Транслокации, являясь стабильными хромосомными аберрациями, обладают способностью беспрепятственно проходить клеточное деление, и, естественно, накапливаться в течение жизни, отражая влияние генотоксических факторов на организм человека, т. е. они должны коррелировать с накопленной за период профессиональной деятельности дозой ионизирующего излучения. Статистический анализ выявил достоверную связь частоты транслокаций у профессионалов «гамма» группы и накопленной за период работы дозы ионизирующего излучения - коэффициент корреляции составил 0,50 (р=0,04). В тоже время каких-либо значимых закономерностей вплоть до дозы 500 мЗв в «гамма» группе не выявлено. Заметное, более чем пятикратное, превышение контрольного уровня наблюдалось только у двух профессионалов с накопленными дозами бета-излучения 645 и 994 мЗв. Учитывая, что нижний предел чувствительности FISH метода составляет около 250 мЗв (IAEA, 2001), полученные данные вполне объяснимы, т. к. большинство профессионалов данной группы (85%) имели накопленные дозы, не превышающие 200 мЗв.
Таким образом, представленные результаты цитогенетического обследования профессионалов г. Сарова, подвергавшихся длительному воздействию гамма - и бета-излучения, позволяют заключить, что в отдаленные сроки, через 50 и более лет после начала работы в радиационно-опасных условиях производства, средняя частота хромосомных аберраций стабильного и нестабильного типов достоверно превышает контрольный уровень. При этом частота маркеров радиационного воздействия – дицентриков и центрических колец - в 2-3 раза превышает аналогичный показатель в группе сравнения и коррелирует с величиной дозы ионизирующего излучения, накопленной за период профессиональной деятельности. Частота стабильных хромосомных аберраций – транслокаций превышает уровень дицентриков и центрических колец и также коррелирует с величиной накопленной дозы. В группе профессионалов, подвергшихся воздействию бета-излучения трития, выявлен повышенный уровень инсерций, что может служить индикатором хронического воздействия ионизирующего излучения с высокой ЛПЭ.
2.2. Население, подвергшееся радиационному воздействию в результате аварийных и чрезвычайных ситуаций и проживающее на территориях, загрязненных радионуклидами
Радиоактивное загрязнение окружающей среды в результате испытания ядерного оружия, а также аварий на атомных станциях и предприятиях атомной промышленности обусловило облучение значительных контингентов населения как в малых, так и, в отдельных случаях, в относительно высоких дозах. Для людей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, характерно длительное комбинированное воздействие внешнего и внутреннего излучения в сочетании с нерадиационными факторами. Следует подчеркнуть, что из-за неоднородности загрязнения и разного радионуклидного состава выпавших осадков, а также широкого диапазона биогеохимических характеристик местности, цитогенетическое обследование населения с целью оценки повреждающего действия радиации имеет особую актуальность.
2.2.1. Жители Алтайского края и Казахстана, подвергшиеся облучению в результате ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне.
Нестабильные хромосомные аберрации. Спустя 40-45 лет после первого ядерного взрыва на Семипалатинском полигоне в 1949г. у жителей всех обследованных населенных пунктов Алтайского края (Угловское, Лаптев Лог, Топольное, Зеленая Дубрава, Беленькое и Наумовка), за исключением с. Озерное-Кузнецово, выявлена повышенная частота нестабильных аберраций хромосом, в первую очередь, дицентриков и центрических колец (рис. 5).
Установлена достоверная связь (коэффициент корреляции 0,70, р<0,05) частоты клеток с дицентриками и центрическими кольцами в группе жителей Алтайского края с величиной средней эффективной дозы.
| Рис. 5. Средняя частота дицентриков и центрических колец в лимфоцитах крови жителей Алтайского края (1 - Тюменцево, 2 - Озерное-Кузнецово; 3 - Зеленая Дубрава; 4 – Беленькое; 5 – Топольное; 6 – Наумовка; 7 – Лаптев Лог; 8 – Угловское). |
Стабильные хромосомные аберрации. Средние значения частоты транслокаций, измеренные FISH методом, для жителей трех наиболее пострадавших
населенных пунктов Алтайского края достоверно превышают контрольный уровень (р<0,05) – в 2,4 раза для жителей с. Лаптев Лог и с. Топольное и в 3,3 раза для жителей с. Беленькое (рис. 6).
| Рис. 6. Средняя частота транслокаций (FISH метод). у жителей населенных пунктов Алтайского края (I-контроль, II - Лаптев Лог, III - Беленькое, IV - Топольное). |
Примерно 80% дозы внешнего облучения пришлось на взрыв 1949 года, поэтому люди, родившиеся до 1949 года, получили наибольшую дозовую нагрузку. Так, в группу обследованных жителей с. Лаптев Лог вошли люди, родившиеся до 1949 г. и позже. Средняя частота транслокаций для людей, родившихся до 1949 года, более чем в 5 раз превышает аналогичный показатель в группе сравнения (р<0,05, t - критерий Стьюдента). Показано также, что для жителей, родившихся после 1949 г., частота стабильных хромосомных аберраций не отличается от контрольного уровня (рис. 7).
