CC BY
4
6. Mate Colleen, Ryan A. I., Wright S. E. // Food Gosme-tic. Toxicol. — 1967,— Vol. 5, P. 657.
Поступила 18:04.88
Summary. Study results on acute and chronic toxicity
allowed us to attribute bortran-75B fungicide to low-toxic compounds with moderately expressed cumulation. Under long-term pesticide exposure changes in,,-activity of a number of blood enzymes were noted. Its threshold and non-active doses were determined.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1989
УДК 616.419-018.1-092:575.224.231-092.9-02:613.31:546.761-07
И. Р. Гольдина, С. П. Сайченко, В. Г. Надеенко, О. 3. Дьяченко
ИЗМЕНЕНИЕ ЧАСТОТЫ СЕСТРИНСКИХ ХРОМАТИДНЫХ ОБМЕНОВ И ХРОМОСОМНЫХ АБЕРРАЦИИ В КЛЕТКАХ КОСТНОГО МОЗГА МЫШЕЙ, ПОЛУЧАВШИХ ХРОМ С ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ
Свердловский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Особенности изменения генетических процессов в клетках животных и человека при воздействии хрома представляют большой научный интерес. К настоящему времени уже показано, что этот довольно широко распространенный в окружающей среде металл, поступая в организм с питьевой водой, атмосферным воздухом или пищей, способен вызывать мутагенные и канцерогенные эффекты [1> 3].
Для оценки генетического эффекта хрома в эксперименте и натурных исследованиях использовали различные тесты: учет частоты хромосомных аберраций (ХА), доминантных летальных мутаций, репаративный синтез ДНК [1, 3—5]. При этом показано, что результаты, полученные в этих тестах, позволяют отнести хром к числу слабых мутагенов, проявляющих генотоксический эффект в токсичных дозах. Вместе с тем характер неблагоприятного действия хрома на организм ^диктует необходимость дальнейшего изучения ^ его биологических эффектов, в частности влияния на генетический аппарат клеток.
В свете существующего представления тест частоты ХА регистрирует эффект сильных мутагенов, в связи с этим влияние металлов на генетический аппарат клеток, в том числе хрома, выявляется преимущественно при воздействии на экспериментальных животных их токсичных доз. В последние годы з генетике стал широко использоваться тест учета частоты сестринских хрома-тидных обменов (СХО). В отличие от ХА СХО совместим с выживанием клетки, а не с ее гибелью [10], и при генетической оценке ряда химических веществ этот показатель оказался бо-^лее чувствительным, чем учет изменения частоты ТХА.
Настоящие исследования предусматривали изучение изменения частоты СХО и ХА в клетках костного мозга мышей, получавших хром с питьевой водой.
В эксперименте использовали белых беспородных мышей с исходной массой 20—25 г, которые в течение 6 мес получали питьевую воду, содер-
жащую ионы Сг6+. Шестивалентный хром вводили в питьевую воду в виде бихромата калия в концентрациях, соответствующих дозам металла 0,0025, 0,05 и 0,5 мг на 1 кг массы животного в сутки. Минимальная из изученных доз была на уровне принятой в настоящее время предельно допустимой концентрации. Контрольная группа животных получала дехлорированную водопроводную воду.
Для изучения СХО животным по окончании затравки имплантировали под кожу 5-бромдезок-сиуридин в виде таблеток по 50 мг на 24 ч. Колхицин в дозе 1 мг на 1 кг массы вводили за 2 ч до забоя, после чего общепринятым методом [8] готовили препараты метафазных хромосом клеток костного мозга.
Хромосомы для анализа СХО окрашивали по модифицированному методу А. Н. Чеботарева и соавт. [7]. СХО анализировали в метафазах второго деления, в которых все хромосомы уже достигли определенного расхождения хроматид, но не более чем под углом 45°. При анализе препаратов замечено, что в метафазах, находящихся на «ранних» и «поздних» стадиях расхождения и конденсации хромосом, средняя частота СХО различна. В связи с этим отбор метафаз по указанному признаку требовался для стандартизации условий анализа препаратов. Выявленные обмены разделяли на терминальные (в дисталь-ной половине хроматид), околоцентромерные (в верхней трети) и интеркалярные (двухразрыв-ные) [6].
В число ХА включали геномные нарушения (гипер- и полиплоидии), а также все структурные нарушения хроматидного и хромосомного типа, за исключением «пробелов». При наличии в клетках двух и более независимых друг от друга нарушений их относили к группе «множественные нарушения».
Результаты исследований подвергали статистической обработке, рекомендованной в специальных руководствах [2, 6].
