CC BY
10
финансирования, как видно из опыта Абхазской АССР, во многом себя оправдывает. При этом обеспечивается качественное рассмотрение и утверждение смет и штатных расписаний учреждений и своевременное их финанси-^ рование, достигнута широкая маневренность в использовании кадров, материальных и финансовых ресурсов. Появилась возможность централизованного приобретения и распределения оборудования, инвентаря, бактериальных препаратов и дезинфекционных средств.
Большое значение приобретают и централизация конкретных сфер деятельности надзора, создание мощных лабораторных комплексов, оснащенных новой лабораторной и инструментальной техникой, позволяющей проводить серийные исследования с максимальным использованием оборудования и минимальными затратами труда и средств. Первые шаги в этой области уже делаются санэпидстанциями Воронежа, Риги, Душанбе, Кишинева, Ростова-на-Дону и других городов. Особого внимания заслуживает научная разработка вопросов улучшения информации. 4 Шире следует внедрять научную организацию труда во всех звеньях
службы. В целях создания наиболее эффективных форм организации комплексных и профильных направлений санитарно-эпидемиологического дела должен широко проводиться обмен передовым опытом работы.
Поступила 28/У 1971 г.
УДК 613.632-07:675.24/*25
ОБ ИЗУЧЕНИИ МУТАГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ
Г. К■ Исакова, канд. мед. наук Б. Я- Экштат, проф. Ю. Я■ Керкис
Новосибирский научно-исследовательский санитарный институт, лаборатория радиацион-■А ной генетики Института цитологии и генетики Сибирского отделения АН СССР
В современной токсикологии и гигиене в связи с бурным развитием химической промышленности и широким применением химических веществ в сельском хозяйстве и в быту человека большое значение приобретают ближайшие и отдаленные последствия влияния этих веществ на живые организмы. Особенно важным является изучение возможных мутагенных^свойств химических веществ, загрязняющих среду обитания человека. Поэтому неотложной задачей генетиков, токсикологов и гигиенистов является выяснение закономерностей действия химических мутагенов и определение степени генетического риска при контакте человека с химическими веществами в процессе их производства или использования. Необходимость таких исследований неоднократно подчеркивалась как советскими, так и зарубеж-А ными учеными (Н. В. Лазарев; В. П. Эфроимсон; И. А. Рапопорт; И. В. Саноцкий и соавт.; Fahmy; Vogel и соавт.; Epstein и соавт.).
Объектом изучения мутагенного действия различных веществ в целях их гигиенического нормирования должны служить млекопитающие или клетки человека в тканевых культурах: вещества, оказывавшиеся не мутагенами при испытании их на дрозофиле, микроорганизмах или растениях, могут быть опасными в генетическом отношении для человека, а иногда и наоборот. В рекомендациях ВОЗ национальным службам здравоохранения говорится: «Нельзя избежать постановки эксперимента на млекопитающих для оценки действия подозреваемого вещества, а окончательное суждение должно быть вынесено — во всех случаях, когда это технически выполнимо — с помощью статистического исследования, объектом которого является человек»
1 ВОЗ, технический доклад № 282, 1965.
Особую опасность представляют случаи, когда генетическому риску подвергаются большие контингента людей: рабочие химической и других отраслей промышленности, занятые производством или применением веществ, обладающих мутагенными свойствами, а также население тех районов, где может происходить загрязнение внешней среды промышленными отходами и пестицидами.
Нами исследовалась мутагенная эффективность 3 веществ, нормируемых в атмосферном воздухе и воздухе рабочих помещений: диметиламина — (СН3)2МН2(ДМА), триэтиламина — (С2Н6)3ЫН2(ТЭА) и этиленхлоргид-рина — С2Н4ОНС1 (ЭТХГ).
/г б в
/5 90
Время (6 суwho х)
W Ш2
Рис. 1. Частота анеуплоид-ных клеток в костном мозге крыс в течение хронической затравки диыетиламином.
/ — ансуплоидные клегкн: 2— гиперплоидныс клетки; А — контроль; Б — концентрация диметиламина 0.05 мг/мг; В — концентрация диметиламина 1 мг/м'.
Рис. 2. Частота анеуплонд-ных клеток в костном мозге крыс в течение хронической ингаляционной затравки триэтиламином.
