CC BY
18
внедрение в практику здравоохранения эффективных в целевом отношении, гигиенически и экологически безопасных дезинфекционных средств, устройств и методов профилактики инфекционных и некоторых неинфекционных болезней. В частности, дезинфекто-логические технологии включают основные способы профилактики хирургической инфекции (асептика и антисептика), других внутрибольничных инфекций. Они играют решающую роль в борьбе с распространением вакцинологически неуправляемых инфекций и являются также важными сопутствующими мероприятиями при проведении иммунологической профилактики инфекционных болезней не только в ЛПУ, но и в коммунальном хозяйстве, пищевой промышленности, в детских учреждениях, на транспорте и т.д. Есть все основания считать, что дезин-фектологический опыт борьбы с биологическими патогенами в окружающей среде свидетельствует о перспективности использования деноксологиче-ских принципов и подходов в гигиенической профилактике и борьбе с заболеваниями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сердюк А.М., Корзун В.И., Калинкин М.Н., Давыдов Б.Н., Кириленко Н.П., Жмакин И.А. Укрепление и сохранение здоровья человека — общее дело ученых разных стран // Довюл-ля та здоров'я. — 2010. — № 1 (52). — С. 3-8.
2. Сердюк А.М., Полька Н.С., Коблянская А.В. Оценка профилактической направленности научно-исследовательских работ, которые выполняются в рамках межотраслевой комплексной программы "Здоровье нации" // Довюлля та здоров'я. — 2011. — № 2 (57). — С. 9-15.
3. Шандала М.Г Дезинфекто-логия как предтеча будущей деноксологии // Гигиена и санитария. — 2005. — № 5. — С. 8-13.
4. Шандала М.Г. Актуальные вопросы общей дезинфекто-логии. Избранные лекции. — М.: Медицина, 2009. — 112 с.
5. Санитарно-противоэпиде-мическое обеспечении населения в чрезвычайных ситуациях: Руководство. — М.: ЗАО "МП Гигиена", 2006. — 550 с.
Надiйшла до редакцИ 22.11.2011.
PECULIARITIES OF GENOTOXIC EFFECT AND IMMUNE SYSTEM REACTIONS APPEARING IN ORGANISM DURING INFLUENCE OF BENZ(A)PYRENE UNDER EXPERIMENTAL CONDITIONS
Chernichenko I.A., Balenko N.V., Ostash O.M., Vinarska E.I., Grigorenko L.Ye., Lukyanchuk S.V.
ОСОБЛИВОСТ1ГЕНОТОКСИЧНОГО ЕФЕКТУ ТА РЕАКЦ1Й
1МУННО1 СИСТЕМИ ОРГАН1ЗМУ ЗА ВПЛИВУ БЕНЗ(А)П1РЕНУ В ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ УМОВАХ
ри виршенш питань ппешчноТ профшактики злояюсних зах-ворювань, з яких вщ 70% до 90%, за оцшкою Мiжнародного агентства з вивчення раку та Bi-домих фахiвцiв [1-3], спричи-неш дiею зовшшшх факторiв, у т.ч. забруднення навколишньо-го середовища хiмiчними спо-луками, першорядне значення мае своечасне виявлення кан-церогенних аген^в та впрова-дження заходiв з попереджен-ня Тхнього шюдливого впливу на здоров'я населення.
Розв'язання цих питань ускладнюеться, з одного боку, численнютю хiмiчних сполук (понад 100 тис., за даними На-цiональноï токсикологiчноï програми США), з якими сти-каеться населення за умов ви-робництва, побуту та довюлля, а з шшого — вщсутнютю при-скорених простих, доступних i водночас шформативних та економiчних бiометодiв, при-датних для шдикацп канцеро-генiв i ппешчноТ оцЫки небез-пеки Т'хшх доз.
Особливу актуальнiсть цiеï проблеми шюструе та обста-вина, що з усiх хiмiчних сполук, що використовуються у рiзних сферах життедiяльностi людей, нинi дослiджено лише
ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ ГЕНОТОКСИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА И РЕАКЦИЙ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА ПОД ВЛИЯНИЕМ КАНЦЕРОГЕНА Черниченко И.А., Баленко Н.В., Осташ О.М., Винарская Е.И., Григоренко Л.Е., Лукьянчук С.В. Целью работы было экспериментальное определение принципиальной возможности использования ранних показателей генотоксического эффекта и иммунологических изменений в организме при действии канцерогена как критериев для оценки канцерогенности химических соединений.
Представлены данные сравнительного анализа динамики изменений генотоксического эффекта за частотой микроядер, иммунологических реакций и морфологических изменений кожи при накожном применении разных доз бенз(а)пирена (0,21 мкг; 2,1 мкг; 10,5 мкг) белым беспородным мышам в хроническом опыте.
© Черниченко 1.О., Баленко Н.В., Осташ О.М., Винарська О.1., ГригоренкоЛ.6., Лук'янчукС.В. СТАТТЯ, 2012.
ЧЕРНИЧЕНКО 1.О., БАЛЕНКО Н.В., ОСТАШ О.М., ВИНАРСЬКА О.1.,
григоренко л.е.,
ЛУК'ЯНЧУК С.В.
ДУ "1нститут ппени та медичноТ екологи iм. О.М. Марзеева НАМН УкраТни", м. КиТв
УДК 576.385.5:57.083.3
близько 3000. Для майже 1000 з них доказано канцероген-HicTb для експериментальних тварин чи людей, тшьки для 17 розроблено ппешчш нормати-ви з урахуванням канцерогенно! небезпеки. Причому при-пускаеться, що загалом серед наявних та нових синтезованих хiмiчних сполук 5-10% склада-ють канцерогеннi i сттьки ж — мутагеннi [4].
