні з лінійною і лінійно-квадратичною моделями у п'яти з шести випадків, а при опроміненні нейтронами (22 МеВ) - у всіх випадках. Стосовно найбільш інформативних променевих дозиметрів - дицентриків - показано, що в порівнянні з лінійною і лінійно-квадратичною моделями залежність кількості дицентриків від дози щонайкраще апроксимується кусково-лінійними сплайнами. Так, при визначенні залежності “доза-ефект” при гамма-опроміненні похибка лінійної моделі складала 331,4, лінійно-квадратичної - 84,4, сплайнової - 16,7. При опроміненні нейтронами (6 МеВ) похибка лінійної моделі складала 0,42, лінійно-квадратичної - 0,24, а сплайнової - 0,08.

Одним із важливих питань радіобіології є оцінка біологічних ефектів іонізуючих випромінювань в діапазоні малих доз. Враховуючи це, виконано цитогенетичне дослідження при дії нейтронів з середньою енергією 6 МеВ на культуру лімфоцитів в діапазоні доз 5-40 сГр (9 експериментальних точок з кроком 5 сГр). Встановлено, що похибка запропонованої сплайнової регресійної моделі для загальної кількості аберацій хромосом в 2,2 рази менше у співставленні з похибкою для лінійної моделі і приблизно у 1,3 рази - для лінійно-квадра-тичної; для аберацій хромосомного типу - в 2,8 рази менше порівняно з лінійною і у 1,8 - з лінійно-квадратичною моделями і для променевих маркерів-дицентриків - в 1,5 менше у порівнянні з іншими моделями. Це означає, що і в діапазоні низьких доз радіації модель сплайнової регресії краще узгоджується з експериментальними даними, ніж лінійна чи лінійно-квадратична моделі.

Однак перевага сплайнової моделі не обмежується лише точністю апроксимації. Сплайнова модель, на відміну від вищезгаданих, дозволяє прогнозувати ефект виходу калібрувальної кривої на плато, яке починається після точки переходу х0. Цей ефект виразно проявляється для дицентриків, парних фрагментів і ацентричних кілець, для яких перехід на плато починається з доз 30 і 25 сГр відповідно. Для цих типів хромосомних аберацій неможливо визначити поглинену дозу, якщо вона перевищує величину точки переходу х0.

Цитогенетична оцінка ступеня гострої променевої хвороби. Виконано ретроспективну оцінку ступеня променевого ураження на основі аналізу аберацій хромосом у осіб з ГПХ I-III ступенів. Основну групу складали 30 УЛНА з верифікованим діагнозом “ГПХ I-III ступенів” і невизначеними дозами. Цитогенетичне обстеження хворих на ГПХ виконано на тлі інтенсивної терапії, яка проводилась під керівництвом професора Л.П. Кіндзельського.

Результати обстеження свідчать, що частота аберантних клітин, неста-більних та стабільних маркерів радіаційної дії (дицентрики, центричні кільця, аномальні моноцентрики) збільшується з підвищенням ступеня ГПХ.

Побудова варіаційного ряду, складеного з похибок моделі множинної лінійної регресії в порядку спадання, дозволила оцінити інформативність цитогенетичних показників. Для більшості показників значення коефіцієнта кореляції (R = 0,5-0,7) свідчить про їхню середню кореляцію зі ступенем ГПХ.

Наведено результати оцінки точності множинної лінійної регресії при різних комбінаціях показників, що включаються в модель зі спадом їхнього ступеня значущості. Найбільша точність (мінімальна кількість похибок) при визначенні ступеня ГПХ досягається при комплексі цитогенетичних показників , , , , . Прийнятну точність отримано уже при трьох пояснювальних перемінних , , (частота ушкоджених клітин, парні фрагменти та аномальні моноцентрики) і надалі, при додаванні показників, вона поліпшувалася незначно.

Проаналізовано також правомірність застосування одномірних моделей лінійної і лінійно-квадратичної регресії. Визначено, що для одномірної лінійної регресії середньоквадратичне відхилення для дицентриків дорівнює 7,571, а кількість помилок при верифікації ступеня ГПХ дорівнює 9, що складає 30 %. Для лінійно-квадратичної регресії середньоквадратичне відхилення для дицентриків - 6,949, а кількість помилок - 10, що складає 34,5%. При використанні множинної лінійної регресії відсоток помилок складає 10-16,6, залежно від показників. Отже, для оцінки ступеня ГПХ модель множинної лінійної регресії, яка враховує комплекс цитогенетичних показників, має перевагу над одномірно-лінійною чи лінійно-квадратичною регресією за окремими показниками, оскільки при її застосуванні реєструється менша кількість (відсоток) помилок.