| Рис.7. Средняя частота транслокаций (FISH метод) у жителей с. Лаптев Лог Алтайского края (I – рожденные до 1949 г.; II – рожденные после 1949 г.) |
Цитогенетическое обследование, проведенное в четырех населенных пунктах Казахстана (Долонь, Знаменка, Караул, Кайнар) FISH методом показало, что средняя частота транслокаций у жителей всех населенных пунктов достоверно превышает контрольный уровень (группа сравнения из Павлодарского района).
Наибольшая частота стабильных хромосомных аберраций зарегистрирована у жителей пос. Долонь (в 2,2 раза выше, чем в группе сравнения), для которых была определена с помощью расчетных методов дозиметрии и наибольшая средняя эффективная доза – 670 мЗв (рис. 8).
| Рис. 8. Средняя частота транслокаций (FISH метод) у жителей населенных пунктов Казахстана (I - контрольная группа из Павлодарского района; II - Долонь;. III – Знаменка; IV - Караул; V - Кайнар; VI - вся обследованная группа) |
2.2.2. Жители с. Муслюмово, расположенного на берегах реки Теча в Челябинской области. В конце сороковых годов на Южном Урале создано производственное объединение (ПО) «Маяк», задачей которого было получение оружейного плутония и переработка радиоактивных продуктов. Процесс интенсификации производства плутония на предприятии в 1948-55 гг., а также отсутствие надежных технологий переработки и хранения радиоактивных отходов привели к тому, что с 1949 г. часть сточных вод, содержащих радиоактивные вещества, сбрасывалась в открытые водоемы бассейна реки Теча. Это привело к значительному радиоактивному загрязнению речной системы Теча-Исеть-Тобол и облучению жителей прибрежных населенных пунктов. Среди не выселенных сел наиболее серьезная радиационная обстановка в период проведения цитогенетического обследования ( гг.) сохранялась в с. Муслюмово, находящемся в 78 км от ПО «Маяк».
| Рис. 9. Средняя частота дицентриков и центрических колец у жителей с. Муслюмово (I –контрольная группа; II - жители, родившиеся до 1949 г. (начало загрязнения реки Теча) и проживающие в с. Муслюмово постоянно; III - жители, родившиеся в период с 1949 по 1956 гг.(период, характеризующийся наиболее высоким уровнем загрязнения реки Теча); IV - жители, родившиеся после 1957 г; V - мигранты, т. е. люди, приехавшие в с. Муслюмово в разное время, в том числе эвакуированные из деревень, подвергшихся радиоактивному загрязнению) |
Нестабильные хромосомные аберрации. В соответствии с задачами исследования все жители были разделены на группы (рис. 9). Средняя частота маркеров радиационного воздействия во всех группах значительно превышает контрольный показатель (в 5-10 раз), что может свидетельствовать о продолжающемся облучении. Наиболее высокая частота дицентриков и центрических колец отмечена в первой и второй группах, т. е. у жителей, подвергшихся облучению в первые годы функционирования ПО «Маяк».
Стабильные хромосомные аберрации. Статистически достоверное превышение в 4 раза средней частоты транслокаций по сравнению с группой сравнения (2,24 и 0,54 на 100 клеток соответственно) было зарегистрировано при цитогенетическом обследовании с помощью FISH метода у 6 жителей с. Муслюмово.
2.2.3. Жители Брянской области, проживающие на территории, загрязненной радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Среди радиационных аварий, приведших к загрязнению окружающей среды, самой значительной по количеству выброшенных радионуклидов, по площади загрязненных территорий, а также по числу пострадавших является авария на Чернобыльской АЭС. Нестабильные хромосомные аберрации. Цитогенетическое обследование жителей Брянской области, проживающих в районах, загрязненных радионуклидами, выявило повышенный уровень хромосомных аберраций - общая частота хромосомных аберраций в 2 раза превышает аналогичный показатель в группе сравнения, а частота дицентриков и центрических колец в 5 раз выше по сравнению с контрольным уровнем.
