CC BY
69
(локальные) регуляторы [5]. Негативное влияние окружающей среды через механизмы развития окислительного стресса способствует увеличению массы жировой ткани и приводит к образованию провоспалительных цитокинов, включая ФНОа и СРБ. Таким образом, жировая ткань представляет собой локус воспаления, поэтому потеря массы тела в дополнение к сокращению системного воспаления и риску развития хронических заболеваний может также улучшить устойчивость к бактериальным и вирусным инфекциям, восстанавливая баланс иммунной системы [3]. Также полученные данные позволяют рекомендовать использование в качестве информативных биомаркеров токсического воздействия факторов производственной среды определение уровней про- и противовоспалительных ади-покинов — лептина, адипокина, ФНОа и СРБ.
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.777:546.65:575.224.2
Г. Н. Соловых, Л. В. Голинская, Е. А. Кануникова
РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ КАК ОДИН ИЗ ФАКТОРОВ МУТАГЕННОСТИ
ГБОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития РФ
Показано, что как регионы Оренбургской области, так и отдельные изученные водотоки и водоемы характеризовались различным индексом нагрузки редкоземельными элементами. Суммарное содержание редкоземельных элементов имело прямую корреляционную связь с мутациями разного типа.
Ключевые слова: донные отложения, водная вытяжка донных отложений, редкоземельные элементы, коэффициент корреляции, сила корреляции
G. N. Solovykh, L. V Golinskaya, E. A. Kanunikova. — RARE-EARTH METALS AS A FACTOR IN MUTAGENICITY
The State Education Institution of Higher professional education The Orenburg State Medical Academy of Federal Agency in Public Health and Social Development
Both the regions of the Orenburg Region area and individual examined streams and reservoirs were shown to be characterized by a varying load index for rare earth elements. The total level of rare earth elements was directly correlated with different types of mutations.
Key words: bed silt, water extract of bed silt, rare earth elements, correlation factor, correlation strength
Литер атур а
1. Акмаев В. Г., Сергеев И. Г. / Успехи физиол.наук. — 2002. — № 2. — С. 3—16.
2. Алехина Е. М., Лебедева Е. Н., Красиков С. И. // Актуальные проблемы теоретической и прикладной биохимии; Российская конф., посвящ. 80-летию со дня рождения Р. И. Лившица. — Челябинск, 2009. — С. 207—208.
3. Dixit V D. // J. Leukocyte Biol. — 2008. — Vol. 84, N 4. — P. 882—892.
4. Vincent H. K., Innes K. E., Vincent K. R. // Diabet. Obes. Metab. — 2007. — Vol. 9. — P. 813—839.
5. Womack J., Tien P. C., Feldman UJ. // Metabolism. — 2007. Vol. 56, N 7. — P. 998—1004.
Поступила 21.11.11
Материалом исследования были выбраны донные отложения (ДО) водоемов и водотоков Оренбургской области, отобранные на 49 станциях Западного, Центрального и Восточного регионов Оренбургской области, а также на Урале и Сакмаре в районе Оренбурга. Для анализа мутагенной активности (МА) использовалась водная вытяжка ДО (ВВДО). Оценка генотоксической активности ДО проводилась с использованием трех токсикогенетических методов: метода учета видимых мутаций (ВМ) у хлореллы, Chlorella vulgaris; ана-телофазного метода учета хромосомных аберраций (ХА) в меристематической ткани проростков корешков лука, Allium cepa; метода учета доминантных летальных мутаций (ДЛМ) у дрозофилы, Dr. melanogaster.
Используемый в нашем исследовании набор тестов позволил регистрировать различные типы нарушений
Соловых Г. Н. — д-р биол. наук, проф., зав. каф биологии (bio_ [email protected]); Кануникова Е. А. — канд. мед. наук, доц. каф. биологии ([email protected]); Голинская Л. В. — канд. биол. наук, ассистент каф. биологической химии ([email protected]).
наследственного материала (см. таблицу). Для сравнения результатов, полученных в разных тестах, использовался такой показатель, как выраженность мутагенной активности (ВМА) [3, 4].
Результаты исследований показали, что наиболее напряженная генотоксическая ситуация зарегистрирована для водных экосистем Восточного региона области, так как доля станций, на которых была отмечена МА ДО, составила 66,64% (рис. 1), при этом регистрировались разнообразные типы генетических наруше-
Методы исследования
Тест-объект Метод исследования Тип регистрируемых нарушений
Chlorella vulgaris Учет ВМ Генные мутации
Dr.melanogaster Учет ДЛМ Генные, хромосомные и геномные мутации в генеративных клетках
Allium cepa Ана-телофазный метод учета ХА ХА
23
гиена и санитария
3/2012
%
70 “I 60 -
50 -
40 -
30 -
20 -
10 -
60 -I
ж
В
ш §§
и Западный регион Центральный регион Восточный регион Оренбург Среднее
Щ Доля станций с МА ДО, % 27 33,30 67 57,14 42,82
Рис. 1. Сравнение регионов по соотношению станций с МА.
