CC BY
68
© В. И. минина *’ 2,
В. Г. Дружинин *• 2, А. Н. Глушков 2, Т. А. Головина С. В.Апалько 2,
А. Н. Волков В. Р. Ахматьянова А. А. Лунина А. В. Ларионов 1
1 Кемеровский государственный университет, кафедра генетики,
2 Учреждение Российской академии наук Институт экологии человека СО РАН
' Изучена взаимосвязь между уровнем хромосомных аберраций и генотипами CYP1A у подростков, проживающих в школе-интернате г. Таштагол Кемеровской области и подвергающихся комплексному воздействию высоких доз радона и тяжелых металлов. Установлено, что уровень хромосомных аберраций был достоверно значимо выше у обладателей хотя бы одной аллели CYP1A1*2A (A2455G). Частота кольцевых хромосом достоверно значимо повышена у обладателей генотипа ЄУР1А1 *1А*1А (Т3801С). У доноров с генотипом СУР1А2*1А*1А повышена частота встречаемости множественных хромосомных перестроек. Сделано заключение о важной роли полиморфных локусов СУР1А в формировании генотоксических эффектов комплексного воздействия радона и тяжелых металлов.
' Ключевые слова: хромосомные аберрации; гены СYP1A; радон; тяжелые металлы.
Поступила в редакцию 25.06.2009 Принята к публикации 13.08.2009
УДК 575.174.015.3: 575.224.232
ГЕНОТОКСИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ РАДОНА И ТЯжЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ МОНООКСИГЕНАЗНОЙ СИСТЕМЫ
ВВЕДЕНИЕ
Исследование ассоциаций биологических маркеров генотоксического эффекта воздействия факторов окружающей среды (хромосомные аберрации, сестринские хроматидные обмены, микроядра, COMET-assay, мутации HPRT) с маркерами чувствительности к действию факторов окружающей среды является одним из важных направлений в экологической генетике человека (WHO, 1993). В частности, активно изучается роль генетического полиморфизма в генах биотрансформации ксенобиотиков в модификации уровня биомаркеров эффекта (Pavanello, Clonfero, 2000; Norppa et al., 2006).
Ключевыми ферментами I фазы метаболизма ксенобиотиков являются цитохром Р450-зависимые монооксигеназы. Данные ферменты обеспечивают внедрение активированного кислорода непосредственно в молекулу субстрата, что приводит к образованию окисленного, более гидрофильного продукта и молекулы воды (Кочетова и др., 2008). Важным представителем семейства цитохром Р450-зависимых монооксигеназ является CYP1A1. Он не обнаруживается в нормальной ткани, а экспрессируется лишь под воздействием ксенобиотиков — индукторов, к которым относятся, прежде всего, полициклические ароматические углеводороды и диоксины. Ген CYP1A1 расположен на 15 хромосоме в участке q22-q24, экспрессируется преимущественно в легких (Spivak et al., 2003), лимфоцитах, плаценте. К настоящему времени в данном гене описано несколько полиморфизмов. Мутацией, выявленной первой, была транзиция тимина на цитозин в положении 3801, приводящая к возникновению сайта для MspI в 3 '-некодирующем регионе гена (Kawajiri et al., 1990), что приводит к возрастанию индуцибельности гена после воздействия ксенобиотиков-индукторов (Kiyohara et al, 1996). Другой важный полиморфизм гена CYP1A1 связан с транзицией аденина на гуанин в положении 2455 в экзоне 7, приводящей к замене изолейцина на валин в аминокислотной последовательности каталитического центра фермента (Hayashi et al., 1991), в результате чего продуцируется энзим с активностью в 2 раза выше исходной (Crofts et al., 2004).
Цитохром CYP1A2 вовлечен в метаболизм ариламинов, нитрозаминов, ароматических углеводородов, пищевых мутагенов, афлатоксина В1, лекарственных препаратов (кофеин, парацетамол, клозапин, фенацетин, теофилин и т. д.) и нейротоксинов. Участвует в метаболизме эндогенных соединений, в том числе стероидов. CYP1A2 конститутивно экспрессируется в печени экспериментальных животных и человека и, следовательно, метаболизирует многие соединения без индукции. Ген CYP1A2 включает 7 экзонов и имеет более 40 однонуклеотидных полиморфизма (SNPs). Установлено, что полиморфизм 1 интрона CYP1A2*1F, возникающий за счет нуклеотидной замены 163C->A, приводит к изменению каталитической активности фермента и увеличению его индуцибельности (Sachse, 1999).
