CC BY
27
7. Godt J., Scheidig F., Grosse-Siestrup C., Esche V., Brandenburg P., Reich A. and Groneberg D.A. J. Occup. Med. Toxicol. 2006 ; 1 : 22.
8. Ekesson A., Barregard L., Bergdahl I.A., Nordberg G.F., Nordberg M. and Skerfving S. Environmental Health Perspectives. 2014 ; 122 (5) : 431-438.
9. Liu Jie, Qu Wei and Kadiiska M.B. Toxicology and Applied Pharmacology. 2009 ; 238(3):209-214.
10. Huff J., Lunn R.M., Waalkes M.P., Tomatis L. and Infante P.F Int J Occup Environ Health. 2007 ; 13(2) : 202-212.
11. Kudrin A.V. and Gromo-va O.A. Mikroelementy v onkologii [Microelements in Oncology]. Moscow : GEOTAR-Media ; 2007 : 544p.
[in Russian].
12. Pathak N. and Khandel-wal S. Toxicol. Lett. 2007; 169(2): 95-108.
13. Holöskovö I., Elliott M., Hanson M.L., Schafer R. and Barnett J.B. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2012 ; 265(2) : 181-189.
14. Hanson M.L., Holaskova I., Elliott M. Brundage K.M., Schafer R. and Barnett J.B. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2012 ; 261(2) : 196-203.
15. Wang X., Tian J. and Yong K.T. J. Nanobiotechnology. 2016 ; 14 : 10.
16. Ohsawa M.. Yakugaku Zasshi. 2009; 129 (3): 305-19 [in Japanese].
17. Chowdhury B.A., Friel J.K. and Chandra R.K. J. Nutr. 1987 ; 117 (10) : 1788-1794.
18. Vishal Kumar and Choudhry V. P. Indian Journal of Pediatrics. 2010 ; 77 : 789-793.
19. Cherayil B.J. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz). 2010 ; 58(6) : 407-415.
20. Maares M. and Haase H. Archives of Biochemistry and Biophysics. 2016 ; 30 : 1-8.
21. Bonaventura P., Benedetti G., Albarnde F and Miossec P. Autoimmun. Rev. 2015 ; 14 (4) : 277-285.
22. Youcef Mehdi, Jean-Luc Hornick, Louis Istasse and Isabelle Dufrasne. Review. Molecules. 2013; 18: 32923311.
23. El-Boshy M.E., Risha E.F, Abdelhamid FM., Mubarak M.S. and Hadda T.B. J. Trace Elem. Med. Biol. 2015 ; 29 : 104-110.
Hagi^wna go pegaK^'i 10.10.2017
INVESTIGATIONS OF GENOTOXICITY OF EXTREMELY LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD. CURRENT STATE (the first report)
Balenko N.V., Sovertkova L.S., Chernychenko I.O., Babii V.F., Dumanskii Yu.D., Litvichenko O.M., Serdiuk Ye.A., Kondratenko O.Ye.
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ГЕНОТОКСИЧНОСТ! ЕЛЕКТРОМАГН1ТНОГО ПОЛЯ НИЗЬКОЧАСТОТНОГО Д1АПАЗОНУ. СУЧАСНИЙ СТАН (1 мов!уомлення|
БАЛЕНКО Н.В., СОВЕРТКОВА Л.С., ЧЕРНИЧЕНКО 1.О., БАБ1Й В.Ф., ДУМАНСЬКИЙ Ю.Д., ЛИТВИЧЕНКО О.М., СЕРДЮК е.А., КОНДРАТЕНКО О.е. ДУ «1нститут громадського здоров'я ím. О.М. Марзеева НАМН Укра'ши», м. Кшв УДК 537.531 : 613.648.2 : 547.414 : 576.385.5
Ключовi слова: низькочастотн електромагштш поля, генотоксичнють in vivo, in vitro.
нтенсивнии розвиток енерге-тики тa ïï широке використaння y рiзних сферaх життeдiяльно-ст людини створили умови для нaдмiрного нaвaнтaження Ha нaвколишнe середовище тa небезпеку для здоров'я Haœ-лення тaкого aнтропогенного фaкторa, як електромaгнiтнi поля (ЕМП). Причому цеИ фaк-тор умовно вiднесено до гате-горiï впливiв, для яких остaточ-но не встaновлено ризик [1]. До них нaлежaть, зокремa, ЕМП низько!' чaстоти (НЧ ЕМП),, у тому чист промисловоï чaстоти 50 Гц, 60 Гц.
Мiжнaродне aгентство з вив-чення рaкy (МАВР) к^^фку-вaло НЧ ЕМП як можливий ган-
ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕНОТОКСИЧНОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО
ПОЛЯ НИЗКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ (1-е сообщение)
Баленко N.B., Соверткова Л.С., Черниченко И.А., Бабий В.Ф.,
Думанский Ю.Д., Литвиченко O.N., СердюкЕ.А., Кондратенко Е.Е.