Численнi розробленi на сьо-годш короткостроковi методи Грунтуються на визначенш окремих параметрiв, що вщ-повщають рiзним стадiям канцерогенезу, найчаслше — раннiм стадiям ( ДНК — аддук-ти, розриви ДНК, мутацп, про-лiферацiя i апоптоз, кштинна трансформацiя тощо). Це зни-жуе Тхню прогностичну цш-нють i створюе необхiднiсть використання комплексу ("батарей") експериментальних моделей рiзного таксономiч-ного рiвня in vivo та in vitro. Та-кий пщхщ сприяе скороченню витрат часу на дослщження, проте розширюе Тх обсяги за умов збiльшення матерiаль-них витрат. Тому роботи, що виконуються у цьому напрям-ку, залишаються досить акту-альними.
Одним з перспективних пщ-ходiв, на нашу думку, може бути пошук комплексу взаемо-пов'язаних показникiв змЫ, якi вiдбуваються в органiзмi на раншх стадiях впливу канцеро-геыв ще до появи пухлин, i, вщ-повiдно до сучасних уявлень про канцерогенез, пов'язаш з мехашзмами реалiзацiТ канцерогенного ефекту. З урахуванням зазначеного були виконаш ц дослiдження, мета яких полягае в експериментально-му визначеннi принципово! можливостi використання ран-нiх показниюв генотоксичного ефекту та iмунологiчних змЫ в органiзмi за дiТ канцерогена як критерив для оцiнки канцеро-генних властивостей хiмiчних сполук.
Теоретичною передумовою такого напрямку дослiджень е сучасш погляди на канцерогенез, згщно з якими мутацiТ як обов'язковий елемент шщацп та наявнiсть iмуносупресi! значною мiрою визначають ви-никнення канцерогенного ефекту за впливу генотоксич-них канцерогешв [5-10].
Матерiал та методи дослщження. Для виршення по-
ФУНДАМЕНТАЛЬН! ДОСЛ1ДЖЕННЯ =
ставлено! мети нами обрано експериментальну модель раку шюри, яка забезпечуе вiзу-альне спостереження за роз-витком передпухлинних змiн та пухлин i характеризуеться вщ-носно швидкими темпами !х розвитку, що скорочуе трива-лiсть дослiджень.
Як модельний канцероген-генотоксикант взято бенз(а)т-рен (БП) — вщомий представ-ник та шдикатор забруднення навколишнього середовища хи мiчними канцерогенами групи полщиктчних ароматичних ву-глеводiв (ПАВ). БП вважаеться канцерогеном переважно мю-цево! дií i пiд час нашюрного впливу iндукуе насамперед пу-хлини шкiри.
Експеримент проведено на мишах — найбiльш чутливому видi тварин до iндукцií раку шкiри. У дослд використано 160 бiлих безпородних мишей з масою тiла 15-20 г, придбаних у розплiднику "Фенкс", м. Ки!в.
Тварин було розподтено по-рiвну на 5 груп. БП застосову-вали у виглядi ацетонового розчину, що наносили 3-м трупам тварин за допомогою т-петки-дозатора (об'ем 0,02 мл) на попередньо вистрижену ди лянку шкiри мiжлопатковоí ча-стини спини. Разовi дози БП становили 0,21 мкг; 2,1 мкг; 10,5 мкг Двi групи мишей були контрольними: мишам одше! групи в аналопчному об'емi наносили аплiкацií розчинника (ацетон). Друпй групi (iнтакт-ний контроль) речовини не вводили. Аплкацп речовин здiйснювали 5 разiв на тиж-день протягом 11 мюящв.
Перiодично, за добу тсля останньо! аплiкацií канцерогена, мишей умертвляли шляхом змiщення хребта у рiзнi терми ни вщ початку дослiду (8, 22, 90, 182 день тсля 5, 11, 58, 121 аплкацм вщповщно) i вд бирали бiоматерiал для дослщження.
Для вивчення генотоксичного ефекту обрано мкроядер-ний (МЯ) тест, зважаючи на йо-го переваги порiвняно з шши-ми методами: вщносна простота i доступнють, швидкiсть i легкiсть аналiзу, шформатив-нiсть та економiчно менша ви-тратнiсть [11-14]. Приваблюе також доказана можливють вивчення МЯ ефекту у рiзних органах на гризунах паралель-но з iншими дослiдженнями за умов використання тих саме тварин в одному дослщ [11].
З урахуванням органоспеци-фiчностi МЯ тесту i íí ствпадЫ-ня з локалiзацiею iндукованих пухлин, а також зважаючи на переважно мюцевий характер дм БП, для вивчення геното-ксичних та морфологiчних змiн брали шюру мишей iз мiсця ап-лiкацií речовин [11].
З половини шматочка виго-товляли суспензiйнi препарати для вивчення генотоксичного ефекту, решту використовува-ли для виготовлення пстолопч-них препаратiв i патоморфоло-пчного дослiдження.
Суспензiйнi препарати виго-товляли методом лужно'( дисо-цiацií кттин iз фiксованих фор-малiном оргашв [14, 15]. Попередньо було проведено вщ-працювання та модифкацю цього методу щодо шкiри за тривалютю процедур обробки тканини для отримання потрiб-ноí якостi суспензп клiтин з ет-телiю шюри.
Мазки iз суспензií клiтин поддавали обробцi вiдповiдно до рекомендацш: висушували, фiксували сумiшшю спирту i оцтовоí кислоти, фарбували оцтоарсеíном та свалим зеленим [15].
Оцiнку генотоксичностi здй снювали шляхом пiдрахунку клiтин з МЯ на 1000 проанали зованих кттин епiтелiю шкiри вiд кожно'( мишi. Аналiз Мя проводили на зашифрованих препаратах за допомогою св^-
лооптичних MiKpOCKOniB вироб-ництва фipми ZEISS та Б1ОЛАМ за вщповщних збiльшень х 1000 та х 900 з використан-ням iмеpсiйних o6'eKTiB.
Патомоpфологiчнi дослщ-ження шюри мишей здмснюва-ли з застосуванням патопсто-логiчноí технiки виготовлення парафшових блокiв. Пстолопч-нi зpiзи фарбували гематокси-лiн-еозином.