Определение генотипов цитохромов CYP1A1 и CYP1A2 приобретает большую клиническую значимость в связи с тем, что полиморфные варианты этих генов ассоциированы с риском развития целого ряда мультифактори-альных заболеваний, в том числе и различных форм рака (Hung et al., 2003; Bartsch et al., 2000).
В связи с этим большой интерес представляет изучение срочных эффектов воздействия мутагенов и канцерогенов на организм до появления клинических симптомов у лиц с различными генотипами СУР. Выявление уровня хромосомных аберраций, сестринских хроматидных обменов и др. цитогенетических показателей после предполагаемого или установленного генотоксического воздействия позволит выявить группы высокого генотоксического риска и принять превентивные меры по предотвращению негативных последствий для здоровья.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследуемая выборка включала 205 человек. Из них 108 мальчиков (средний возраст 13,1 ± 0,24 года) и 97 девочек (средний возраст 13,4 ± 0,24 года), постоянно проживающих в школе-интернате г. Таштагол Кемеровской области (Горная Шория). Контрольная группа была сформирована на основании данных, полученных ранее (Дружинин, 2003). В неё вошли индивиды (110 человек), проживающие в экологически чистых населенных пунктах Кузбасского промышленного региона (деревни и села), не имеющие на своей территории промышленных предприятий, не контактирующие с химическими или радиационными мутагенами в быту. Было обследовано 110 человек, 83 женского и 27 мужского пола, средний возраст 17,6 лет. Необходимо отметить, что при анализе общей базы цитогенетических данных жителей Кузбасса (925 обследованных) было показано отсутствие выраженного влияния факторов пола и возраста на основные характеристики хромосомных аберраций (Дружинин,
2003).
Все доноры не имели хронических заболеваний, были некурящие. На каждого обследуемого был оформлен протокол информированного согласия, подписанный родителями либо лицами, осуществляющими опеку несовершеннолетних.
Генотоксические эффекты в лимфоцитах крови обследованных изучали с помощью метода учета хромосомных аберраций (ХА) в 48-часовых культурах лимфоцитов периферической крови (Hungerford, 1965). Подготовка препаратов метафазных хромосом подробно описана в публикации (Дружинин, 2003). Отбор метафаз, включаемых в анализ, и критерии для регистрации цитогенетических нарушений соответствовали общепринятым рекомендациям (Бочков и др., 1972). В среднем, на каждого ребенка анализировали по 190 метафаз (100—500). Учитывали четыре основные категории ХА: хроматидные и хромосомные разрывы (фрагменты); хроматидные и хромосомные обмены. Ахроматические пробелы в число аберраций не включали, а регистрировали отдельно.
Для изучения полиморфизма генов СУР из лейкоцитов периферической крови выделяли ДНК с использованием фенол-хлороформной экстракции и анализиро-
вали при помощи полимеразной цепной реакции синтеза ДНК (ПЦР). Для генотипирования нуклеотидной замены CYP1A1 (A2455G) использовался метод «SNP-экспресс» и набор реактивов, разработанный НПФ «Литех» (г. Москва). Детекцию мутаций в генах CYP1A2 163C->A, CYP1A1 (T3801C), проводили в методом ПЦР-ПДРФ соответствии с инструкциями к наборам реактивов фирмы-производителя (ООО«СибДНК», г.Новосибирск). Амплификация проводилась с помощью амплификатора «Терцик» (ДНК-технология). При анализе CYP1A1 A2455G полученные амплификационные смеси анализировали электрофорезом в 3 % агарозном геле с последующей визуализацией ДНК бромистым эти-дием. Для анализа CYP1A2 163C->A и CYP1A1 T3801C проводили рестрикцию с помощью эндонуклеазы Bst2U (10 е. а./мкл) при 65 °С в течение 10 часов. Электрофорез проводили в 7 % акриламидном геле с последующей визуализацией ДНК бромистым этидием.
Согласно номенклатуре аллелей, приведенной на сайте www.imm.ki.se/CYPalleles, для гена CYP1A1 дикий тип аллеля как в случае полиморфизма A2455G, так и в случае полиморфизма Т3801С обозначается *1А, мутантный аллель 2455G обозначается как *2С, а мутантный аллель 3801С — как *2А. Для гена CYP1A2 замена 163C->A обозначалась как аллель *1F, аллель дикого типа как *1А.
