Главная
Методологические аспекты изучения генетических эффектов иммобилизационного стресса у животных и использования оценки эмоционального стресса у человека в комплексных генетико-токсикологических исследованиях
Опыт проведения генетического мониторинга загрязнения окружающей среды и генетического здоровья населени
Human emotional stress, dioxin blood contents and genetic damage in Chapaevsk town
Оценка адаптивного потенциала человека и перспективы ее использования для прогноза генетических эффектов в системк генетико-гигиенического мониторинга
GENETICAL PREDISPOSITION OF HUMAN STRESS EXPRESSION
Социо - психологическое тестирование
Система формализованной оценки экологической безопасности по состоянию живых объектов

Советуем посмотреть новые статьи по психологиии на Московский психологический журнал


Опыт проведения генетического мониторинга загрязнения
окружающей среды и генетического здоровья населения.
Д.б.н. проф. Ревазова Ю.А., к.б.н. Ингель Ф.И., к.б.н. Хрипач Л.В., к.м.н. Юрченко В.В., Кривцова Е.К., Цуцман Т.Е., Юрцева Н.А.

Под генетическим мониторингом следует понимать слежение за уровнем содержания генотоксикантов в различных компонентах окружающей среды и генетическим здоровьем населения. Этапность проведения генетического мониторинга основана на комплексном внеэкспериментальном и экспериментальном изучении потенциальной мутагенности суммарных загрязнений среды, натурных исследованиях на лабораторных генетических тест-объектах и эпидемиологических наблюдениях на людях .
Известно, что часть загрязнителей среды (около 10% среди биологически активных веществ) являются генотоксикантами или обладают способностью к модификации мутагенных эффектов. К настоящему времени накоплен большой материал по мутагенной активности отдельных химических веществ или физических факторов, хранящийся в соответствующих банках данных. Поэтому на первом этапе необходим анализ статистических данных о качественных и количественных параметрах загрязнений окружающей среды в обследуемом регионе с целью выявления среди них известных мутагенов и канцерогенов. Параллельно с этим целесообразно проведение ретроспективного анализа заболеваемости и причин смертности жителей по показателям: частота спонтанных абортов и врожденных пороков развития, причины младенческой смертности, уровень онкозаболеваемости, частота наследственных болезней и мультифакториальной патологии. Такой внеэкспериментальный прогноз генетической опасности загрязнений среды позволяет определить план проведения очередных этапов генетического мониторинга.
В настоящее время считается, что наиболее адекватно отражает уровень воздействия многокомпонентного загрязнения среды на геном человека оценка суммарной генотоксической активности проб воздуха, воды, почвы и пр. на различных биологических объектах в условиях классических генетических экспериментов по оценке генных и хромосомных мутаций. Мы использовали существующие стандартизованные протоколы проведения таких опытов на бактериях, дрозофиле и млекопитающих. Так, в г. Сосновый Бор в батарею методов для оценки суммарной мутагенности образцов проб окружающей среды были включены стандартизованные генетические тесты (тест Эймса Salmonella / микросомы, тест на индукцию соматического мозаицизма на дрозофиле, метод учета хромосомных аберраций в клетках костного мышей).
Результаты сравнительной оценки потенциальной мутагенности проб воды, воздуха и донных отложений показали наличие мутагенности промстоков и промвыбросов в атмосферу предприятий, что хорошо согласуется с данными радионуклидного анализа по цезию, стронцию, кобальту, которые были обнаружены в пробах грунтовых вод, и бериллию в атмосферном воздухе. Одновременное использование нескольких тест-объектов позволило с большой степенью надежности сделать заключение о наличии или отсутствии мутагенной активности в пробах окружающей среды.
Нами была предпринята попытка оценить генотоксичность проб донных отложений в реке Яуза (в районе Русаковской набережной), в пруду-отстойнике в районе Крылатского и пруду-отстойнике Городня. Оценку генотоксичности водных и органических экстрактов проб проводили по стандартной методике учета хромосомных повреждений в клетках костного мозга мышей. Полученные данные представлены в табл.1. Как видно из таблицы 1, генотоксичными были пробы, отобранные в реке Яузе и пруде-отстойнике Городня. Проба, взятая в районе Крылатского, цитогенетической активностью не обладала.