ГУ «Институт общественного здоровья» им. А.Н. Марзеева
НАМН Украины», г. Киев
Цель - анализ состояния вопроса по экспериментальному изучению генотоксичности низкочастотных полей (НЧ ЭМП). Материалы и методы. Проанализированы данные литературы по изучению генотоксичности НЧ ЭМП в эксперименте. Результаты. Генотоксические эффекты НЧ эМп в опыте изучали многие авторы. Генотоксичность оценивали путем определения показателей частоты хромосомных аберраций, обмена сестринских хроматид, повреждения ДНК (метод ДНК-комет), образования микроядер, а также наличия 8-гидрокси-2-деоксигуанозина (биомаркера оксидативного повреждения ДНК). Исследования были проведены как in vivo, так i in vitro. Полученные результаты были неоднородны и даже противоречивы. Тем не менее, в последние годы увеличилось число работ, подтвердивших генотоксичность НЧ ЭМП на уровнях от 35 мкТл до 5 мТл in vitro и от 100 мкТл до 5 мТл in vivo, а также доказали оксидативные механизмы повреждения ДНК. Предполагается также роль нарушений процессов репарации ДНК и эпигенетических изменений, вызванных НЧ эМп.
Выводы. В связи с ограниченностью данных существует необходимость дальнейших биофизических и молекулярно-биологиче-ских исследований для определения базовых механизмов реализации генотоксических эффектов НЧ ЭМП, а также изучения дозо-временных закономерностей их проявления при действии диапазона уровней, влияющих на человека в условиях окружающей среды и профессиональной деятельности, с учетом действия сопутствующих химических и физических факторов. Ключевые слова: низкочастотные электромагнитные поля, генотоксичность in vivo, in vitro.
© Баленко N.B., Соверткова Л.С., Черниченко I.O., Бабй B.Ф., Думанський Ю.Д., Литвиченко О.М., Сердюк е.А., Кондратенко O.e. СТАТТЯ, 2018
№ 1 2018 Environment & Health 14
цероген для людини, група 2 В, фунтуючись на епщемюлопч-них даних про зв'язок мiж екс-позищею електромагнiтного поля i лейкемiею у дiтей, що проживають у зонi впливу високовольтних лшм електро-передачi [2]. Незважаючи на численнi дослiдження in vitro та in vivo, каузальний зв'язок донин ще не встановлено [3, 4]. З часу першоТ публкацп про розвиток лейкемiТ у д^ей внас-лiдок експозицiТ ЕМП виконано багато роб^ з вивчення Тхнього генотоксичного ефекту, оскшь-ки генотоксичнють е ключовою подiею у канцерогенезi i озна-кою потенцiйних канцероген-них властивостей факторiв рiз-ноТ природи [5].
Дослiдження генотоксичностi НЧЕМП проводилися за допо-могою рiзних тест-систем, якими передбачалися визна-чення ушкоджень хромосом, (хромосомы аберацп - числовi та структуры (ХА), обмш сестринських хроматид (ОСХ), тести на утворення мiкроядер (МЯ), рiзнi типи ушкоджень ДНК (адукти, фрагментащя, розриви ниток ДНК одно- та двонитковi, зшивки, лужнола-бтьы сайти), що оцiнюють бю-хiмiчними та електрофоретич-ними методами. Застосування сучасного методу флуорес-центноТ гiбридизацiТ (FISH) для достдження iнтерфазних ядер дозволяе визначати рiвень анеуплоТдiТ хромосом. Вико-ристання методу непрямоТ флуоресценцiТ за допомогою CREST-антитт при дослiдженнi МЯ дае змогу диференцiювати МЯ, що утворилися iз ацент-ричних фрагментiв хромосом (CREST-негативш МЯ) та цiлих хромосом (CREST-позитивш МЯ) у результатi Тх нерозход-ження пiд час мiтозу. Вщомо, що CREST-позитивнi МЯ вини-кають завдяки епiгенетичним механiзмам через ушкодження веретенного апарату кпiтини [6]. ОбмЫ сестринських хроматид, що аналiзуеться у мета-фазних хромосомах за присут-ностi 5-бромдеоксиуридину, iндукуеться у S-фазi клiтинного циклу i е явищем генетично нейтральним. Однак воно е вщображенням рекомбiнантноТ репарацп двониткових розри-вiв ДНК i, таким чином, вщграе роль iндикатора генотоксично-го стресу.
Дослщження генотоксичного ефекту ЕМП низькоТ частоти, у
т.ч. ЕМП промислово'' частоти (50 Гц, 60 Гц), умовно можна подшити на двi групи: лабора-торнi та профеайш експозицiï.
Мета даного повiдомпення -аналiз стану експерименталь-них доотджень з генотоксич-ностi епектромагнiтного поля.
Лабораторш доспiдження генотоксичностi низькочастот-ного електромагштного поля (НЧ ЕМП) були проведен як in vitro (на ^тинному, молекулярному та генетичному рiв-нях), так i in vivo (на хребетних, безхребетних, рослинах та бактерiях).
Дослщження in vitro проведено переважно на кл^инах людини - лiмфоцитах перифе-рично'' крови, рiдше - на амню-тичних кпiтинах та звичайних i дипло'дних фiбробпастах, а також кштинах лабораторних тварин. У поодиноких роботах використано рiзнi л i н iï лейке-мiчних кпiтин (SCL11, HL-60, Jurkat кпiтини, тобто лейкемiчнi клiтини Т-лiмфоцитiв людини).
Автори застосовували низь-кочастотнi ЕМП, у тому чист промислово'' частоти (50 Гц, 60 Гц), з рiзними фiзичними характеристиками та режимами опромiнення. При цьому густина магштного потоку варiювала вiд 0,03 мкТл до 5 мкТл, у поодиноких дослщ-женнях - вщ 60 мкТл до 2500 мкТл. Генотоксичнють оцшювали за допомогою визначення одного або комплексу з 2-3 рiзних критер^аль-них показниюв. Отримаш рiз-ними авторами результати були неоднорiдними i нав^ь протирiчливими. Рiзнi резуль-тати спостеркалися також у межах одного дослщження при використаннi комплексу гено-токсичних показникiв.