/ — ансуплоидные клетка; 2— гиперплондные клетки; А — контроль: Б — концентрация триэтиламина 1 мг/м'\ В — концентрация триэтиламина
10 мг/м'.
ДМА и ТЭА — вещества, обладающие преимущественным влиянием на центральную нервную систему, ЭТХГ — гепатотропный яд. Мы испытывали действующие и пороговые концентрации этих веществ по их общетоксическому действию.
При исследовании ДМА и ТЭА подопытными животными служили самцы крысы линии Вистар весом 150—200 г. Животных подвергали хронической ингаляционной затравке в 100-литровых камерах, где в течение 3 месяцев круглосуточно создавали определенные концентрации паров исследуемого вещества. Исследовали влияние концентраций ДМА 0,5 мг/м? (пороговая) и 1 мг/м3 (действующая) и ТЭА 1 мг/м3 (пороговая) и 10 мг/м3 (действующая).
В качестве критерия мутагенного действия использовали частоту структурных нарушений хромосом и анеуплондии, регистрируемых в метафазах клеток костного мозга. Контролем являлась частота таких же нарушений в костном мозге интактных крыс того же возраста и пола, что и подопытных, и находившихся в одинаковых с ними условиях содержания.
Препараты для цитологического исследования готовили по методу Ford и Woolam. Хромосомные нарушения учитывали у крыс, подвергавшихся затравке ДМА в течение 15 и 90 суток, и у крыс, подвергавшихся воздействию ТЭА в течение 30 и 90 суток. Мета-фазные пластинки анализировали с помощью микроскопа NfpK (Цейсс — Иена) при увеличении окуляра 15Х и объектива 90Х. В каждой пластинке учитывали число хромосом, а также число и тип хромосомных аберраций. У каждого подопытного и контрольного животного анализировали 50—100 метафаз с хорошим разбросом и окраской хромосом. На каждую точку фиксации было взято от 3 до 8 животных. Для исключения субъективных оценок весь анализ проводили на зашифрованных препаратах. Результаты, полученные в опытах с ДМА, ТЭА и ЭТХГ, обрабатывали статистически с помощью критерия Стьюдента.
ВремяП! сутках)
Было установлено, что в опыте с затравкой ДМА частота клеток со структурными нарушениями хромосом варьировала в пределах контрольной частоты (0—2%) и не зависела ни от продолжительности затравки, ни от концентрации вещества. При анализе числа хромосом в тех же клетках оказалось, что частота анеуплоидных клеток у подопытных животных при обеих коцентрациях ДМА и в разные сроки после начала затравки несколько выше, чем у контрольных. Статистически достоверные различия по сравнению с контролем (Р<;0,001) обнаружены при обеих концентрациях ДМА лишь после 3-месячной затравки (рис. 1). Частота анеуплоидных клеток в костном мозге после 90-суточной затравки оказалась почти в 2 раза выше, чем после 15-суточной. Достоверное увеличение частоты анеуплои-дии при обеих концентрациях ДМА и различных продолжительностях затравки происходило за счет как гипоплоидных, так и гиперплоидных клеток.
Рис. 3. Анафазы с отстающими хромосомами в костном мозге крыс, затравленных этиленхлоргидрином.
Микрофотография окраска ацетокармином. ув 15/90.
^ При затравке крыс ТЭА частота клеток со структурными нарушениями
хромосом ни в одном варианте опыта не превышала контрольной (2%), однако частота анеуплоидных клеток при концентрации вещества 1 мг/м3 через 30 суток после начала затравки достоверно превышала частоту анеуп-лоидии в контроле (Р<0,01). Представление об этом дает рис. 2. При этом частота гиперплоидных клеток находилась в пределах контрольной, у всех опытных групп животных, за исключением крыс, подвергавшихся хроническому воздействию ТЭА в концентрации 1 мг/м3 в течение 30 суток (Р<0,01).
При затравке как ДМА, так ТЭА снижения митотической активности в костном мозге в исследуемые сроки не наблюдалось.
Опыт с ЭТХГ проводился на беспородных белых крысах весом 150— 200 г. Испытанные концентрации этого соединения составляли 1 мг/м3 ♦ (пороговая) и 10 мг/м3 (действующая).
