CC BY
9
CELL CRITERIA OF ESTIMATION INFLUENCING FOR THE EXPOSURE OF MOBILE COMMUNICATION AND CS " RADIATION
Tomashevska L.A., Obukhan K.I., Kravchun T.Ye.
KniïHHHI KPHÏEPIÏ OUIHKH BMHBY GYMIGHOÏ flll BHHPOMIHMBAHb MOEinbHOrO 3BH3KY I UE3I№-137
населених MicTax Украши без- 192 МГц, напруженiсть — 50 перервно розширяеться сфе- В/м) за режиму опромшення ра застосування мобтьного 40, 80 та 120 хв./добу сумюно зв'язку, що зумовлюе наси- з паралельним надходженням чення навколишнього середо- до оргaнiзму цезю-137. вища електромaгнiтними по- Цитологiчнi дослщження ви-лями (ЕМП) рaдiочacтотниx конаш на кicтковому мозку дiaпaзонiв [1, 2]. Вплив ЕМП стегнових кюток, забарвлених як бюлопчно активного фак- за Папенгеймом, згщно з тора на оргашзм людини мо- прийнятими у гематологи меже знижувати сталють гоме- тодиками, цитогенетичш — ТОМАШЕВСЬКА Л.А., остазу до iншиx чинникiв дов- способом I.A. Алова [6].
ОБУХАН К.1., кiлля. Актуальною ппешчною Результати та Ух обгово-
КРАВЧУН Т.е. проблемою е встановлення рення. Узагальнений aнaлiз
ДУ "1нститут ппени безпеки сполученоУ дм неiонi- даних мiкроcкопiчниx доот-
та медично1 екологil зуючого та юшзуючого випро- джень кicткового мозку вщоб-
iм. О.М. Марзеева мiнювaння, зокрема цезю- ражае рiзний cтупiнь радю-
АМН Укра|ни", 137, внесок якого у дозу вну- чутливост еритроУдних, лiм-
м. Ки|в трiшнього опромшення внас- фоУдних, гранулоцитарних,
лiдок ЧорнобильськоУ aвaрii е полiплоiдниx, ретикулярних,
УДК: 613.16+611.018.1 найвищим [3, 4]. бластових та шших типiв кш-
З метою обфунтування клi- тин. Змши нaйчутливiшиx з
тинних критерiiв небезпеки вщ них вибiрково нaведенi у
сумюноУ дii низьких рiвнiв ЕМП табл. 1 i на рис. 1-3.
i цезiю-137 виконано цитоло- Отримaнi дaнi cвiдчaть на-
пчш та цитогенетичнi доcлi- самперед про дозо-ефектив-
н, Екритерии дження кюткового мозку, реак- ну зaлежнicть кштинних реак-
КОIIрнкиппияния ц" якого мають важливе зна- цiй вiдноcно екcпозицiй i тер-
СОВМЕГ!ОГОДеИиЙвиЙ чення для дiaгноcтики донозо- мшу опромшення. Еритрощш
ИЗЛУ^НиЙМОБИЛШС^Й лопчних змiн в оргaнiзмi i вста- кл^ини виявились найменш
СВЯЗИ 1/1ЦЕ31/1Я-137 новлення межi адаптивних ре- чутливими. Реакци лейкоцитiв
ТомашевскаЯЛ А акцм та пошкодження. Струк- у багатьох випадках сягали
ОбУХаН К И Кривчун Т Е турно-функцюнальш змiни ге- доcтовiрноi рiзницi з контро-
Результ~£1ты цитоЛоГиЧеСких мопоетичних 1штин cигнaлiзу- лем, але рiдко виходили за
исследований позволили ють про порушення гомеоста- межу фiзiологiчноi норми.