Так, в оглядовм публiкацiï [7] наведено 14 роб^ з вивчення генотоксичностi in vitro. У чотирьох з них дослщжували ОСХ. Генотоксично позитив-ний (ГТ «+») ефект отримано у двох роботах за дм ЕМП на рiвнi густини магнiтного потоку 1 мТл та 1,05 мТл [8, 9], у решт робiт ^я ЕМП 5 мТл, 602500 мкТл) результати були генотоксично негативними (ГТ «-») [10, 11].
При вивченш ХА (6 дослщжень) на рiвнях густини магштного потоку вщ 60 мкТл до 2500 мкТл та вщ 0,03 мТл до 1,05 мТл тшьки в одному випадку вщ-значено ГТ «+» ефект - зро-
стання ХА в амнютичних ктти-нах людини за впливу ЕМП на рiвнях 0,03 мТл та 0,3 мТл в штерм^уючому режимi. За дм у постiйному режимi ефект був ГТ «-» [12].
У дослщженнях МЯ ГТ «+» ефект отримано в ycix 3-х. При цьому в однш роботi [13] дослщ проведено на культурi SCL 11 кштин за впливу ЕМП на рiвнях 0,1; 0,5; 0,8; 1,0 мТл. ГТ «+» ефект вщзначено лише у трансформованих кттинах за впливу на рiвнях 0,8 мТл i 1,0 мТл. З урахуванням цього факту автори дiйшли висновку, що кпiтини пухлинного типу бтьш чутливi до непрямо! дií, наслщком яко! е ушкодження ДНК, порушення сегрегацií хромосом, i вважають це пщ-твердженням гiпотези про наявнють в ЕМП не шщюючих, а промоторних властивостей i |'хньо'[ ролi як коканцерогенiв у канцерогенезк На противагу результатам цiеí роботи (ГТ «-» ефект у нетрансформованих клiтинах) в шшому дослiдженнi при застосуваннi опромiнення ЕМП 50 Гц на рiвнi 1,0 мТл в штерм^уючому режимi (5 хв. -дiя ЕМП/10 хв. - перерва) про-тягом 10 годин виявлено зро-стання частоти МЯ у дипло'щ-них фiбробластах людини залежно вщ часу дм [14].
Шiсть дослiджень було при-свячено вивченню генотоксич-ностi за показниками ушкодження ДНК, одно- та двониткових розривiв за допомогою методу ДНК-комет. У 2-х роботах, за впливу ЕМП 50 Гц, 1 мТл протягом 48 годин та на рiвнях 60-2500 мкТл ушкоджень ДНК у лiмфоцитах людини не виявлено. ГТ «+» ефекти заре-естровано у 4-х дослщженнях: при опромшенш ЕМП 50 Гц на рiвнях 0,5 мТл та 1,0 мТл у постмному режимi [11, 15] та на рiвнi 1,0 мТл в Ытерм^ючо-му [16, 19]. Додатково було встановлено утворення 8-гщ-рокси-2-деосигуанозину у лейкемiчних ^тинах HL-60, Rat-1 фiбробластах i W1-38 дипло'щних фiбробластах за 24 та 72 години експозицп ЕМП 0,5 мТл та 1,0 мТл вщповщно, що свщчить про оксидативне ушкодження ДНК [16]. Слщ зазначити, що в усiх in vitro дослщженнях при використан-ш пухлинних кпiтин (SCL 11, HL-60, Jukat кттини) виявлено зростання ГТ «+» ефекту за показниками частоти розривiв
ниток ДНК, yтвоpення МЯ, що вкaзye нa !хню чyтливiсть до ЕМП [13, 1б-20].
Як бaчимо з нaведених мaте-piaлiв, нaйменший piвень iнтенсивностi НЧ ЕМП, 3a дм якого виявлено генотоксичний ефект 3a piзними погазнигами, коливaвся вiд 0,03 мТл (хромосомы aбеpaцiï в aмнiотичних клiтинaх людини зa умов Ытер-м^ючого режиму) [12] до 1,0; 1,0Б мТл (Мя у диплоïдних фiб-pоблaстaх людини тa обмiн сестринських хpомaтид у лiм-фоцитaх людини), вщповщно [14, 9]. Miнiмaльний piвень густини мaгнiтного потоку, зa якого виявлено ушкодження ДНК тa утворення 8-гщрокси-2-деоксигyaнозинy у лейкемiч-них клiтинaх HL-60, фiбpоблa-стaх Rat-1 тa диплоïдних фiб-pоблaстaх стaновив 0,Б мТл [1б], зpостaння МЯ у тpaнс-фоpмовaних клiтинaх культури SCL 11 пухлинних клiтин -0,8 мТл [13].
Низга роб^ бyлa пpисвяченa in vitro дослщженням геноток-сичностi НЧ ЕМП у комб^ци з дieю iнших хiмiчних (мiтомiцин С(ММС), бенз(a)пipен (БП), бензол, гатехол, гiдpохiнон, 1,2,4-бензолтpiол, вiнблaстин, хлорид зaлiзa) тa фiзичних фaк-тоpiв (iонiзyючi X-пpоменi, CTa-тичнi мaгнiтнi поля) [21-30]. Maйже в уах дослiдженнях покaзaно, що НЧ ЕМП, у тому чист Б0 Гц i б0 Гц, з густиною мaгнiтного потоку 80 мкТл, 800 мкТл тa вiд 1 ; Б; 7 мТл до 400 мТл не проявили геноток-сичного ефекту зa iзольовaноï дiï нa кттини людини тa лaбо-paтоpних твapин, aле пщсилю-вaли ефекти ^стоту утворення МЯ, pозpивiв ниток ДНК, хромосомних aбеpaцiй, aнеy-плоïдiï), iндyковaнi супровщни-ми хiмiчними тa фiзичними aгентaми.