Для оценки параметров окружающей среды на территории проживания обследованных подростков оценивали радиационную обстановку и загрязненность почв подвижными (доступными) формами тяжелых металлов. Мощность экспозиционной дозы (МЭД) внешнего у — излучения в жилых и общественных помещениях школы-интерната измеряли в период сбора биологического материала. Использовали поверенные дозиметры гамма-излучения ДБГ-04А, ДКГ-02У «Арбитр» и поисковый гамма-радиометр СРП-88. Замеры удельной объемной активности (ОА) радона в воздухе жилых и учебных помещений выполняли с использованием радиометра радона РРА-01М-01 «Альфарад» в режиме Air 1. При проведении измерений ориентировались на нормативнометодическую документацию Минздрава России (2003) и Федерального центра гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора (2009).
Содержание подвижных форм тяжелых металлов (Pb, Cd, Cu, Zn, Mn, Ni, Co, Fe, Cr) в образцах почв, отобранных в местах проживания и обучения обследованных детей в период сбора биологического материала, проведено в соответствии с ГОСТами и ОСТами, принятыми в агрохимической службе. Состав и содержание подвижных соединений определяли в ацетатно-буферной вытяжке (pH 4,8) атомно-абсорбционным методом (Методические указания по определению тяжелых металлов.., 1993).
Статистический анализ первичных данных осуществляли средствами STATISTICA for WINDOWS v.6. Ста-
Таблица 1
Хромосомные аберрации в группах детей-подростков, проживающих в Горной Шории и в базисной контрольной группе Кузбасса
Группа N Доля аберрантных метафаз, % Число аберраций на 100 клеток
фрагменты обмены
одиночные парные хроматидные хромосомные
Горная Шория 205 5,33 і 0,16* 3,96 і 0,15* 1,27 і 0,07* 0,02 і 0,009 0,24 і 0,03*
Базисная контрольная группа 110 2,86 і 0,26 2,08 і 0,22 0,89 і 0,14 0,04 і 0,02 0,08 і 0,03
* р < 0,01; достоверно отличается от значений для базисной контрольной группы
тистическую оценку достоверности различий в распределении полиморфных вариантов и комбинированных полиморфизмов проводили стандартным методом х2 с поправкой Йетса на непрерывность. Для сопоставления групп использовали и-показатель Манна-Уитни.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Исследование частоты и спектра хромосомных нарушений у детей-воспитанников школы-интерната г. Таштагол демонстрирует существование выраженного генотоксического эффекта воздействия факторов окружающей среды (табл. 1). Основной цитогенетический показатель — доля аберрантных метафаз в группах детей-подростков г. Таш-тагол (как мальчиков, так и девочек) высокодостоверно увеличен по сравнению с базисной контрольной группой (р < 0,001). Значения отдельных категорий аберраций: хроматидных и хромосомных разрывов, а также обменов хромосомного типа, включающих дицентрические, кольцевые, а также атипические хромосомы, были достоверно выше у жителей Горной Шории в сравнении с контрольной группой. Частота встречаемости в опытной группе обменов хромосомного типа достоверно значимо выше, чем в контроле (0,24 ± 0,03 против 0,08 ± 0,03 в базисной контрольной группе, р < 0,01).
Для выявления возможных причин высокого уровня аберраций хромосом выполнены радиологические и физико-химические исследования. Результаты радиологических исследований свидетельствуют о стабильном превышении нормативов (200 Бк/м3), для эксплуатируемых зданий показателями объемной активности (ОА) радона в воздухе жилых помещений школы-интерната. В среднем, показатель ОА радона в период исследования (2007-2009 г) составил 408,8 Бк/м3, а в отдельные периоды его величина достигала 730 Бк/м3. МЭД внешнего у — излучения во всех изученных помещениях не различалась по средним уровням и находилась в пределах 0,14-0,2 мкЗ в/ч, что не превышает гигиенические нормативы.
Физико-химические исследования загрязненности почвы подвижными формами металлов на территории, прилегающей к школе-интернату, показала наличие невысокого содержания в образцах большинства металлов. Вместе с
тем, выявлено значительное превышение ПДК по концентрации цинка, содержание которого составило в среднем 37,2 мг/кг (ПДК — 23 мг/кг). Кроме этого, содержание таких металлов как ВД и Мп в отдельных образцах почв также превышало ПДК, хотя усредненные показатели по этим элементам соответствовали нормативам. Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что контингент воспитанников школы-интерната г. Таштагол подвержен хроническому воздействию ионизирующего излучения радона и, вероятно, отдельных тяжелых металлов.
Для установления значения генетических особенностей обследованных подростков проведен анализ полиморфных локусов генов ферментов монооксиге-наз. Установлено, что распределения частот аллелей и генотипов локусов A2455G и Т3801С гена СУР1А1 и 163С->А гена СУР1А2 не имели в изученной выборке отклонений от равновесия Харди-Вайнберга (р > 0,05), что свидетельствует о сбалансированности состава изученной выборки.
