Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Анеуплоидии и несбалансированные структурные аномалии должны приводить к возникновению хорошо известных хромосомных синдромов. Фенотипически сбалансированные транслокации у потомства облученных родителей, как правило, не проявляются, однако они должны обусловливать появление несбалансированных зигот в последуюших поколениях. Доминантные генные мутации могут приводить к определенному увеличению частоты хорошо известных доминантных фенотипов. Частота таких признаков в человеческой популяции поддерживается за счет равновесия между мутациями и отбором (разд.
5.1.3.!). Однако данные о скелетных мутантах мыши свидетельствуют, что другие (возможно, встречающиеся гораздо чаще) доминантные мутации могут приводить к менее выраженным и более вариабельным фенотипическим изменениям, таким как небольшие аномалии скелета, соединительной ткани или иных систем органов. При этом наши экстраполяции оказываются гораздо более сомнительными, чем в случае визуально обнаружимых хромосомных аномалий. Если мутации индуцируются в соматических клетках, то какие клетки особенно подвержены воздействию облучения и каковы последствия возникновения мутаций для индивида? В принципе риск мутирования существует для соматических клеток всех типов. Однако особенно высок он для клеток, которые делятся.
Эти клетки могут давать начало клонам, имеюшим се- лективное преимущество по сравнению с другими клетками того же типа и в конечном итоге злокачественным ново- образованиям. Такие новообразования, вызванные облучением, действительно обнаружены в популяциях человека (см. ниже). Достижения радиационной генетики мыши полезны для получения оценки риска, которому подвергаются облучаемые люди. Результаты, полученные на мышах, помогли нам составить предо~веление об индукции и передаче геномных и хромосомных мутаций. Что касается генных мутаций, то данные о них не столь основательны, однако в принципе, нам известно, что такие мутации индуцируются радиацией и передаются потомству. Влияние пренатаяьного и по<тнатаяьного мутацаонного повреждения на человеки.
Рассматривая влияние мутаций на человеческие популяции, важно проводить различие между пренатальным и постнатальным эффектами. Присутствие мутшенных факторов, приводящих к ранним выкидышам, может даже остаться незамеченным, поскольку проявится только в слабой задержке менструального периода. Их влияние равно нулю. Выкидыши в течение первого триместра, конечно, будут замечены, но окажут относительно слабое влияние. Преждевременные роды во время последнего триместра беременности редки, а мертворождения, хотя и приносят семье горе, однако меньшее, чем различные наследственные болезни у ребенка. Точно так же генетические дефекты, которые сопряжены с относительно ранней смертностью, вызывают меньше моральных, социальных, медицинских и семейных проблем, чем болезни, связанные с длительными страданиями пациента и его семьи.
Известно, что большинство мутагенных факторов оказывает также канцерогенное действие, т.е. вызывает образование опухолей. 5.2.!.4. Облучение популяции человека нонизируюн)ей радиацией Насколько сильно облучается современная человеческая популяция ионизирующей б. Мутации 241 радиацией) Это второй вопрос, на который должен ответить ученый, желающий оценить величину потенциального вреда, причиняемого людям радиацией. Здесь будут обсуждаться лишь очень немногие его аспекты и небольшая час.гь соответствующих данных. Вначале мы расскажем о естественном фоне радиации, а затем о его увеличении, вызванном факторами современной цивилизации, включая облучение, применяемое в целях медицинской диагностики.
Е<тественнь<й фон радиацаи. Все люди испытывают постоянное воздействие естественных источников облучения. Средняя доза, получаемая в течение <ода за счет космической радиации, зависит от высоты над уровнем моря и географической широты. Земная радиация в районах с выходами первичных пород выше, чем на аллювиальных почвах. Общее среднее облучение, полученное гонадами людей, проживающих в районах, низко расположенных над уровнем моря, за 30-летний период (время одного поколения) оценивается величинами от 3 до 4 рэм (табл. 5.26).
Оценки последнего времени оказались несколько выше; в старых работах не учитывали дополнительную радиационную нагрузку, обусловленную радоном, содержащимся в воздухе. Допоянатеяьное облучение, связанное с факторами, введенными современной цивиянзацисй. Некоторые оценки облучения для Западной Германии и Соединенных Штатов приведены в табл. 5.26. Основной вклад вносит медицинская диагностика и терапия. Из большой группы рент<енодиагностических процедур главным источником радиационной опасности служит обследование брюшной полости и таза. Усовершенствование методики рентгеновских обследований, а также введение строгих правил их проведения намного уменьшили эту опасность.
Однако некоторые диагностические процедуры повышают вероятность возникновения мутаций; всякое облучение должно быть обосновано и проводиться с обеспечением максимальной защиты. Польза такого облучения для индивида должна быть 242 б. Мутации Таблица 5.26. Срелняя радиационная нагрузка на человеческие популяции [1385]ц Иатаэвихи Европа США мрэм/гад ! 1 — Дж/хг(30 пет — мДж!хгугад 100 100 1 Джухг(30 вег 100 Естественный фон радиации Космическое излучение (30) — 50( — 120) Срелияя земная ралиация 60 Поглощение радиаакэ.ив- 20 ных элементов 130 !00 3,06 20 50 <1 0,6 1,5 < 0,03 73 2,2 0,8 0,024 < О,О3 0,24 0,003 <1 8 0,000! <2 <0,06 0,06 < 0,03 0,4 0,120 -60 ж!,8 ге 80 Суммарная величина дополнительного облучения ж2,4 180 5,4 " Приведенные пифры ве включают рвлиапвю, полученную общей папуяяаяай в раэувьгагв рабаты атомных эпектраагавпвй В усвавиэх нормального фувхпяавврававвя облучение общей популяции является миявмввьвмм Рвбаэве.