Негaтивний pезyльтaт опуб-лiковaно лише в однiй робот з 10 пpоaнaлiзовaних як зa iзо-льовaноï, тaк i зa поeднaноï дiï синyсоïдного ЕМП i мтомщину С при дослiдженнi OCX [24].
Резyльтaти вивчення ушкод-жень ДНК зa комбiновaноï дiï ЕМП piзноï iнтенсивностi тa X-промешв покaзaли, що пщси-лення ефекту вiдбyвaeться зa впливу мaгнiтного поля з piвня-ми густини мaгнiтного потоку вiд Б мТл i вище [24].
Aнaлогiчнa комбiнaцiя фaкто-piв iндyкyвaлa зpостaння CREST-позитивних МЯ в овapi-
aльних клiтинaх китaйського хом'ячкa зa впливу ЕМП нa piвнi густини мaгнiтного потоку Б мТл [22].
Пщсилення генотоксичного ефекту зa поeднaноï дiï ЕМП Б0 гЦ, 1 мТл з хiмiчними сполуга-ми (БП, гiдpохiноном, 1,2,4-бензолтpiолом) зapеeстpовaно нa Jurkat кштини [27]. До-стовipне зpостaння однонитко-вих pозpивiв ДНК вiдзнaчено зa комбiновaноï дiï кaтiонiв зaлiзa зa впливу ЕМП Б0 Гц, 7 мТл [30]. При цьому шдукщя ушкоджень не спостеpiгaлaся зa роздшьно! дiï не тiльки ЕМП, a й гатюшв зaлiзa. При вивчен-нi генотоксичностi НЧ ЕМП нa piвнях Б; Б0; 400 мТл тa його комбiнaцiï з X-променями зa покaзником XA вiдзнaчено дозозaлежне зpостaння ефек-туу в m5S клiтинaх мишей зa комбiновaноï дм [23]. Нa думку aвтоpiв, пщсилення ефекту пов'язaне з порушенням пост-pеплiкaцiйноï pепapaцiï пiд впливом ЕМП. Результати до-слiдження генотоксичного ефекту у лiмфоцитaх людини (утворення МЯ) зa сyмiсного впливу НЧ ЕМП тa стaтичних ЕМП i мiтомiцинy були пiдстa-вою для припущення, що НЧ ЕМП не впливaють нa чaстотy МЯ зa iзольовaноï дiï, a про-являють ефект лише у комб^-цiï зi стaтичним мaгнiтним полем [2Б].
Як бaчимо з нaведеного aнa-лiзy, нaйменший piвень густини мaгнiтного потоку, що виклигав зpостaння МЯ у лiмфоцитaх крови людини, стaновив 80 мкТл i спостер^вся зa поeднaноï дiï з вiнблaстином -сполукою, що ^y^e пору-шення подту хромосом з утво-ренням мiкpоядеp [29].
Aнaлiз дослiджень in vivo включae 13 pобiт. У результат встaновлено низку вaжливих фaктiв, що зб^ються з дaними in vitro.
Тaк, зa впливу нa щypiв мaг-нiтного поля нa р^вш 970 мТл протягом Б0 дшв у плaзмi крови твapин встaновлено достовipне збiльшення утворення 8-гiдpокси-2-деоксигya-нозину, що, як вiдомо, свщчить про оксидaтивне ушкодження ДНК i збiгaeться з дaними in vitro [31].
В Ыших дослiдженнях встa-новлено, що введення мелaто-шну щypaм aбо N-тетpa-бyтил-a-фенiлнiтpонy безпосередньо перед aбо пiсля впливу мaгнiт-
ного поля низько1 частоти попереджуе шдукцю розривiв ниток ДНК i збтьшення утворення ДНК-проте'шових та ДНК-ДНК зшивок [32, 33]. Отримаш данi вказують на роль втьних радикалiв в шдукова-них магштними полями ушкод-женнях ДНК. Останне було також пщтверджене в експери-ментi з введенням Trolox (аналог втамЫу Е) та 7-штроЫда-золу (iнгiбiтор штритоксидсин-тетази) [34]. У цм же роботi за допомогою chelator deferiprone було доведено можливу участь в оксидативному пошкодженш ДНК залiза.
Декiлька робiт було виконано з застосуванням опромЫення мишей синусощальним ЕМП 50 Гц, 20 кГц на рiвнi 13 мкТл, 14 мкТл, 15 мкТл протягом 1, 18, 21, 90 дшв. Показано вщ-сутнють генотоксичного ефекту в еритроцитах крови за показ-ником МЯ i у дорослих, i у ново-народжених тварин [35-37].
Достовiрне зростання частоти МЯ у полiхроматофiльних еритроцитах юсткового мозку у мишей Balb/c виявлено за впливу магштного поля 50 Гц, 5 мТл протягом 4 дшв, 12 год /добу [38].