Исследованиями установлено, что поступление
Таблица 1
Среднее число СХО в клетках костного мозга мышей, получавших хром с питьевой водой
Из них по локализациям Число проанали-
Доза металла, мг/кг Статистический показатель Суммарное число обменов на клетку терминальные околоцентромер-ные интеркалярные зированных клеток/число животных
Контроль 2,47±0, 12 1,5±0,09 0,55±0,05 0,4! ±0,05 179/5
0,0025 3,08±0,13 1,53±0,09 1,09±0,08 0,45±0,05 172/5
р <0,05 >0,05 <0,05 >0,05
0,05 3,13±0,14 1,60±0,10 0,97±0,08 0,52±0,05 162/5
Р <0,05 >0,05 <0,05 >0,05
0,5 3,47±0,14 1,58±0,09 1,20+0,82 0,69±0,06 177/5
Р <0,05 >0,05 <0,05 <0,05
хрома в организм с питьевом водой во всех изученных дозах сопровождается достоверным увеличением частоты СХО в клетках костного мозга мышей. При этом эффект металла довольно слабо зависел от его дозы, и повышение изучаемого показателя в сравнении с контролем при действии максимальной дозы не достигало двукратного (табл. 1).
Следовательно, хром слабо индуцирует СХО. Однако при дифференциальном анализе СХО выявлено, что локализация индуцированных хромом обменов находится в зависимости от доз металла. В частности, дозы хрома 0,0025 и 0,05 мг/кг повышали частоту обменов практически лишь в околоцентромерных районах хромосом, а максимальная доза — 0,5 мг/кг — вызывала увеличение СХО как околоцентромерных, так и интеркалярных различной локализации.
Результаты позволили предположить, что при слабых воздействиях металл влияет преимущественно на генетически неактивный гетерохрома-тин, располагающийся в основном в околоцентромерных участках хромосом. Однако при сильно выраженном действии токсичной дозы эта специфичность утрачивается. Данные подтверждают
ранее описанное наблюдение [9], когда при слабых генетических эффектах металлов СХО локализовались в гетерохроматиновых участках хромосом, а при сильных — по всей длине хроматид.
У животных, получавших хром в дозе 0,5 мг/кг,Л наблюдалась повышенная частота ХА за счет роста числа гипер- и полиплоидных клеток и структурных нарушений хромосомного типа. Следует отметить, что среди хромосомных нарушений преобладали центрические и ацентрические кольца. Действие дозы хрома 0,05 мг/кг также сопровождалось увеличением частоты анеуплоидий и аберраций хромосомного типа, но статистически достоверные различия с контролем были выявлены лишь по величине общей суммы нарушений. Доза хрома 0,0025 мг/кг мутагенного действия на соматические клетки животных не оказала (табл. 2).
Таким образом, изучение частоты СХО позволило выявить генетическое действие хрома в бо-^, лее низких дозах, чем тест частоты ХА. При этои^ различие пороговых уровней металла по действию на СХО и при учете частоты ХА было 20-кратным.
Не исключено, что изменение частоты СХО в
Таблица 2
Частота клеток костного мозга с ХА (в %) у животных, получавших хром с питьевой водой
Доза металла, мг/кг X Я , Структурные аберрации
о н С чо^ У И О- к а а-ь 2 2 н § = 2т X м о С ч =•& Всего клеток с нарушениями Гипер- и полиплоидии хроматидные хромосомные всего Множественные нарушения
Контроль 6 822 2,19 (1,30—3,30) 0,72 (0,26—1,40) 1,09 (0,50—1,90) 0,24 (0,02—0,69) 1,34 (0,65—2,20) 0,12 (0,001—0,14)|
0,0025 0,05 0,5 6 5 7 1218 1275 1087 2 13 (1,40—3,00) 3 92* (2,90—5,00) 5,33* (4,10—6,70) 0,82 (0,40—1,40) 1 25 (0,58—1,90) 2,11* (1,30—3,00) 0,74 (0,30—1,30) 1 33 (0,76—2,00) 1,75 (1,00—2,50) 0,49 (0,18—0,96) 0,78 (1,39—1,30) 0,92* (0,44—1,50) 1 23 (0,67—1,90) 2,11 (1,40—3,00) 2,67* (1,80—3,70) 0,082 (0,01—0,32) 0,55 (0,21—1,00) 0,55 (0,20—1,10)
Примечание. Звездочка — различия по сравнению с контролем достоверны; в скобках пределы колебаний.
клетках костного мозга подопытных животных отражает более тонкие, чем ХА, изменения в генетическом аппарате при воздействии хрома. В данном случае хром может выступать как антиметаболит, неспособный непосредственно изменять ДНК, связываясь с ней. Возможная опосре-дованность мутагенного действия хрома через влияние на репаративные процессы ДНК был? показана ранее [4].