занятью в вэамвай эваргагяка„павучают дозу, равную 0,006-0,008 Дж/хг/гад. Дополнительная ралиация, обусловленная факторами современной цивилизации Медицинская диагностика и терапия 1958 1971 Профессиональная деятельность(без предприятий, использующих ядерную технологию) Ядерная технология Выбросы (испытания атомных бомб) Слабые источники (телевизоры; часы) Возлушный транспорт Суммарная величина естест- 190 5.7 венного фона я дополнительного облучения очевидной и требует сопоставления с потенциальным вредом, грозящим этому человеку и будущим поколениям.
Наибольшие дозы генетически эффективного облучения получают больные раком, нуждающиеся в радиационной терапии ар!апов таза (эти дозы значительно выше применяемых при лечении других пациентов). Многие такие больные через короткое время вступят в пострепродуктнвный возраст или умрут от своей болезни, Однако, если они все же хотят иметь детей, результаты радиационно-генетических исследований на млекопитающих могут помочь минимизировать генетический риск. Таким людям следует избегать зачатия во время и в течение нескольких недель после лечения. Атомные электростанции представляют особую проблему, активно обсуждаемую во всех индустриальных странах. Фактическая величина облучения варьирует в зависимости от типа реактора и других б. Мутации 243 условий и, как говорят, в большинстве случаев намного ниже допустимого предела. Однако это утверждение справедливо только при отсутствии непредусмотренных выбросов в результате технической ошибки, аварий или саботажа.
Вероятность такого инцидента нс поддается оценке, однако высказывается мнение, что она должна быть очень низкой. С другой стороны, специалисты утверждают, что энергетические потребности не могут быть удовлетворены без атомной энергии и что благосостояние и даже сама жизнь будущих поколений зависят от обеспеченности энергией. Генетики могут только надеяться, что рано или поздно ученые приложат большие усилия для разработки альтернативных технологий получения экологически чистой энергии. Из всех источников, вносящих вклад в облучение людей, наиболее существенный— медицина.
Ее доля в дополнительной радиационной нагрузке самая большая. В некоторых случаях облучение неизбежно. Например, медицинские сестры, осугцест вляющие терапевтические процедуры с использованием радиевой установки, непременно получат определенную дозу облучения.
Однако во многих случаях радиационная нагрузка может поддерживаться на минимальном уровне. В тех видах деятельности, где нельзя избежать сильного облучения, следует брать на работу только тех, кто вышел из детородного возраста, или тех, кто по каким-то иным причинам скорее всего не будет иметь детей.
Вопрос о том, столкнемся ли мы с увеличением воздействия радиации в будущем, остается открытым. С одной стороны, наблюдается бесспорное увеличение облучения, связанное с широким использованием радиации и радиоактивных веществ и с распространением атомных электростанций. С другой стороны, соответствующие методики так сильно усовершенствовались, особенно в медицине, что можно ожидать определенного снижения уровня облучения. Как видно из табл. 5.2б, средний уровень радиации от всех источников, имеющихся в современной цивилизации, за исключением атомных электростанций, по существу не достиг естественного фона. 5,2.1.5.
Насколько может увеличитьея частота в<ззз<икновения еноз<тат<ых мутацийз Как рассчитать возможность увеличения частоты спонтанных мутаций? Это третий вопрос, на который надо ответить, если мы хотим получить оценку возможного генетического повреждения, вызванного радиацией. Для этого нужна информация по трем вопросам. !. Какую дозу облучения получит средний индивид? 2. Сколько будет индуцировано дополнительных мутаций на единицу дозы? Ответив на эти два вопроса, мы узнаем, насколько увеличится частота мутаций по отношению к частоте их спонтанного возникновения. Для перевода этой относительной оценки в абсолютную надо ответить на другой вопрос.
3. Сколько мутаций должно возникать «спонтанно», т.е, без дополнительного облучения, обусловленного факторамн современной цивилизации? Ответ на первые два вопроса можез быть получен из разд. 5.2.!.3 и 5.2.!.4, а также материалов некоторых дополнительных, прямых обследований людей. Третий вопрос оказывается самым трудным и потребует специального обсуждения.
Данные„приведенные в табл. 5.26, показывают, что среднее облучение индивида за время одного поколения, равное 30 годам, увеличигся от 0,03 — 0,04 Гр («естественное» облучение) до 0,07 Гр, т.е. факторы современной цивилизации приблизительно вдвое повысят фоновую радиацию. Такое удвоение ни в коем случае нс надо путать с дозой облучения, удваивающей частоту мутаций. Эта доза гораздо выше 0,03 Гр. Таков ответ на первый вопрос. Ответ на второй вопрос несколько сложнее и требует более развернутого обсуждения. Сколько будет индуцировано дополнительных мутаций в расчете на дозу? Мутации разных классов следует рассматривать по отдельности, принимая во внимание мощность дозы и пол индивида (разд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
