CC BY
6
явлено (Р~>0,05). Смертность от рака легкого в этих же городах (в стандартизованных показателях) также не имеет различии (Р>0,05). Увеличение заболеваемости и смертности от рака легкого у мужчин и женщин, регистрация его в молодых возрастных группах, второе место в структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями, одинаковое увеличение неспецифической легочной патологии дают основание полагать, что факторы, влияющие на эти показатели в городах А я Б, по-видимому, равнозначны. Результаты исследований убеждают в том, что существенной разницы в распространении рака легкого в городах А и Б нет, но имеются различия по сравнению с городом В.
Описанные методические приемы и результаты применения их при изучении 3 промышленных городов позволяют характеризовать токсичные атмосферные загрязнения как провоцирующие факторы и в распространении рака легкого среди населения.
Выводы. 1. Загрязнение атмосферного воздуха, содержащее комплекс токсичных веществ, следует, по-видимому, рассматривать как существенный провоцирующий фактор в распространении рака легкого среди населения.
2. В промышленных городах с высокой степенью загрязнения атмосферного воздуха не только канцерогенными, но и токсичными веществами риск заболевания раком легкого будет выше, чем в городах с относительно невысоким загрязнением.
3. Снижение содержания канцерогенных и токсичных веществ в атмосферном воздухе до допустимого (ПДК) является одним из путей гигие-
нической профилактики рака легких среди населения промышленных городов.
Литература. Буштуева К. А.— Гнг. и сан., 1971, № 3. с. 3-7.
Дейчман Э. И. Саннтарно-дсмографическис материалы зарубежных стран. М., 1968. Измеров Н. Ф. Соцналыш-гигисническне аспекты охраны атмосферного воздуха в условиях научно-технического прогресса. М., 1976. Мерков А. М., Чаклин А. В. Статистическое изучение злокачественных новообразований. М., 1962. Нейман И. М.— В кн.: Вопросы канцерогенеза и организации противораковой борьбы. Киев, 1967, с. 15—21. Петерсон Б. Е. — Вопр. онкол., 1971, № 1, с. 9. Пинигин М. А. Временные инструктивно-методические указания по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха. М., 1977.
Ронжина J1. П. — В кн.: Эпидемиология злокачественных
опухолей. Алма-Ата, 1970, с. 222. Сепетлиев Д. А. Статистические методы в научных медицинских исследованиях. М., 1968. Скворцова Н. Н. — В кн.: Руководство по гигиене атмосферного воздуха. М., 1976, с. 384—391. Ферштудт В. И. — В кн.: Методы изучения эпидемиологии
злокачественных опухолей. М.. 1970, с. 198. Шабад JI. М.. Пылев J1. П., Колесничснко Т. С. — Вопр.
онкол., 1964, № 6, с. 65—72. Grandjean Е. — Schweiz. ined. Wschr., 1972, Bd 102, S. 1889—1897.
Heimbach I. A. — Comput. Biol. Med.. 1971, v. J, p. 243. Kotin P., Falk H. — Advanc. Cancer Res., 1963, v. 7, p. 475. Kuschner M„ Laskln S. — Am. J. Path., 1971, v. 64, p. 183.
Поступила 17.09.79
Summary. No significant difference was found in cancer morbidity and mortality in cities with air pollution bv carcinogenic and toxic substances and mainly by toxic substances. This makes it possible, to consider toxic pollutants of the atmosphere, sulphur dioxide, phenol, nitrogen oxides, etc., as factors, increasing the risk of lung carcinoma in the population of industrial cities.
УДК 613.в45 + Ш4.875]-07: (615.9.015.4:612.6.052
10. И. Прокопенко, В. П. Ильин, П. С. Жцрков
ВЛИЯНИЕ ДЛИННОВОЛНОВОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА МУТАГЕННЫЙ И ЭМБРИОТОКСИЧЕСКИИ ЭФФЕКТЫ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В настоящее время большое внимание уделяется изучению факторов, влияющих на устойчивость организма к неблагоприятному действию загрязнителей окружающей среды. Одним из таких факторов является длинноволновое УФ-из-лучение, которое, влияя на защитно-прнспособи-тельные механизмы организма, изменяет его резистентность к вредному действию химических веществ (Ю. И. Прокопенко, 1976). Экспериментально доказано модифицирующее действие УФ-нзлучення на общетоксический и некоторые отдаленные эффекты (канцерогенный, аллергенный) химических веществ (Ю. И. Прокопенко,
1979). Анализ влияния длинноволнового УФ-из-лучення на другие виды отдаленных эффектов (мутагенный и эмбрнотокснческий) химических соединений не проводился. В связи с этим целью нашей работы было определение влияния различных доз такого излучения на цитогенетиче-1 ское действие циклофосфамнда и на эмбриоток-сическое действие формальдегида.