Вивчення та оцЫка iмуноло-гiчних порушень проводилися за допомогою аналiзу таких по-казникiв: вмiсту лейкоцитiв у периферичшй кpовi та íхнього клiтинного складу, кшькост Т-та В-лiмфоцитiв, природних клiтин-кiлеpiв, а також pеакцiй дегрануляцп базофiлiв (за ШеллО, гальмування розпла-стування макpофагiв, фагоцитозу, прециттацп циркулюю-чих iмунних комплексiв (Ц1К) розчином полiетиленглiколю.
Статистичну обробку отри-маних pезультатiв та íх аналiз проводили з використанням t-кpитеpiю Ст'юдента. Зв'язок мiж частотою МЯ та iмунологiч-ними показниками визначали за допомогою коефМента пар-ноí кореляци Пipсона [16].
Результати та Тх обгово-рення. Матеpiали отриманих результат дозволяють харак-теризувати динамiку розвитку цитогенетичного ефекту за МЯ тестом та змiн iмунноí системи за тривалих нашюрних аплка-цм Бп та сформулювати деякi положення.
Як бачимо (рис. 1), геното-ксичний ефект за показником частоти кттин з МЯ мае фаз-ний характер, рееструеться
вже у пеpшi дш аплiкацiй БП (8 день, 5 аплкацш) i зростае залежно вщ дози у подальшо-му (22-й день, 11 аплкацш; 90-й день, 58 аплiкацiй).
Максимальний ефект, який спостеркався протягом цього перюду, був стабiльно пов'яза-ним з дieю найбiльшоí у дослщ дози БП 10,5 мкг. Менший ефект вiдзначено за дií дози 2,1 мкг
За впливу найнижчо!' дози — 0,21 мкг цитогенетичний ефект за умов проведеного дослщу суттево не в^^знявся вщ piвня у тварин контpольноí групи. Те саме спостерталося при апли ка^ях ацетону, що узгоджуеть-ся з повщомленнями про вщ-сутнiсть у нього мутагенних властивостей [12].
Разом з тим, привертае ува-гу вщсутнють зростання цито-генетичного ефекту на 90 день поpiвняно з 22 днем, що може вказувати на деяку стаб^за-цю його у пpомiжок часу мiж 22 i 90 днями незважаючи на продовження нашюрних зма-зувань.
Подiбний характер динамки появи МЯ виявлено в шших дослщженнях [17]. Так, вказу-еться на зростання частоти кли тин з МЯ у щитоподiбнiй залозi i полiхpоматофiльних еритро-цитах юсткового мозку пiсля повторних введень ^штро-^ метилсечовини i íí стабктза^я пiсля досягнення певного piв-ня, який був piзним у дослщжу-ваних органах.
Це явище, ймовipно, свiдчить про те, що зростання цитоге-нетичного ефекту за тривало!' дií канцерогена вiдбуваeться
тiльки у межах певного дiапа-зону величин, тсля досягнення яких подальше зростання по-казникiв припиняеться.
Разом з тим, збереження до-зовоí залежност дозволяе ду-мати, що певна доза канцерогена спроможна шдукувати ттьки певний критичний piвень генотоксичного ефекту (частоти кштин з МЯ) з максимальни-ми i мiнiмальними вщхилення-ми в окремих, найбшьш чутли-вих чи резистентних особин, що, iмовipно, визначаеться piз-ним piвнем генетичноí неста-бiльностi вpодженоí або набу-то[ природи.
На нашу думку, цей факт за-слуговуе особливоí уваги, ос-кiльки може бути теоретичним пщфунтям для гiгieнiчноí оцш-ки небезпеки реальних piвнiв забруднення навколишнього середовища канцерогенами.
Повторне зростання гено-токсичного ефекту вщзначено нами у бiльш пiзнi термши (6 мiс. i пiзнiше) у мишей з морфолопчно встановленою наявнютю передпухлинних пpолiфеpативно-гiпеpпластич-них змiн (дифузна та вогнище-ва гiпеpплазiя покривного та фолкулярного епiтелiю) та пухлин шкipи (папiломи, плос-коклiтинний рак).
Прим^но, що збiльшення частоти кттин з МЯ в ексфолiа-тивному епiтелií у зв'язку з про-лiфеpативно-гiпеpпластични-ми змiнами слизово( оболонки pотовоí порожнини (пперпла-зiя, метаплазiя, дисплазiя), якi розглядаються як пеpедpаковi стани, виявлено також у людей [18].
Рисунок 1
Кшькють кштин з мiкроядрами у шкiрi бiлих безпородних мишей пiсля нашкiрних аплiкацiй рiзних доз БП у pi3Hi термiни дослiду (8, 22, 90, 182 днi)
14
12
10
8
6
4
2
0
О
22
90
182 (пперплаз1я)
□ контроль
■ ацетон
□ БП 0,21
□ БП 2,1
БП 10,5
8
PECULIARITIES OF GENOTOXIC EFFECT AND IMMUNE SYSTEM REACTIONS APPEARING IN ORGANISM DURING INFLUENCE OF BENZ(A)PYRENE UNDER EXPERIMENTAL CONDITIONS
Chernichenko I.A., Balenko N.V., Ostash O.M., Vinarska E.I., Grigorenko L.Ye., Lukyanchuk S.V.
The aim of this work was to determine the principal possibility of early indexes of genotoxic effect and immunological changes in organism using as criteria for assessment the chemicals carcinogenicity.
Comparative analysis data of dynamic changes studying of genotoxic effect (micronucleus frequency), immunological reactions and morphological skin changes during benz(a)pyrene various doses (0,21 jkg; 2,1 jkg; 10,5 jkg) dermal treatments in white inbred mice are presented. The immunosuppressive influence
of benz(a)pyrene action was suggested and possibility of its detection in early period during the first month was proved. It was shown that the most early and sensible was the immunity cell link, that was manifested by the T-cells decreasing in 22 days. The relation of micronucleus levels increasing with T-lymphocytes number decreasing during the first month was established. Besides, the statistic essential correlation between these indexes in mice after benz(a)pyrene carcinogenic doses (2,1 ¡jkg; 10,5 jkg) treatment was found only.
