Міжнародна асоціація академій наук
| Вид материала | Документы |
- 1. Назва модуля, 29.08kb.
- 1. Міжнародні валютно-фінансові організації, 138.94kb.
- Конспект лекцій для напряму підготовки 030503 «Міжнародна економіка» для підготовки, 851.43kb.
- Конспект лекцій для напряму підготовки 030503 «Міжнародна економіка» для підготовки, 850.06kb.
- Українська Асоціація "Жінки в науці та освіті", Харківська обласна державна адміністрація,, 484.13kb.
- Назва реферату: Міжнародні економічні відносини Розділ, 150.35kb.
- Міжнародна магістерська програма імеss бременська Міжнародна школа суспільних наук, 164.67kb.
- М. Київ) Державний університет «Вища школа економіки» (Росія) Міжнародна академія соціально-економічних, 98.4kb.
- Міжнародна журналістика – 2002 київ 2002, 2743.9kb.
- Вчення В. І. Вернадського про біосферу та ноосферу, 84.2kb.
РАДІОБІОЛОГІЧНІ ЕФЕКТИ МАЛИХ ДОЗ
ІОНІЗУЮЧОЇ РАДІАЦІЇ
КАРДИОВАСКУЛЯРНАЯ ПАТОЛОГИЯ У УЧАСТНИКОВ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ НА ЧАЭС И ЭВАКУИРОВАННОГО НАСЕЛЕНИЯ. ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ОБЛУЧЕНИЯ
Бузунов В.А., Пирогова Е.А., Войчулене Ю.С, Цуприков В.А.
Государственное учреждение «Научный центр радиационной медицины АМН Украины»; ул. Мельникова, 53, 04050 Киев – 050, Украина, тел.: 4319829
E-mail: buzunov_irge@ukr.net
Проведены долгосрочные когортные эпидемиологические исследования неопухолевой заболеваемости у участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС 1986-1987 гг. (УЛПА) и эвакуированного населения: когорта УЛПА составила 68145, доза внешнего облучения всего тела от 0,01 до 0,7 Гр; эвакуированных - 79279 человек, доза внешнего облучения всего тела от 0,01 до 0,44 Гр, щитовидной железы – от 0,001 до 2 и более Гр; период наблюдения 1988-2008 гг.
Установлен значительный рост уровня неопухолевой заболеваемости, основной вклад в ухудшение состояния здоровья вносят болезни системы кровообращения, которые приводят к ранней инвалидности и смертности указанных контингентов в послеаварийном периоде. В исследуемых когортах максимальный уровень заболеваемости зарегистрирован на этапе 1998-2002 гг. В структуре преобладают гипертоническая болезнь, болезни сосудов (артерий, артериол, капилляров, вен, лимфатических сосудов), хроническая ишемическая болезнь сердца и цереброваскулярные болезни (инсульт, инфаркт мозга, церебральный атеросклероз, гипертоническая энцефалопатия).
Рассчитаны относительные риски (RR) развития болезней системы кровообращения. В когорте УЛПА с дозой внешнего облучения 0,25-0,7 Гр (Д ср. = 0,3 Гр) через 15 лет после облучения RR составляет 1,21 (95 % СI = 1,16; 1,3), через 20 лет – 1,25 (95 % СI = 1,21; 1,3). Расчет эксцессов относительного риска (ERR Гр-1) в данной дозовой группе выявил максимальный избыточный риск развития болезней системы кровообращения через 15 (ERR Гр-1 = 0,7 (95 % СI = 0,6; 0,73) и 20 лет после облучения (ERR Гр-1 = 0,83 (95 % СI = 0,69; 0,9); ишемической болезни сердца (ERR Гр-1 = 0,67 (95 % СI = 0,6; 0,73) и цереброваскулярных болезней (ERR Гр-1 = 2,0 (95 % СI = 1,8; 2,2) через 15 лет. В когорте эвакуированных при облучении щитовидной железы в дозах, превышающих 0,3 Гр, достоверную связь с дозой демонстрируют болезни органов кровообращения (RR = 2,91 (95 % CI = 2,51; 3,37), в том числе ишемическая болезнь сердца (RR = 4,38 (95 % CI = 3,37; 5,68) и цереброваскулярная патология (RR = 4,83 (95 % CI = 3,46; 6,73). При изучении влияния доз внешнего облучения всего тела статистически достоверная связь с дозой установлена для ишемической болезни сердца (RR = 1,27 (95 % CI = 1,01; 1,63), цереброваскулярной патологии (RR = 1,94 (95 % CI = 1,39; 2,71). Максимальный риск развития ишемической болезни сердца (ERR Гр-1 = 1,19 (95 % СI = 0,92; 1,53) и цереброваскулярной патологии (ERR Гр-1 = 3,48 (95 % СI = 2,48; 4,88) установлен в дозовой группе 0,25-0,32 Гр в период 2003-2008 гг.
