CC BY
47
УДК 575.224.23:575.224.6
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ЖИТЕЛЕЙ РЕСПУБЛИКИ СЕВЕРНАЯ ОСЕТИЯ-АЛАНИЯ С НАРУШЕНИЕМ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ
© 2012 Ф.Т. Чшиева1, Л.В.Чопикашвили2
1 Институт биомедицинских исследований ВНЦ РАН и РСО-Алания 2 Северо-Осетинский государственный университет
Поступила в редакцию 09.10.2012
В 48-часовой культуре лимфоцитов периферической венозной крови жителей Северной Осетии с нарушением репродуктивной функции выявлено увеличение частоты клеток с хромосомными аберрациями. После приема антимутагенов наблюдалось снижение частоты хромосомных аберраций в клетках обследованных жителей.
Ключевые слова: хромосомные аберрации, кластогенез, репродуктивная система
Причины, вызывающие нарушение репродуктивного здоровья населения многообразны, однако не вызывает сомнений тот факт, что они прямо или косвенно связаны с генетическими факторами. Доказано, что в условиях техногенного загрязнения растет число бесплодных браков, спонтанных абортов, мертворождений, количество новорожденных с дефектами развития, раковых заболеваний и т. д. Население Северной Осетии на протяжении многих десятилетий подвергается действию техногенной нагрузки. В черте г. Владикавказа основными промышленными источниками загрязнения являются заводы цветной металлургии и некоторые другие предприятия. По данным Северо-Осетинской агрохимлаборатории и Севосгеологоразведки в среднем километровом радиусе от предприятия суммарный показатель загрязнения почвы по 8-ми видам тяжелых металлов составляет более 400 мг/кг, что соответствует категории чрезвычайно опасного загрязнения. Загрязненность почв остальной части городской территории относится к категории высокой опасности, однако и в дальних пригородных зонах по некоторым направлениям содержание их остается опасной. Мутагены несут серьезную угрозу для генетической структуры популяции в будущем, поэтому одними из актуальных задач мониторинга являются изучение процессов генетической изменчивости человека и разработка системы мер для предотвращения развития неблагоприятных тенденций [1-3].
Чшиева Фатима Таймуразовна, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник.E-mail: fa-2009@yandex. ru
Чопикашвили Лидия Васильевна, доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой зоологии
Цель работы: проведение цитогенетиче-ского обследования жителей Северной Осетии с нарушением репродуктивной функции до и после приема антимутагенов.
Методика исследования. Цитогенетиче-ское исследование проведено у 38 человек. Из них 22 человека (6 мужчин, 14 женщин) - жители Северной Осетии с нарушением репродуктивной функции (средний возраст 36 лет). В эту группу вошли жители с нарушениями сперматогенеза (6 человек: 5 человек с олигоспермией, 1 человек с азооспермией), а также с привычной потерей беременности - 10 человек, с первичным бесплодием - 6 человек. 5 человек из числа лиц с нарушением репродукции обследованы дважды до и после приема антимутагенов (средний возраст 31 год). В качестве возможных антимутагенов использовали афобазол и биомассу проростков пшеницы. Афобазол - селективный анксиолитик (2- [2-(морфолино)этилтио] -5-это-ксибензимидазола гидрохлорид). Выбор лекарственного средства «афобазол» и его суточная доза основывались на результатах исследований, свидетельствующих в пользу наличия у афоба-зола антимутагенной и антитератогенной активности [4-5]. В работе использован афобазол производства ООО «Фармстандарт» в суточной дозе 30 мг в три приема перорально на протяжении 14 дней. Биомасса проростков пшеницы применялась по 1 столовой ложке 1 раз в день. Здоровые жители без нарушений репродуктивной функции и не связанные с вредным производством (16 человек: 12 женщин и 4 мужчин) вошли в группу сравнения, средний возраст в которой был равен 29 годам.
