CC BY
9
Fj
гиена и санитария 5/2011
Авторы благодарят д-ра мед. наук, проф. И. Е. Зыкову, д-ра мед. наук, проф. Ю. А. Ревазову, д-ра мед. наук, проф. Б. А. Ревича за организацию ряда обследовании, д-ра пси-хол. наук, проф. А. М. Прихожан за выбор психологических тестов, д-ра мед. наук Л. Д. Катосову и канд. мед. наук В. И. Платонову за помощь в анализе частоты хромосомных аберрации, а также д-ра мед. наук Н. А. Антипанову, канд. психол. наук О. П. Степанову и А. А. Степанову за организацию сбора первичных данных в Магнитогорске.
Л итература
1. Ингель Ф. И., Прихожан А. М., Ревазова Ю. А., Цуцман Т. Е. // Вестн. РАМН. - 1997. - № 7. - С. 24-28.
2. Ингель Ф. И., Ревазова Ю. А // Исследования по генетике. - Вып. 12. - СПб., 1999. - С. 86-103.
3. Ингель Ф И. // Экол. генетика. - 2005. — Т. 3, № 3. -С. 38-46.
4. Ингель Ф. И. // Экол. генетика — 2006. — Т. 4. вып. 3. — С. 7-19.
5. Ингель Ф. И. // Экол. генетика. — 2006. — Т. 4, вып. 4. — С. 39-54.
6. Прихожан А. М., Ингель Ф. И., Гульянц С. С., Ревазова Ю. А. Методика проведения психологических обследова-
ний взрослого населения и ее использование в генетико-гигиенимеском мониторинге: Метод, рекомендации. — М., 2003. - С. 22.
7. Собчак Л. Н. Метод цветовых выборов — модификация восьмицветового теста Люшера: Практическое руководство. - СПб., 2007. - С. 128.
8. Bukhtoyarov О. V., Samarin D. М. // Med. Hypothes. — 2009.
- Vol. 73, № 3. - P. 531-536.
9. Dimitroglou £., Zafiropoulou M., Messini-Nikoiaki N. el al. // Int. J. Hyg. Environ. Hlth. - 2003. - Vol. 206, № I. — P. 39— 44.
10. Feneeh M. // Mutat. Res. - 2000. - Vol. 455. - P. 81-95.
11. Huang P., Huang В., Weng H. et al. // Prev. Med. - 2009. -Vol. 48, № 4. - P. 383-388.
12. Hungerford D A. // Stain Technol. - 1965. - Vol.40. -P. 333-338.
13. Inge I F., Platonova V., Katosova L. // Chemosphere. — 2001.
- Vol. 43, No 4. - P. 989-998.
14. Karpineis Т. V., Foy B. D. // J Thcor. Biol. - 2004. - Vol. 227, № 2. - P. 253-264.
15. Karpinets N. V., Foy B. D. // Carcinogenesis. - 2005. -Vol. 26, N 8. - P. 1323-1334.
16. Khussainova Sh., Ingel F, Eckl P. M. et al. // Eur. J. Occup. Environ. Med. - 2009. - Vol. 15, N 1-2. - P. 53-64.
Поступила 2S.02.II
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2011 УДК 614.7:616-092.111-091.8
Н. Н. Беляева, Л. П. Сычева, В. С. Журков, А. А. Алтаева, О. Ю. Пономарева, О. В. Бударина, М. А. Коваленко
СВЯЗЬ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ (ГИСТОЛОГИЧЕСКИХ И ЦИТОЛОГИЧЕСКИХ) ПОКАЗАТЕЛЕЙ С ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИМИ И ЦИТОТОКСИЧЕСКИМИ ПРИ ОЦЕНКЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина Минздравсоцразвития России, Москва
В работе представлена оценка сопряженности изменений структурно-функциональных (гистологических и цитологических), цитогенетических и цитотоксических показателей при анализе различных воздействий на организм как в эксперименте (щитовидная железа крыс при пероральном воздействии акриламида), так и при обследовании населения (воздействие выбросов целлюлозно-бумажного комбината на слизистые оболочки носа и рта). Показано, что оценка сопряженности изученных показателей служит более полной объективизации картины воздействующих факторов.