Finally, the results obtained serve as a basis for consideration the indexes of micronucleus levels increasing and immunosupression as possible early prediction criteria of carcinogenic potention in the time of testing and screening of chemicals and their doses.
За даними л^ератури, дозо-ва залежнють частоти кттин з МЯ спостеркаеться не ттьки за дм канцерогешв в експери-ментах на гризунах [17, 19-23], а й у лiмфоцитах периферичноТ кров^ еттелюцитах слизовоТ оболонки рота серед дитячого контингенту населення та пра-щвниюв профеайних груп, вщ-повщно, за реальних умов впливу рiзних рiвнiв забруд-нення канцерогенами довктля та виробничого середовища [24-27].
Фазовий характер прояву та дозо-часову залежнють вста-новлено нами також пщ час вивчення динамки змЫ в iмун-шй системi оргашзму тварин за показниками стану кттинно'Т i гуморальноТ ланок та системи неспецифiчноТ резистентностi, що iлюструе рис. 2 на прикладi динамiки показникiв Т- i В^м-фоцитiв.
Слiд зазначити, що за збть-шення дози та тривалост дiТ канцерогена вiдбуваеться роз-ширення спектру показникiв рiзноманiтних змiн, що включа-ються у процес.
Результати дослiджень показали пригшчувальну дiю БП на iмунну систему, що корелюе з аналопчними даними л^ерату-ри щодо впливу канцерогешв (зокрема БП) на оргашзм екс-периментальних тварин [5, 6, 8-10, 28].
Найбшьш чутливим показни-ком при нашкiрних аплiкацiях виявилася Т-кштинна ланка iмунiтету, супресiя якоТ (досто-вiрне зменшення вiдносноТ кшькост Т-кпiтин) рееструеть-ся вже на 22 день вщ початку аплкацш канцерогена в усiх дослiджуваних дозах: 0,21 мкг, 2,1 мкг, 10,5 мкг
Разом з тим, iмунотоксич-нють БП бiльш iнтенсивно про-явилася за дiТ бiльших доз (2,1 мкг; 10,5 мкг), на що вка-зуе додатковий розвиток алер-гiчноТ реакцiТ — пперчутливост негайного типу (ГНТ) як свщ-чення аутосенсибiлiзацiТ орга-нiзму. Супресивний ефект од-ночасно супроводжувався зро-станням ктькосп нейтрофть-них гранулоцитiв за впливу дози БП 2,1 мкг та актива^ею по-казникiв системи неспецифiч-
но1 резистентност! за ди дози БП 10,5 мкг За дм м1шмальноТ дози 0,21 мкг реакц1я ГНТ про-тягом усього перюду спосте-режень не в1дзначалася.
Характерно, що 1мунотоксич-на д1я БП протягом усього часу спостереження в1дбувалася на тл1 сенсибктзацп орган1зму. У раншй пер1од (1-3 м1с.) вона проявилася розвитком алерпч-но1 реакцп I типу (ГНТ), а п1сля 6 м1сяц1в зм1нилася III типом Омунокомплексним) i супро-воджувалася накопиченням циркулюючих 1мунних комплек-с1в з вм1стом середньомолеку-лярних комплекс1в, як1 вважа-ються особливо патогенними, та достов1рним зменшенням к1лькост1 природних к1лер1в [29].
Д1я ацетону проявлялася ча-совими коливаннями 1мунних реакц1й орган1зму, як1 можна розглядати як адаптацмно-компенсаторн1. Зниження в|д-сотка Т- та В-л1мфоцит1в, реак-ц1я ГНТ, як1 встановлено у раншй перюд експозици (22 день), мали транзиторний характер i на 90 день не визначалися.
Рисунок 2
Динамка змш вщносно'Г кiлькостi Т-та В-лiмфоцитiв за нашкiрних аплiкацiй рiзних доз БП
Ктькють Т-л1мфоцит1в
3530252015 10 5 0
ГТк
ш
90
182 Дн1 введення
■ контроль □ ацетон и0,21
I 2,1 □ 10,5
40
35
30
25
20
15
10
5
0
К1льк1сть В-л1мфоцит1в
"С
22
90
182 Дн1
введення
■ контроль п ацетон "0,21 ■ 2,1 п 10,5
8
Згодом (6 Mic. i пiзнiше) спо-cтерiгалоcя пiдвищення вщ-сотка В- i Т-лiмфоцитiв та за-гальноТ кiлькоcтi лiмфоцитiв.
Отже, проведет дослщження дозволяють говорити про можливють виявлення харак-терноТ для дм хiмiчних канцеро-генiв iмуноcупреciï вже у раннiй перiод |'хнього впливу — протягом мюяця. Заслуговуе на ува-гу те, що супресп зазнала на-самперед кттинна ланка iмунi-тету, яка, з точки зору проти-пухлинного захисту, оцшюеть-ся як бшьш важлива у фазi Чму-нолопчного нагляду", до яко)' можна вщнести раннiй перiод впливу канцерогену [30].
Разом з тим, подiбнicть про-яву iмунотокcичноcтi (cупреciя Т-клiтинноï ланки, розвиток ГНТ) за аплкацш БП та ацетону у раннш перюд свщчить про недостатню cпецифiчнicть цих показниюв i не дозволяе вико-ристовувати ïx cамоcтiйно як ранш критерiï канцерогенноcтi для тестування xiмiчниx сполук та пiдтверджуе необxiднicть урахування шших атрибулв канцерогенноï дiï — геноток-cичноcтi, патоморфологiчниx змiн.