Цитогенетическое исследование проводили на препаратах метафазных хромосом лимфоцитов периферической крови, культивируемых в условиях in vitro, в соответствии со стандартной
Экология и внутренние болезни
процедурой [2]. Цельную кровь (1 мл) культивировали макрометодом в культуральной смеси, состоящей из среды RPMI 1640 («Sigma») - 7,5 мл, сыворотки эмбриональной («BioClot») -1,5 мл в пробирках объемом 15 мл. Для стимуляции деления клеток использовали фитогемагглюти-нин («ПанЭко») в концентрации 0,01 мг. Фиксацию клеточного материала осуществляли на 48-м часу культивирования. На каждого больного анализировали от 100 до 300 метафазных пластинок. Ахроматические пробелы учитывали отдельно. Всего проанализировано 6070 метафазных пластинок. Статистическую обра-
ботку фактического материала проводили по ф-критерию.
Результаты исследования. В табл. 1 представлены результаты цитогенетического обследования 16 здоровых доноров без нарушений репродуктивной функции. При анализе 2180 метафазных пластинок было выявлено 55 поврежденных метафаз (2,5±0,3%). Выявленный результат по количественным и качественным показателям не отличается от данных других авторов, установленным при цитогенетическом обследовании здоровых доноров [7-9].
Таблица 1. Частота хромосомных аберраций у жителей Северной Осетии с нарушением репродуктивной функции
Кол-во Всего Аберрации (на 100 клеток) Гены Поли-
про- клеток с одиноч хро- пар хро- (на плои-
ана- аберра- ноч- ма- ные мосо- 100 дия
Обследуемые группы лизи- циями ные тид- фра со- кле- (на 100
людей рован- (М±т), % фраг- ные гме мные ток) кле-
ных менты об- нты об- ток)
мета- мены мены
фаз
здоровые жители без на- 2180 2,5±0,3 1,60 0,05 0,28 0,64 1,15 0,18
рушений репродуктивной
функции и не связанные с
вредным производством
(п=16)
жители РСО-А с наруше- 3390 3,8±0,3* 1,80 0,10 1,00 1,10 0,90 0,03
нием репродуктивной
функции(п=22)
жители РСО-А с наруше- 500 2,6±0,7** 1,80 - 0,20 0,80 1,60 -
нием репродуктивной
функции после приема
мутагенов (п=5)
Примечание: * - р<0,001 по сравнению со здоровыми жителями без нарушений репродуктивной функции и не связанными с вредным производством; ** - р<0,001 по сравнению с лицами с нарушением репродуктивной функции, которым антимутагенная профилактика не проводилась
Анализ частоты хромосомных аберраций жителей РСО-А с нарушением репродуктивной системы выявил достоверные отличия по сравнению с группой контроля (табл. 1). При анализе спектра хромосомных аберраций выявлено изменение частот отдельных типов аберраций, следует отметить, что доля аберраций хромосомного типа зафиксированных у доноров с нарушением репродукции составила 52,5%, тогда как в группе здоровых жителей была равна 36%. Пределы колебаний аберрантных метафаз в тестируемых группах варьировали в широких пределах, максимальная частота хромосомных аберраций выявлена в группе жителей Северной Осетии с нарушением репродуктивной функции (табл. 2). В результате проведенного цитогене-тического анализа было выявлено значимое превышение числа клеток содержащих более 1 хромосомной аберрации в группе жителей РСО-А с нарушением репродуктивной системы
по сравнению с группой здоровых доноров, мультиаберрантных клеток не обнаружено (табл. 2). На основании экспериментальных данных полученных у доноров с нарушением репродуктивной системы после 14-дневного приема антимутагенов было отмечено снижение частоты хромосомных аберраций (табл.1, 2). При анализе частот отдельных типов аберраций установлено, что после проведения антимутагенной терапии частота аберраций хроматидного типа существенно не изменилась, но значительно снизилось количество метафаз содержащих аберрации хромосомного типа до 35,7%, что достоверно не отличается от результатов здоровых доноров (табл. 1). После 14-дневного приема антимутагенов у доноров наблюдалось снижение метафаз содержащих более 1 аберрации, что также свидетельствует о снижении мутагенной нагрузки у обследованных.