Дослщження in vivo проде-монстрували також здатнють НЧ ЕМП викликати ушкодження кттин головного мозку. За дм ЕМП 50 Гц на рiвнi вiд 0,1 до 1 мТл протягом 2 годин методом ДНК-комет виявлено фрагментацю ДНК у кттинах мозочку мишей 10-денного вiку [39], встановлено дозоза-лежне зростання розривiв ниток ДНК у кштинах мозку дорослих мишей: однонитко-вих розривiв за впливу 0,1, 0,25; 0,5 мТл; двониткових - на рiвнях 0,25; 0,5 мТл [40].
Подiбний ефект - зростання двониткових розривiв ДНК у кштинах фронтально! дiлянки кори виявлено у двох дослщ-женнях на СВА мишах, яких експонували синусощальним магштним полем 500 мкТл протягом 14 дшв у лабораторних умовах, та мишах, яких трима-ли у кштках, розмщених безпосередньо пщ лiнiею електро-передач 220 кВт [41, 42].
Зростання МЯ та його часову залежнють було встановлено також у ^тинах рослинного оргашзму - традесканцií за впливу ЕМП 1 мТл протягом 1,6 та 24 годин [43].
Порiвняльнi дослiдження кш-
№ 1 2018 Environment & Health 1б
INVESTIGATIONS OF GENOTOXICITY OF EXTREMELY LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD. CURRENT STATE (the first report)
Balenko N.V., Sovertkova L.S., Chernychenko I.O., Babii V.F., Dumanskii Yu.D., Litvichenko O.M., Serdiuk Ye.A., Kondratenko O.Ye.
State Institution "O.M. Marzeiev Institute for Public Health, National Academy of Medical Sciences of Ukraine", Kyiv
Objective. We analyzed the state of the issue on the experimental study of genotoxicity of extremely low frequency electromagnetic fields (ELF EMF). Materials and methods. We performed the analysis of literary data on the experimental investigations of ELF EMF genotoxicity. Results. The genotoxic effects of ELF EMF in the experiment were studied by many authors. Genotoxicity was assessed by means of the detection of the frequency of chromosomal aberration, sister chromatid exchange, DNA damage (Comet test), formation of micronuclei, and presence of 8-hydroxy-2-deoxyguanosine (biomarker of DNA oxidative damage). Investigations were conducted
both in vivo and in vitro. Obtained results were dissimilar and contradictory. However, a number of the works, confirming the genotoxicity of ELF EMF in the range from 35 цT to 5 mTin vitro and from 100 ^T to 5 mT in vivo and proving the oxidative mechanisms of DNA damage, increased last years. A role of the alterations of DNA repair processes and epigenetic changes, caused by ELF EMF, is suggested. Conclusion. Owing to data limitation, there is a need of further biophysical and molecule-biological studies for the defection of the basic mechanisms in ELF EMF genotoxic effects realization and a study of dose-time regularities of their manifestations at the effect of ELF EMF levels affecting a human under environmental and occupational conditions, taking into account the effect of the accompanying chemical and physical factors as well. The solution of these problems is necessary for the development of the effective measures for the protection of the population from ELF EMF harmful impact.
Keywords: extremely low frequency electromagnetic fields (ELF EMF), genotoxicity in vivo, in vitro.
тин кюткового мозку велико1 гомшки щур1в у гостро-
му (1 день, протягом 4 годин) та хрошчному (45 дшв, 4 годи-ни/день) дослщах за впливу ЕМП 50 Гц, 1 мТп показали деяю вщмшност цитотоксич-ного та генотоксичного ефек-т1в [44]. Так, при дослщженш ХА не виявпено статистично достов1рноТ р1зниц1 показниюв у гострому та хрошчному екс-периментах пор1вняно з нега-тивним контролем. Однак середня частота ХА у хрошчному дослщ бупа дещо вищою, шж у гострому. Водночас середня частота МЯ у кп1тинах кюткового мозку бупа досто-в1рно вищою за хрошчного впливу, шж у негативному контроп1 та гострому дослд М1тотичний шдекс був досто-в1рно нижчим у гострому та хрошчному дослщах (р<0,001 та р<0,01 вщповщно), шж у контрольних щур1в. Середшй показник стввщношення пол1-хроматофтьш/нормофтьш еритроцити був достов1рно нижчим пор1вняно з негатив-ним контролем (р<0,01). Оц1нюючи отримаш результа-ти, автори звертають увагу на докази чутливост1 кттин ссав-ц1в до генетичноТ дм НЧ ЕМП. Водночас ця робота ч1тко тю-струе бшьшу небезпеку хрошчного впливу ЕМП на оргашзм.
Особливу увагу привертають дослщження, проведен! з вико-ристанням батареТ тест1в. Дослщ проведено на дорослих та новонароджених мишах з
вщповщними негативними та позитивними контролями (оп-ром1нення юшзуючими Х-про-менями) [45]. Тварин експону-вали ЕМП 50 Гц, 650 мкТл. Експозиц1я тривала 21 день I для новонароджених мишей включала перюд внутр1шньо-утробного розвитку I 3 дш пюля народження.
У новонароджених мишей МЯ визначали у печ1нц1 I пери-феричн1й крови, у дорослих мишей - у юстковому мозку I периферичшй крови з викори-станням CREST-антитiп для диференцювання МЯ, що утворилися iз ацентричних фрагментiв (CREST-негативнi) та цших хромосом (CREST-позитивнi). Оцiнювапи також вщсоток попiхроматофiпьних еритроцитiв (ПХЕ) у крови новонароджених та дорослих мишей. ^м того, методом ДНК-комет визначали ушкод-ження ДНК у кттинах головного мозку дорослих та новонароджених мишей.