Зютавлення динамiки змiн генотоксичного ефекту та iму-нотоксичних реакцiй iлюcтруе паралелiзм ïx розвитку у мишей у раннш перiод (за серед-нiми показниками) за дiï БП у дозах 2,1 мкг; 10,5 мкг, який полягае у зростанш частоти кштин з МЯ в еттелп шюри мишей у перюд мiж 8 та 22 днями дослщу за одночасного розвитку iмуноcупреciï Т-кш-
тинноТ ланки iмунiтету (рис. 3).
За дм мiнiмальноТ дози БП та ацетону, як i в Ытактному кон-тролi, подiбна взаемозалеж-нiсть показникiв змiни не спо-стерiгалася.
Опрацювання iндивiдуальних показниюв за допомогою методу ранговоТ кореляци фреона показало наявнють досто-вiрного (р<0,01) зворотного сильного кореляцшного зв'яз-ку мiж зростанням частоти кттин з МЯ i зменшенням вщ-носноТ кiлькостi Т^мфоци^в у тварин лише за впливу БП у дозах 2,1 мкг (г=(-0,89) та 10,5 мкг (г=(-0,87).
Кореляцшний зв'язок мiж ци-ми показниками за впливу мЫи мальноТ дози БП та ацетону, як i у мишей Ытактного контролю, був недостовiрним (р>0,05).
Застосування методу кореляцшного аналiзу для iнших iмунологiчних параметрiв (юпь-кiсть В-лiмфоцитiв, юльюсть фагоцитуючих клiтин) показало вiдсутнiсть кореляцшного зв'язку зi зростанням генотоксичного ефекту.
Отримаш нами данi про юну-вання взаемозв'язку мiж про-явами генотоксичностi та iму-носупресп збiгаються з анало-гiчними результатами дослщ-жень на людях [12, 31]. Авторами було показано кореляцiю мiж показниками рiвня МЯ в еритроцитах кровi людей та iмунним станом. У осiб зi ста-бiльно високим рiвнем числа кттин з МЯ в еритроцитах кровi спостерiгалася супресiя за Т-кштинним типом — зни-ження юлькост Т-лiмфоцитiв,
а також випадки виразного ау-тоiмунного стану. Вщзначали-ся iншi змiни: збiльшення юль-кост В-лiмфоцитiв, цирку-люючих iмунниx комплекав, зменшення кiлькоcтi природ-них кiлерiв. При цьому стан-дартний загальний аналiз кро-вi не виявив змш. Кореляцiю мiж iндивiдуальними показниками генотоксичност (зокре-ма частотою кштин з МЯ) i пев-ними iмунологiчними параметрами виявлено також у пра-цiвникiв гумового виробниц-тва [32].
Морфологiчнi змши, якi виявлено у ш^ мишей пiд час па-томорфолопчного дослщжен-ня у рiзнi термши доcлiду, ха-рактеризувалися cтадiйнicтю, розвивалися залежно вщ дози БП i вщображали рiзнi cтадiï канцерогенезу за Л.М. Шаба-дом [33]. Передпуxлиннi змiни являли собою дифузну та вог-нищеву гiперплазiю покривно-го еттелю i волосяних фолку-лiв (I, II cтадiï). Пухлини шюри дiагноcтовано як папiломи та плоскокштинний рак (III, IV ста-ди) i cпоcтерiгалиcя при аплка-щях БП у дозах 2,1 мкг; 10,5 мкг М^мальна доза БП 0,21 мкг при спостереженш за тваринами протягом 11 мюящв виявилася бластомогенно неактивною. Варто зазначити, що результати цього дослщу ств-падають з даними наших попе-реднix доотджень щодо актив-ноcтi таких саме доз на мишах F1( CBA x C57Bl).
Спiвcтавлення динамiки генотоксичного ефекту та iмуно-лопчних реакцiй з вщповщни-
Рисунок3
Динамка показниюв частоти кштин з мкроядрами та вiдносноï кiлькостi Т-лiмфоцитiв у раннi термiни дослiду (8, 22 та 90 дш введення) шсля нашкiрних аплiкацiй БП
контроль 0,21 мкг БП
40
30 -20 -10 0
22
90
0,65 40 г 0,65
0,60 30 - 0,60
0,55 20 - 0,55
0,50 10 *-if - 0,50
0,45 0 -1-1-1- - 0,45
0,21
Вщносна кiлькicть Т-лiмфоцитiв -Ф_ Частота клiтин з микроядрами
22
90
Вiдноcна кiлькicть Т-лiмфоцитiв Частота 1штин з мiкроядрами
2,1 мкг БП 30 28-26-24 22
10,5 мкг БП
4 40
3 30
2 20
1 10
0 0 -1-1-1--
22
90
22
90
Вщносна юльюсть Т^мфоци^в Частота 1штин з мiкроядрами
Вiдноcна кiлькicть Т^мфоцитчБ Частота клiтин з мiкроядрами
8
8
8
8
ми за часом морфологiчними змiнами шкiри може свщчити про neBHi зв'язки мiж ними.
Так, коли вже рееструвалося зростання частоти кштин з МЯ в еттелп шкiри на 8 день дос-лiду, пiсля 5 аплкацм БП, по-мiтних морфологiчних змш у шкiрi мишей, а також iмуноло-гiчних зрушень на той час не виявлено.
Як вщомо, до механiзмiв за-хисту оргашзму вiд накопичен-ня мутантно змшених клiтин вiдносять внутрiшньоклiтинну репарацiю, елiмiнацiю ïx за ра-хунок апоптозу та руйнацю icni-тин, в яких апоптоз не вщбувся,, за допомогою цитотоксично! активностi клiтин iмунноï системи. При цьому певну роль у чутливост органiзму до вини-кнення мутацiй вiдiграють спадковi вiдмiнностi репара-тивних процесiв [12]. Можли-во, саме цей мехашзм е пер-шопричиною початкового збiльшення клiтин з МЯ. При цьому не можна виключити роль зниження процеав репа-рацiï також внаслiдок пригш-чення активной клiтин, що е характерним для канцерогешв групи ПАВ [34].