Таблица 2. Цитогенетическое обследование жителей РСО-А с нарушением репродуктивной функции
Обследуемые группы жителей Северной Осетии Всего клеток с аберрациями (М±щ), % Клеток содержащих более 1 хромосомной аберрации Пределы колебаний абер- аберрантных метафаз
здоровые жители без нарушений репродуктивной функции и не связанные с вредным производством (п=16) 2,2±0,3 0,03 1-4
жители РСО-А с нарушением репродуктивной функции (п=22) 3,8±0,3 0,30* 2-9
жители РСО-А с нарушением репродуктивной функции после приема антимутагенов (п=5) 2,6±0,7 0,20 1-4
Примечание: * - р<0,001 по сравнению со здоро!
Выводы: результаты проведенного цито-генетического исследования в группе жителей с нарушением репродуктивной функции свидетельствуют об увеличение уровней хромосомного мутирования. Полученные экспериментальные данные показывают необходимость антимутагенной профилактики у категории граждан входящих в эту группу и перспективы использования с этой целью препаратов с антимутагенными свойствами - афобазола и проростков пшеницы.
Авторы благодарят заведующую поликлиническим отделением Республиканского Центра Планирования Семьи и Репродукции Золоеву Л.О. за помощь при сборе материала.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Биологический контроль окружающей среды: Генетический мониторинг / под ред. СА. Гераськина и Е.И. Сарапульцевой. - М., 2010. 208 с.
2. Бочков, Н.П. Метод учета хромосомных повреждений как биологический индикатор влияния факторов внешней среды на человека. - М., 1974. 34 с.
3. Дурнев, А.Д. Генетическая токсикология // Вестник Российской академии медицинских наук. 2011. №9. С. 35-43.
и жителями без нарушений репродуктивной функции
4. Шредер, О.В. Влияние афобазола на тератогенные эффекты циклофосфамида у крыс / О.В. Шредер, Н.М. Смольникова, А.Д. Дурнев, С.В. Середенин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008. № 4. С. 414-417.
5. Дурнев, А.Д. Влияние афобазола на генотоксиче-ские эффекты табачного дыма в плаценте и в тканях эмбрионов крыс / А.Д. Дурнев, А.С. Соломина, А.К. Жанатаев и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2010. № 3. С. 286-289.
6. Бочков, Н.П. Метод учета хромосомных повреждений как биологический индикатор влияния факторов внешней среды на человека. - М., 1974. 34с.
7. Сиднева, Е.С. Оценка спонтанного и химически индуцированного мутагенеза в клетках человека в зависимости от витаминной обеспеченности / Е. С. Сиднева, Л.Д. Катосова, В.И. Платонова и др. / Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2005. Том 139, №5. С. 199-203.
8. Савченко, ЯА. Цитогенетический анализ геноток-сических эффектов у работников теплоэнергетического производства / Я.А. Савченко, В.Г. Дружинин и др. // Генетика. 2008. Том 44, № 6. С. 857-862.
9. Ревазова, ЮА. Генетический полиморфизм и частота спонтанных и индуцированных хромосомных аберраций в лимфоцитах жителей Москвы / Ю.А. Ревазова, А.Н. Чеботарев и др./ Медицинская генетика. 2009. № 4. С. 26-34.
CYTOGENETIC EXAMINATION THE INHABITANTS OF REPUBLIC NORTHERN OSETIA-ALANYA WITH DAMAGE OF REPRODUCTIVE FUNCTION
© 2012 F T. Chshiyeva1, L.V. Chopikashvili2
1 Institute of Biomedical Researches of VSC RAS and RSO-Alania 2 North Ossetia State University
In 48-hour culture of peripheral blue blood lymphocytes of inhabitants of North Osetia with damage of reproductive function the increase in frequency of sells with chromosomal aberrations is revealed. After reception the anti-mutagens decrease in frequency of chromosomal aberrations in cells of the surveyed inhabitants was observed.
Key words: chromosomal aberrations, clastogenesis, reproductive system
Fatima Chshieva, Candidate of Biology, Minor Research Fellow.E-mail: [email protected] Lidiya Chopikashvili, Doctor of Biology, Professor, Head of the Zoology Department