ПРОЦЕССЫ РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОГО МЕТАБОЛИЗМА МЕМБРАНАМИ ПОСЛЕ ДЕЙСТВИЯ МАЛЫХ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
Бурлакова Е.Б.
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН; ул. Косыгина, 4, 119334, Москва, Россия, тел. (499) 1373127, факс (499) 1374101,
Е-mail: radbio@sky.chph.ras.ru
Важная роль окислительного стресса для организма привлекает большое внимание и к пероксидному окислению мембран. В организме существует физико-химическая система регуляции клеточного метаболизма мембранами, основанная на связи между процессами пероксидного окисления липидов мембран с одной стороны и скоростью обновления липидов – с другой. В ответ на усиление свободнорадикального пероксидного окисления липидов образуется повышенное количество свободных пероксидных радикалов, повышенная концентрация пероксидов. Скорость выхода, утилизации липидов из мембран увеличивается для окисленных липидов, поэтому пероксидные окисление приводит к изменению состава липидов, а именно к обогащению их резистентными фракциями. Под действием того или иного агента на мембраны происходит изменение свойств мембраны и активности мембранных белков, и клетка переходит в новое метаболическое состояние.
При исследовании действия ионизирующего излучения на мембраны были найдены изменения заряда клеточной поверхности и электрофоретической подвижности белков, нарушения ультраструктурной организации мембран, изменение таких физико-химических свойств мембран, как подвижность липидной и белковой компонент мембран, поверхностное натяжение, состав липидов, количество антиоксидантов и др.
В последние годы показано, что вклад повреждений ДНК или мембраны в повреждение клетки зависит от дозы и мощности облучения и возрастает с уменьшением мощности.
Следует отметить, что при действии малых доз низкоинтенсивного облучения наблюдаются существенные сдвиги в биохимическом и биофизическом статусе мембран, многие из которых сопоставимы с изменениями, инициируемыми дозами облучения, в десятки раз более высокими. После действия низкоинтенсивного облучения также отмечаются изменение вязкости и липидной и белковой компоненты мембран, изменение заряда, состава липидов, активности мембраносвязанных ферментов, отношения изоформ ферментов и др.
Для радиационного повреждения мембран характерна обратная зависимость эффектов от мощности дозы (в определенном интервале доз и мощностей радиации). Важно подчеркнуть, что все наблюдаемые мембранные радиационные эффекты обнаруживаются и при облучении человека. Так, например, у ликвидаторов отмечаются большие изменения в мембранах эритроцитов, которые восстанавливаются после месячного лечения антиоксидантами.
В докладе будут приведены данные о закономерностях изменений в мембранах клеток органов и тканей ликвидаторов и об их роли в изменениях функциональных свойств.
WHAT DO WE KNOW ABOUT BIOLOGICAL EFFECTS OF LOW-DOSE IONIZING RADIATION FOLLOWING 25 CHERNOBYL YEARS?
Goncharova R.I.