Уровень хромосомных аберраций у лиц с различными полиморфными маркерами A2455G и Т3801С гена СУР1А1 и 163С->А гена СУР1А2 представлен в таблице 2. Установлено, что у лиц с генотипом СУР1А1 *1А*2С по сравнению с генотипом *1А*1А* достоверно значимо повышена частота аберрантных метафаз (5,79 ± 0,24 %) и уровень хромосомных аберраций на 100 клеток (7,17 ± 1,25). Данное отличие формируется, в основном, за счет одиночных фрагментов. Анализ гендерных особенностей влияния генотипов СУР1А1 на хромосомные аберрации (рис. 1) показал, что как у мальчиков, так и девочек — гетерозигот СУР1А1*1А*2С частота встречаемости одиночных фрагментов достоверно значимо выше, чем у гомозигот СУР1А1*1А*1А. Для генотипов *2С*2С статистически значимых отличий не выявлено в силу их малочисленности (9 мальчиков и 5 девочек).
Генотипы ферментов монооксигеназ оказывали влияние и на частоту встречаемости других видов хромосомных нарушений. Так, частота кольцевых хромосом достоверно значимо повышена у обладателей генотипа СУР1А1 *1А*1А — 0,16 ± 0,06 %, по сравнению с генотипом СУР1А1 *1А*2А — 0,05 ± 0,02 % (и М-№=4215; р = 0,005). У доноров с генотипом СУР1А2*1А*1А повышена частота встречаемости множественных хромосомных пе -
Таблица 2
Характеристика основных цитогенетических показателей у лиц с различными генотипами СYP1A1 и СYP1A2
Полиморфизм Генотип Количество человек Доля аберрантных метафаз, % Аберраций на 100 клеток
CYP1A1 A2455G *1А*1А 94 4,94 ± 0,25 5,06 ± 0,25
*1А*2С 89 5,79 ± 0,24* 7,17 ± 1,25*
*2С*2С 14 5,23 ± 0,71 4,94 ± 0,61
СYP1A1 T3801C 1А*1А 81 5,64 ± 0,27 5,77 ±0,29
*1А*2А 119 5,11 ± 0,21 6,18 ± 0,95
*2А*2А 5 5,50 ± 0,91 5,60 ± 0,91
CYP1A2 163C>A *lF*lF 145 5,40 ± 0,18 6,35 ± 0,78
*M*lF 118 5,03 ± 0,22 5,26 ± 0,24
1А*1А 12 6,20 ± 0,70 6,53 ± 0,79
*р< 0,01 достоверно отличается от значений СУР 1А1 (А24550) *1А*1А
■*1А*2С
□ *1А*1А
□ *2С*2С
мальчики
девочки
Обследованные группы
Рис. 1. Частота одиночных фрагментов у мальчиков и девочек г. Таштагол в зависимости от генотипа CYP 1А1 (A2455G). Частота одиночных разрывов у мальчиков и девочек с генотипом *1А*2С достоверно выше, чем у обладателей *1А*1А (р < 0,05).
Рис. 2. Частота клеток с хромосомными аберрациями в зависимости от гаплотипов СYP1A1 (A2455G/ Т3801С). Гаплотип *1А*1А/ *1А*2А статистически достоверно отличается от других (р < 0,05).
рестроек — 0,29 ± 0,11 %, по сравнению с генотипом СУР1 А2 *1А*1Г — 0,11 ± 0,03 % (и М^ = 526,5; р = 0,03).
При анализе гаплотипов установлено, что у доноров с сочетанием СУР1А1 (А24550/Т3801С)*1А*1А/*1А*2А частота метафаз с хромосомными аберрациями — 4,37 %,
частота аберраций на 100 клеток — 4,53, что достоверно значимо ниже (р < 0,01), чем у обладателей других гаплотипов (рис. 2).
Анализ межгенных комбинаций генотипов СУР1А1 (A2455G) и СУР1А2 (163С->А) показал, что доноры с со-
Таблица 3
Основные цитогенетические показатели у жителей г. Таштагол в зависимости от парных межгенных комбинаций генотипов ферментов монооксигеназ СУР1А1 (A2455G) и СУР1А2 (С163А)
Комбинации генотипов n Частота клеток с хромосомными аберрациями, % Частота хромосомных аберраций на 100 клеток, %
*1А*1А/*1А*1А 44 4,95 ± 0,33* 5,05 ± 0,33**
*1А*1А/*1А*Ш 45 4,77 ± 0,38* 4,91 ± 0,39*
*1А*2С/ *1А*1А 36 6,01 ± 0,40 6,12 ± 0,31
*1А*2С/ *1А*№ 47 5,66 ± 0,31 5,81 ± 0,33
*2С*2С/*1А*1А 7 5,14 ± 0,28 5,35 ± 0,24
*2С*2С/*1А*№ 7 4,73 ± 1,24 5,11 ± 1,44
Примечание. * р<0,05 достоверно значимо отличается от комбинаций *1А*2С/ *1А*№ и *1А*2С/ *1А*1А ** р<0,05 отличается от комбинации *1А*2С/ *1А*1А Комбинации *1А*1А/*^*1К *1А*2С/ *Ш*Щ *2С*2С/*Ш*№ не были зарегистрированы.