2.2.4. Население, проживающее в окрестности атомной электростанции Три Майл Айленд (США). 28 марта 1979 г. на атомной станции Три Майл Айланд (ТМА), (Пенсильвания, США), на блоке N2 произошла авария. Согласно официальным данным, изложенным в докладе Комиссии по ядерному регулированию США в 1980 г. (Nakao, 1980) никаких последствий от этой аварии на население, флору и фауну не ожидается. Однако, расчеты специалистов о масштабах возможных выбросов радиоактивных инертных газов, обнаружение в окружающей среде радиоактивного йода, а также научные публикации о наблюдаемых радиационных эффектах при обследовании деревьев и животных до сих пор не позволяют однозначно оценить масштабы и последствия этой аварии (NUREG-0738 EPA 600/, 1980)
Нестабильные хромосомные аберрации. Цитогенетическое обследование жителей окрестности АЭС ТМА показало, что на фоне относительно нормального общего уровня хромосомных аберраций наблюдается значительное увеличение частоты маркеров радиационного воздействия - дицентриков и центрических колец (рис. 10). Этот показатель в 10 раз превышает аналогичный показатель в группе сравнения из Московского региона. Так как не представлялось возможным получить данные по спонтанному уровню хромосомных аберраций для жителей того же региона, где проводилось обследование, то данные цитогенетического анализа сравнивали с контрольными значениями, полученными при обследовании жителей с. Тюменцево, г. Сарова и Павлодарского района Казахстана. В этом случае также наблюдали достоверное превышение частоты дицентриков и центрических колец в группе жителей окрестности атомной станции ТМА (соответственно в 3, 2,5 и 1,25 раз).
| Рис. 10. Средняя частота дицентриков и центрических колец в группе жителей окрестности АЭС ТМА и группах сравнения (I - Московский регион, II - с. Тюменцево; III - г. Саров; IV - Павлодарский район; V - окрестности АЭС ТМА, США) |
Стабильные хромосомные аберраций. Для 6 жителей из обследованной группы был проведен анализ частоты стабильных хромосомных аберраций, который показал, что средняя частота транслокаций в пересчете на весь геном достоверно превышает аналогичный показатель для группы сравнения из Московского региона почти в 3 раза (1,49 и 0,54 на 100 клеток соответственно).
Таким образом, анализ результатов цитогенетического обследования населения, пострадавшего вследствие радиационных аварий, позволяет заключить, что повышенный уровень хромосомных аберраций стабильного и нестабильного типов, выявленный спустя десятилетия после облучения, свидетельствует о продолжающемся мутагенном воздействии на организм человека факторов радиационной природы.
2.3. Участники ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС
Ликвидаторы являются наиболее облученной и многочисленной категорией населения, пострадавшего в результате аварии на Чернобыльской АЭС. При выполнении работ в зоне аварии они подвергались, в основном, воздействию внешнего гамма-излучения с разной мощностью дозы, в меньшей степени - воздействию внешнего бета-излучения на кожные покровы, а также внутреннему облучению за счет ингаляции изотопов йода. Дозы радиационного воздействия, полученные ликвидаторами, особенно в первые месяцы после аварии, были определены с высокой степенью неопределенности. Погрешность в оценке доз, по данным специалистов, могла составлять в зависимости от использованного метода от 50 до 500 % (, Цыб, , 1992).
Нестабильные хромосомные аберрации. При анализе результатов цитогенетического обследования из всей базы ликвидаторов были сформированы 4 группы – в зависимости от времени первого въезда в зону аварии – с 1986 по 1989 гг. (табл. 6). Такое разделение соответствовало радиационной обстановке, которая существенно изменялась в Чернобыле в указанные периоды. Наиболее сложной и опасной радиационная обстановка была в 1986 г. в период сооружения «Саркофага».
По всем цитогенетическим показателям (исключение составляет частота дицентриков и центрических колец в группе ликвидаторов 1989 г.) были выявлены статистически значимые различия между группой сравнения и всеми группами ликвидаторов, независимо от времени первого въезда в зону аварии. Общая частота хромосомных аберраций, а также частота ацентрических фрагментов и аберраций
Таблица 6
Результаты цитогенетического обследования ликвидаторов, принимавших участие в восстановительных работах в разные годы после аварии.
Время работы, год | Число обследованных (число клеток) | Частота хромосомных аберраций на 100 клеток ± m | |||
ХА | диц.+ц. к | ф" | хрмт | ||
1986 | 1,81±0,02* | 0,11±0,01* | 0,62±0,01* | 1,00±0,02* | |
из них: | |||||
однократно | 1,77±0,03 | 0,11±0,01 | 0,60±0,01 | 0,98±0,02 | |
многократно | 96 (35868) | 2,10±0,08 | 0,14±0,02 | 0,73±0,05 | 1,17±0,06 |
1987 | 1,63±0,05* | 0,09±0,01* | 0,54±0,03* | 0,93±0,04* | |
1988 | 41 (13657) | 1,35±0,10* | 0,07±0,02* | 0,44±0,06* | 0,80±0,08* |
1989 | 10 (2935) | 2,35±0,28* | 0,07±0,05 | 0,48±0,13* | 1,70±0,24* |
Контроль (Москва) | 0,66±0,04 | 0,02±0,01 | 0,23±0,02 | 0,41±0,03 |
*- значения, достоверно отличающиеся от аналогичных показателей в группе сравнения, p<0,05, t-критерий Стьюдента.