*Institute of Genetics and Cytology National Academy of Sciences of Belarus, 27 Academichnaya st., 220072, Minsk, the Republic of Belarus, Tel: (37517) 2840412, fax (37517) 2841917
E-mail: R.Goncharova @igc.bas-net.by
The genetic effects of low doses of ionizing radiation (IR) were convincingly proved over the past years for somatic and germ cells of mammals including human. New phenomena induced by IR were discovered. Thus, we have revealed genetic effects of low doses (ranging from close to background to 10 cGy) caused by fallout radionuclides on laboratory mice, bank vole, whose natural populations inhabited various regions of Belarus (8 – 1526 kBq/m²), and pond carp (Goncharova, 2000; Ryabokon et al., 2005; Ryabokon, Goncharova, 2006, 2007). Genetic radiosensitivity of bank vole somatic cells and human peripheral lymphocytes, as well as of laboratory mice germ cells is close to each other (Smolich, Goncharova, 2002), that enables the use bank vole as model object for assessment of the radiation risk in human.
The phenomenon of a direct dose-rate effect is well known. Inverse radiation dose-rate effects which was revealed in mammals and human in a very low range of dose-rate, is a new and important phenomenon in essence. We have shown that the genetic efficiency of the chronic low-dose rate exposure calculated per unit of dose is much higher as against that of acute irradiation with high dose rate (Smolich, Goncharova, 2002; Goncharova et al., 2005). Carcinogenic risks of chronic irradiation in a combined cohort of nuclear workers from 15 countries (Cardis et al., 2007) and in the cohort of the river Techa’s inhabitants (Krestinina et al., 2005, 2007) were proved to be higher that those for the Japanese cohort exposed to acute irradiation with high dose rate.
Radiation-induced genomic instability and bystander effect are novel phenomena, We have shown for the first time transgenerational transmittion and accumulation of radiation damage attributable to the chronic low-dose rate exposure of the proceeding generations of bank vole (Ryabokon, Goncharova, 2006, 2007). Such cooperative multicellular radiation effects as genomic instability and bystander effects show saturation at very low doses. The genomic integrity in people living in radioactively contaminated regions in the Republic of Belarus is being studied by us by means of a new DNA-technology for determining genomic instability (Smal et al., 2010).
A complex transcriptional response is a new radiobiology phenomenon which was demonstrated in both human cultivated cells and somatic cells of people exposed to chronic low level radiation. This transcriptional response was revealed to be induced by low levels of exposure (100 mGy and below) and to differ under exposure to low and high doses with respect to the number and type of differently expressed genes (Amundson et al., 2001; RISC-RAD project, 2008). IR was shown to induce clustered DNA damage however types of clustered DNA damage differ at how and low doses (RISC-RAD project, 2008). Understanding of consequences of different radiation effects induced by low level chronic radiation exposure is the task of high priority for evaluation of public health risk in future.
Реакция генома крупного рогатого скота на пролонгированное воздействие радиации
Городная А.В.
ОНЦ «Институт биологии», Киевского национального университета имени Тараса Шевченко; ул. Владимирская, 64, 01033, Киев, Украина, тел.: (044)5223995
Всё живое на Земле испытывает постоянное воздействие естественного радиационного фона. За открытием глубоко проникающих ионизирующих рентгеновских лучей было обнаружено их поражающее действие на клетки и ткани живых организмов. В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС вокруг станции образовались территории, радиационный фон которых превышал естественный радиационный фон других сельскохозяйственных территорий. Из оставшихся в пределах 10 км зоны (~200 Ku/км2) представителей крупного рогатого скота (три коровы и бык) было сформировано экспериментальное стадо, в качестве производителя использовался один бык – Уран. То есть, была создана хорошая модельная система для проведения семейного анализа возможных изменений. При этом селекционная работа не велась.