Отримаш даш показали достовiрне зростання частоти Мя у новонароджених тварин. В абсолютному вимiрi бшь-шють МЯ були CREST-негатив-ными, тобто фрагментарного походження, що свiдчить про наявнють кластогенних вла-стивостей в ЕМП. Проте у вщ-носному вимiрi ЕМП iдукувапи 2-кратне зростання негативних та 4-кратне зростання CREST-позитивних Мя, що пщтверд-жуе наявнiсть також анеуген-них властивостей. Водночас
суттевого зростання частоти МЯ у дорослих тварин не вщ-значено, що вказуе на бшьшу чутливють до дм ЕМП молодих мишей. Зниження вщсотка ПХЕ також вщзначене у новонароджених i не виявпено у дорослих мишей. Резупьтати, отримаш за допомогою комет-тесту, показали, що ЕМП шдукують пошкодження ДНК у кпiтинах мозку i у дорослих, i у новона-роджених мишей порiвняно з контрольними групами тварин. Примiтно, що у молодих мишей ушкодження було бшьшим i у 4 рази перевищувало виявлене у контрольних тварин, тодi як у дорослих мишей перевищення було 2-кратним.
Таким чином, результати проведеного дослщження про-демонстрували наявнiсть в ЕМП промисловоТ частоти не тiпьки кластогенних, а й анеу-генних властивостей. Цей факт мае особливе значення, зва-жаючи на зростаючий Ытерес до зв'язку анеуппоТдiТ з канцерогенезом. Разом з тим, вив-ченню цього питання вiдносно дм НЧ ЕМП донинi не приди ляеться належна увага вчених. Ниш опублковано з цього питання лише 2 дослщження [7, 46].
Доведена авторами бшьша чутпивiсть новонароджених мишей, яю домiнуючий вiдрiзок часу були експоноваш у перiод внутрiшньоутробного розвитку, викликае особливе занепо-коення, оскшьки подiбна си-туацiя цшком iмовiрна у реаль-
них умовах впливу ЕМП проми-словоТ частоти на населення. На нашу думку, можливо, саме з бшьшою чутливiстю оргашз-му на стадií внутршньоутроб-ного розвитку i впливом на материнський оргашзм протя-гом гестацiйного перюду пов'язаний факт виявлення лейкемiй у д^ей, що мешкали у зон впливу ЕПМ вiд ЛЕП.
В останш роки Udroiu et al. (2015) повщомили про резуль-тати вивчення комбшованоТ дií НЧ ЕМП i Х-промешв in vivo [47]. Дослщ проведено на мишах, яких тсля радiацiйно-го опромiнення експонували магштним полем 50 Гц, 65 мкТл по 2 год/добу протя-гом 30 днiв, починаючи з 12 дня тсля заплщнення. Гено-токсичнiсть оцiнювали в ерит-роцитах крови шляхом багато-кратного визначення частоти Мя з 1-го по 40-й день тсля народження. Додатково за 12 дшв тсля народження вивча-ли вплив на гермшативш кш-тини самщв з використанням ДНК-комет i цитометричного аналiзу. Отриманi результати, на вщмшу вiд даних in vitro про ГТ «-» ефекти НЧ ЕМП за iзо-льованоТ дм, i пiдсилення ними ефекту, шдукованого iншими агентами, показали слабкий генотоксичний ефект магшт-ного поля наприкшц експози-цiйного перiоду i його посту-пове зникнення протягом мюяця пiсля закiнчення експо-зицií. Проте впливу на частоту МЯ, шдуковану Х-променями, авторами не виявлено. Вод-ночас магнiтне поле спричи-нило модифiкацiю реакцií гер-мiнативних клiтин на дiю радiацií, яка проявилася пору-шеннями процеав пролiфера-цií/диференцiювання. Про-веденi дослщження свiдчать про важливе значення тканин-ноí специфiчностi i перiоду розвитку оргашзму пiд час експозицií магштним полем у реалiзацiТ шкiдливого ефекту НЧ ЕМП на раннiх стадiях життя органiзму.
Завершуючи аналiз, варто зупинитися на результатах особистих дослщжень, що сто-сувалися вивчення in vivo на бших нелiнiйних щурах гено-токсичного ефекту поеднаноТ' дм магнiтного поля 50 Гц, 90 мкТл i ендогенних штроза-м^в (ЕНА), що утворювалися при надходженш до органiзму попередникiв Тхнього синтезу
(ПНА). Як ПНА тваринам давали штрит натрю з питною водою (100 мг/кг маси тша) i тетрацикпiн з кашею (20 мг/кг). ПНА вводили 1 раз/добу, опро-мЫення здiйснювапи 8 годин-/добу протягом 90 днiв. Синтез ендогенних НА контролювали шляхом вимiрiв вмiсту НДМА та НДЕА у печшщ та нирках. Генотоксичнiсть визначали мк-роядерним методом у кютко-вому мозку стегон.
Отриманi результати показали достовiрне зростання частоти МЯ за поеднаноТ дм ЕМП та ЕНА порiвняно з iзопьо-ваною дiею кожного з них, що свщчить про бiпьшу небезпеку сумiсноТ дiТ цих факторiв i узгоджуеться з даними ™тера-тури з доотджень in vitro про пщсилення генотоксичного ефекту за сумюно'Т дiТ з iншими хiмiчними канцерогенами. До-стовiрне зростання генотоксичного ефекту вщзначено лише за iзопьованоТ дiТ ПНА порiвняно з штактним контролем, що свiдчить про геноток-сичнiсть рiвнiв ендогенно син-тезованих НА. Такi данi зби гаються з результатами наших попереднiх доспiджень, якими доведено високу онкогенну активнiсть, що проявилася у формуванш в органiзмi тварин рiзних пухлин, частота яких вщображала запежнiсть «доза - ефект». За iзопьованоТ дiТ магнiтного поля частота Мя несуттево вщ^зняеться вщ виявленоТ за введення ПНА, але була вищою за типом тенденций нiж у щурiв Ытактного контролю. Загалом цi резуль-тати дозволили говорити про генотоксичнють магнiтного поля 50 Гц, 90 мкТл, хоча i мен-шоТ сили порiвняно з ефектами ЕНА i сумiсного впливу факто-рiв.