Хроническая ингаляционная затравка длилась 4 месяца (за исключением воскресных дней) по 4 часа в сутки. Цитогенетический анализ проводили на давленых препаратах костного мозга из бедренных костей. Костный мозг фиксировали в смеси этилового спирта с ледяной уксусной кислотой (3:1) в течение 2—3 часов с последующим хранением в 70 спирте. Препараты окрашивали уксуснокислым кармином. Критерием мутагенной активности являлась частота хромосомных аберраций, регистрируемых на стадии поздней анафазы и ранней телофазы митоза. Учитывали мосты, фрагменты и отстающие хромосомы (рис. 3). Материал фиксировали через 1, 15, 60 и 120 суток после начала затравки, а также через 15 суток после прекращения затравки.
Результаты опыта с ЭТХГ показывают, что это вещество в обеих изученных концентрациях достоверно увеличивает (Р = 0,001) частоту появления клеток со структурными нарушениями хромосом и вызывает их отставание в митозах, чего не наблюдается в клетках костного мозга конт-ф рольных крыс. Большинство перестроек, индуцируемых ЭТХГ, является аберрациями хроматидного типа (хроматидные мосты с фрагментами и без
фрагментов и одиночные и множественные фрагменты). Двойные фрагменты наблюдались редко, а хромосомные (крестообразные) мосты вообще не встречались. Следует отметить также, что в процессе 4-месячной затравки наблюдалась одинаковая для обеих групп подопытных животных закономерность
в динамике частоты появления клеток с хромосомными нарушениями и отстающими хромосомами: резкое увеличение в течение первых 2 месяцев и снижение в течение последующих 2 месяцев на фоне продолжающейся затравки. Через 2 недели после прекращения затравки происходило дальнейшее снижение уровня клеток с хромосомными нарушениями (рис. 4) и клеток с отстающими хромосомами (см. таблицу). При затравке ЭТХГ митоти-ческая активность костного мозга была подавлена по сравнению с контролем на протяжении всего периода затравки. После прекращения затравки она не отличалась от митотической активности клеток контрольных крыс.
Исследование частоты хромосомных нарушений в клетках костного мозга крыс, подвергавшихся хронической ингаляционной затравке ДМА и ТЭА, показывает, что эти вещества в изученных концентрациях не вызы-
Частота ана-телофаз с отстающими хромосомами в костном мозге крыс в процессе хронической инга ляционной затравки этиленхлоргидрином
а г Общее количество ана-телофаз с отстаю-
к Количество щими хромосомами
Продолжительность X к Нп» = Н * проанализи-
затравки (в сутках) рованных к
2§ 8в2 клеток абс.
¡Г ш М±т Р
1 4 к 600 0 0
3 1,0 450 1 0,2±0,02 Недостоверно
7 10,0 1 050 29 2,8±0,1 0.01 <0,001
15 4 к 600 0 0 <0,001
8 1,0 1 170 69 5,9±0,1 <0,001
7 10,0 1 040 76 7,3±0,1
60 4 к 830 0 0
6 1,0 1 090 74 6,8±0,1 <0,001
6 10,0 822 40 4,9±0,1 <0,001
120 4 к 700 0 0
8 1,0 1 120 39 3,5±0,1 <0,001
6 10,0 730 28 3,9±0,1 <0,001
Восстановитель- 7 к 1 370 0 0
ный период 4 1,0 1 030 12 1,2+0,1 0,001 <0,01
5 10,0 1 290 15 1,2±0,05 0,001 <0,01
вают цитологически обнаружимых нарушений хромосом. Иное наблюдается при анализе частоты анеуплоидных клеток. Достоверное увеличение частоты этих клеток по сравнению с контролем в процессе затравки ДМА в обеих изученных концентрациях и ТЭА в меньшей концентрации, а также отставания хромосом в митозах костного мозга при затравке крыс ЭТХГ свиде-
120 В осетс но -
Время (6 сутках) Витальный
Х7Л1 Щ&3
период
Рис. 4. Частота клеток с хромосомными нарушениями в костном мозге крыс в течение затравки этиленхлоргидрином.
/ — контроль; 2 — концентрация этилеихлоргидрина 1 мг/м*; 3 — коицентрация.этиленхлоргидрина 10 мг/м'.