Цитогенетнческое исследование проведено на 12 группах белых беспородных мышей-самцов массой 25—30 г. В каждой группе было по 6 животных. Влияние УФ-излучения на эмбрнотокснческий эффект изучено на 12 группах белых бес-
породных крыс-самок массой 200—220 г. Каждая опытная группа состояла из 10 животных, контрольная — из 12 самок.
Оба исследования выполнены по схеме полного двухфакторного эксперимента. Одним изучаемым фактором являлось длинноволновое УФ-нзлученне из расчета доз '/г и 3 эритемные дозы, другими — модельные химические вещества в 4 дозах, включая контроль.
Предварительно (до воздействия веществами) животных подвергали УФ-облучению в течение 1 мес лампами ЛЭ-30. Облучение проводили ежедневно по 1/2 эритемпой дозы (для мышей и крыс с учетом степени экранирования излучения шерстным покровом соответственно 60 и 120 мэр/ч/м2) и 3 эритемные дозы (для мышей — 360, для крыс 720). Для каждой дозы веществ взяты группы животных без облучения. В качестве мутагена выбрали циклофосфамид, цитоге-иетическая активность которого хорошо изучена в экспериментах на млекопитающих (В. С. Жур-ков и соавт.; Goetz и соавт., и др.). Циклофосфамид (фирмы «Germed», ГДР) растворяли в дистиллированной воде и вводили зондом внут-рнжелудочно в дозах 3, 9 и 27 мг/кг пятикратно с интервалом 24 ч. Через 6 ч после последнего введения мышей забивали и готовили препараты метафазных хромосом клеток костного мозга по стандартной методике. На каждую мышь анализировали по 100 метафаз. Учитывали одиночные и парные фрагменты, хроматидные и хромосомные обмены. Пробелы в качестве аберраций не » учитывали. Метафазы более чем с 10 аберрациями относили к клеткам со множественными аберрациями. Формальдегид избрали в качестве вещества, оказывающего эмбриотоксическое действие (Г. А. Шевелева, и др.). Растворы формальдегида готовили ex tempore путем разведения стандартного 40% раствора формалина дистиллированной водой.
Облученных и необлученных самок крыс спаривали с ннтактными самцами в соотношении 3: 1. Критерием установления 1-го дня беременности служило обнаружение сперматозоидов при микроскопированин неокрашенных вагинальных мазков. С 1-го по 19-й день беременности ежедневно вводили вещество из расчета 0,005, 0,05 и 0,5 мг/кг зондом внутрижелудочно с интервалом 24 ч. На 20-й день животных забивали. Регистрировали число живых и мертвых эмбрионов, желтых тел, а также рассчитывали показатели общей эмбриональной, пред- и постимплантаци-онной смертности (соответственно ОЭС, ПрС и ПоС) по соответствующим формулам (А. М. Ма-лашенко и И. К. Егоров). Измеряли длину и массу живых эмбрионов и регистрировали внешние анатомические дефекты.
В ходе эксперимента не отмечено выраженных различий в динамике массы и поведении животных, хотя у мышей и крыс, получавших 3 эритемные дозы, наблюдались свойственные УФ-пе-
Таблица 1
Количеств» хромосомных аберраций на 100 клеток костного мозга мышей после УФ-облучения в разных режимах и внутри-желудочного пятикратного введения цифклофосфамида
Доза УФ-излучения Доза циклофосфамнда. мг/кг Число клеток Клетки с аберрациями Клетки с множественными аберрациями Всего аберраций
0 0 600 1,33 0 1,33
3 600 5,33 0 6,17
9 600 10.17 0 11,50
27 600 27,83 4.33 44,08*
Чгэритемной 0 600 1,00 0 1,00
3 600 8,33 0 9,83
9, 600 14.00 0 16,67
27 600 25.00 3.00 31,44*
3 эритемные 0 600 4,00 0 4,33
3 600 11,67 0 12,67
9 600 19,00 0 21,17
27 600 33,17 3,50 44,39*
* Без учета клеток с множественными аберрациями.
