Оценка цитогенетического статуса лиц, проживающих на территории промышленного города

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Оценка цитогенетического статуса лиц, проживающих на территории промышленного города

З.И. Намазбаева, Ж.Б. Сабиров,

А.М. Айткулов, К.Б. Бекишев, Г.К. Турлыбекова

Аннотация

В статье показано, что анализ состава пыли промышленных городов указывает на наличие значительной концентрации тяжелых металлов с мутагенными свойствами, зачастую проявляющимися как хромосомные аберрации (ХА).

Отмечено, что хромосомные аберрации хроматидного типа характеризуют процессы химического мутагенеза. Определено, что аберрации хроматидного типа отражают повреждение в постсинтетической стадии, при повреждении хромосомы на стадии ее двух нитей (фаза S и G2). Такое повреждение молекулы ДНК обусловлено воздействием мутагенов химической природы. тяжелый металл мутагенный цитогенетический

Город Шымкент -- один из самых крупных промышленно развитых городов Казахстана. Он практически весь окружен объектами негативного влияния на окружающую среду. Производственная деятельность основных промышленных предприятий г. Шымкента обеспечивает материальную базу и является жизненно важной для социальной инфраструктуры города, но в то же время отрицательно воздействует на окружающую среду и приводит к накоплению в ней разнообразных компонентов, в том числе оказывающих генотоксическое воздействие.

Тяжелые металлы в последние десятилетия являются одними из самых распространенных факторов загрязнения окружающей среды. Анализ состава пыли указывает на наличие в ней значительной концентрации тяжелых металлов. Согласно литературным данным генотоксическая активность тяжелых металлов указывает на их способность проявлять мутагенные свойства, зачастую проявляющиеся как хромосомные аберрации.

Целью цитогенетических исследований явилась оценка частоты и качественного спектра хромосомных аномалий в лимфоцитах периферической крови у населения, проживающего на территории г. Шымкента.

Материалы и методы

Для выявления влияния факторов окружающей среды на состояние генетического материала населения г. Шымкента были обследованы 20 человек, постоянно проживающих на территории города. По возрастному критерию обследованные лица были разделены на группы: 11 детей (55 %) до 7 лет и 9 взрослых (45 %). От общего числа обследованных 55 % были представителями женского пола и 45 % -- мужского. Так, в основной группе было изучено 3728 (2200 у детей и 1528 у взрослых) мета-фазных пластинок.

В целях сравнения и выявления достоверности данных при изучении выраженности генотокси-ческого эффекта была обследована контрольная группа, состоящая из 12 человек репродуктивного возраста, и 6 детей, проживающих в Юго-Восточном районе г. Караганды, где нет предприятий, загрязняющих окружающую среду. Так, в контрольной группе обследованных было изучено 3600 ме-тафазных пластинок (2400 метафаз у взрослого населения и 1200 метафаз у детей). В результате установлено, что в среднем уровень ХА в контрольной группе не превышает спонтанного уровня мутагенеза, полученного в различных исследованиях по индуцируемому и спонтанному мутагенезу рядом авторов [1-4].

Генотоксические эффекты у жителей Шымкента изучали с помощью модифицированного полу-микрометода культивирования лимфоцитов периферической крови D.A.Hungerford et al., с целью учета частоты и типов хромосомных аберраций [5, 6].

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 исследования

При проведении цитогенетических исследований у обследуемого населения г. Шымкента было изучено 3728 метафаз. Выявленные хромосомные аберрации, относящиеся к типу нестабильных хромосомных поломок, были разделены на 2 основные группы: хромосомного и хроматидного типа. Общая частота аберраций у обследуемого населения г. Шымкента составила 60 случаев и была на уровне 1,61±0,48. Средние значения аберраций хроматидного и хромосомного типа среди обследуемых были на уровне 1,47±0,44 и 0,13±0,07 соответственно (табл. 1).

Как видно из таблицы 1, уровень ХА в лимфоцитах периферической крови у обследуемых жителей г. Шымкента не превышает спонтанного уровня мутагенеза, а выявленные превышения хромосомных аберраций в сравнении с контрольной группой не имели достоверных различий.