Отже, проведений анапiз свiдчить про неоднорщнють i навiть протирiчпивiсть резуль-татiв вивчення генотоксичного ефекту НЧ ЕМП, що, очевидно, пов'язано з вщмшнютю дизайну дослав i використанням ЕМП з рiзними фiзичними характеристиками, рiвнями iнтенсивностi та режимом опромшення, а також застосу-ванням рiзних показникiв генотоксичностi, кпiтинних систем i лабораторних тварин, яю вiдрiзняються чутпивiстю до дiТ магштного поля.
Розбiжнiсть отриманих результат сприяла формуванню
р1зних погляд1в на генотоксич-HicTb ЕМП. Одш автори вважа-ли Ух негенотоксичними коге-нотоксикантами, якi здатнi пд силювати ефект, шдукований iншими фiзичними та хiмiчними агентами, iншi були прихильни-ками гiпотези про генотоксич-нють.
Проте останнiми роками переважають дослщження, що пiдтверджують генотоксич-нiсть НЧ ЕМП.
До такого висновку дмшли також учасники европейського проекту «REFLEX», виходячи i3 результатiв дослiдження на фiбробластах людини з використанням ДНК-комет, як чiтко продемонстрували генотоксичний потенцал НЧ ЕМП 50 Гц. Найменший рiвень густини магштного потоку, що викликав достовiрне зростання ушкод-жень ДНК, становив 35 мкТл. При цьому пiдтверджено дозо-часовi закономiрностi, вiкову вiдмiннiсть прояву генотоксичного ефекту, як спостерталися й iншими дослiдниками.
Пiдсумовуючи, можна за-значити, що результати до-слщжень стали пiдставою для передбачення механiзмiв генотоксичностi. Найбiльш обфунтованим нинi е непря-ме (оксидативне) ушкоджен-ня ДНК.
Припускаеться також роль порушень репарацп ДНК, ет-генетичних змiн, яю, на жаль, до цього часу залишаються практично невивченими. Не-достатньо дослiджено вплив НЧ ЕМП на функщю iмунноí системи.
Таким чином, у зв'язку з недостатнютю даних нинi тер-мiново необхiдним е продов-ження бiофiзичних та моле-кулярно-бiологiчних дослщ-жень, спрямованих на визна-чення базових механiзмiв, якi призводять до прояву геноток-сичних ефек^в; дослiдження дозо-часових закономiрно-стей генотоксичност у дiапа-зонi реальних рiвнiв НЧ ЕМП, якi впливають на людей в умовах середовища життедiяльно-стi, з урахуванням дм супровщ-них факторiв хiмiчноí та фiзич-ноУ природи.
Вирiшення цих питань сприя-тиме розробленню нових ефективних заходiв, у тому чист нових безпечних рiвнiв НЧ ЕМП, з захисту населення i професiйних контингентiв вiд Ухнього шкiдливого впливу.
№ 1 2018 Environment & Health 18
REFERENCES
1. Repacholi M. Science and precautionary measures in EMF Policy. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 10 (2010), 012001. URL : http:// iopscience. iop.org/1755-1315/10/1.
2. JARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans. Non-ionizing Radiation, Part 1: Static and Extremely Low-frequency (ELF) Electric and Magnetic Fields. Lyon : JARC ; 2002 ; 80.
3. JARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans. Non-ionizing Radiation, Part 2: Radiofrequency Electromagnetic Fields. Lyon : JARC ; 2013 ; 102 : 143-188.
4. SCENIHR (2015) Opinion on Potential Health Effects of Exposure to Electromagnetic Fields (EMF) / European Commission, DG Health and Food Safety. URL: http://ec.euro-pa.eu/health/scientificcommi-tees emerging/docs/scenihr _o_041.pdf.
5. Steward B.W. and Wild C.P. (eds.) World Cancer Report 2014. Lyon : JARC; WHO : 630 p.
6. Ruediger H.W. Pathophysiology. 2009; 16(2-3) : 89-102.
7. Udroiu J., Giuliani L. and leradi L.A. Eur. J. Oncol. Library. 2010 ; 5 : 123-134.
8. Paile W., Jokela K., Koivistonen A. and Salomaa S. Bioelectrochem Bioenerg. 1995 ; 36 : 15-22.
9. Khalil A.M., Quasem W. and Amoura F Mutat. Res. 1991; 247 : 141-146.
10. Antonopoulos A., Yang B., Stamm A., Heller W.D. and Obe G. Mutat. Res. 1995 ; 356 : 151-157.
11. Maes A., Collier M., Vandoninck S., Scarpa P. and Verschaeve L. Bioelectromag-netics. 2000 ; 21 (8) : 589-596.
12. Nordenson I., Mild K.H., Andersson G. and Sandst^m M. Bioelectromagnetics. 1994; 15 : 293-301.
13. Simko M., Kriehuber R., Weiss D.G. and Luben R.A. Bioelectromagnetics. 1998 ; 19 : 85-91.
14. Winker R., Ivancsits S., Pilger A., Adlkofer F. and Rudiger H.W. Mutat Res. 2005 ; 585 : 43-49.
15. Testa A., Cordelli E., Stronati L., Marino C, Loviso-
lo G.A., Fresegna A.M., Conti D. and Villani P. Bioelectro-magnetics. 2004 ; 25 : 613-619.
