Система оценки регионального фонового уровня хромосомных аберраций

Анализ хромосомного мутагенеза в лимфоцитах крови человека является надежным и достаточно широко используемым методом при проведении генетического мониторинга состояния внешней среды [3]. Уровень хромосомных аберраций (ХА) в данных клетках является важной количественной характеристикой мутагенеза в организме в целом. В многочисленных работах проводились исследования частот ХА среди разных контингентов населения: детей и взрослых, занятых на вредных производствах и не контактирующих с промышленными токсикантами, проживающих в экологически чистых (например, сельских) районах и у жителей экологически неблагополучных территорий, у больных и здоровых у лиц и т.д. [1-5, 7]. Отправной точкой для сравнения результатов различных исследований является определение регионального фонового уровня ХА, т.к. базовый уровень спонтанного мутагенеза может существенно отличаться в различных регионах. Это может быть связано с целым рядом факторов: с общим фоном техногенного загрязнения среды в изучаемом регионе, с региональными природноклиматическими особенностями, с особенностями изученной выборки (образа жизни, возраста и состояния здоровья обследованных), с особенностями методических подходов, использовавшихся при учете ХА. Получение корректной оценки фонового уровня ХА должно быть сопряжено с соблюдением единообразных методических правил выбора групп для исследования и стандартизации проведения исследования ХА.

Цель работы: разработка системы оценки регионального фонового уровня ХА.

Материалы и методы. При разработке системы за основу были взяты стандартные способы культивирования клеток крови [6], учета ХА в лимфоцитах крови человека [3], анализа количественных характеристик частоты ХА в группе

жителей крупного промышленного региона [4]. Многолетний цитогенетический мониторинг территорий Кемеровской области позволил установить, что для оценки фонового уровня ХА недостаточно просто обследовать жителей сел и деревень без предварительного учета множества факторов, способных модифицировать базовый уровень мутаций. Кроме того, любое цитогенетическое обследование должно проводиться в соответствии с нормами профессиональной этики – с соблюдением принципов конфиденциальности получаемой информации, обеспечения права человека отказаться от участия в обследовании и информирования испытуемого о результатах и использовании получаемой информации. Во время проведения обследования не допускается присутствие посторонних. Взятие крови осуществляется только одноразовым оборудованием и проводится профессионалами, имеющими разрешение на проведение всех манипуляций. Перед проведением анализа все анкеты и препараты шифруют и расшифровывают только после получения всего массива данных.

Помимо соблюдения данных технических особенностей важно выполнение определенных методических приемов формирования групп регионального базового контроля. В связи с этим были разработаны этапы и критерии включения групп в систему оценки фонового уровня ХА. С применением данного подхода был охарактеризован фоновый уровень ХА в Кемеровской области.

Результаты и обсуждение. Была разработана система оценки регионального фонового уровня ХА, включающая последовательные этапы (табл. 1) и сформулирован ряд критериев, соблюдение которых важно на каждом этапе проведения исследований для получения адекватных значений регионального фонового уровня ХА.

Критерии включения групп.

Выбор территории:

• 1.    Выборка должна находиться на территории, удаленной от крупных городов и промышленных центров не менее, чем на 100 км, её природно-

• климатические особенности не должны резко отличаться от региональных.

• 2.    На обследуемой территории не должно находиться предприятий или вестись добыча полезных ископаемых.

• 3.    Анализ данных по загрязнению окружающей среды (результаты ежегодного экологического мониторинга территорий по загрязнению воздуха, воды, почвы или при отсутствии таких данных – по

• 4.    Радиационная обстановка, в том числе и по природному радиоактивному газу радону, должна быть в пределах, описанных в нормативных документах, норм.

• 5.    Онкологическая и общая заболеваемость не должна превышать среднеобластных значений.

результатам ежегодных форм 2тп) должен позволять отнести территорию к категории «экологически чистых».

Таблица 1. Этапы оценки регионального фонового уровня хромосомных аберраций

Выбор обследуемых групп (не менее пяти для достижения статистической значимости). Выборка должна:

• -    включать лиц разного пола и возраста (дети и взрослые);

• -    учитывать их национальность и длительность проживания в данном населенном пункте;

• -    иметь подробные анкетные данные на обследованных доноров, включая информацию о проф-маршруте, контакте с ядохимикатами и пр.;

• -    исключать лиц с тяжелыми хроническими заболеваниями и врожденными пороками включать лиц, не подвергавшихся рентгенологическому обследованию и не принимавших лекарственные препараты в течение трех месяцев до забора крови для анализа хромосомных аберраций

Выбор методов:

• 1.    Выполнение всех работ по культивированию, подготовке препаратов и их анализу оптимально проводить в одной лаборатории (с целью унификации всех этапов и исключения межлабораторной вариабельности).

• 2.    Выбор единого стандартного протокола культивирования (микро-метод, полумикрометод,

• 3.    На каждого обследуемого должно быть проанализировано не менее 100 клеток (оптимально от 200 и более).

• 4.    Статистическая обработка результатов должна предусматривать создание пополняемой базы данных в виде связанных таблиц анкетных данных, сведений о состоянии здоровья на момент обследования и результатов учета ХА.

• 5.    Дополнение другими методами учета мутаций (микроядерный тест, тест Эймса и др.)

• 6.    В случае выявления повышенного уровня ХА (выше 3%) необходимо проведение повторного исследования в данном населенном пункте и выяснение причин.

макрометод); длительность культивирования должна составлять оптимально 48 часов, т.к. увеличение времени, может привести к росту ХА.

В ходе экспедиций 2001-2011 гг., проведенных кафедрой генетики Кемеровского госунивер-ситета, было обследовано население следующих территорий Кемеровской области: с. Красное Ле-нинск-Кузнецкого района, с. Раз-долье и с. Заруби-но Топкинского района, с. Плотниково Промыш-ленновского района, с. Тараданово Крапивинского района, п. Юрты-Кон-стантиновы, п. Ленинский, с. Пача Яшкинского района, с. Беково Беловского района, г. Таш-тагол и с. Шалым Таштагольского района. Ока-зались не соответствующими критериям включения и были исключены из анализа фонового уровня ХА населенные пункты Таштаголь-ского района (г. Таштагол – выявлено присутствие повышенного уровня радиоактивного газа радона, с. Шалым – неудовлетворительное состояние здоровья доноров). Остальные группы и обследованные лица соответствовали критериям и были включены в общую выборку доноров для определения фонового уровня ХА (n=391). В результате было установлено, что региональный фоновый уровень ХА в Кемеровской области составляет 2,87±0,09%. Преобладающим типом повреждений хромосом у обследованных жите-лей Кемеровской области являются аберрации хроматидного типа – 2,12±0,08%. Нарушения, захватывающие обе хроматиды – аберрации хромосомного типа, встречались в среднем, с частотой 0,85±0,05%. В выборке жителей Европейской части России и стран СНГ, включенных в группу базисного контроля, фоновый уровень составил 2,13±0,09% [2].

Выводы: можно констатировать, что фоновая частота аберраций, зарегистрированная у жителей Кемеровской области находится на верхнем уровне спонтанных мутаций хромосом в лимфоцитах, описываемом в литературе.