ний (рис. 2). К самым загрязненным водотокам и водоемам Оренбургской области по наличию мутагенов были отнесены в Центральном регионе реки Малая Хобда, Кумак, а в Восточном — р. Губерля и оз. Теплое, в ДО которых был выявлен различный спектр мутагенов и промутагенов, способных индуцировать различные типы мутаций: генные, геномные и хромосомные.
В последние десятилетия резко возросли добыча редкоземельных элементов (РЗЭ) и их использование в промышленности и быту, а следовательно, возросли и масштабы их поступления в окружающую среду, в водоемы, в первую очередь [5]. До недавнего времени считалось, что РЗЭ биологически инертны и не представляют угрозы окружающей среде. Ранее проведенными исследованиями показано, что все РЗЭ, присутствующие в ДО, обнаруживаются в двустворчатых моллюсках и рыбах, что указывает на их биодоступность. Согласно современным данным, некоторые РЗЭ токсичны для водных организмов, что свидетельствует о необходимости проведения мониторинговых исследований этих "новых" потенциальных загрязняющих веществ [1,2]. Для мониторинга РЗЭ могут применяться ДО. Концентрации РЗЭ в воде и ДО не регламентируются, хотя имеются данные о токсичности некоторых из них по отношению к биоте [1].
Впервые для водотоков и водоемов Оренбургской области проведено исследование содержания РЗЭ в ВВДО на приборе Перкин-Эльмер ICP-MS DRC-e в режиме Total Quant. К элементам данной группы относятся 17 металлов: скандий, иттрий, лантан и лантаноиды. Нами было выявлено в ВВДО 15 элементов этой группы: Sc — скандий,
Y — иттрий, La — лантан, Ce — церий,
Pr — празеодим, Nd — неодим, Sm — самарий, Eu — европий, Gd — гадолиний, Tb — тербий, Dy — диспрозий, Ho — гольмий,
Er — эрбий, Yb — иттербий, Lu — лютеций.
Установлено, что в водотоках и водоемах Оренбуржья средний индекс нагрузки РЗЭ колебался от 7,3 • 10-4 до 1 • 10-2 мг/л. Наиболее высокое его среднее значение было отмечено в водотоках и водоемах Восточного
и Западный регион Центральный регион Восточный регион Оренбург
Доля станций с превышением ВМ у Ch.vulgaris, % 0 5,60 50 21,30
|§ Доля станций с превышением ХА у Al.cepa, % 9,10 25 16,70 7,10
Щ Доля станций с превышением ДЛМ у Dr.melanogaster, % 18,20 12,50 50,00 42,60
Рис. 2. Сравнение регионов по типам мутаций.
Оренбуржья, а минимальное — в Центральном регионе области (рис. 3). Среднее содержание РЗЭ в ВВДО в Западном регионе области не имело достоверных различий с таковым в Центральном регионе, а на 72,7% исследованных водотоках сумма РЗЭ была значительно ниже их среднего показателя для данного региона. Содержание РЗЭ в ВВДО Урала и Сакмары в районе Оренбурга было неодинаково на разных станциях и в разные сроки исследования и колебалось от 3,46 • 10-4 мг/л на ст. 40.2, Старица р. Урал в пробах от 23.09.04 до 2,3 • 10-3 мг/л на ст. 38.1, р. Урал Железнодорожный мост в пробах от 03.08.04. Нагрузка РЗЭ Урала и Сакмары в районе Оренбурга не имела достоверных различий с таковой в ранее описанных регионах.
Полученные результаты позволяют сделать вывод об относительно равномерном поступлении РЗЭ в водотоки и водоемы Оренбургской области, и, хотя
мг/л
0,0012 л
0,001 - "" 0,0008 -0,0006 -0,0004 -0,0002 -
и Западный регион Центральный регион Оренбург Восточный регион
12 Средняя нагрузка РЗМ 0,00081022 0,000729206 0,00091379 0,001007
Рис. 3. Сравнение средней нагрузки РЗЭ по регионам области.
24
средние индексы нагрузки РЗЭ не имели достоверных различий между регионами, отдельные водотоки характеризовались более высоким содержанием данных токсикантов. К таким водотокам нами были отнесены: р. Губерля, Новотроицкий район; р. Урал, г. Новотро-ицк (Восточный регион); Никольский карьер, Пере-волоцкий район; р. Самара, Новосергеевский район; р. Малая Хобда, Акбулакский район (Центральный регион); р. Домашка, г. Бузулук; р. Самара, Сорочинский район (Западный регион), доля таких станций составила 14,3% от всех изученных.