уСТаНОВИТЬ особенности зу i розлад життево важливих Осо6ливо1 уваги заслуговують
и дозо-эффективную Функцм оргaнiзму [5]. цитоморфологiчнi та ктькюш
зависимость реагирования °б'екти i методи дослiд- змiни недифеPенцiйовaниx
костного мозга на совместное жень. Експеримент проведе- (ретикулярниx), бластових та
действие излучений мобиль- но на 5 групах молодих бтих iмунокомпетентниx клiтин i
ной радиосвязи и малыхдо3 безпородних щурiв у динaмiцi пролiферaтивнa aктивнicть. цезия-137. Количественные 4 мюяЦв cумicноl дil ЕМП та Пicля 1 мicяця вживання щу-сдвиги процессов цезю-137 i за мюяць пicля за- рами страви з рaдiоцезiем ци-реПродуКции кiнчення. Пщцослщш тварини томорфологiчнi змiни у баи дифференциации КЛетоК розподiлялиcь по 10 особин у гатьох ^тинних популяЦях отражают их адаптивный групi: 1 група — iнтaктний кон- бтьш вирaженi, нiж за сумюно! характер. Биомаркерами троль; 2 — щури, якi з кормом дм ЕМП та цезiю-137. Вмicт (Критериями оценки) влияния отримували цезiй-137 у дозах, бластових к^тин пiдвищуетьcя изучаемых факторов можно що не перевищували встано- майже у чотири рази, а мто-считать реакции бластовых влених ппешчних нормaтивiв тична активнють кaрiоцитiв — и недифференцированных (ДР-97); 3, 4 i 5 групи — щури, бiльше нiж у 4 рази, зростае клеток. опромшеш ЕМП (частота — кшькють iмунокомпетентниx i
__ретикулярних кпiтин (p<0,05),
© Томашевська Л.А., Обухан К.1., Кравчун Т.е. дещо посилюються деструк-
СТАТТЯ, 2009 тивнi змiни у кл^инах, найчасти
9 Environment & Health № 2 2009
ше — вакуолiзацiя цитоплазми. Виявленi ознаки порушень ми тозу, зокрема асиметрiя ядерного апарату, в ана- та телофа-зi становлять 0,4±0,24%о (у контролi — 0). В одному випад-ку зареестровано бластову кли тину з мiкроядром.
Протягом мiсяця опромшен-ня тварин, що вживали цезiй, кшькют змiни кiсткового моз-ку посилюються з пщвищен-ням експозицii. Реактивними
виявились макрофаги, ретику-лярнi та бластовi клiтини. По-рiвняння наслщюв дii ЕМП та цезiю-137 з штактним та юш-зованим контролем свщчить про менш суттевi зсуви у другому варiантi. Цитогенетичш порушення не перевищують 0,50±0,26%о.
^сля двох мiсяцiв вживання щурами цезю лейкоцитарнi реакцii е менш вираженими, шж за мiсячноi дii, що можна пояснити розвитком адаптив-них зрушень у системi кровi. Цитогенетичнi ефекти поси-лються: на 1000 клiтин, здат-них до репродукцп, виявлено 0,2%о склеювання хромосом у метафазi, 0,2%о мос^в в ана-фазi, 1%о мкроядер бласто-вих клiтин, вiдсутнiх в штакт-них тварин.
Ефекти сумiсноi дii ЕМП та цезю-137 з пiдвищенням експозици до 80 хв. i 120 хв. призводять до бтьш значних
змш клiтинностi кiсткового мозку, посилення вакуолiзацii i процесiв регенерацii за раху-нок мiтотичноi активностi, ак-тивiзацii iмунноi системи та пщвищення кiлькостi патоло-гiчних форм мтозу (в штактно-му контролi — 0, в юшзовано-му контролi — 0,5%о, пiсля ЕМП опромшення — 0,7%о).
Протягом 3-х мюя^в дii ЕМП та цезiю-137 реакцп кiсткового мозку посилюються, що особливо вщбиваеться на к^ти-нах з високим м^отичним по-тен^алом (бластовi, ретику-лярнi) i на мегакарюцитах. Експозицiя ЕМП 120 хв. приз-водить до нейтропенii, збть-шення кiлькостi макрофагiв, бластових i ретикулярних кли тин, посилення деструкци та мiтотичного подiлу вiдносно цезiевого контролю (р<0,05). Цитогенетичнi змiни станови-ли 0,4±0,24%о (мости, злипан-ня хромосом).