Таблица 1

                                     Индукция хромосомных аберраций
                в клетках костного мозга мышей пробами донных отложений

                                                            Проанализировано метафазных пластинок
                Место отбора                         Всего             из них - с аберрациями
                                                                                Сумма             % ± m

                Контроль(интактные мыши)      302               8                2,65 ± 0,92
                Контроль (растворитель)         302              12                3,97± 1,12
                р. Яуза                                    299             24                8,03 ± 1,57 *
                Городня                                  305              25                8,19 ± 1,57 *
                Крылатское                             300              11                3,66 ± 1,08

*) - значимо на уровне Р<0,05


Мы полагаем полезным такого рода исследования сопровождать экспресс-оценкой суммарной токсичности в люминесцентном бактериальном тесте для создания более полной картины потенциальной опасности антропогенных загрязнений окружающей человека среды. Примером такой оценки качества окружающей среды может служить следующая работа. Пробы атмосферного воздуха г. Москвы были изучены двумя методами - оценена их суммарная токсичность в люминесцентном бактериальном тесте (ЛБТ) и суммарная мутагенность в тесте Эймса Salmonella / микросомы. Пробы отбирали в 12 точках Центрального административного округа: Фрунзенская набережная (пересечение со 2-й Фрунзенской ул.), ул. Спиридоновка, Сухаревская площадь (пересечение с ул. Гиляровского), ул. Б.Тульская, 2 (пересечение с ул. Автозаводской). Первые пробы (а) отбирали по указанным адресам вблизи автомагистралей, и две последующие (б, в) в глубине жилых кварталов по мере удаленности от транспортных магистралей. Водные и органические экстракты проб (общий объем каждой пробы составил около 100 куб. м. воздуха) готовили по стандартным методикам. Результаты представлены в табл.2.

Таблица 2
                  Суммарная токсичность и суммарная мутагенность проб воздуха
                                                в г. Москве



Обозначения : (+) - слабый мутагенный эффект, (++) - средний мутагенный эффект, (0 ) - мутагенная активность не обнаружена, Т,% - процент тушения люминесценции светящихся бактерий, пропорциональный суммарной токсичности образца.
Из таблицы 2 видно, что водные, органические и смешанные экстракты образцов проб атмосферного воздуха обладали мутагенной активностью. Максимальный генотоксический эффект выявлен на Тульской ул. и в глубине квартала на 2-й Фрунзенской ул. (в непосредственной близости к Комсомольскому проспекту).
Интересным представляется снижение показателя суммарной токсичности (Т) по мере удаленности от автомагистрали в районе Тульской ул. Результаты , полученные на 2-й Фрунзенской ул. выявили эффекты, аналогичные данным по оценке суммарной мутагенности, т.е. все эти эффекты в значительной мере связаны с воздушными загрязнениями Комсомольского проспекта, которые в большей степени влияют на качество атмосферного воздуха, чем транспортные выбросы на Фрунзенской набережной. Эти результаты хорошо согласуются с данными химического анализа. На газоанализаторе фирмы Блюль и Кьер (Дания) - тип 1302 были проведены разовые измерения содержания в пробах воздуха формальдегида, аммиака, метанола, оксида углерода. На автомагисталях (за исключением ул. Спиридоновка) определены концентрации формальдегида в 10-15 раз и оксида углерода до 7 раз превышающие ПДК для атмосферного воздуха.
Уровни шума в большинстве своем превышали допустимые как перед домами, расположенными на автомагистралях (около 75 дБ при нормативе в 55 дБ), так и внутри кварталов (55 дБ при нормативе - 45 дБ), но не различались между обследованными районами.
Наличие мутагенной активности в пробах окружающей среды является основанием для предположения о том, что у людей, живущих в данном регионе, может наблюдаться повышенный уровень генетических нарушений. Для его оценки, с одной стороны, разработаны эпидемиологические методы, которые можно назвать статистическими методами post factum (сведения о спонтанных абортах, врожденных пороках развития, причинах младенческой смертности, онкологических заболеваниях, наследственных болезнях и т.д.). С другой стороны, существуют методы непосредственного выявления генетических нарушений в соматических клетках человека - методы оценки уровня хромосомных аберраций и микроядер в клетках периферической крови человека, определения активности работы систем репарации ДНК, определение мутаций в гемоглобиновых локусах и ряд других. Для формирования групп повышенного генетического риска можно использовать некоторые косвенные методы, в частности, определение мутагенов или их метаболитов в биосубстратах (моче, волосах, крови, слюне и пр.).
В г.г. Дятьково, Атбасар и Ярославль было проведено обследование рабочих заводов, жителей городов и пригородов, которые различались по длительности контакта с профессиональными вредностями и проживали в районах с различным уровнем загрязнений окружающей среды. Всего в трех городах было обследовано 168 человек, из них 58 - дважды. Генетический статус оценивали по двум параметрам - уровню хромосомных аберраций и активности индуцированного репаративного синтеза ДНК в лимфоцитах периферической крови. Кроме того, определяли наличие мутагенных метаболитов в моче (суммарные эффекты в тесте Эймса) и содержание металлов (медь, свинец, цинк, кадмий) в волосах атомно-абсорбционным методом. Результаты комплексного обследования свидетельствуют о том, что уровни хромосомных аберраций в группах рабочих заводов трех городов был выше границы "условной" нормы (2%). Доля обследованных рабочих с уровнем хромосомных нарушений меньше 2% составила в г. Дятьково (хрустальный завод) - 54%, в г. Атбасар ( перевалочная база урановой руды - ЖБК) - 0%, в г. Ярославль (нефтеперерабатывающий завод) - 27%. Для жителей этих городов доля "условной" нормы составила - 75, 19 и 17% соответственно. Кроме того, у рабочих вредных цехов хрустального завода выявлена связь между уровнем хромосомных аберраций и содержанием в волосах свинца и кадмия. Значимые различия между группами обследуемых в г. Ярославле были выявлены при определении мутагенных метаболитов в моче. Отмечены различия в уровне индукции внепланового синтеза ДНК между рабочими вредных производств и жителями этих городов. На основе результатов проведенного обследования были сформированы группы повышенного генетического риска для последующего диспансерного наблюдения в медико-генетических консультациях.
Следует учитывать, что всегда существует категория людей, для которых высока потенциальная опасность возникновения генетических повреждений в силу целого ряда причин: повышенной индивидуальной чувствительности генома к действию мутагенов в силу генетического полиморфизма биохимических систем (недостаточности работы ферментных систем репарации ДНК и/или детоксикации ксенобиотиков), нарушений иммунитета, особенностей антиоксидантного и психологического статуса.
Поскольку для проведения массовых цитогенетических и других инструментальных обследований населения сложно, а иногда невозможно использовать инвазивные методы, крайне важно использовать неинвазивные методы прогноза возникновения генетических нарушений у человека.
Предварительные эксперименты на животных и накопленный нами опыт проведения комплексных генетико-психологических обследований людей показали возможность использовать оценку психологического статуса человека для прогноза его генетического здоровья и характеристики экологической ситуации, в которой он находится . Поэтому, одновременно с исследованием суммарной токсичности и мутагенности загрязнений атмосферного воздуха вблизи автомагистралей г. Москвы была сделана попытка оценить эффекты действия комплекса атмосферных загрязнений на психологическое состояние населения.
Психологическое тестирование проводили с использованием 2 стандартных опросников (анкет), дающих балльную оценку. Анкета 1 (Levee, 1987) была предназначена для выявления состояния хронического стресса; она содержала список возможных стрессирующих событий и жизненных ситуаций, каждому из которых был присвоен определенный балл - границы условной нормы (< 285 баллов ) и стресса ( > 285 баллов). Анкета 2 (Tаylor, 1953) была ориентирована на выявление симптомов личностной тревожности . Всего было обследовано 272 человека.