Ключевые слова: цитологические, цитотоксические и структурно-функциональные показатели, сопряженность их изменения, щитовидная железа крыс, слизистые оболочки носа и рта детей и подростков
N. N. Belyaeva, L. P. Sycheva, V. S. Zhurkov, A. A. Altayeva, О. Yu. Ponomareva, О. V. Budarina, М. A. Kova-lenko . - RELATIONSHIP OF STRUCTURAL-FUNCTIONAL (HISTOLOGICAL AND CVTOLOGICAL) PARAMETERS TO CYTOGENETIC AND CYTOTOXIC ONES IN THE EVALUATION OF THE INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL FACTORS ON THE BODY
The paper gives an assessment of the association of structural-functional (histological and cytologica!), cytogenetic, and cytotoxic changes in the analysis of various exposures of the body during both experiments (oral acrylamide) and population examinations (impact of pulp-and-paper mill waste on the nasal and oral mucosae). The assessment of the association of the study parameters is shown to serve to more completely objectify the pattern of actuating factors.
Key words: cytological, cytotoxic, and structural-functional parameters, association of their changes, rat thyroid, nasal and oral mucosae in children and adolescents
Считается, что здоровье человека определяет триада, включающая генетические факторы, качество жизни и
Беляева Н. Н. — зав. лаб. цитогистологии, проф., д-р биол. наук (belnatnik@mail.ru); Сычева А. П. — зав. лаб. генетического мониторинга, д-р биол. наук (1ряусЬе-va@mail.ni); Журков В. С. — вед. науч. сотр. лаб. генетического мониторинга, проф., д-р мед. наук (8-499-246-09-69); Алтаева А. А. — диссертант лаб. цитогистологии и генетического мониторинга (altaeva@mail.ru); Пономарева О. Ю. — диссертант лаб. цитогистологии и гигиены атмосферного воздуха (ponomareva_xenya@mail.ru.); Бударина О. В. — ст. науч. сотр. лаб. гигиены атмосферного воздуха, канд. мед. наук (уогс!исЬ2002@ mail.ru); Коваленко М. А. — науч. сотр. лаб. генетического мониторинга, канд. биол. наук (lpsycheva@mail.ru)
факторы среды обитания [7]. На X конгрессе Международной ассоциации морфологов, проходившем в 2010 г., около 1/4 докладов было посвящено генетическим исследованиям и только в 1/3 из них, например в сообщениях А. В. Ахмадеева и Л. Б Каммулина из Уфы, М. Ю. Баранцева, С. В. Татаркина, Л. Н. Мухамедиева и др. из Москвы, А. В. Павлова из Ярославля и др., говорилось, что такие исследования проводили совместно с гистологическими и цитологическими, что значительно обогащало работы и помогало в раскрытии механизма действия изучаемого фактора [5].
В нашем институте, как правило, ведутся комплексные работы с использованием широкого арсенала генетических, гистологических, цитологических и других методов, что позволяет сопоставить полученные результаты. Поэтому целью данной работы была оценка сопря-
женности изменений структурно-функциональных, ци-тогенетических и цитотоксических показателей при анализе различных воздействий на организм в эксперименте и натурных условиях.
Материалы и методы
Сопряженность изменений структурно-функциональных (гистологических) и кариологических показателей в эксперименте изучали при воздействии акриламида на щитовидную железу (ЩЖ) половозрелых самцов крыс Wistar массой 170—240 г. В натурных исследованиях эту сопряженность определяли при воздействии загрязнений атмосферного воздуха Котласского целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК), расположенного в г. Коряжма, на цитологический и кариологический статус слизистых оболочек щеки и носа детей и подростков в организованных коллективах.
В эксперименте структурно-функциональные (гистологические), цитогенетические и цитотоксические (на мазках ЩЖ) показатели определяли при исследовании 9-дневного внутрижелудочного воздействия акриламида в дозах 0,5 мг/кг (0,004 LDM), 2,5 мг/кг (0,02 LD») и 12,4 мг/кг (0,1 LD^) на ЩЖ крыс после его однократного и трехкратного введения животным с предварительно проведенной гемитиреоидэктомией (ГТЭ). Акрила-мид вводили на 2, 4 и 6-е сутки после ГТЭ. Взятие органов осуществляли на 3-й сутки после последнего введения вещества. У контрольных животных органы брали на 9-е сутки после ГТЭ. Эксперименты проводили в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных целей, и этическим комитетом ФГБУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А. Н. Сысина Мин-здравсоцразвития России. Животных содержали на стандартной диете в виварии института в условиях свободного доступа к воде и пище. Операцию ГТЭ и выведение животных из эксперимента методом декапитации проводили под эфирным наркозом. Гистологически путем стереометрического анализа определяли соотношение фолликулярной и интерфолликулярной ткани, цилиндрического, кубического и плоского эпителия, коллоида с резорбцией и без нее. Цитогенетически оценивали количество клеток с микроядрами, протрузиями и их сумму. Пролиферацию определяли по сумме дву- и многоядерных клеток, цитотоксический эффект — по различным видам деструкции ядра [1, 2].