На 22 день дослщу, тсля 11 аплiкацiй БП, у ш^ тварин по-ряд з нормальною структурою еттелю спостерiгалися дтян-ки атрофп, що являли собою одношаровий, подекуди дво-шаровий епiтелiй з пперхром-них клiтин без ознак ороговшня та стратифiкацiï. Вiдзначалося потовщення базальноï мем-брани, ïï зрощення з потовще-ними ущiльненими волокнами дерми. Таю змши, погiршуючи троф^ епiтелiю, можуть спри-чиняти зниження життездатно-стi епiтелiальниx клiтин i, як наслщок, пригнiчення процесiв внутршньокттинно! репарацiï. Це може призводити до куму-ляцiï мутованих клiтин за одно-часноï регiстрацiï пiдвищеноï частоти кттин з МЯ, яке спо-стерiгалося на цей час. ^м того, можна думати, що цьому сприяла також супреая Т-icni-тинно1 ланки адаптивного iму-нiтету.
Дiя канцерогенiв, як було встановлено, призводить до появи кштин, резистентних до повторного ïxнього впливу [34]. Це сприяе ïx виживанню з наступною активацiею про-лiферацiï, початковi прояви яко1 у виглядi гребнеподiбниx потовщень вiдзначалися в
окремих тварин на 90 день дослщу. Одночасно спостери галося вщновлення диферен-цiювання, зроговшня етте-лiю, яке супроводжувалося злущенням верхнiх шарiв кш-тин. Не можна виключити на-явнiсть у цей перюд також певного балансу мiж пролiфе-рацieю i апоптозом.
Наведет змши можуть сприяти елiмiнацií генотоксич-но ушкоджених клiтин, з чим, ймовiрно, пов'язанi вiдсутнiсть зростання i деяке зниження частоти кштин з МЯ порiвняно з попередшм термiном. Крiм того, цьому могло сприяти i зни-ження ступеня Т-клiтинноí су-пресií.
Слщ пiдкреслити, що прове-денi дослщження дозволили встановити важливi з методично!' точки зору факти — прин-ципову можливють визначення супресивно' дií канцерогена на iмунну систему вже у ранш тер-мши впливу; поeднанiсть та од-носпрямованють вiдносно канцерогенезу показникiв гено-токсичного ефекту та iму-носупресп у раннiй перiод i на-явнiсть достовiрного кореля-цiйного зв'язку мiж цими по-казниками i збiжнiсть його за величиною дози з канцероген-ним ефектом — розвитком пухлин шкiри.
Отримаш результати дозво-ляють думати: демонстращя того, що хiмiчна сполука чи íí дози викликають наведенi зми ни in vivo, вказуе на (хню потен-цiйну канцерогеннiсть.
У зв'язку з цим виникае пере-конання у тому, що поеднанють показниюв зростання гено-токсичного ефекту (за частотою кштин з МЯ) та iму-носупресií (зменшення вщно-сного числа Т-лiмфоцитiв) у раншй перiод дií канцерогена свщчить, що цей комплекс мае досить високий ступшь перед-бачуваностi (iмовiрностi реали зацií) канцерогенезу. Це, на нашу думку, е об'ективним пщ/рунтям для розгляду цих показниюв як раншх критерiíв канцерогенностi, i вважати за можливе використання íx при тестуванш xiмiчниx сполук i пп-eнiчнiй оцiнцi канцерогенноí небезпеки (хшх доз.
Правомiрнiсть цього пiдxоду пщкртлюють поки що нечи-сленнi наведет вище спосте-реження на людях щодо подiб-ностi певних закономiрностей прояву генотоксичного ефекту,
зокрема, його дозову залежнють, зв'язок з передраковими станами та кореляцю зi змша-ми певних показникiв стану iмунiтету за типом супресiï.
Слщ зазначити, що дат л^е-ратури та особистих дослщ-жень дають пiдставу передба-чати, що прояви iмуносупресiï за дiï канцерогенiв рiзниx xiмiч-них класiв i за рiзниx шляxiв впливу на оргашзм в^^зняти-муться за кiлькiстю та складом показниюв, яю будуть включа-тися у процес. Тому юнуе об'ек-тивна необxiднiсть у проведен-нi подальших дослiджень у на-прямку накопичення даних щодо показниюв iмуносупресiï i ïï зв'язку з рiвнем цитотоксично-го ушкодження внаслiдок дiï канцерогенiв i пщтвердження ïx значення як загальноï зако-номiрностi, притаманноï впли-вовi канцерогенних сполук.
Незважаючи на багато невиз-наченостей на сучасному етапi науки використання комплексу раншх показниюв змш, яю е обов'язковими для реалiзацiï канцерогенезу, на нашу думку, може дати позитивш результа-ти з точки зору прискорення тестування та скриншгу як канцерогенних xiмiчниx сполук, так i ïxrnx доз.
Висновки
1. Встановлено фазовий характер динамки генотоксичного ефекту (за частотою кттин з мкроядрами), iмунологiчниx реакций (за показниками кш-тинноï, гуморальноï ланок iму-нiтету та системи неспецифiч-них факторiв резистентностi) та стадiйнiсть розвитку морфо-логiчниx змiн у ш^ мишей i дозо-часову залежнiсть ïx прояву при нашюрних аплкащях рiзниx доз бенз(а)пiрену (0,21 мкг; 2,1 мкг; 10,5 мкг) у хрошчному дослд
2. Доведено можливють визначення супресивного впливу канцерогена на iмунну систему у раншй перюд дм (протягом
11 Environment & HEALTH № 1 2G12
першого мiсяця), що прояви-лося зменшенням вiдносного числа Т^мфоци^в i свiдчило про пригнiчення Т-клiтинноï ланки iмунiтету.