Таблиця 1
Цитолопчш реакцГГKicTKOBoro мозку у динамiцi дГГ ЕМП та Cs137
е
Експозищя в/м х хв. Ктькють мieлокарюцитiв у рiзнi строки опромiнення, %
30 60 90 120 Пiслядiя
Кттини строми
Контроль 0,26±0,04 0,34±0,06 0,30±0,04 0,22±0,04 0,18±0,04
Контроль+Cs137 0,58±0,10* 0,48±0,04 0,24±0,05 2,80±0,51* 0,46±0,02*
2000 0,34±0,04 0,44±0,05 0,56±0,05*+ 0,30±0,03+ 0,24±0,02+
4000 0,62±0,14* 0,58±0,07* 0,68±0,04*+ 0,48±0,04*+ 0,22±0,04
6000 0,62±0,08* 2,34±0,67*+ 0,72±0,04*+ 0,32±0,04+ 0,40±0,05*
Бластовi кл^ини
Контроль 1,16±0,09 1,78±0,41 1,84±0,35 1,60±0,19 1,40±0,19
Контроль+Cs137 4,60±0,30 2,42±0,40 1,76±0,34 3,50±0,22* 2,1±0,24
2000 3,40±0,40*+ 2,74±0,22 2,80±0,20+ 2,86±0,25* 1,70±0,12
4000 3,52±0,31*+ 3,80±0,68* 2,90±0,10*+ 3,0±0,31* 1,70±0,20
6000 3,64±0,24* 4,40±0,51*+ 3,88±0,34*+ 3,20±0,37* 3,00±0,43*
Деструктурован клiтини
Контроль 0,28±0,04 0,52±0,04 0,46±0,05 0,26±0,02 0,24±0,05
Контроль+Cs137 0,50±0,07* 0,68±0,04* 0,36±0,05 1,20±0,14* 0,36±0,02
2000 0,42±0,04* 0,56±0,04 0,64±0,04+ 2,12±0,71* 0,32±0,04
4000 0,55±0,04* 0,58±0,04 0,80±0,03*+ 0,48±0,04*+ 0,54±0,08*
6000 0,50±0,12 1,06±0,09*+ 0,72±0,04*+ 5,80±1,16*+ 1,72±0,42*+
Мтотичний iндекс (%о)
Контроль 0,8±0,40 0 1,0±0,45 1,4±0,87 0,80±0,37*
Контроль+Cs137 3,4±0,51* 2,60±0,51* 0,40±0,24 4,20±0,20* 1,60±0,40
2000 1,4±0,40 1,20±0,20+ 1,20±0,20+ 2,40±1,17 0,60±0,24
4000 2,4±0,63 1,80±0,37* 1,40±0,24+ 4,20±0,58* 0,80±0,37
6000 2,0±0,71 5,20±1,56* 2,40±0,24+ 1,60±0,40+ 3,4±0,24*+
е
Примтка: * — р<0,05 вдносно контролю; + — р<0,05 вдносно контролю Cs137.
№ 2 2009 Environment & Health 10
Внаслiдок чотиримiсячноi сумюно! дii ЕМП (по 40 хв.) та цезю-137 дocтoвiрнo збУпьшу-еться BMicT макрoфагiв, бла-стових i ретикулярних кштин та лiпoфагiв (p<0,05). Чисель-HicTb лiмфoцитiв вiднocнo це-3ieBoro контролю знижуеться (p<0,05). Для кюткового мозку щyрiв, oпрoмiнених ЕМП з експози^ею 80 хв. i 120 хв. характеры бУпьш виражен зру-шення вiднocнo iнтактнoгo контролю, шж по вiднoшенню до юшзованого контролю, що стосуеться реакцiй гранулоци-тiв, макрoфагiв, бластових кш-тин, мегакарюци^в, лiмфoци-тiв. Вмicт лтофапв за експо-зицii 120 хв. сягае 5,8±1,6% (майже 50% нейтроф^в). У мiелoiднiй тканинi "цезiевoгo" контролю 1х кiлькicть стано-вить 1,2±0,14%, в штактному кoнтрoлi лiпoфаги трапляють-ся дуже рiдкo.
За мicяць пicля закшчення oпрoмiнення i надходження в оргашзм радioцезiю е харак-терним переважне вщновлен-ня клiтиннocтi кicткoвoгo моз-
CELL CRITERIA OF ESTIMATION INFLUENCING FOR THE EXPOSURE OF MOBILE COMMUNICATION AND CS137 RADIATION Tomashevska L.A., Obukhan K.I., Kravchun T.Ye.
The results of cytological studies allowed to determine the peculiarities and dose-effect dependency of the reaction of bone marrow on the joint exposure of the mobile communication and small doses of Cs137. The quantitative displacement of the cell reproduction and differentiation processes reflect their adaptive character. The reactions of the blast and undifferentiated cells may be considered the biomarkers (criteria of the assessment) of the effect of studied factors.