При изучении типов хромосомных аберраций хроматидного и хромосомного типа в лимфоцитах периферической крови у населения, проживающего на территории г. Шымкента, можно отметить, что наиболее высокий уровень изучаемого показателя был по аберрациям хроматидного типа (1,47±0,44 %), как известно из литературных данных, ХА хроматидного типа характерны для химического мутагенеза [7] (рис. 1). Аберрации хроматидного типа были представлены в основном одиночными фрагментами и хроматидными разрывами, чей вклад в общее число хромосомных аберраций составил 92 % (55 случаев) и 8 % (5 случаев) соответственно аберраций хромосомного типа. Хромосомный тип аберраций в основном был представлен парными фрагментами и разрывами по центромере.

Хромосомные аберрации в лимфоцитах периферической крови лиц, проживающих на территории г. Шымкента

Рассматривая нестабильность генома в возрастном аспекте, необходимо отметить, что из выявленных хромосомных аберраций большую половину имеет детское население: 49 случаев ХА из 60 (общее число ХА), что составило почти 82 % от общего количества обследованных лиц. Хромосомные перестройки в проведенном анализе у взрослого населения выявлены в 11 случаях, что составило 18 % от общего количества обследованных лиц (рис. 2).

Количество выявленных цитогенетическим методом случаев ХА среди лиц, проживающих в г. Шымкенте

При анализе частоты и типов хромосомных аберраций у обследованных лиц г. Шымкента в зависимости от возраста выяснилось, что уровень хромосомных аберраций у детского населения был равен 2,23+0,79 %, что превышает контрольные значения в 2,2 раза, но не имел достоверных различий. В контрольной группе данный показатель установился на уровне 1,00+0,41 %.

Необходимо отметить, что если общий уровень хромосомных аберраций и уровень аберраций хромосомного типа у детского населения города Шымкента были в пределах спонтанного мутагенеза и не имели достоверных различий по сравнению с контрольной группой, то уровень аберраций хроматидного типа, хоть и не превышал спонтанного уровня мутагенеза, но был больше аналогичного показателя в контрольной группе в 3 раза. Согласно наиболее распространенному мнению, аберрации хроматидного типа отражают повреждение в постсинтетической стадии, при повреждении хромосомы на стадии ее двух нитей (фаза S и G2). Такое повреждение молекулы ДНК обусловливают воздействием мутагенов химической природы (табл. 2).

Сравнительный анализ показал, что уровень хромосомных аберраций у взрослого населения Шымкента не превышал спонтанного уровня мутагенеза и аналогичных показателей в контрольной группе.

Таким образом, проведенные цитогенетические исследования и анализ результатов позволили выявить у населения, проживающего на территории г. Шымкента, аберрации в лимфоцитах периферической крови, не превышающие спонтанного уровня мутагенеза.

Необходимо отметить, что если общий уровень ХА у лиц, проживающих на территории города Шымкента, не превышал уровня спонтанного мутагенеза и аналогичных показателей в контрольной группе, то уровень ХА хроматидного типа у детского населения, хоть и не превышал спонтанного уровня мутагенеза, но был в 3 раза выше данного значения в контрольной группе, причем причинами данного мутагенеза могут быть факторы химической природы, о чём свидетельствуют выявленные в 92 % случаях хромосомные аберрации хроматидного типа.

Список литературы

1. Бочков Н.П., Чеботарев А.Н. Наследственность человека и мутагены внешней среды. -- М.: Медицина, 1989. --272 с.

2. ЗахаровА.Ф. Хромосомы человека. -- М.: Медицина, 1977. -- С. 80, 81.

3. Дюсенбаева Н.К. Гигиено-токсикологические основы оценки риска возникновения генетических эффектов в условиях промышленного города: Дис. . д-ра мед. наук. -- Караганда, 2007. -- 161 с.

4. Завотпаева Ж.К. Гигиеническая оценка индуцированного мутагенеза, обусловленного воздействием марганецсо-держащей пыли: Дис. . канд. мед. наук. -- Караганда, 2005. -- 66 с.

5. Moorhead P.S., Nowell P.S., Mellman W.J. Chromosome preparation of leukocytes cultured from human peripheral blood // Exp. Cell. Res. -- 1960. -- 20. -- P. 613.

6. Hungerford D.A. Leukocytes cultured from small inoculated whole blood and the preparation of metaphase chromosomes by treatment with hypotonic KCl // Stain Technology. -- 1965. -- 40, № 6. -- P. 333-338.

7. ДубининН.П. Общая генетика. -- М.: Наука, 1986. -- С. 291-324.

Размещено на Allbest.ru