У животных проведен анализ распределения аллелей и генотипов по ряду молекулярно-генетических маркеров и сравнительный анализ с группами голштинской породы, которые воспроизводятся в хозяйствах Украины с меньшим (от 0,1 до1,0 Ku/км2) уровнем радиационного фона. Исследовали зависимость гетерозиготности от искусственного и естественного отборов, одним из факторов которого был повышенный уровень радиации. Условно животные были подразделены на группы «молодых» животных, не старше 2,5 лет, и «старых», старше 4 лет. У обеих групп, из менее загрязненных территорий, наблюдается статистически достоверный избыток гомозигот: у “молодой” группы по локусам AM1 (χ2=5,427; р=0,020) и рецептора к витамину Д (GC, χ2=9.501; p=0,002), а у «старой» – по локусам TF (χ2=12,190; р=0,007), CР (χ2=4,308; р=0,030) и GC (χ2=13,091; р=0,000). Показано, что уровень средней гетерозиготности у животных в экспериментальном хозяйстве заметно больше, чем у голштинов Главного селекционного центра. Высокий уровень (выше 0,300) гетерозиготности обнаруживался по всем локусам у обеих групп, за исключением локуса AM1. У животных «старой» группы этого хозяйства наблюдается выраженный статистически достоверный избыток гетерозигот по локусу TF (χ2=13,813; р=0,003). В обеих группах увеличена гетерозиготность GC локуса. То есть, в условиях интенсивного естественного отбора наблюдается общее увеличение средней гетерозиготности и накопление гетерозигот в группах “старых” животных. Тогда как, искусственный отбор способствует генетической консолидированности животных и уменьшению уровня средней гетерозиготности. Рассчитаны генетические расстояния между группами животных по выявленному полиморфизму ДНК-маркеров. У голштинов из 10-ти км зоны выявлено уменьшение значения генетических дистанций с породами комбинированного направления продуктивности, то есть уменьшение молочной специализации. Снятие давления искусственного отбора на фоне пролонгированного действия повышенного радиационного фона, очевидно, приводит к ускоренному изменению генетической структуры, которое наблюдается в уменьшении специализации исследованной группы животных.
ОСОБЛИВОСТІ АДАПТАЦІЇ ПЕРСОНАЛУ ДО УМОВ ЗОНИ ВІДЧУЖЕННЯ ЧАЕС ЗА ХРОНІЧНОЇ ДІЇ РАДІАЦІЙНОГО ЧИННИКА
Гриджук М.Ю.*, Дрозд І.П.**
* Управління охорони здоров’я Дніпровської районної у м. Києві державної адміністрації, вул. Луначарського 5, 02002 Київ, Україна, тел. (044) 5176204
** Інститут ядерних досліджень НАН України, пр. Науки 47, 03680 Київ, Україна, тел (044) 5252489;
Е-mail: radiobiology@kinr.kiev.ua
За допомогою навантажувального степ-тесту у персоналу Зони відчуження ЧАЕС (ЗВ) вподовж 1993-1996 рр. вивчали неспецифічні реакції організму у процесі адаптації до радіаційних умов. При цьому спостерігали як успішну, так і так звану патологічну адаптацію, наслідком якої було виникнення преморбідних та патологічних станів. Обговоримо виявлені нами механізми процесів адаптації до умов ЗВ. Первинний механізм: радіаційний стрес призводить до інтенсивного продукування катехоламінів – адреналіну та норадреналіну та гіперактивності симпатичного відділу вегетативної нервової системи (ВНС). Процес адаптації розпочинається з вагусного гальмування активності симпатоадреналової системи (САС), тобто підвищення активності парасимпатичного відділу ВНС. Це призводить до зсуву вегетативного індексу у бік ваготонії. При цьому гіперкінетичний тип кровообігу змінюється на еу- та гіпокінетичний. Іншими словами, особи переходять із групи симпатотоніків у групи нормотоніків та ваготоніків. Надалі процес адаптації повністю залежить від функціональних резервів регуляторних