Выводы. 1. Поступая в организм с питьевой водой, хром в широком диапазоне доз (0,0025— 0,5 мг на 1 кг массы) повышает частоту СХО в клетках костного мозга подопытных животных. Обнаружены различия в локализации обменов при действии низких и высоких доз хрома: в первом случае они индуцируются в околоцентромер-ных районах хромосом, а во втором — по всей длине хроматид.
2. Частота ХА изменяется при действии доз хрома 0,5 и 0,05 мг/кг, являющихся соответствен-^ но действующей и пороговой по общетоксическо-му эффекту. Следовательно, тест СХО более чувствителен, чем частота ХА, при оценке генетических эффектов хрома.
Литература
1. Бигалиев А. Б. //Успехи соврем, генетики.— 1982. — № 10.— С. 104—114.
© А. В. ХАМАДУЛЛИНА. Ф. Г. МУРЗАКАЕВ, 1989 УДК 613.953-02:614.78J-07
Ж
Возрастающая индустриализация и концентрация производств в крупных городах приводят к значительному повышению предельно допустимых концентраций химических веществ в атмосфере, почве и воде. Таким образом, возникают регионы с напряженной экологической ситуацией, несмотря на осуществление целенаправленных природоохранных мероприятий. В связи с этим в нашей стране как одно из перспективных направлений рассматривается проблема развития средних и малых городов, которая нашла отражение в материалах XXVII съезда КПСС. % Мы поставили цель — исследовать состояние здоровья детей раннего возраста, проживающих в средних городах с разными отраслями промышленности, выявить связи состояния здоровья с конкретными факторами среды, разработать мероприятия по укреплению здоровья и реабилитации детей.
Состояние здоровья оценивали по комплексу показателей: физического и психомоторного развития, уровня функционирования систем крове-
2. Лакин Г. Ф. Биометрия.— to., '973..
3. Пашин Ю. В., Козаченко В. И. // Гиг. и сан.— 1981.— № 5. — С. 46—49.
4. Рудных А. А., Сайченко С. П. // Цитол. и генет. — 1985. —Т. 9. —С. 391—392.
5. Смирнов М. И. Сравнительная гигиеническая оценка токсичности и опасности ионов хрома в воде с учетом влияния на развитие экспериментального атеросклероза: Автореф. дис.... канд. мед. наук. — М., 1984.
6. Учет СХО в хромосомах человека с помощью метода дифференциальной окраски. Методические рекомендации.— Обнинск, 1978.
7. Чеботарев А. Н„ Селезнева Т. Г., Платонова В. И.Ц Бюл. экспер. биол. — 1978. — № 2. — С. 242—243.
8. Allen J. W„ Shuler С. F., Mendes R. W. et al.//Cytoge-net. Cell. Genet.— 1&77. — Vol. 18. — P. 231—237.
9. Pramila S„ Costa M. // Carcinogenesis. — 1986.— Vol. 7 _p 1527_1533
10. Wolff S. // Annu Rev. Genet. — Î977. — Vol. 11. — P. 183—201.
Поступила 26.01.88
Summary. Through taking into account frequency of sister chromatid metabolisms and chromosome aberrations in bone marrow cells of animals it is demonstrated that under long-term body intake chromium in a wide range of doses can produce mutagenic effect. When assessing chromium mutagenic effect in vivo it is also shown that the test on sister chromatid metabolism is more sensitive than the test on chromosome aberrations in bone marrow cells.
творения, внутриклеточных ферментов, иммунитета, резистентности организма, обшей заболеваемости. С учетом перечисленных критериев здоровья, а также биосоциального анамнеза у каждого ребенка индивидуально определяли группу здоровья.
Работу проводили в городе с нефтеперерабатывающей (основной город) и автомобильной (контрольный) промышленностью. В условиях педиатрического участка мы исследовали более 4000 детей первых 3 лет жизни, в том числе 200 от рождения до 3 лет, методом проспективного пролонгированного наблюдения.
Два средних города, аналогичных по количеству взрослого и детского населения, климатическим и географическим условиям, социально-экономическому уровню жизни, различались по характеру промышленного производства и санитарному состоянию атмосферного воздуха. Суммарное загрязнение атмосферы газовыми выбросами в основном и контрольном городах равнялось соответственно 3,1 и 0,9. Ведущими загряз-
А. В. Хамадуллина, Ф. Г. Мурзакаев
О ЗДОРОВЬЕ ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДАХ
Башкирский медицинский институт, Уфа