В натурных условиях цитологические, цитогенетические и цитотоксические показатели |3, 6, 8] определяли у первоклассников и десятиклассников, проживающих на разном расстоянии от Котласского ЦБК [4, 9].
Статистическую обработку результатов выполняли с помощью программы STATISTICA for Windows 5.0. Межгрупповое сравнение кариологических показателей проводили с использованием критерия х2. рекомендованным международными исследовательскими группами для цитогенетических исследований (Evaluation of short-
term tests for carcinogens, 1988); структурно-функциональных (морфологических и цитологических) показателей — с использованием r-критерия Стьюдента. Корреляцию кариологических и структурно-функциональных показателей определяли с помощью критериев Пирсона и Спирмена. Различия считали достоверными при р < 0,05.
Результаты и обсуждение
Структурно-функциональные изменения ЩЖ наблюдали при действии акриламида в средней дозе 2,5 мг/кг и в меньшей степени при максимальной дозе 12,4 мг/кг. При действии акриламида в средней дозе отмечен подъем апоптического индекса, что может быть причиной структурно-функциональных изменений в виде уменьшения доли кубического эпителия и увеличения доли коллоида, находящегося в состоянии резорбции.
При увеличении кратности воздействия акриламида отмечена тенденция к увеличению пролиферативных процессов, что определялось по увеличению интерфолликулярной ткани и свидетельствовало об активизации фолликулогенеза. Со стороны кариологических показателей интегральный показатель пролиферации А-клеток ЩЖ максимально повышался при троекратном воздействии акриламида. Увеличение кратности воздействия вызывало также еще большее уменьшение доли коллоида без резорбции и пятикратное повышение доли коллоида с резорбцией, свидетельствующее об усилении функциональной активности ЩЖ. Введение акриламида до ГТЭ вызывало максимальные изменения не только кариологических, но и структурно-функциональных показателей [1].
При сравнении кариологических и структурно-функ-циональных показателей установлены высокозначимые (/> < 0,05) коэффициенты корреляции Спирмена и Пирсона. Так, доля интерфолликулярной ткани коррелировала с долей клеток с микроядрами, суммой цитогенетических нарушений, долей суммарного показателя пролиферации А-тироцитов, долей А-тироцитов с кариопик-нозом и с апоптическим индексом (табл. 1). Выявленное при воздействии акриламида на ЩЖ увеличение частоты цитогенетических нарушений и пролиферирующих ти-роцитов, определенных с использованием кариологиче-ского анализа, и доли интерфолликулярной ткани, определенной стереометрически на гистологических срезах, характеризует генотоксичность акриламида на фоне усиления пролиферативной активности и является важным прогностическим признаком неопластического роста. Таким образом, выявленные сопряженные изменения цитогенетических, цитотоксических и структурно-функциональных показателей характеризуют однонаправленное дисрегулирующее действие акриламида на ткань ЩЖ.
Сопряженность показателей определена также при исследовании цитологического и цитогенетического статуса слизистых оболочек носа и рта у первоклассников
Таблица 1
Сопряженность изменений цитогенетических, цитотоксических и структурно-функциональных показателей при действии акриламида на щитовидную железу
Сравниваемые показатели Коэффициент корреляции
структурно-функциональные кариологические коэффициент корреляции Пирсона при р < 0,05 коэффициент корреляции Спирмена при р < 0,05
Доля интерфолликулярной ткани Доля А-клеток с микроядрами 0,81 0,83
Сумма цитогенетических нарушений в А-клетках 0,87
Суммарный показатель пролиферации А-клеток 0,8
Доля А-клеток с кариопикнозом 0,79
Апоптический индекс А-клеток 0,8 0,84
jjpTK
ена и санитария 5/2011
Таблица 2
Корреляционные связи между долей разрушенных лейкоцитов и долей поврежденных эпителиоцитов
Показатель 1 -й класс (я = 50) 10-й класс (л = 50) 1-й и 10-й классы (л = 100)
г Р г Р — г Р
СрЛКЦ ДЛКЦ
ДЛКЦ -0,612 0,00002 -0,584 0,00008 -0,635 0,00000
ДЭПЦ -0,291 0,040 н/з н/з
ДЭПЦ 0,399 0,0041 н/з 0,241 0,016
Примечание. СрЛКЦ — среднее число лейкоцитов в поле зрения при анализе 10 полей зрения; ДЛКЦ — доля разрушенных лейкоцитов, %; ДЭПЦ — доля поврежденных эпителиоцитов, %; н/з —статистически незначимо.