3. Показано поеднанють i од-носпрямованiсть проявiв гено-токсичного ефекту та iмуноло-пчних змiн вiдносно канцерогенезу, що вщобразилося у зростаннi частоти кштин з МЯ в еттелп шюри за одночасного розвитку супресiï Т-кштинно1 ланки iмунiтету протягом першого мюяця впливу бенз(а)т-рену.
4. Виявлено достовiрний зво-ротний кореляцмний зв'язок мiж зростанням частоти кттин з МЯ i зменшенням вiдносноï кiлькостi Т-лiмфоцитiв за дiï доз БП 2,1 мкг (r=(-0,89), p<0,01) та 10,5 мкг (r=(-0,87), p<0,01) i його збiжнiсть з канцерогенною активнютю (роз-витком пухлин) цих доз бенз(а)трену. Кореляцiйний зв'язок мiж аналогiчними по-казниками за дм мiнiмальноï дози БП 0,21 мкг, яка не шдуку-вала пухлини шкiри, був недо-
стовiрним (p>0,05).
5. Паралелiзм динамiки та наявнють достовiрного коре-ляцiйного зв'язку мiж показни-ками генотоксичного ефекту та iмуносупресiï у раннi тер-мiни дослiду за дiï лише канцерогенно активних доз бенз(а)трену дозволяють вва-жати за можливе використання ïx в якост раннix коротко-строкових тес^в для експрес-оцiнки i скриншгу канцерогенно небезпечних xiмiчниx сполук та ïxrnx доз.
Л1ТЕРАТУРА
1. Cancer: Causes, Occurance and Control / IARC, — Lyon: IARC, 1990. — № 100.
2. Higginson J. Persons and High Risk of Cancer / J. Higgin-son // An Approach to Cancer Ethiology and Control. — New York, 1995. — P. 385-398.
3. Muir C.S. Accomplishments
in Cancer Research / C.S. Muir. — Philadelphia, 1996. — P. 108-121.
4. Сычева Л.П. Оценка мутагенных факторов окружающей среды полиорганным микроядерным тестом / Л.П. Сычева // Вестник Российской АМН. — 2006. — № 7. — С. 27-32.
5. Худолей В.В. Химический канцерогенез / В.В. Худолей // Общая токсикология. — М.: Медицина, 2002. — С. 407-432.
6. Opinion of the Scientific Committee on Food on the risks to human health of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in food / Scientific Committee on Food. Brussels, Belgium, 2002. — 84 p.
7. Забежинский М.А. Принципы, правила и процедуры, используемые МАИР при оценке риска канцерогенности для человека различных факторов / М.А. Забежинский // Вопросы онкологии. — 2007. — Т. 53, № 6.— С. 621-641.
8. Risk Assessment in Immuno-toxicology / M.I. Luster, C. Portier, G. Pait et al. // Fundam. and Appl. Toxicol. — 1992. — V. 18.
— P. 2-200.
9. Monceviciute-Eringiene E. Disturbances of immunohome-ostasis as endogenous risk factors of cancer and other diseases and indicators of environmental contamination / E. Monceviciute-Eringiene // Vezio profilaktikos problemos. — Lietuvos mokslas, 2001. — P. 88-122.
10. Environmental and occupational megicine / Ed. W.N. Raw.
— Philadelfia-New York, 1998. — 1437 p.
11. Новый подход к диагностике мутагенных и канцерогенных свойств окружающей среды / Л.П. Сычева, В.С. Журков, Ю.А. Рахманин и др. // Гиг и сан. — 2003. — № 6. — С. 87-91.
12. Микроядерный тест и цитогенетическая нестабильность / Н.Н. Ильинских, В.В. Новицкий, Н.Н. Ванчугова, И.Н. Ильинских. — Томск, 1992.
— 340 с.
13. Spitz M.R. The evolving discipline of molecular epidemiology of cancer / M.R. Spitz, M.L. Bon-dy // Carcinogenesis. — 2010. — V. 31, № 1. — P. 127-134.
14. Получение изолированных клеток методом щелочной диссоциации фиксированных формалином тканей / Л.Н. Белов, М.Е. Коган, Т. А. Леонтьева и др. // Цитология. — 1975. — Т. 17, № 11. — С. 1332-1337.
15. Оценка мутагенной активности факторов окружаю-
щей среды в клетках разных органов млекопитающих микроядерным методом: методические рекомендации / Межведомственный науч. совет по экологии человека и гигиене окружающей среды РФ. — М., 2001. — 21 с.
16. Антомонов М.Ю. Математическая обработка и анализ медико-биологических данных / М.Ю. Антомонов. — К., 2006.
— 558 с.
17. Использование микроядерного теста для выявления генотоксических повреждений щитовидной железы / А.В. Павлов, М.А. Гансбурский,
A.Н. Гансбурский, М.В. Шашки-на и др. // Бюллетень экологии, биологии и медицины. — 2006.
— Т. 141, № 1. — С. 99-102.
18. Rosin M.P. The use of the micronucleus test on exfoliated cells to identify anti-clastogenic action in humans: a biological marker for the efficacy of che-mopreventive agents / M.P. Rosin // Mutat. Res. — 1992. — V. 267, № 2. — P. 265-276.
19. Саламатова О.Г Исследование генотоксической активности нитрозодиэтиламина микроядерным методом в разных органах крыс / О.Г Саламатова, Л.П. Сычева // Гиг. и сан.
— 1992. — № 3. — С. 72-73.
20. Органная специфичность цитогенетического действия 1,2-диметилгидразина /
B.С. Журков, Л.П. Сычева, О.Г Саламатова и др. // Гиг и сан. — 1993. — № 9. — С. 42-44.
21. Оценка мутагенной активности циклогексана и продуктов его хлорирования / Л.П. Сычева, З.И. Жолдакова, Е.Е. Полякова и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2000. — Т. 129, № 6. — С. 683-685.
22. Сычева Л.П. Оценка органной специфичности мутагенного эффекта циклофосфа-мида у мышей микроядерным методом / Л.П. Сычева // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2001.
— Т. 131, № 4. — С. 445-447.