реоблучению явления — гиперемия и отечность ушей и век, ожоги кожи ушей. У некоторых животных возникли одно- и двусторонние поражения роговицы.
Результаты цнтогенетического исследования представлены в табл. 1. Частота клеток с аберрациями хромосом у необлученных животных возрастала с увеличением дозы циклофосфамнда. При действии всех доз вещества отмечено статистически достоверное повышение частоты аберрантных метафаз по сравнению с контролем (Р<0,01). Зависимость частоты аберрантных метафаз от дозы удовлетворительно описывается линейным уравнением у= 1,76±0,965 х, где х — доза циклофосфамнда на введение; у — процент метафаз с аберрациями хромосом. Основным типом аберраций были одиночные фрагменты. Доля парных фрагментов составила 10—20 %, хро-матидных обменов — 2—4 % от всех аберраций. При дозе 27 мг/кг встречались клетки с множественными аберрациями.
У мышей после субэритемной дозы УФ-излу-чения ('/г эритемной дозы) частота клеток с аберрациями хромосом достоверно не отличалась от таковой у необлученных мышей соответствующих групп как в контроле, так и при действии вещества. Двухфакторный дисперсионный анализ также не показал значимости влияния этой дозы УФ-излучения на уровень аберрантных клеток (Р УФ-излучения = 0,35 при Р0,05= 10,13).
Облучение мышей 3 эритемными дозами вызвало существенное повышение числа аберрантных клеток по сравнению с соответствующими группами необлученных животных как в контроле, так и при действии мутагена из расчета 3 мг/кг (Р<0,01), 9 мг/кг (Р<0,01) и 27 мг/кг (Р<0,025).
м 1
Результаты двухфакторного дисперсионного 01 13 анализа показали значимость влияния на уро- ■ I вень аберрантных метафаз в костном мозге как ж g. дозы циклофосфамнда, так и предварительного ч ^ УФ-облучення мышей большей дозой (F цикло- „ | фосфамида= 107,34 при F0,o5=4,76; F УФ-нзлу- н £ чения= 10,78 при F0,05=5,14).
Предварительное УФ-облучение мышей в раз-ных режимах статистически достоверно не влияло на соотношение типов аберраций и частоту клеток с множественными аберрациями. ¥
Результаты влияния УФ-излучення и формаль- J* дегида на эмбриогенез представлены в табл. 2. При действии вещества на беременных самок % показатели эмбриональной летальности (ОЭС, ПрС, ПоС) повышались с увеличением дозы ве- а щества. При этом отмечено достоверное по срав- >. нению с контролем возрастание ОЭС при приме- й. нении доз 0,05 мг/кг (Р<0,05) и 0,5 мг/кг (Р< <С0,025), а ПоС — только при дозе 0,5 мг/кг (Р<0,025). Повышение ПрС при действии всех доз вещества не было статистически достовер- § ным, поэтому в качестве ведущего показателя эмбриональной летальности была выбрана ОЭС. Пороговой по данному показателю была доза 0,05 мг/кг, недействующей — 0,005 мг/кг. Воздействие формальдегида в дозах 0,05 и 0,5 мг/кг g. вызвало уменьшение длины живых эмбрионов по сравнению с контролем (Р<;0,01). Масса эмб- g рионов при действии указанных доз также сни- «-=■ жалась, достоверно отличаясь от массы эмбрио- £ +|
нов контрольной группы только при введении 0,05 мг/кг (Р<0,05).
Облучение самок субэритемной дозой без по- 1. следующего воздействия веществом не вызвало достоверного изменения показателей эмбриональной летальности по сравнению с контролем. При действии на самок формальдегида после облучения их субэритемной дозой 0,5 мг/кг стала пороговой дозой (по ОЭС). Доза 0,05 мг/кг, поро- = говая для животных без УФ-облучения, стала недействующей, что свидетельствовало о повышении резистентности организма к действию эм-бриотоксического вещества. ПрС и ПоС изменялись статистически недостоверно. Облучение самок субэритемной дозой вызвало по сравнению с аналогичными группами без УФ-облучення увеличение длины эмбрионов как в группе без воздействия вещества (Р<0,01), так и при действии 0,05 и 0,5 мг/кг (Р<0,01).