четаниями 1А*2С/*1А*1Г и *1А*2С/*1А*1А имели более высокие показатели хромосомного мутагенеза, чем у обладателей комбинаций *1А*1А/*1А*1А и *1А*1А/*1А*1Г (таблица 3). Среди межгенных комбинаций генотипов СУР1А1 (Т3801С) и СУР1А2 163С->А достоверно значимые отличия (р = 0,04) уровня хромосомных аберраций были отмечены при сравнении *1А*1А/*1А*1Г (5,73 ± 0,41%) и *1А*2А/*1А*1Г (4,89 ± 0,29 %).
ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные значения частоты цитогенетических нарушений у подростков г. Таштагол превышают как региональный фоновый уровень хромосомных нарушений — 2,86 % (Дружинин, 2003), так спонтанный уровень хромосомных аберраций — 2,13 %, рассчитанный на основании базы данных Медикогенетического научного центра РАМН (Бочков с соавторами, 2001).
Другой выявленной в ходе обследования жителей Горной Шории особенностью является тот факт, что высокий уровень хромосомных аберраций в лимфоцитах воспитанников школы-интерната г. Таштагол зарегистрирован неоднократно. По итогам цитогенетического исследования, выполненного еще в 1992 г, доля аберрантных метафаз в выборке детей (п = 28) составила 5,78 ± 0,63%, при этом частота обменов хромосомного типа составила 0,32 ± 0,14 % (Дружинин и др., 1995). Таким образом, можно заключить, что исследуемая популяция подвержена хроническому воздействию класто-генных факторов.
Обращает на себя внимание повышение частоты встречаемости аберраций хромосомного типа в группе обследованных подростков. Безусловно, полученные данные относительно частоты обменов хромосомного типа не учитывают всех типов цитогенетических нарушений, т. к. были получены при анализе тотально
окрашенных хромосом. Более точные оценки можно получить при использовании G-окрашивания или FISH-технологии. Подобные исследования активно проводятся. Например, было показано, что частота нестабильных хромосомных обменов (дицентрических и кольцевых хромосом) достоверно увеличена в выборке жителей зданий, где концентрация радона была > 200 Бк/м3 по сравнению с аналогичным показателем в группе контроля (2,45 ± 0,50 х 10-3 и 1,03 ± 0,15 х 10-3; р < 0,05) (Oestreiсher et а1., 2004). Значимого увеличения частоты транслокаций в выборках лиц, проживающих в условиях даже очень высоких концентраций радона в воздухе, не выявлено (Lindholm et а1., 1999; ВаиЛ^ег et а1., 1996).
Полученные результаты указывают на значимость полиморфизма генов СУР в формировании хромосомных аберраций в условиях комплексного воздействия радона и тяжелых металлов. Анализ данных литературы показывает, что вопрос влияния генотипа ферментов моноок-сигеназной системы на уровень хромосомных нарушений не является окончательно решенным. В ряде работ имеются данные как подтверждающие, так и опровергающие данную взаимосвязь.
При обследовании некурящих доноров, подвергающихся воздействию канцерогенов табачного дыма («пассивные курильщики»), было показано возрастание частоты клеток с хромосомными аберрациями и уровня аддуктов ПАУ-ДНК у носителей хотя бы одной аллели СУР1А1*2А по сравнению с СУР1А1 *1А*1А гомозиготами (Georgiadis et а1., 2005). У новорожденных детей, чьи матери, подвергались генотоксической нагрузке, уровень хромосомных аберраций был достоверно значимо ассоциирован с полиморфизмом гена СУР1А1*2А (Р1иШ et а1., 2000). У полицейских Праги, проводящих на автомагистралях города не менее 8 часов в день, была зафиксирована положительная ассоциация между полиморфным маркером СУР1А1*2С
и частотой аберрантных метафаз, а также уровнем транслокаций, регистрируемых методом FISH (Sram et al., 2007).