тельствует о том, что все 3 изученных соединения способны нарушать нормальный механизм деления клеток. Причиной возникновения нарушений могут быть такие аномалии в процессе митоза, как нерасхождение хромосом (Н. П. Бочков и Н. В. Глотов) и блокада клеточного веретена, при которой хромосомы теряют ориентацию и могут либо утеряться, либо подвергаться лизису под воздействием ферментативного лизирующего механизма цитоплазмы (Б. Н. Сидоров и Н. Н. Соколов).
Увеличение частоты анеуплоидных клеток в процессе длительной затравки можно объяснить продолжающимся поступлением мутагена и сохранением их мутагенной активности в клетке в\течение длительного периода, а также способностью части таких клеток размножаться. Увеличение частоты клеток с хромосомными нарушениями в процессе хронической затравки ЭТХГ, вероятнее всего, объясняется воздействием мутагена на ряд клеточных поколений в процессе размножения костного мозга и отчасти размножением некоторых типов аберрантных клеток в течение нескольких клеточных генераций, а также способностью мутагена создавать нестабильные состояния хромосом, что впоследствии может приводить к прогрессивному нарастающему появлению новых аберраций (Н. П. Дубинин и Е. Г. Сапрыкина). Однако наблюдавшееся нами после 2 месяцев затравки резкое снижение частоты клеток с хромосомными аберрациями и с отстающими хромосомами на фоне продолжающегося воздействия мутагена может свидетельствовать о возникновении какого-то антимутагенного защитного механизма, работающего на клеточном или организменном уровне. Вместе с тем возникновение и сохранение хромосомных мутаций в условиях длительного воздействия дает все основания говорить о мутагенной опасности ДМА, ПЭА и ЭТХГ для человека. При этом следует иметь в виду, что мутировать могут как соматические, так и генеративные клетки, что создает генетическую опасность для последующих поколений, особенно если учитывать возможность возникновения не только хромосомных, но и точковых (генных) мутаций, не регистрируемых данными методами анализа.
Все это необходимо учитывать при гигиеническом нормировании содержания рассматриваемых веществ в воздухе.
ЛИТЕРАТУРА
Дубинин Н. П., Сапрыкина Е. Г. Докл. АН СССР, 1964, т. 158, № 4, с. 956.— Лазарев Н. В. В кн.: Промышленная токсикология и клиника профессиональных заболеваний химической этиологии. М., 1962, с. 7. — Рапопорт И. А. В кн.: Фармакология. Токсикология, 1964. М., 1966, с. 44. — С а и о ц к и й И. В., А в х и -м е и к о М. М., Иванов Н. Г. и др. В кц.: Общие вопросы промышленной токсикологии. М., 1967, с. 65.—Сидоров Б. Н., Соколов Н. Н. Бюлл. Московск. о-ва испытателей природы. Отдел биол., 1963, в. 5, с. 78. — Эфроимсон В. П. Введение в медицинскую генетику. М., 1964. — Epstein S. S., Shafner Н., Nature, 1968, v. 219, p. 385. - Fahmy О. G., F a h ш у M. I., Proc. roy. Soc. Med., 1964, v. 57. p. 646.— Ford C. E„ W о о 1 a m D. H., Stain Technol., 1963, v. 38. p. 271. —Vo-g e 1 F., Rohrboen G., Schleiermascher E., Dtsch. med. Wschr., 1967, Bd 92, S. 2249.
Поступила 30/111 1970 r.
THE STUDY OF THE MUTAGENIC ACTION OF CHEMICAL SUBSTANCES IN SUBSTANTIATION OF HYGIENIC STANDARDS
G. K- Isakova, B. Ya. Yakshtat, Yu. Ya. Kerkis
The authors studied the action of dimethylamine (0.05 and I mg/m3), triethylamine (I and 10 mg/m3) and ethylenchlorhydrine (1 and 10 mg/m3) on the chromosome apparatus of the bone marrow cells of rats. The first two compounds were found to increase the incidence of aneupioid cells from 2 per cent in the control up to 18—24 per cent in the test and to produce structural changes in chromosomes. In the action of ethylchloridrine there was a greater number of cells with structural changes of chromosomes and delayed mitosis. In hygienic standardization of the above-mentioned chemical substances in the environment their mutagenic action should be taken into account.