23. Изучение мутагенного действия диоксидина полиорганным микроядерным тестом / Л.П. Сычева, М.А. Коваленко,
C.М. Шереметьева и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2004.
— Т. 138, № 8. — С. 188-190.
24. Каляганов П.И. Влияние факторов рабочей среды на состояние здоровья работни-
ков ГИБДД — регулировщиков дорожного движения (обзор литературы) / П.И. Каляганов,
B.В. Трошин, И.А. Макаров // Медицина труда и промышленная экология. — 2009.
— № 5. — С. 30-34.
25. Цитогенетический статус детей, проживающих вблизи целлюлозно-бумажного комбината / Л.П. Сычева, С.И. Иванов, М.А. Коваленко и др. // Гиг и сан. — 2010. — № 1. — С. 7-10.
26. Assessment of Occupational Genotoxic Risk in the Production of Rubber Tyres / B. Laffon, J.P. Teixeira, S. Silva et al. // Toxicology Unit, University of A Coru-na. — 2006. — P. 2-20
27. Bolognesi C. Genotoxicity of pesticides: a review of human biomonitoring studies / C. Bolo-gnesi // Toxicological Evaluation Unit. — 2003. — P. 265-276. — режим доступу [http://elsevi-er.com/locate/reviewsmr].
28. Вплив формальдегиду на iмунну систему мурчаюв / Б.П. КузьмЫов, Ю.Г. Брейдак, Т.С. Зазуляк та ш. // Современные проблемы токсикологии.
— 2008. — № 2. — С. 17-19.
29. Константинова Н.А. Иммунные комплексы и повреждение тканей / Н.А. Константинова. — М.: Медицина, 1996. — 158 с.
30. Гранов А.М. Канцерогенез и иммунология опухоли. Фундаментальные и клинические аспекты / А.М. Гранов, О.Е. Молчанов // Вопросы онкологии. — 2008. — № 4. —
C. 401-409.
31. Связь количества эритроцитов с микроядрами с иммунологическим статусом у человека / Н. Н. Ильинских, Д.П. Кудрявцев, Л.Я. Перепечаев и др. // Цитология и генетика. — 1990. — Т. 24, № 6. — С. 20-24.
32. Biomonitoring of genotoxic risk in workers in a rubber factory: comparison of the Comet assay with cytogenetic methods and immunology / M. Somorov-ska, E. Szabova, P. Vodicka et al. // Mutat. Res. — 1999. — V. 445, № 2. — P. 181-192.
33. Шабад Л.М. Предрак в экспериментально-морфологическом аспекте / Л.М. Ша-бад. — М.: Медицина, 1967. — 384 с.
34. Действие канцерогенных углеводородов на клетки / Л.А. Андрианов, ГА. Белицкий, Ю.М. Васильев и др. // М.: Медицина, 1971. — 168 с.
Надiйшла до редакцИ 17.09.2011.
КОРЗУН В.Н.
ДУ "1нститут ппени та медично( екологи iм. О.М. Марзеева АМН Украши", м. Кшв
MEASURES FOR THE MINIMIZATION OF INNER IRRADIATION DOSE OF THE POPULATION
(literary review)
Korzun V.N.
ЗАХОДИ З МШ1М1ЗАЦИ ДОЗИ ВНУТР1ШНЬОГО ОПРОМ1НЕННЯ НАСЕЛЕННЯ (огляд штератури, nовiдомлення)
свт проблема зменшення доз опромшення населення вини-кла через випробування ядер-ноТ зброТ у шютдесятих роках минулого статття та викликаш ними радюактивш глобальш опади, як призвели до повсюдного забруднення навко-лишнього середовища довго-живучими радюнуклщами. Ло-кальш вогнища штенсивного забруднення (десятки i сотш квадратних кiлометрiв) мали мюце при радiацiйних аварiях на ^вденному Уралi (1957 р.), в Англ и (1957 р.), у США (1979 р.) [24].
Аварiя на Чорнобильськш АЕС (1986 р.) перевершила вс попередн i за юльюстю викину-тоТ радюактивност, i за пло-щею забруднення та кiлькiстю населення, втягнутого в аварю. З великоТ кшькост нуклiдiв ядерного палива, ядерних уламюв i Тхнiх дочiрнiх продуктiв розпаду (понад 200) найбтьшу значимiсть за своТми радю-
МЕРОПРИЯТИЯ ПО МИНИМИЗАЦИИ ДОЗЫ ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ (обзор литературы) Корзун В.Н.
В обзоре приводятся данные о наиболее важных источниках внутреннего облучения населения при аварии на ЧАЭС — радионуклидах цезия, стронция и йода. Дана оценка критических продуктов питания — носителей нуклидов, уровней их загрязнения йодом, цезием и стронцием. В виде схемы представлены основные пути снижения дозы внутреннего облучения. Подробно подана технологическая и кулинарная обработка продуктов питания (молока, мяса, рыбы, овощей) с целью снижения в готовой продукции из них цезия-137. Дан критический анализ методов дезактивации пищевых продуктов. Показано, что переработка молока на молокопродукты (сливки, творог, масло, сыры) существенно снижает поступление радионуклидов в организм потребителей. Технологическая схема дезактивации свежих и сушеных грибов практически снимает запрет использования этих даров леса в пищу. Разработанный автором при участии семи других институтов метод дезактивации молока и других жидкостей позволяет в 10-15 раз снизить содержание в них цезия. В качестве фильтрующего материала коллективом ученых создан хемосорбционный материал ЦМ-КФ на основе волокна МТИЛОН-В. Молоко, прошедшее фильтрацию, сохраняет свои физико-химические свойства (вкус, запах, цвет, содержание белков, жиров, минеральных солей и т.д.).
Таким образом, применение указанных методов дезактивации (снижения уровней загрязнения) сырья и пищевых продуктов может в десятки раз снизить дозу облучения потребителей.
© Корзун В.Н. СТАТТЯ, 2012.
-е-