Адекватність запропонованого методу підтверджується збереженням групових відмінностей оцінок ступеня ГПХ для осіб з верифікованим діагнозом.

Розроблені раніше оцінки доз за тестом аберацій хромосом були розраховані на “чистий” променевий ефект і передували спеціальній терапії опромінених. Дані О.В. Севанькаєва [1979], отримані при опроміненні культур лімфоцитів людини in vitro, за відсутності впливу елімінації ушкоджених клітин з організму опроміненої людини внаслідок його індивідуальної променевої реакції і проведеної дезінтоксикаційної терапії. Дослідження Є.К. П'яткіна [1988] виконано в умовах тотального опромінення і не враховує як впливу терапії, спрямованої на поліпшення показників крові опроміненого пацієнта, так і впливу патологічного процесу, у зв'язку з яким застосовується променева терапія. Ці методи оцінки ГПХ за даними цитогенетичного обстеження були неадекватними в умовах інтенсивної терапії УЛНА через те, що переливання крові, підсадка кісткового мозку, сорбційні процедури суттєво розбавляють пул аберантних клітин, прискорюючи їх елімінацію. Нами запропоновано адекватну математичну модель множинної регресії для оцінки ступеня ГПХ у процесі спеціальної терапії опромінених осіб, яка враховує оптимальний комплекс цитогенетичних показників: частота аберантних лімфоцитів, фрагменти хромосомного типу і аномальні моноцентрики [Демина Э.А. и др., 2000].

Співставлення клінічних, біодозиметричних (цитогенетичних), гематологічних та інших даних обстеження опромінених осіб дозволяє зробити висновок про ступінь ГПХ та визначити стратегію адекватної терапії постраждалих [Баранов А.Е., 1981; Коваленко О.М., 1998; Киндзельский Л.П. и соавт., 2002]. В нашому дослідженні спостерігали більш пізній розвиток лейко-, лімфо- і тромбоцитопенії у порівнянні з класичною формою ГПХ. Цитопенія крові мала хвилеподібний характер. Більш пізніми були терміни розвитку агранулоцитозів, що, очевидно, пов'язано з активною терапією хворих у перші дні перебування в клініці та адекватною дезінкорпорацією радіонуклідів за методами ентеро- і гемосорбції [Киндзельский Л.П., Демина Э.А., 1998].

Цитогенетичні та радіаційно-епідеміологічні дослідження в групі учасників планових робіт по ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС. Встановлено, що протягом усіх років спостереження після аварії на ЧАЕС (1990-1996 рр.) перші три рангові місця у групі УЛНА (17698 осіб) із значним відривом від інших займали захворювання нервової системи, системи кровообігу та органів травлення. В 1996 р. четверте рангове місце посіли злоякісні новоутворення. Перше рангове місце в структурі злоякісних новоутворень у УЛНА, які звернулися в комісію, займають пухлини органів травлення (питома вага - 33,7 %), друге - органів дихання (25,3 %) і третє - сечостатевої системи (13,1 %). Ці результати узгоджуються з даними про захворюваність УЛНА на ЧАЕС: громадяни СНД [Науковий звіт ВООЗ, 1996]; України [Присяжнюк А.Е. и др., 1999; Сердюк А.М., 1997]; Росії [Хрисанфов С.А., 2000; Зубовский Г.А. и др., 2000]. Внесок онкологічного компонента в загальну структуру патології відповідних органів і систем у УЛНА показано. Привертає увагу те, що швидкість зростання частоти онкологічної патології за роками найвища для хвороб сечостатевої системи (від 11,2 % у 1993 р. до 39,5 % у 1996 р., тобто більше, ніж у 3 рази).

Аналіз інформаційної значущості характеру робіт, виконуваних УЛНА в зоні аварії, показує, що небезпечними факторами для виникнення захворювань були (у порядку зменшення ризику) такі: для злоякісних новоутворень - роботи на могильнику, водіння транспорту, дезактивація, евакуація; для захворювань нервової системи - вахтовий метод робіт, дезактивація, дозиметричний контроль, будівельні роботи, надання медичної допомоги і перебування в зоні у службових обов'язках; для захворювань органів кровообігу - патрулювання шляхів, водіння транспорту, техобслуговування і вахтовий метод робіт; для захворювань органів травлення - роботи на могильнику, ремонтні роботи і евакуація.