В то же время, у лиц, подвергающихся интенсивному мутагенному воздействию стирола, а также у рабочих нефтехимических производств, подобных ассоциаций выявлено не было (Vodicka et al., 2001; Викторова и др.,
2004). При исследовании дорожных рабочих, прокладывающих туннели и подвергающихся воздействию пыли, диоксида азота, дизельных выхлопов и масел, полиморфизм генов CYP1A1 и GSTM1 не оказывал значимого влияния на уровень СХО и микроядер (Villarini et al., 2008). Не показано достоверно значимых отличий частоты хромосомных аберраций в зависимости от генотипа CYP1A1*2C при экспериментальной (in vitro) нагрузке клеточных культур митомицином С (Григорьева и др., 2007).
Противоречивость результатов полученных разными авторами, по всей видимости, кажущаяся, поскольку корректные заключения можно делать только при условии учета совокупности таких факторов, как точное соответствие экспозиции и ферментных систем, отвечающих за эффекты, носительство других генов, способных влиять на нестабильность генома, возраст, курение, эмоциональная дезадаптация и пр. (Ингель, 2006).
В данном исследовании получены свидетельства значимости полиморфизма генов CYP в формировании индивидуальных генотоксических эффектов у детей-подростков Горной Шории. Присутствие в геноме хотя бы одной мутантной (высокоактивной) аллели CYP1A1 приводит к значимому повышению частоты клеток с хромосомными аберрациями.
Известно, что высокоактивные аллели генов прооксидантов связаны с повышенным риском развития окислительного стресса, приводящего к продукции активных форм кислорода (АФК), способных повреждать нуклеиновые кислоты и белки. С другой стороны, при воздействии радона, в крови и тканях активно образуются АФК. Суммирование этих двух источников свободных радикалов потенциально способно, по нашему мнению, вызывать повышение частоты хромосомных поломок.
Следует подчеркнуть, что представленные в данном сообщении результаты не дают однозначного ответа на вопрос о механизмах реализации влияния генов CYP на хромосомную нестабильность в условиях хронического воздействия радона. Однако они дают основание использовать полиморфизм данных генов при разработке системы прогноза генотоксической чувствительности человека к данным экологическим условиям.
Работа поддержана грантами программы президиума РАН «Адаптация народов и культур к изменениям природной среды, социальным и техногенным трансформациям»; РФФИ № 07-04-
96031-р_урал_а; государственным контрактом Миннауки № 02.512.1 1.2233.
Литература
1. Бочков Н. П., Кулешов Н. П., Журков В. С., 1972. Анализ спонтанных хромосомных аберраций в культуре лейкоцитов человека // Цитология. Т. 14. № 10. С. 1267-1273.
2. Бочков Н. П., Чеботарев А. Н, Катосова Л. Д., Платонова В. И., 2001. База данных для анализа количественных характеристик частоты хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови человека // Генетика. Т. 37. № 4. С. 549-557.
3. Викторова Т. В., Макарова О. В., КорытинаГ. Ф. и др., 2004. Полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков у рабочих нефтехимических производств // Медицинская генетика. Т. 3. № 6. С. 275-279.
4. Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения. Санитарные правила. М.: Минздрав России, 2003 . 36с.
5. Григорьева С. А., Никитина В. А., Ревазова Ю. А, 2007. Связь аллельных вариантов генов детоксикации ксенобиотиков с цитогенетическим ответом на действие мутагена // Гигиена и Санитария. № 5. С. 62-63.
6. Дружинин В. Г., Лифанов А. Ю., Головина Т. А., Ульянова М. В., 2005. Цитогенетические эффекты у детей-подростков из разных районов Кемеровской области // Генетика. Т. 31. № 7. С. 983-987.
7. Дружинин В. Г., 2003. Количественные характеристики частоты хромосомных аберраций в группе жителей крупного промышленного региона Западной Сибири // Генетика. Т. 39. № 10. С. 1373-1380.
8. Ингель Ф. И., 2006. Перспективы использования микроядерного теста на лимфоцитах крови человека, культивируемых в условиях цитокинетиче-ского блока // Экологическая генетика. Т.4. №4.
С.39-54.
9. Кочетова О. В., Корытина Г. Ф., Ахмадишина Л. З. и др., 2008. Анализ полиморфизма гена цитохрома Р450 1А1 (CYP1A1) в этнических группах республики Башкортостан // Генетика. Т. 44. № 12. С. 1677-1683.
10. Методические Указания по определению тяжелых металлов в кормах, растениях и их подвижных соединений в почвах. М.: ЦИНАО, 1993. 40 с.
11. Радиационный контроль и санитарно-эпидемиологическая оценка земельных участков под строительство жилых домов, зданий и сооружений общественного и производственного назначения в части обеспечения радиационной безопасности. Методические указания. М.: Федеральный центр
гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 27с.