систем, які у кожної людини очевидно закріплені генетично, і може йти двома шляхами: Перший – успішна адаптація, яка відбувалась лише у 23% випадків. Її ми спостерігали у так званих “високодозників” та осіб, у яких, незважаючи на тривалу роботу в ЗВ, не було виявлено “хвороб стресу”. Виявлено, що у цих осіб задовільний фізичний стан підтримується за рахунок високих функціональних резервів САС на тлі гіперкінетичного чи еукінетичного типів циркуляції крові. Для них характерним є великий функціональний резерв адреналіну в мозковому шарі наднирників та висока симпатоадреналова активність підкіркових нервових центрів. Такий стан симпатоадреналової ланки регуляції сприяє накопиченню в організмі кортикостероїдів, що є вирішальним чинником успішного пристосування до дії стресора. Другий – патологічна адаптація. Відбувалася у 77% випадків. Її характерним проявом є зростання антагонізму симпатичного і парасимпатичного відділів ВНС з одночасним вагусним гальмуванням на максимумі фізичного навантаження та на відновленні, що призводить до перенапруження систем регуляції і подальшого зриву адаптації завдяки підвищенню симпатоадреналової активності периферичних відділів ВНС за одночасного зниження активності її парасимпатичної ланки. Це призводить до порушень гемодинаміки (у т.ч. переходу на гіпокінетичний тип кровообігу), які спричиняють патологічні наслідки: спазмування судин, виникнення серцево-судинної недостатності, формування стійкої форми гіпертонічної хвороби. У таких осіб позитивні ефекти катехоламінів, що виражаються в мобілізації енергозабезпечення і працездатності системи, відповідальної за адаптацію, трансформуються у негативні, ушкоджуючі. Вважаємо за доцільне для тривалої роботи в ЗВ добирати осіб, у яких відбувається успішна адаптація до хронічної дії радіаційного чинника.
НИИЗЬКОДОЗОВЕ ІОНІЗУЮЧЕ ОПРОМІНЕННЯ ЯК ІНДУКУЮЧИЙ ФАКТОР СОМАТИЧНОГО МУТАГЕНЕЗУ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ТВАРИН
Джус П.П., Костенко С.О., Драгулян М.В.
Національний університет біоресурсів і природокористування України, вул. Генерала Родімцева, 19, 03041 Київ, Україна, тел.: (044) 5278230
E-mail: cvic_ua@mail.ru
Значний часовий інтервал (25 років) з моменту аварії на ЧАЕС перевів актуальність дослідження радіаційної детермінації генетичних порушень на якісно новий рівень. Це, насамперед, стосується вивчення впливу на матеріальні носії спадкової інформації та процеси її реалізації низьких доз іонізуючого опромінення.
На радіоактивно забруднених територіях України, за відсутності стратегічного планування щодо розміщення об’єктів тваринництва, досить часто знаходяться господарства інтенсивної відгодівлі сільськогосподарських тварин. Оскільки, господарські корисні ознаки та репродуктивні функції тварин генетично детерміновані, то дестабілізація геному під впливом хронічного опромінення може негативно відображатися на їх продуктивності.
З метою вивчення генетичних ефектів хронічного низькодозового опромінення у сільськогосподарських тварин ми проаналізували цитогенетичні препарати тимчасових культур лімфоцитів крові свиноматок великої білої породи (n=25), які утримуються в двох господарствах Іванківського району Київської області. Дана територія знаходиться у південному сліді викидів при аварії на ЧАЕС (Т.С. Плотко, 2008). Загальний радіаційний фон становить 96 мкРн/год.
Було сформовано дві дослідні групи, залежно від господарства утримання. За умовний контроль (у.к.) приймали цитогенетичні параметри свиноматок великої білої породи (n=10) господарства СТзОВ «Дружба» Ковельського р-ну Волинської обл. (радіаційний фон не перевищує 20 мкРн/год).