16. Wolf F., Torsello A., Tedecso B., Fasanella S., Boninsegna A., D'Ascenzo M. et al. Biochem. Biophys. Acta. 2005 ; 1743 : 120-129.
17. Ivancsit S., Diem E., Pilger A., Rbdiger H.W. and Jahn O. Mutat. Res. 2002 ; 519 : 1-13.
18. Ivancsit S., Diem E., Jahn O. and Rbdiger H.W. Int. Arch. Occ. Environ Health. 2003 ; 76 (6) : 431-436.
19. Ivancsit S., Diem E., Jahn O. and Rbdiger H.W. Mech. Age Dev. 2003 ; 124 (7) : 847-850.
20. Pasquini R., Villarini M., Scassellati-Sforzolini G., Fatigoni C. and Moretti M. Toxicol. in Vitro. 2003 ; 17 (5-6) : 581-586.
21. Miyakoshi J., Yoshida M., Shibuya K. and Hiraoka M. J. Radiat. Res. 2000 ; 41(3) : 291302.
22. Ding G.R., Nakahara T., Miyakoshi J. Mutagenesis. 2003 ; 18 : 439-443.
23. Yaguchi H., Yoshida M., Ding G.R., Shingu K. and Miyakoshi J. Intern. J. Radiat. Biol. 2000 ; 76 (12) : 1677-1684.
24. Heredia-Rojas J.A, Rodrigues-De La Fuente A.O., Velazco-Campos R.M., Leal-Garza C.H., Rodmguez-Flores L.E. and Fuente-Cortez B. Bioelectromagnetics. 2001 ; 22 (3) : 145-149.
25. Tofani S., Ferrara A., Anglesio L. and Gilli G. Bioelectrochem. Bioenerg. 1995 ; 36 (1) : 9-13.
26. Cho YH. and Chung H.W. Toxicol. Lett. 2003 ; 143 : 37-44.
27. Moretti M., Villarini M., Simonucci S., Fatigoni C., Scassellati-Sforzolini G., Monarca S. et al. Toxicol. Lett. 2005 ; 157 (2) : 119-128.
28. Mailhes J.B, Young D., Marino A.A. and London SN. Mutagenesis. 1997 ; 12 (5) : 347-351.
29. Verheyen G.R., Pauwels G., Verschaeve L. and Schoetwrs G. Bioelectro-magnetics. 2003 ; 24 (3) : 160-164.
30. Zmyslony M., Jajte J., Dziubaltowska E., Dziubaltow-ska E. and Rajkowska E. Mutat. Res. 2000 ; 453(1) : 89-96.
31. Yokus B., Cakir D., Ak-dag M.Z., Sert C. and Mete N. Free. Rad. Res. 2005; 39 (3) : 317-323.
32. Lai H. and Singh N.P. J. Pin. Res. 1997 ; 22 : 152-162.
33. Singh N.P. and Lai H.
Mutat. Res. 1998 ; 400 : 313320.
34. Lai H. and Singh N.P. Environ. Health Perpect. 2004 ; 112 : 687-694.
35. Huuskonen H., Juutilainen J., Julkenen A., Mgki-Paakkanen J. and Komulainen H. Bioelectromagnetics. 1998 ; 19 : 477-485.
36. Svedenstal B.M. and Johanson K.J. Electro Mag-netobiol. 1998 ; 17 : 127-143.
37. Abramsson-Zetterberg L. and Grawe J. Bioelectro-magnetics. 2001 ; 22 : 351-357.
38. Baharara J., Haddad F., Ashraf A.R. and Khanderoo E. J. Arak. Univ. Med. Sci. 2008 ; 11 : 19-26.
39. McName J.P., Beller P.V., Mclean J.R.N., Marro L., Gajda G.B. and Thansandote A. Mutat. Res. 2002 ; 513 : 121-133.
40. Lai H. and Singh N.P. Bioeletromagnetics. 1997 ; 18 : 156-165.
41. Svedenstal B.M., Johanson K.J. and Mild K.H. In Vivo. 1999 ; 13 (6) : 551-552.
42. Svedenstal B.M, Johanson K.J, Mattsson M.O. and Paulsson L.E. In Vivo. 1999; 13(6) : 507-513.
43. Fatigoni C., Dominici L., Morelli M., Villarini M. and Monarca S. Environ. Toxicol. 2005; 20(6):585-591.
44. Erdal N., Gurgul S. and Celik A. Mutat. Res. 2007 ; 630 : 69-77.
45. Udroiu I., Cristaldi M., Ieradi L.A., Bedini A., Giuliani L. and Tanzarella C. Int. J. Radiat. Biol. 2006 ; 82 (8) : 561-567.
46. Maes A.L. and Verschaeve L. Arch. Toxicol. 2016 ; 90 (10) : 2337-2348.
47. Udroiu I., Antoccia A., Tanzarella C., Giuliani L., Pacchirotti F., Cordelli E. et al. Plos one. 2015 ; 11. URL : http://dx.doi.org/10.1371/jour-nal.pone.0142259
HagiMwna go pegaK^'i 12.09.2017