хроматидного типа примерно в 2–3 раза превышает аналогичные показатели в контрольной группе. Частота дицентриков и центрических колец имеет наибольшие значения в группе ликвидаторов, работавших в 1986 году - примерно в 5 раз выше по сравнению с контролем. В группах ликвидаторов, работавших в последующие годы, наблюдается постепенное снижение уровня цитогенетических показателей.
В обследованной группе только у 60% ликвидаторов имелись официальные данные о дозе облучения. Статистический анализ не выявил достоверных различий по частоте дицентриков и центрических колец между группами с разными значениями средних доз (рис. 11).
| Рисунок 11. Средняя частота дицентриков и центрических колец в группах ликвидаторов с разными значениями доз по документам. |
Среди ликвидаторов 1986 г. 692 человека работали в зоне аварии однократно, а 96 человек приезжали на работу несколько раз в течение 3–4 лет (табл. 6). В группе ликвидаторов, работавших в Чернобыле многократно, частота всех цитогенетических показателей была выше. Получены статистически значимые различия между группами по общей частоте хромосомных аберраций, частоте ацентрических фрагментов и частоте хроматидных аберраций.
В отдельную группу выделены 60 ликвидаторов, которые работали на предприятиях атомной промышленности, являясь специалистами в области радиационной физики, радиохимии, дозиметрии, и которые подвергались радиационному воздействию в процессе профессиональной деятельности. Средняя частота дицентриков и центрических колец в этой группе в 1,5 раза достоверно выше аналогичного показателя в группе ликвидаторов, работавших в зоне аварии в наиболее опасное время - в 1986 году.
При анализе результатов цитогенетического мониторинга ликвидаторов, работавших в 1986 г., полученные данные были объединены в 4 группы - по времени проведения цитогенетического анализа – через 4–5 лет (I группа) после аварии, 6–10 лет (II группа), 11–15 лет (III группа) и 15–20 лет (IV группа) (рис. 12).
|
|
| 12. Средняя частота хромосомных аберраций в группе ликвидаторов 1986 года в разные сроки обследования (а–частота дицентриков и центрических колец на 100 клеток; б – частота ацентрических фрагментов на 100 клеток; в – частота хроматидных аберраций на 100 клеток) |
а
б
вНа протяжении всего периода обследования, начиная с1990 года и вплоть до 2007 года, частота всех типов хромосомных аберраций оставалась достоверно более высокой по сравнению с контрольными значениями.
Необходимо подчеркнуть, что не было выявлено достоверных различий по частоте клеток с дицентриками и центрическими кольцами в зависимости от сроков проведения цитогенетического обследования. При этом частота ацентрических фрагментов и аберраций хроматидного типа снизилась со временем. В группах ликвидаторов, обследованных через 11–15 лет и 16–20 лет (III и IV группы), средняя частота этих показателей примерно в 2 раза ниже по сравнению с группами ликвидаторов, обследованных в более ранние периоды (I и II группы).
Стабильные хромосомные аберрации. Цитогенетический анализ, проведенный с помощью FISH метода, показал, что средняя частота транслокаций в группе ликвидаторов превышает контрольный уровень в 2,2 раза (табл. ликвидаторов работали в Чернобыле периодически в течение гг., т. е. подвергались длительному фракционированному облучению. Частота транслокаций в этой группе в 3,3 раза выше, чем в контрольной группе и в 2 раза превышает аналогичный показатель для группы ликвидаторов, которые работали в Чернобыле только в 1986 г.
Среди обследованных FISH методом ликвидаторов у 34 человек имелись официальные сведения о дозе облучения. Статистический анализ не выявил значимой корреляции частоты транслокаций с накопленной (по документам) за время работы в Чернобыле дозой ионизирующего излучения (коэффициент корреляции составил 0,08 при p=0,65).
Таблица 7
Средняя частота транслокаций у ликвидаторов Чернобыльской аварии
(FISH метод)
Группы | Число обследованных (число клеток) | Доза по документам ± m, мЗв | Частота транслокаций FG ± m на100 кл |
Все ликвидаторы | 52 (44283) | 251±42 | 1,21±0,16* |
Ликвидаторы 1986г. | 35 (27767) | 200±20 | 0,86±0,13*а |
Ликвидаторы гг. | 17 (15516) | 380±46 | 1,81±0,34* |
Контроль (Москва) | 16 (29043) | - | 0,17 ± 0,03 |
* - значения, достоверно отличающиеся от аналогичных показателей в группе сравнения, p<0,05, t-критерий Стьюдента;
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