За результатами цитогенетичного аналізу у свиноматок І-ої дослідної групи (n=15) частота лімфоцитів з мікроядрами (МЯ) становила 7,51±0,66 ‰, двоядерних лімфоцитів (ДЯ) – 2,24±0,27 ‰, апоптичних клітин (АП) – 2,33±0,22 ‰, мітотичний індекс (МІ) – 1,81±0,68. У свиноматок ІІ-ої групи значення МЯ дорівнювало 7,0±0,94 ‰, ДЯ – 1,7±0,27 ‰, АП – 2,42±0,32 ‰. МІ – 2,43±0,66 ‰, Порівнюючи із показниками у.к. (МЯ – 2,12±0,30 ‰, ДЯ – 0,49±0,11 ‰, АП – 1,89±0,40 ‰, МІ – 2,10±0,14 ‰), у свиноматок дослідних груп частота МЯ і ДЯ була статистично вірогідно вищою (при .р<0,001). За МІ і АП різниця між дослідом і у.к. не достовірна. Позитивна достовірна кореляція із високим ступенем зв’язку (r = 0, 72) між мікроядерним індексом та відсотком анеуплодії (2n±2) у тварин дослідних груп свідчить, що виявлені в їх периферійній крові мікроядра формувалися, в переважній більшості, цілими хромосомами, втраченими під час мітотичного поділу лімфоцитів.
Отже, в умовах хронічного низькодозового опромінення у свиноматок порушуються структури, що забезпечують нормальне розходження хромосом до полюсів клітини. Це призводить до анеуплодії, наслідком якої є утворення мікроядер. А також спостерігається блокування цитокінезу, що супроводжується підвищенням частоти двоядерних лімфоцитів.
Формування Радіогенних ефектів у ссавців за дії малих доз іонізуючих випромінювань
Дружина М.О.*, Ганжа О.Б.*, Маковецька Л.І.*, Моісеєв А.Ю.**
*Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є.Кавецького НАН України; вул. Васильківська, 45, (03022) Київ-22, Україна, тел.: (044) 2579469
**Інститут геологічних наук НАН України; вул. Олеся Гончара, 55-Б, (01054) Київ-54, Україна, факс (044) 486-93-34, тел. (044) 486-94-46
E-mail: drozd@onconet.kiev.ua
У багаторічному експерименті при постійному перебуванні лабораторних тварин в Зоні відчуження Чорнобильської АЕС встановлена висока біологічна ефективність внутрішнього опромінення. В різні післяаварійні роки, коли поглинуті дози за все життя тварин складали від 590 до 90 мГр, виявлені структурні і функціональні зміни, що призводили до суттєвого (на 16–28 %) скорочення середньої тривалості життя.
Здебільшого причиною прискореного старіння, захворювань і смерті були запальні процеси. Аналіз і порівняння біохімічних та біофізичних процесів у піддослідних щурів та мишей засвідчив, що патологічні процеси (дистрофічні та некротичні) в Зоні відчуження при перманентному опроміненні наростають повільно і обумовлені порушенням окисного метаболізму.
Показано, що у аеробних організмів при постійному низькоінтенсивному опроміненні інтенсифікується генерація активних форм кисню, які в свою чергу атакують жирні кислоти, білки, нуклеїнові кислоти, порушуючи перебіг біохімічних процесів. Антиоксидантні ферментні системи (зокрема каталаза) з часом втрачає свою активність (як внаслідок виснаження пулу цього індуцибельного ферменту, так і окисної деструкції даного білка). В результаті формується окисний стрес, що супроводжується запальними процесами. Корекція вільнорадикальних реакцій потребує постійного надходження ззовні неферментативних антиоксидантів, що зменшує навантаження на ферментні антиоксидантні системи. Для відновлення метаболічних процесів доцільно застосовувати природні мінеральні води.
При внутрішньому опроміненні (на відміну від гострого зовнішнього опромінення) відновлення кістково-мозкового кровотворення (як і інших систем з інтенсивним оновленням клітин) відбувається паралельно з радіаційним ураженням. За цих умов всі клітинні популяції зазнають опромінення в радіочутливі періоди (G2, мітоз) клітинного циклу, збільшуючи загальний рівень ушкоджень. Крім того, низька потужність дози опромінення в чорнобильській ситуації занадто мала для включення і ефективної роботи систем репарації ДНК.
Таким чином, причинами високої біологічної ефективності внутрішнього опромінення в Зоні відчуження Чорнобильської АЕС є перманентність дії радіації та низька потужність дози іонізуючих випромінювань.
Аналогічні дані отримані в модельному експерименті при дозованому введенні щурам 137Cs та 90Sr + 90Y.