Для аналізу інформаційної значущості дати в'їзду і тривалості перебування у зоні радіаційного ураження використано лінійну регресію (пояснювальна перемінна - фактор, відгук - інформаційна значущість фактора у групі УЛНА).

Факторами ризику для виникнення злоякісних новоутворень (клас 2) були всі дати в'їзду в зону, починаючи з 26.04.1986 р., причому спостерігалась тенденція до зростання (у часі) ризику. Для захворювання нервової системи й органів кровообігу (класи 7 і 8) дата в'їзду була фактором незначного ризику з тенденцією до зменшення, і не була чинником ризику для захворювань органів травлення (клас 10).

Аналіз регресійних прямих показує, що тривалість робіт практично не була чинником ризику для досліджених класів захворювань, хоча для захворювань нервової системи спостерігалась протилежна тенденція - тривалість перебування більше 10 днів була чинником незначного ризику.

Результати цитогенетичного обстеження УЛНА показали, що стосовно впливу такого фактору, як дата в'їзду в зону радіаційного ураження, то найбільшу негативну кореляцію відзначали для частоти аберантних лімфоцитів, парних фрагментів, дицентриків та аномальних моноцентриків. У відношенні впливу фактора тривалості перебування УЛНА в зоні аварії відзначали позитивну кореляцію для частоти дицентриків.

Аналіз дозової залежності частоти захворювань показав, що для захворювань нервової системи виявлено тенденцію до зростання частоти захворювань з збільшенням дози опромінення для обох вікових груп (до і після 40 років), статистично значущу за критерієм 2S1 при рівні значущості 5 %.

Характер дозової залежності частоти ЗН у дослідженій групі УЛНА вивчали з використанням кусково-лінійних сплайнів, а також обчисленням верхніх і нижніх границь довірчих інтервалів. Дані вказують на тенденцію частоти ЗН до спаду зі збільшенням дози в інтервалі 1-85 сГр для обох вікових груп - до і після 40 років. Відомо, що статистична точність оцінки величини ефекту, який спостерігається, виражається довірчим інтервалом, що дозволяє встановити, у яких межах може знаходитися дійсне значення параметра. Довірчі інтервали у нашому випадку також зменшуються із збільшенням дози, тобто із збільшенням дози зменшується варіабельність частоти ЗН, і тому частоту ЗН можна прогнозувати з великою точністю [Демина Э.А. и соавт., 2001].

Результати досліджень свідчать про підвищення частоти ЗН у УЛНА на ЧАЕС, які зазнали опромінення в діапазоні низьких доз.

Для перевірки такого висновку використано гіпотезу про рівність двох імовірностей на підставі правила 2S. Для цього кожну групу було розбито на 9 підгруп відповідно до величини поглиненої дози заданого діапазону. На основі даних про кількість осіб у підгрупах визначається відносна частка осіб, що одержали дозу з відповідного діапазону, серед всіх осіб із захворюваннями даного класу. Ці відносні частки є частотою зустрічальності доз з визначеного діапазону серед осіб із захворюваннями даного класу. Встановлено, що імовірність випадкової події, яка виражається в тому, що УЛНА зі ЗН були опромінені в дозах 1-5 сГр, статистично значимо вище, ніж відповідна імовірність для групи в цілому. Це можна трактувати як другий доказ факту підвищення частоти ЗН в області низьких доз. Для захворювань нервової системи, системи кровообігу, органів травлення ми не спостерігали статистично значимих розходжень імовірностей. І, нарешті, третім доказовим моментом були результати цитогенетичного обстеження УЛНА на ЧАЕС.

Дозова залежність рівня аберацій хромосом у лімфоцитах УЛНА з захворюваннями різних класів. У роботі досліджено характер дозової залежності променевих маркерів (дицентриків) у лімфоцитах периферичної крові УЛНА зі ЗН й іншими захворюваннями.