тикулярних кштин топя 1 ми сяця опромшення перевищу-вапа рiвень контролю, на 2-му i 3-му мюяцях зрушення мапи лшмну залежнють вщ експо-зицп. Динамка реакцш мак-рофапв вщображае майже ли шйний характер пщвищення Ух чисепьностi (i, очевидно, функцп) у першi три мiсяцi опромшення, зниження по-казника спостерiгаeться у вщ-новлювальний перiод.
Про адаптацмно-компенса-торний характер цитопогiчних змiн свщчать данi про пщви-щення вмюту бластових кш-
Динамiка кiлькiсних змш бластових клiтин
Рисунок 1
%
5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0
™Контроль ■ Контроль+цезй
□ 40 хв.
□ 80 хв.
□ 120 хв.
1
2
3
5
Мюящ
тин, що залежить i вiд експо-зицii (майже лшмне збтьшен-ня), i вiд термЫу опромiнення. У вiдновпювапьний перiод спостер^аеться тенденцiя до нормапiзацii (рис. 1).
Фазнють адаптацiйних та компенсаторних процеЫв характерна i для пролiфератив-ноУ активностi молодих кпiтин. ^сля 1-3 мiсяцiв дii ЕМП та цезю-137 збiпьшення м^о-тичного шдексу мае майже ли нiйний характер. На 4-му мюя-цi опромшення у зв'язку з ш-дивщуальними особливостя-ми реагування щурiв лшмна запежнiсть реакцiй вiд експо-зицп не проявляеться (рис. 2).
Слщ вiдзначити наявнiсть деякоУ аналогii у направленост реакцiй на сумiсну дю ЕМП та цезiю з боку еозинофтьних гранулоцитiв i ретикулярних кштин, для яких у першi 3 мюя-цi виявлена майже лшмна за-лежнiсть вiд експозицii. Динамка Ух змЫ свiдчить про активи зацiю захисних функцiй орга-нiзму у першi три мюящ опро-мiнення (меншою мiрою — за максимальних експозицм). Кiлькiснi змЫи мегакарiоцитiв (рис. 3) також вщображають наявнiсть коливань показника залежно вщ експозицii ЕМП.
ку. Вiднoвлювальнi процеси найменшою мiрoю виявленi за експозицп ЕМП 120 хв.: у кют-ковому мозку пiдвищена кУпь-кють бластових клiтин та мто-тичного Ыдексу, що вщобра-жае наявнють iнтенcивних компенсаторно-регенератор-них прoцеciв.
Динамка ктьюсних змiн рiзних пoказникiв, яка частко-во вiдoбражена на рис. 1-3, пщтверджуе наявнicть адап-тацмних зрушень у вiдпoвiдь на сумюну дiю ЕМП та цезю 137 (з боку бластових кштин, полтло'Удних i кштин, здатних до репродукци). Ктькють ре-
11 Environment & Health № 2 2009
Рисунок 2
Динамка ктьюсних 3MiH м^отичного iндексу
1
Контроль ■ Кoнтрoль+цезiй 40 хв. 80 хв. а 120 хв.
Мicяцi
4
2
3
4
5
Мiнiмальнi розбiжностi з контролем виявленi на етапi 1-ми сячного опромiнення, пiсля 2-го мюяця рiзниця поступово збiльшуeться, а надалi — зни-жуеться. За мюяць пiсля закш-чення дослщу настае повна нормалiзацiя вмiсту мегакарю-цитiв. Виявлена фазнiсть свщ-чить про можливу активiзацiю адаптацiйних реакцм у проце-сах диференцiацii та дозрiван-ня полiплоiдних клiтин.
Виявлеш цитоморфологiчнi змiни кiсткового мозку вщ-дзеркалюють високу чутли-вiсть кл^ин до сумiсноi дii ЕМП та цезю у малих дозах. Реакцп окремих клiтинних по-пуляцiй е бюлопчними маркерами опромiнення. Якщо най-вищу радiочутливiсть клiтин виразити найбтьшою ктью-стю статистично достовiрних розбiжностей з контролем у динамщ та пiсля опромшен-ня, то дослщжеш показники можна розташувати у такому порядку: ретикулярнi та ва-куолiзованi клiтини, макрофаги i бластовi клiтини, еозино-фтьш гранулоцити, м^отич-ний шдекс, лiмфоцити, мега-карiоцити i нейтрофiли, ери-
троlднi клiтини, плазмоцити.