и десятиклассников школы, расположенной рядом с ЦБК Коряжмы и в контрольной школе. Показано, что район проживания вблизи ЦБК можно считать неблагоприятным по воздействию выбросов этого предприятия в атмосферу [4, 9]. При этом для слизистой ободочки щеки определена статистически значимая прямая связь (р < 0,05) количества буккальных эпителиоцитов в 5-й стадии дифференцировки с долей эпителиальных клеток с начальной стадией лизиса (1-й класс) и с цитогенети-ческим показателем-протрузией (1-й класс и общая выборка школьников). Повреждающее действие происходит в эпителиоцитах 1-й стадии, но так как они представляют малочисленную популяцию (в норме 1—2% на мазках слизистой оболочки щеки), этот эффект выявляется в многочисленной популяции (в норме 60—70% на мазках) эпителиоцитов 5-й стадии. В группе первоклассников для слизистой оболочки щеки отмечена также слабая положительная корреляция доли клеток с микроядрами с величиной цитологического показателя — адгезии. Между тем ранее была показана корреляционная связь (г = 0,67 при р < 0,005) между загрязнением атмосферного воздуха химическими соединениями (суммарные превышение ПДК от 7 до 12,8) и адгезией [2], что подтверждает возникновение микроядер при химическом воздействии.
Для слизистой оболочки носа отмечена устойчивая, высокозначимая обратная связь между средним числом лейкоцитов в поле зрения и долей разрушенных лейкоцитов, которые в большем количестве встречаются либо при хроническом, либо при затухающем воспалении. Для слизистой оболочки носа отмечена прямая корреляция между долей клеток с цитотоксическим показателем — атипичной формой ядра — числом лейкоцитов, а так-
же между числом разрушенных лейкоцитов и числом поврежденных эпителиоцитов (табл. 2). Эта корреляционная связь дает основание предположить, что воспалительный процесс, развившийся в слизистой оболочке носа, сопровождался изменением формы ядра, возможно, в связи с воздействием на белки хроматина.
Таким образом, оценка сопряженности изученных показателей служит более полной объективизации картины воздействующих факторов.
J1 итература
1. АлтаеваА. А. // Токсикол. вестн. — 2010. —№ 5. — С. 46— 49.
2. Беляева Н. Н., Мухамбетова Л. X., Петрова И. В., Журков В. С. // Гиг. и сан. - 2003. - № 6. - С. 76-79.
3. Беляева Н. И. // Неинвазивные методы в оценке здоровья населения. - М. , 2006. - С. 151 — 163.
4. Беляева Н. Н., Иванов С. И., Журков, В. С. и др. // Гиг. и сан. - 2009. - № 3. - С. 19-21.
5. X конгресс Международной Ассоциации морфологов // Морфология. - 2010. - Т. 137, № 4.
6. Методические рекомендации. Оценка цитологического и цитогенетического статуса слизистых оболочек полости носа и рта у человека: Метод, рекомендации / Беляева Н. Н., Сычева Л. П., Журков В. С. и др. - М„ 2005.
7. Рахманин Ю. А., Румянцев Г. И., Новиков С. М. // Гиг. и сан. - 2001. - № 5. - С. 3-7.
8. Сычева Л. П., Журков В. С., Рахманин Ю. А., Ревазова Ю. А. Ц Полиорганный микроядерный тест в эколого-гигиени-ческих исследованиях. — М., 2007. — С. 287—304.
9. Сычева Л. П., Иванов С. И., Коваленко М. А. и др. // Гиг. и сан. - 2010. - № 1. - С. 7-10.
Поступила 25.02.11
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2011 УДК 614.77:575.224.4-053.2
А. М-Х. Солтаева', П. М. Джамбетова', С. К. Абилев3, Л. П. Сычева2, Л. Е. Сальникова3, А. В. Рубенович3
КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МУТАГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОЧВ НЕФТЕПРОДУКТАМИ В ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ
'Чеченский государственный университет, Грозный; 2ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина Минздравсоцразвития России; 'Учреждение Российской академии наук Институт обшей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, Москва
Впервые проведено исследование по оценке врожденных морфогенетических вариантов (ВМГВ) и сопряженности полиморфизма генов детоксикации ксенобиотиков и репарации с цитогенетическими показателями детей, проживающих в разных природно-климатических зонах и условиях загрязнения окружающей среды продуктами первичной переработки нефти. Результаты анализа ВМГВ и цитогенетических показателей детей указывают на общее генотоксическое воздействие нефтезагрязнений. Повышенная чувствительность к загрязнениям окружающей среды у детей связана с полиморфизмом генов детоксикации, в частности с геном эксцизионной репарации оснований ХЯСС1.
Ключевые слова: врожденные морфогенетические варианты, микроядра, нефтепродукты, здоровье детей, загрязнение окружающей среды, полиморфизм генов, гены детоксикации ксенобиотиков, гены репарации