Для аналізу відмінностей променевих маркерів у УЛНА із захворюваннями різних класів, обчислено коефіцієнти кореляції цитогенетичних показників з дозою опромінення. Результати свідчать, що в групі УЛНА з ЗН коефіцієнти кореляції променевих маркерів (дицентрики, центричні кільця - 0,59 і 0,56 відповідно) з дозою опромінення вірогідно перевищують відповідні коефіцієнти в групах УЛНА із захворюваннями нервової системи, системи кровообігу, органів травлення. Це означає, що незважаючи на віддалені терміни обстеження і пов'язану з цим елімінацію значної частини променевих маркерів з периферичної крові, тільки в групі ліквідаторів з ЗН зберігається залежність “доза-ефект” для цих показників. В інших групах ця залежність слабо виражена, або відсутня. Узагальнюємо, що дані цитогенетичної дозиметрії підтвердили вірогідність документованих даних фізичної дозиметрії у УЛНА з онкологічною патологією.

Отримані нами дані свідчать про те, що низькі дози поглиненої радіації являють собою статистично значущі фактори ризику виникнення злоякісних захворювань. Це може бути по'язано з недостатньою інтенсивністю антикан-церогенного захисту організму при дії радіації в цьому діапазоні доз, який включає елімінацію аберантно змінених клітин системою імунного нагляду за антигенною сталістю внутрішнього середовища організму, репарацію, відбудовно-компенсаторні процеси та інші.

Оцінка ІВР розвитку злоякісних новоутворень за даними цитоге-нетичного обстеження УЛНА. Обґрунтовано формування критичних груп УЛНА з підвищеним ІВР злоякісних новоутворень на основі вивчення цитогенетичних показників у лімфоцитах периферичної крові. Встановлено, що найменша інформативність при стратифікації загальної вибірки на групи осіб з ЗН і без них характерна для частоти хромосомних аберацій - (і-4), а найвища - для частоти парних фрагментів і хроматидних аберацій (і-5,3).

Зауважимо, що присутність навіть сильного фактора ризику ще не означає, що людина обов'язково занедужає. Навіть якщо прогноз помилковий на рівні індивідуума - він справедливий для безлічі аналогічних випадків. При цьому фактор ризику може бути не причиною, а непрямим маркером, міткою (marker) підвищеної імовірності розвитку, в даному випадку онкологічного захворювання.

Таким чином, цитогенетичні обстеження є необхідним компонентом моніторингу здоров'я УЛНА на ЧАЕС, який дозволяє ближче підійти до оцінки механізмів виникнення не тільки променевої, але й онкологічної патології, обґрунтовано формувати групи підвищеного канцерогенного ризику, а також виправдано звузити діапазон оцінок медико-біологічних наслідків Чорнобильської катастрофи.

Висновки

1. Встановлено характерні радіогенні дозозалежні цитогенетичні ушкодження в лімфоцитах периферичної крові УЛНА та їхній зв'язок з захворюваннями.

2. Експериментально за тестом хромосомним аберацій у соматичних клітинах людини визначено, що ВБЕ -квантів 137Cs у діапазоні доз 15-500 сГр перевищує одиницю і сягає більших значень при менших величинах доз радіації.

3. Показано, що цитогенетичні ефекти і ВБЕ високоенергетичних нейтронів залежать від їх енергії (6, 22 МеВ) та просторового розподілу дози опромінення.

4. Встановлено, що використання методу апроксимації експериментальних цитогенетичних залежностей “доза-ефект” на основі сплайнової моделі зменшує похибку визначення величини дози опромінення порівняно із традиційним використанням лінійної і лінійно-квадратичної моделей та надає можливість прогнозувати ефект виходу калібрувальної кривої на плато.

5. Для ретроспективної оцінки величини поглиненої дози опромінення і ступеня ГПХ застосування моделі множинної регресії, яка враховує весь комплекс цитогенетичних показників, більш прийнятне, ніж одномірної регресії за окремими показниками.

6. Визначено інформативний комплекс цитогенетичних показників радіаційного ушкодження лімфоцитів крові для діагностики ступеня ГПХ в процесі інтенсивної терапії хворих, який включає: частоту аберантних клітин, парних фрагментів й аномальних моноцентриків.

7. Перші чотири рангові місця серед патології у УЛНА, що звернулися в Київську регіональну міжвідомчу експертну комісію по встановленню зв'язку захворювань з роботами по ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС, займають захворювання нервової, серцево-судинної системи, органів травлення і злоякісні новоутворення.