Ф.И.Ингель
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН, г.Москва.
e-mail: fainaingel@mail.ru

Обнаружение генотоксикантов в окружающей среде является основанием для предположения, что у людей, подвергающихся их воздействию, может наблюдаться повышенный уровень повреждений генома. Генетические повреждения в соматических клетках ассоциируются с высоким риском развития опухолей [1], а в половых - с взникновением генетических дефектов в будущих поколениях. Поэтому проблема прогноза генетических эффектов у человека является столь важной как для населения Росии, так и для всего человечества.
Один из способов ее разрешения заключается в выявлении наиболее чувствительных групп населения - групп повышенного генетического риска. Общим недостатком существующих токсико-генетических комплексных подходов к их формированию яляется отсутствие возможности учитывать адаптивный потенциал организма и прогнозировать его измнения. Это сводит результаты исследований к констатации состояния окружающей среды и генома человека на момент исследования.
Альтернативный подход основан на включении в систему мониторинга и разовых обследований населения оценки уровня стресса как интегрального индикатора работы систем адаптации организма, который используется для прогноза индивидуальной чувствительности генома к действию комплекса генотоксических факторов окружающей среды. Этот подход базируется на анализе мирового опыта и собственных данных, кторые свидетельствуют о том, что стресс у человека может развиваться не только как результат социальных воздействий, но и под влиянием токсических и генотоксических факторов окружающей среды [2]. Так, в частности, установлено, что даже в тех случаях, когда уровни суммарного генотоксического воздействия относительно невелики, у человека может наблюдаться повышенный уровень генетических повреждений в соматических и, вероятно, половых клетках [3]. Как показывают исследования, одной из наиболее вероятных причин подобных эффектов может являться стресс. Обоснованием для такого вывода служат, прежде всего, результаты экспериментов на животных, которые продемонстрировали, что стресс может вызывать генетические повреждения в половых и соматических клетках [4-10 ], а в сочетании с мутагенными воздействиями - модифицировать чувствительность генома к генотоксической нагрузке [8,9 ]. Расчеты изменения резистентности организма при стрессе и действии мутагенов на фоне стресса показала, что чувствительность генома млекопитающих к мутагенным соединениям связана с резистентностью организма отрицательной обратной связью. Дальнейшие комплексные токсико-генетико-психологические исследования групп рабочих и жителей 4 промышленных городов России [2,10] равно как и модельные эксперименты на лимфоцитах человека in vitro, проведенные в нашей лаборатории, показали, что изменения чувствительности генома под действием факторов окружающей среды связано с уровнем стресса у обследованных доноров: наиболее высокие уровни генетических повреждений, а также повышенная чувствительность генома к действию средовых мутагенов, как правило, наблюдалась у людей, находящихся в состоянии хронического стресса - напряжения или срыва работы систем адаптации (рис.1). У них же была выявлена аномальная ативность систем репарации ДНК (рис.2). Параллельный анализ содержания генотоксикантов в плазме крови и уровня стресса у доноров выявил 99% корреляцию между этими показателями [11]. Мы также показали, что люди, контактировавшие с генотоксикантами на производстве и в быту, чаще находились в состоянии стресса, чем представители соответвующей группы сравнения [2].
Еще одним серьезным свидетельством в пользу корректности разрабатываемого подхода яляется оценка дисперсии уровня генетических повреждений. Реально дисперсии показателей, прежде всего генетических - то есть, особо значимых для прогноза, как правило, в несколько раз превышают среднегрупповые значения [1], что практически не позволяет сравнивать эффекты в разных группах или требует значительного увеличения выборок. Пререраспределение обследованных на подгруппы с учетом стресса позволяет снизить дисперсию генетических показателей до 10 раз по сравнению со стандартным подходом.