На заключительном этапе представляло интерес выявление зависимости МА от суммарной нагрузки РЗЭ с использованием корреляционного анализа. Для выявления прямой (сильной, средней, умеренной и слабой) связи использовали коэффициент корреляции Пирсона. Суммарная нагрузка РЗЭ ВВДО напрямую с умеренной силой коррелировала с генными (ВМ) мутациями у Ch. vulgaris во всех регионах, где был выявлен данный тип мутаций. Хромосомные аберрации у Allium cepa имели слабую связь с индексом нагрузки РЗЭ в Центральном регионе (r = 0,29) и сильную связь (г = 0,78 при р < 0,05) в Восточном регионе, где и суммарная нагруз-
ка РЗЭ была максимальной, кроме того, в Восточном регионе и частота доминантных летальных мутаций (генных, хромосомных и геномных) у Dr. melanogaster имела умеренную связь (г = 0,37) с содержанием РЗЭ. Установление корреляционной связи между содержанием РЗЭ и МА ДО указывает на необходимость проведения мониторинговых исследований за содержанием данных токсикантов в водных экосистемах.
Литер атур а
1. Горяйнова З. И., Павлов Д. Ф., Фронтасьева М. В. // Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы: Материалы конф. Ч. 1. — Борок, 2008. — С. 19—22.
2. Долотов А. В., Гапеева М. В. // Экол. человека. — 2009. — № 1. — С. 15—19.
3. Прохорова И. М., Ковалева М. И., Фомичева А. Н. Генетическая токсикология: лабораторный практикум. — Ярославль: ЯрГУ, 2005.
4. Прохорова И. М. и др. // Биология внутренних вод. — 2008. — № 2. — С. 17—23.
5. Weltje L. et al. // Sci. Total Environ. — 2002. — Vol. 286. — P. 191—214.
Поступила 21.11.11
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.7:616-056.43-07
А. А. Мамырбаев1, Л. Д. Сакебаева1, У. А. Сатыбалдиева2, Г. Е. Куянбаева2
РОЛЬ АНТРОПОТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ В ФОРМИРОВАНИИ АЛЛЕРГИЧЕСКОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ
Западно-Казахстанский государственный медицинский университет им. Марата Оспанова; Западно-Казахстанский филиал Национального центра гигиены труда и профессиональных заболеваний Минздрава Республики Казахстан, Актобе
В статье приводятся сведения о распространенности аллергозов на территории г. Актобе в зависимости от уровня техногенной нагрузки. Полученные данные указывают на тот факт, что степень выраженности иммунодефицита у лиц, проживающих на различных микротерриториях города, зависит от степени загрязнения окружающей среды. Среди аллергических заболеваний 1-е ранговое место занимают поллинозы (58,6%), 2-е — бронхиальная астма (19,9%), 3-е — аллергический ринит (15,6%). При этом в районах, приближенных к промзоне, аллергическая заболеваемость составляет 21,2—30,3% от общего числа заболевших, а в районах, максимально удаленных от промзоны, — 9,1—12,1%. Степень влияния качества окружающей среды на аллергическую заболеваемость не зависит от пола и возраста.
Ключевые слова: окружающая среда, аллергическая заболеваемость, микротерритории города
A. A. Mamyrbaev, L. D. Sakebaeva, U.A. Satybaldiyeva, G. E. Kuyanbaeva — THE ROLE OF ANTHROPOTECHNOGENIC IMPACT IN SHAPING THE ALLERGIC MORBIDITY
1Marat Ospanov West Kazakhstan State Medical University; 2West Kazakhstan Branch, National Center for Occupational Hygiene and Occupational Diseases, Ministry of Health of the Republic of Kazakhstan, Aktobe
The paper gives information on the prevalence of allergic diseases in Aktobe depending on the level of an anthropotechnogenic load. area. The findings indicate that children that the degree of immunodeficiency in persons living in different micro-areas of the city depends on the magnitude of environmental pollution. Among allergic diseases, pollinoses (58.6%) rank first, asthma (19.9%) and allergic rhinitis (15.6%) occupy the second and third places, respectively. At the same time, the incidence of allergic diseases is 21.2-30.3% of all cases in the areas near an industrial area and 9.1-12.1% in those maximally remote from it. The impact of environmental quality on the incidence of allergic diseases depends on gender and age.
Key words: environment; incidence of allergic diseases; city micro-area
Введение
В настоящее время на территории г. Актобе сформировалась устойчивая природно-техногенная провинция с повышенным содержанием тяжелых металлов в
объектах окружающей среды [3, 4]. Появившаяся новая глобальная проблема, связанная с поражающим действием на иммунную систему все большего числа загрязняющих веществ, предопределяет необходимость более углубленного изучения не только механизмов
25