Воздействие на животных 3 эритемных доз _ УФ-нзлучения вызвало по сравнению с контролем повышение ОЭС (Р<0,05) и ПрС (Р<0,05). Увеличение ПоС не было статистически значимым. Отмечалось также уменьшение длины эмб- § рионов (Р<0,01). При изучении действия формальдегида на самок в период влияния избы- ° точной дозы УФ-излучения по сравнению с не- =5 облученными животными установлено повышение £ ОЭС (Р<0,05) и других показателей эмбриоле-тальности. При этом доза 0,005 мг/кг стала дей- о
z
о. ж
:
(0 ° U о со . gggs оо О ч оо О —О — оо оо со ю оооо
К S X о. Bio оооо +Ш+1+1 Ч- ч- — см О О О о +1+1+1+1 Ч- со со со оооо +1+1+1+1 ем ем ем —
о см см ем см СМ СМ см см см см см см
01 X Я S- « £ К о = 5. счюч* ю ч" г— см о о ч* о ю см — ——
о о о о +1+1+1+1 СО СО со ю оооо +1+1+1+1 со со ю ч- оооо +1 +1+1+1 - ю ч- ч1 <с
U А ОО ОО Г^ см см см см СП со оо 00 см см ем см Г— см см см см
ПоС, % юо> оо оо •о ст> — — см* со" +1+1+1+1 СМ «О «О 00 -Г VN-" Ißffl-fN h-_OjCMCO_ —"—см" ем" +1+1 +1+1 COCO.I-.U5 со"ч""ю" со" 6,8+2,48 7,8+2,66 12,5+3,31 14,1+3,50
S? ем f-. ч1 ем СМ О) <М — СО СО ю осм Ч- 00 оо о ч- u5 г- оо
о о. см см со со +1+1 +1+1 СМ С- см ем со со +1+1+1+1 ч- со — со со со со со +1+1+1+1 СО OJ СО —
О СМ СО Ч" о о со со оо о ч- со — см ем ем
3 й со оо f^ СТ> оо со О — ч СО <7> см in иэ t- ст> — —
8 со со со со +1+1+1+1 о Г- 00 со со со со +1+1+1+1 «OiDON со со ч* ч* +1+1+1+1 оо — Ol СО
ч- со ем ч-— — см ем СО Ч* 00 — — — — см со 1— со со см см со со
3
к ° а— СО СО Ю ч- об Л 05
* в >. о 8 * оооо +1+1+1+1 ^ Ю СМ ОООО +1+1+1+1 ООЙО- оооо +1+1+1+1 СО Ч- СО ю
u О 00001 оо оо Ol Оэ оо оо
" О Я А
а я ,
о Ю 05 2> ОО ч- ю ю со ю г-
оооо ■Н +1+1+1 — о о о оооо +1+1 +1+1 см о со оо оооо +1+1+1+1 со ем оо о>
Ii — --- --о о о о о>о>
og. я »
• г «» 35 I-. -г со ем Ч" CO lO t*- со 00 Ь- ч- "OIOVS оосоь-со Ч" Ч" со ч*
5й 56- о о о о +1+1+1+1 ч* со см о> оооо +I+1+1-H юсо см 05 оооо +1+1+1+1 со сп о ч
ем см со ем ем ем см ем см ем со со
и гг
ээа фор-1ьдегида, мг/кг 0 0,005 0,05 0,5 _ о ю о о о ю о" о" о" 0 0,005 0,05 0,5
ла УФ-излучения 3 14 £ »ритемной ш а X X в S о.
Ч о и и «о
ствующей. Размеры эмбрионов достоверно не отличались от таковых у эмбрионов соответствующих групп без УФ-облучения.
При облученн самок '/г и 3 эритемными дозами по сравнению с аналогичными группами без облучения статистически достоверного изменения массы живых эмбрионов не отмечено.
Результат воздействия на организм химических загрязнителей окружающей среды в определенной мере зависит от исходного функционального состояния организма. Многочисленными исследованиями установлено, что УФ-излучение либо стимулирует (в субэритемных дозах), либо угнетает (в больших дозах) функциональное состояние ряда регуляторных и защитных систем организма. Отсутствие существенного влияния субэритемной дозы УФ-излучення на спонтанный и индуцированный мутагеном уровень хромосомных аберраций может быть связано с тем, что данная доза не является стрессовым фактором (И. С. Кандрор и соавт.), значительно изменяющим клеточный гомеостаз, и повышает резистентность организма к действию неблагоприятных факторов окружающей среды (Ю. И. Прокопенко). Кроме того, активизация обмена веществ, улучшение нервно-трофических и других процессов, повышение активности системы деток-сикации, взаимодействие всех органов и систем организма на более высоком функциональном уровне в результате стимулирующего действия данной дозы УФ-излучения на регуляторные, защитно-приспособительные и другие системы ор-
* гапизма (М. И. Усанова и соавт., и др.) закономерно должны отразиться как на резистентности организма к действию эмбриотоксического вещества, так и на состоянии эмбрионального развития. Данное положение подтвердилось результатами эксперимента.