Как видно из таблиц 3 и 4, пребывание в состоянии психологического (эмоционального) стресса тесно связано с близостью места жительства людей к транспортной магистрали. Так, практически у всех жителей дома N 2 по Б.Тульской улице (рядом регулярно образуются автомобильные "пробки") на момент обследования определялся хронический эмоциональный стресс и более 60 % из них находились в состоянии повышенной тревожности или патологического спокойствия. Кроме того, по мере удаления от транспортной магистрали увеличивалось число людей, имевших нормальный психологический статус. Следует отметить высокий уровень согласованности данных психологического тестирования жителей с результатами оценки суммарной токсичности и суммарной мутагенности проб воздуха.
В заключение следует подчеркнуть, что одновременно с оценкой суммарной мутагенности проб окружающей среды следует проводить оценку генетических повреждений у жителей этих городов методами учета хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови или микроядер в клетах буккального эпителия, а также в ряде случаев определять содержание токсикантов в биосубстратах людей (тяжелые металлы в волосах и мутагенные метаболиты в моче). Индивидуальную чувствительность к действию генотоксикантов, уровень возможного возникновения генетических нарушений и степень их реализации в истинные мутации полезно оценивать на основе критериев интенсивности работы систем репарации генетических повреждений, показателей антиоксидантного и психологического статуса человека с целью формирования групп повышенного генетического риска.
Оценку загрязнения окружающей среды генотоксикантами и характеристику генетического здоровья населения следует включать в комплексные программы социально-гигиенического мониторинга качества окружающей среды и здоровья населения г. Москвы.

 
 
 
 
Для связи с нами пользуйтесь e-mail: genstress@narod.ru
Хостинг от uCoz