12. Bartsch H., Nair U., Risch A et al., 2000. Genetic polymorphism of CYP genes, alone or in combination, as a risk modifier of tobacco-related cancer // Cancer Epidem. Biomarkers. Prev. Vol. 9. № 1. P. 3-28.
13.Bauchinger M., Braselmann H., Kulka U. et al., 1996. Quantification of FISH-painted chromosome aberrations after domestic radon exposure // Int. J. Radiat. Biol. V. 70. № 6. P. 657-663.
14. Crofts F., Taioli E., Trachman J. et al., 1994. Functional significance of different human CYP1A1 genotypes // Carcinogenesis. V. 15 (12). P. 2961-2963.
15. Georgiadis P., Topinca J., Vlachodimitropoulos D. et al., 2005. Interactions between CYP1A1 polymorphisms and exposure to environmental tobacco smoke in the modulation of lymphocyte bulky DNA adducts and chromosomal aberrations // Carcinogenesis. Vol. 26. № 1. P. 93-101.
16.Hayashi S., Watanabe J., Nakachi K, Kawajiri K., 1991. PCR detection of an A/G polymorphism within exon 7 of the CYP 1A1 gene // Nucleic Acids Res. V. 19. P. 4797.
17. HungR. J., Bofetta P., Brockmoller J. et al., 2003. CYP1A1 and GSTM1 genetic polymorphisms and lung cancer risk in Caucasian nonsmokers: a pooled analysis // Carcinogenesis. Vol. 24 (5). P. 875-882.
18. Hungerford P. A., 1965. Leukocytes cultured from small inocula of whole blood and the preparation of metaphase chromosomes by treatment with hypotonic KCl // Stain Techn. Vol. 40. P. 333-338.
19. Kawajiri K., Nakachi K., Imai K.. et al., 1990. Identification of genetically high risk individuals to lung cancer by DNA polymorphisms of the cytochrome P450IA1 gene // FEBS Lett. V. 263. P. 131-133.
20. Kiyohara C., Hirohata T. and Inutsuka S., 1996. The relationship between aryl hydrocarbon hydroxylase and polymorphisms of the CYP1A1 gene // Jpn. J. Cancer Res. V87. P. 18-24.
21.Lindholm C., Makelainen I., Paile W. et al, 1999. Domestic radon exposure and the frequency of stable or unstable chromosomal aberrations in lymphocytes // Int. J. Radiat. Biol. V. 75. № 8. P. 921-928.
22. Norppa H., Bonassi S., Hansteen I.-L. et al., 2006. Chromosomal aberrations and SCEs as biomarkers of cancer risk // Mutat. Res. Vol. 600. № 1-2. P. 37-45.
23. Oestreicher U., Braselmann H., Stephan G. Cytogenetic analyses in peripheral lymphocytes of person living in houses with increased levels of indoor radon concentrations // Cytogenet. Genome Res. 2004. V. 104. № 1-4. P. 232-236
24. Pavanello S., Clonfero E., 2000. Biological indicators of genotoxic risk and metabolic polymorphisms // Mutat Res. Vol. 463 (3). P 285-308.
25. Pluth J. M., Ramsey M. J. and Tucker J. D., 2000. Role of maternal exposures and newborn genotypes on newborn chromosome aberration frequencies // Mutat. Res. Vol. 465. P. 101-111.
26.Sachse C, Brockmoller J., Bauer S., Roots I., 1999. Functional significance of a C > A polymorphism in intron 1 of the cytochrome H450 CYP1A2 gene tested with caffeine // Br.J.Clin. Pharmcol. Vol. 47 (4). P. 445-449.
27.Spivak S. D, Hurteau G. J., Fasco M. J., Kaminsky L. S., 2003. Phase I and II carcinogen metabolism gene expression in human lung tissue and tumors // Clinical Cancer Research. Vol. 9. P. 6002-601 1.
28. Sram R. J., Beskid O., Binkova B. et. al., 2007. Chromosomal aberrations in environmentally exposed population in relation to metabolic and DNA repair genes polymorphisms // Mutat Res. Vol. 620 (1-2). P. 2-33.
29. Villarini M., Moretti M., Fatigoniet C. et al., 2008. Evaluation of Primary DNA Damage, Cytogenetic Biomarkers and Genetic Polymorphisms for CYP1A1 and GSTM1 in Road Tunnel Construction Workers // Journal of Toxicology and Environmental Health . Part A. Vol. 71. Issue 21. P. 1430-1439.