Таким образом, включение оценки уровня стресса у человека в систему токсико-генетических обслдований имеет прогностическую ценность - она позволяет с достаточно высокой надежностью выявить контингент, для которого опасны дополнительные генотоксические воздействия. В рамках разрабатываемого подхода предлагается использовать двухэтапную схему проведения массовых или выборочных обследований населения. На первом этапе следует провести достаточно широкомасштабное психологическое тестирование людей с целью формирования 2 подгрупп обследуемых - находящихся в состоянии психологического комфорта и стрессе. Подобную процедуру следует проводить для каждой предполагаемой группы сравнения, а затем в каждой из сформированных подгрупп проводить необходимые цитогенетические исследования.
Анализ данных, полученных с использованием такой схемы, позволяет: 1. оценить среднепопуляционные уровни генетических эффектов, свободные от влияния социо-психологических факторов; 2. проводить корректное сравнение показателей генетического здоровья разных контингентов и/или жителей территорий с разными уровнями генотоксического воздействия; 3. разрабатывать адекватную стратегию при принятии административных решений с целью выбора территорий и/или контингентов, в первую очередь нуждающихся в проведении восстановительных или профилактических мероприятий; 4. корректно формировать группы повышенного генетического риска, т.е. выявлять людей, для которых наиболее опасны генотоксические нагрузки и кто в первую очередь нуждается в диспансерном наблюдении в медико-генетических консультациях, онкологических диспансерах и в проведении профилактических мероприятий.
Данный поход может быть включен в систему сравнительной оценки генетического здоровья населения разных регионов в рамках проведения социально-гигиенического мониторинга и использован для принятия административных решений и проведения медико-профилактических мероприятий.
Литература
1. Sorsa M., Knudsen E., Nopra H. //Chromosomal aberration in humans induced by urban pollutions /Cancer epidemiology, 1999, V.8, N 4, P.303-310
2. Ингель Ф.И., Прихожан АМ., Цуцман Т.Е. Ревазова Ю.А. / Оценка глубины стресса и ее использование при проведении генетико-токсиколо-гических исследований на людях.. // Вестник Академии Медицинских Наук 1997, N7, С.24-28
3. Motykiewicz G., Michalska J., Pendzich J. // A cytogenetic study of men environmentally and occupationally exposed to airborne pollutants. / Mutatation Res. - 1992, Vol. 280, N4, P.253-261.
4. Керкис Ю.Я. //Генетические последствия загрязнения окружающей Среды. Москва, Наука , 1977, С. 37 - 71
5. Бородин П.М. /Стресс и генетическая вариабельность. //Генетика 1987, Т.23, N 6, С. 1003 - 1011
6. Беляев Д.К. Некоторые генетико-эволюционные проблемы стресса и стрессируемости. Вестник АМН СССР 1979; N7бб С. 9-14
7. Бородин П.М., Шюллер Л., Виделец И.Ю. и др./ Генетическая дифференцировка тимуса у мышей разных линий в связи со злокачественным ростом. //Генетика 1976, Т.12, N7, С.68-73
8. Ингель Ф.И., Геворкян Н.М., Лейтина Б.И. и др. / Длительный психоэмоциональный стресс как индуктор мутаций у млекопитающих модификатор мутагенеза // Бюллетень экспериментальной биологиигии и медицины, 1993, №9, С.307-309
9. Ингель Ф.И., Бодягин Д.А., Геворкян Н.М. и др. /Модификация психо-эмоциональным стрессом мутагенных свойств ксенобиотиков.//Токсикологический вестник, 1995, №3, май-июнь, С.5-9.
10. Ингель Ф.И., Ревазова Ю.А. /Модификация эмоциональным стрессом мутагенных эффектов ксенобиотиков у животных и человека // Исследования по генетике; Вып.12. СП-б.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 1999, С.86-103
11. Ingel F., Platonova V., Katosova L./Human emotional stress, dioxin blood contents and genetic damage//Chemosphere, 2001, N3 -In print
12. Ингель Ф.И., Прихожан А.М., Ревазова Ю.А./Формирование групп повышенного генетического риска на основе оценки уровня стресса// Мат. 2-го (IV-го) Российского съезда медицинских генетиков, Курск 2000, Т.1, С.308-309