Длительное воздействие на организм избыто«*-ной дозы УФ-излучения можно рассматривать как стрессовый для организма фактор, приводящий к существенному изменению гомеостаза и вызывающий выраженные нарушения функционального состояния органов п тканей вследствие угнетения симпатико-адреналовой, иммунной и других систем (Т. В. Карачевцева и А. Н. Обро-сов). Эти изменения, вероятно, являются причиной повышения уровня цнтогенетических нарушений (Ю. Я- Керкис), ухудшения показателей эмбрионального развития и снижения резистентности организма к мутагенному и эмбриотоксиче-скому действию химических веществ. Полученные нами результаты также подтверждают поло-
* жен не Н. М. Данцига и соавт. об индуцировании большими дозами длинноволнового УФ-излу-
чения ряда отдаленных неблагоприятных последствий и о безопасности в этом отношении субэритемных доз.
Выводы. 1. Длительное воздействие на животных '/г эритем ной дозы длинноволнового УФ-излучения не влияет на спонтанный и индуцированный химическим мутагеном уровень цитоге-нетическнх повреждений в клетках костного мозга и повышает резистентность организма к действию химического вещества, оказывающего эмбриотоксическое действие.
2. Три эритемные дозы УФ-излучения способны вызывать неблагоприятные последствия, проявляющиеся в ухудшении показателей эмбриогенеза и повышении спонтанного уровня аберрантных клеток в костном мозге, а также снижать устойчивость организма к действию химических веществ, дающих эмбрАотоксический и мутагенный эффекты.
Литература. Данциг Н. М., Прокопенко Ю. И.. Зава-
луева А. П. — Вестк. АМН СССР, 1977, № 2, с. 42—46. Журков В. С., Новакова Я., Шрам Р. Я■ — Гиг. и сап., 1978, ,Vs 1, с. 12—14.
Кандрор И. С., Демина Д. М., Соловьев 10. И. — В кн.: Ультрафиолетовое излучение. М., 1966, вып. 4, с. 130—135. Карачевцева Т. В., Обросов А. Н. — В кн.: Биологическое действие ультрафиолетового излучения. М., 1975, с. 104— 109.
Керкис Ю. Я.— В кн.: Генетические последствия загрязнения окружающей среды. М., 1977, с. 37—41. Малашенко А. М., Егоров И. К. — Генетика, 1967, № 3,
с. 59—67.
Прокопенко Ю. И. — Гиг. и сан., 1976, № 1, с. 100—102. Прокопенко Ю. И. — Там же, 1979, № 6, с. 79—81. Усанова М. И., Владимирова Н. А., Данилова Л. П. Лечебное н профилактическое применение ультрафиолетового излучения в акушерско-гинекологической практике. М., 1977. Шевелева Г. А. — В кн.: Токсикология новых промышлеп-
ных химических веществ. М., 1971, вып. 12, с. 78—86. Goetz P., Sram R. /., Dohnalova /. — Mutat. Res., 1975, v. 31, p. 247—254.
Поступила 29.12.Si
Summary. The influence of long wave UV irradiation in a dose not inducing erythema and in excess dose (1/2 and 3 erythema inducing doses) on the cytogenetic effect of cyclo-phosphamid (3, 9, and 27 ing/kg) and on the embryotoxic effect of formaldehyde (0.005, 0.05, and 0.5 mg/kg) was studied. Preliminary UV irradiation of mice in a dose not inducing erythema did not significantly affect the number of aberrant bone marrow cells in comparison with that in the nonirradiated animals both in the control ones and in those who were administered cyclophosphamide. This dose did not cause the death of the fetus in the control group of pregnant rats and increased body resistance to formaldehyde. UV irradiation of animals in 3 erythema inducing doses caused a statistically reliable increase in the number of aberrant cells in the mouse bone marrow and deterioration in the rat fetal development as compared to the nonirradiated animals. Besides that, excessive dose of UV irradiation results in reduction of the body resistance to the mutagenic and embryotoxic effect of chemical substanccs.