30. Vodicka P., Soucek P., Tates A. D. et al., 2001. Association between genetic polymorphisms and biomarkers in styrene-exposed workers // Mutat. Res. Vol. 48. P. 89-103.
31. WHO. Biomarkers and Risk Assessment: Concepts and Principles, 1993 // IPCS Environmental Health Criteria 155. Geneva: World Health Organization, 82 p.
Genotoxic effects of complex influence of radon and heavy metals depending on polymorphism of genes of enzymes monoxygenase systems
V. I. Minina, V. G. Druzhinin, A. N. Glushkov,
T. A. Golovina, S. V. Apalko, A. N. Volkov,
V. R. Ahmatjanova, A. A. Lunina,
A. V. Larionov
' SUMMARY: The correlation between genotype CYP1A and level of chromosomal aberrations in adolescents which are living and learning in a boarding school of Tashtagol of Kemerovskaya oblast’ in the conditions of complex genotoxic influence of raised concentration of radon and heavy metals has been studied. The levels of chromosomal aberrations were increased in carriers of at least one CYP1A1 *2A allele, as compared with CYP1A1*1A*A gomozygotes.
Frequency of ring chromosomes it is significant it is raised at donors important role of CYP1A in formation genotoxic effects of complex
of genotype CYP1A1 *1A*1A (T3801C). Frequency of occurrence influence of adon and heavy metals is made.
of lural chromosomal aberrations it is significant it is raised at ' KEY WORDS: chromosomal aberrations; genotype CYP1A; radon;
donors with genotype CYP1A2 *1A*1A. The conclusion about the heavy metals.
' Информация об авторах
Минина Варвара Ивановна — доцент.
Кемеровский государственный университет, кафедра генетики.
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6.
E-mail: [email protected]
Дружинин Владимир Геннадьевич — зав. кафедрой, д. б. н., профессор. Кемеровский государственный университет, кафедра генетики.
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6.
E-mail: [email protected]
Глушков Андрей Николаевич — директор.
Институт экологии человека СО РАН.
650003, г. Кемерово, ул. Марковцева, д. 22, кв. 28.
E-mail: [email protected]
Головина Татьяна Александровна — инженер.
Кемеровский государственный университет, кафедра генетики.
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6.
E-mail: [email protected]
Апалько Светлана Вячеславовна — научный сотрудник.
Институт экологии человека СО РАН.
650003, г. Кемерово, ул. Марковцева, д. 22, кв. 28.
E-mail: [email protected]
Волков Алексей Николаевич — доцент.
Кемеровский государственный университет, кафедра генетики.
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6.
E-mail: [email protected]
Ахматьянова Венера Ринатовна — инженер.
Кемеровский государственный университет, кафедра генетики.
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6.
E-mail: [email protected]
Лунина Анна Александровна — стажер-исследователь.
Кемеровский государственный университет, кафедра генетики.
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6.
E-mail: [email protected]
Ларионов Алексей Викторович — аспирант.
Кемеровский государственный университет, кафедра генетики.
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6.
E-mail: [email protected]
Minina Varvara Ivanovna — associate professor.
Kemerovo State University,
650043, Kemerovo, Krasnaya Str. 6.
E-mail: [email protected]
Druzhinin Vladimir Gennadievich — head of the department, professor. Kemerovo State University,
650043, Kemerovo, Krasnaya Str. 6.
E-mail: [email protected]
Glushkov Andrey Nikolaevich — director.
The Institute of Man's Ecology of the Siberian Branch of Russian Academy of Sciences,
650003, Kemerovo, Markovceva st., 22/28.
E-mail: [email protected]
Golovina Tatiana Aleksandrovna — engineer.
Kemerovo State University,
650043, Kemerovo, Krasnaya Str. 6.
E-mail: [email protected]
Apalko Svetlana Vyacheslavovna — scientist.
The Institute of Man's Ecology of the Siberian Branch of Russian Academy of Sciences,
650003, Kemerovo, Markovceva st., 22/28.
E-mail: [email protected]
Volkov Aleksei Nikolaevich — associate professor.
Kemerovo State University,
650043, Kemerovo, Krasnaya Str. 6.
E-mail: [email protected]
Ahmatjanova Venera Rinatovna — engineer.
Kemerovo State University,
650043, Kemerovo, Krasnaya Str. 6.
E-mail: [email protected]
Lunina Anna Aleksandrovna — trainee-researcher.
Kemerovo State University,
650043, Kemerovo, Krasnaya Str. 6.
E-mail: [email protected]
Larionov Aleksei Viktorovich — postgraduate.
Kemerovo State University,
650043, Kemerovo, Krasnaya Str. 6.
E-mail: [email protected]