Порiвняння ефек^в сумiсноi дii ЕМП та цезю з штактним та цезiевим контролем свщчить, що найбiльше розбiжностей виявляеться вщносно штакт-ного контролю. "Чистий" так би мовити ефект ЕМП дещо знижуеться на фонi "пе-рехресноi" дii цезю. Ця зако-номiрнiсть найбiльш характерна для змш кiлькостi еритрощ-них кштин, деструктурованих та клiтин строми. В шших ви-падках всi показники, за ви-ключенням еозинофiльних гранулоци^в, е бiльш лабть-ними при порiвняннi наслiдкiв сумiсноi дii ЕМП саме з дани-ми штактного контролю.
Оцшюючи виявленi ефекти сполучено! дii ЕМП та цезю-137 загалом, слщ вiдзначити )хню залежнють вiд експозицii та термiну опромшення. Про-тягом першого мiсяця найре-активнiшими е iмунокомпе-тентнi кл™ни, наприкiнцi другого — мтотичний iндекс, ре-тикулярнi, бластовi та еритро-iднi клiтини, пiсля трьох мюяцв — клiтини строми, макрофаги, бластовi клiтини, пiдвищуеться вмiст лтофапв, що е характер-ним i для чотиримiсячного опромiнення, коли збтьшуеть-ся також вмiст нейтрофiлiв та лiмфоцитiв, якi вiдiграють ва-жливу роль у регенеративних процесах. Виявлеш ефекти свщчать про глибокi змши про-цесiв репродукцii, диференци аци та дозрiвання гемопоетич-них кл™н. Цитогенетичнi по-рушення виявилися незначни-ми. Кiлькiснi порушення у рiз-них клiтинних популяЦях зде-бiльшого вказують на адаптив-
Динамiка кiлькiсних 3MiH мегакарiоцитiв
Рисунок 3
нии характер реакцм системи кров1. У пер1од пюлядп протя-гом 1 м1сяця в1дбувалося вщ-новлення окремих показник1в гемопоезу. Бюлопчними маркерами (критер1ями оц1нки) су-мюно)' дп досл1джених р1вн1в ЕМП (192 МГц) та цезю-137 слщ вважати реакцп бластових i ретикулярних кл1тин.
Висновки
1. Цитоморфолопчш змши кiсткового мозку вщдзеркалю-ють високу чутливють рiзних типiв клiтин до сумюно)' дii ЕМП та цезю-137. Реакцii бластових та ретикулярних кштин можна вважати бiомаркерами опромшення.
2. Встановленi змiни проце-ав репродукци, диференцiацii та дозрiвання гемопоетичних н^тин та iх залежнiсть вщ ек-спозицii ЕМП i термшу опроми нення. Кiлькiснi змiни ^тин-них популяцiИ здебiльшого вказують на |'хшй адаптивниИ характер, а за мюяць тсля за-кiнчення термшу дм факторiв
— на вщновлення окремих по-казникiв
Л1ТЕРАТУРА
1. Думанський Ю.Д., Сердюк А.М., Селезньов Б.Ю. Електромагштне забруднення навколишнього середовища
— сучасна гiгieнiчна проблема (пщсумки та перспективи дослiджень) // Ппена насел. мiсць: Зб. наук. пр. — К., 2003.
— Вип. 41. — С. 189-195.
2. Думанський В.Ю. Сттьни-ковий мобтьний зв'язок як джерело електромагштного забруднення навколишнього середовища // Пг. насел. мюць: Зб. наук. пр. — К., 2003.
— Вип. 42. — С. 180-188.
3. Подковкин В.Г., Слободя-нюк И.Л., Углова М.В. Влияние электромагнитных полей окружающей среды на системы гомеостаза. — Самара, 2000. — 108 с.
4. Перевознков О.М., Яковлева Г.М., Василенко В.В. Закономiрностi формування доз внутршнього опромшення д^ей — мешканцв радiацiйно забруднених внаслщок авари на ЧАЕС територм // Гiг. насел. мiсць: Зб. наук. пр. — К., 2003.
— Вип. 41. — С. 263-269.
5. Гомеостаз / Под ред. Гори-зонтова П.Д. — М.: Медицина, 1981. — 464 с.
6. Алов И.А. Цитофизиоло-гия и патология митоза. — М.: Медицина, 1972. — 264 с.
№ 2 2009 Environment & Health 12
