Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 79
Текст из файла (страница 79)
В новых исследованиях для каждого облученного индивида определялась на основе более полного знания о типах радиации, излучавшейся при взрывах этих бомб, величина дозы облучения и учитывалась вся имеющаяся информация, например данные о расстояниях от эпицентра, о местонахождении в укрытиях и т.д.
Среднял доза на организм, полученная всеми, кто действительно подвергся облучению (т.е. находился менее чем в 1600 м от эпицентра), немного превышала 10 рад, а доза, полученная гонадами, составляла около половины этой величины. Однако колебания доз, полученных облучеиными индивидами, чрезвычайно велики; некоторые люди получили дозы, превышающие 100 рад. После вычисления индивидуальных доз авторы уже не проводили проверки нулевой гипотезы. Свое решение они обосновали так: поскольку известно и общепризнано, что ионизируюшая радиация индуцирует мутации, любое увеличение эффектов, которые можно с достаточными основаниями связать с мутациями, является ли оно статистически достоверным или иет, вероятно, вызывается дополнительными индуцнрованными мутациями. Поэтому они рассчитывали регрессии величины роста вредных эффектов по величине облучения.
Эти регрессии вместе с определенными предположениями об участии мутаций де поуо, объясняющем «спонтанное» появление изучаемых событий, использовались для оценки удваивающих доз. Например, предполагалось, что ! из 400 новорожденных, страдаюгцих из-за неблагоприятного исхода беременности, появляется в результате возникновения новой мутации. Полученные удваивающие дозы составляли 535 рэм для числовых аномалий половых хромосом, б9 рэм для неблагоприятных исходов беременности н 147 рэм для смертности в детском возрасте.
Кроме того, было обнаружено небольшое статистически недостоверное увеличение частоты редких электрофоретических вариантов; в данном случае получение оценки удваивающсй дозы невозможно, так как в контроле мутантов де поуо нет. При сравнении с оценками удваивающих доз, основанными на данных о мышах - 40 рэм для острого и 100 рэм для хронического облучения (разд. 5.2.1.3),-с учетом того, что облучение людей было острым, эти оценки, казалось, свидетельствовали, что люди более радиорезистентны, чем мыши. Однако вряд ли эти данные сопоставимы.
Даже такой четко определяемый генетический параметр, как частота хромосомных аберраций, не пригоден, поскольку в то время исследователи еще не располагали цитогенетическнми методами. Это исключает использование не только большинства хромосомных аберраций, но и большей части трисомий по аутосомам.
Приведенная оценка целиком основана на материалах о числовых аберрациях Х-хромосом, а для этой категории экспериментальные данные об увеличении соответствующих частот скудны даже в случае мышей, если исключить данные о потерях отцовских Х-хромосом после облучения оплодотворенных ооцнтов на стадии пронуклеуса. Неблагоприятный исход беременности и смерть в возрасте до 17 лет зависят от столь многих различных факторов окружающей среды, что любая оценка генетических эффектов будет крайне грубой. Это остается верным даже при доскональном учете таких важных факторов, как кровное родство и социоэкономический статус.
Метод, применяемый для поиска мутантных электрофоретических вариантов белков, не выявляет делеций, которые индуцнруются радиацией с большей вероятностью, чем точковые мутации, по которым (почти) никаких различий не обнаружено. Суммируя результаты изучения детей 248 б. Мутации уцелевших жертв атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, можно сказать, что атомный взрыв не привел к генетической катастрофе среди потомства довольно сильно облученных лиц, переживших зту трагедию. Напрознв, у потомков первого поколения вообще трудно обнаружить какие-лнбо генетические эффекты радиаций.
Мы покажем, что это, вероятно, справедливо также н в отношении будущих поколений. Ужас атомной катастрофы связан с сильнейшим кратковременным воздействием облучения на индивидов н в меньшей степени с мутациями в соматических тканях, проявляющимися в последующей жизни в виде, например, злокачественных новообразований, в случае которых латентный период составляет 10 — 40 лет.
Облучение родителей по медицинским показаниям и тросами.ч по 21-й хромосоме у их детей. Сообщения о частотах трисомни по 21-й хромосоме (синдром Дауна) у детей матерей, проходивших рентгеновскую диагностику или терапию, противоречивы. Зиглер и др. (1965) [!620) провели сравнение доз радиации, полученных 216 матерями детей с синдромом Дауна с дозами, которые получили 216 других матерей того же возраста и социального происхождения. Дозы были явно выше в случае матерей детей-трисомиков.
Ушида и др. (1968) [1663) сравнили частоту анеуплондии среди детей облученных и необлученных женщин. Несмотря на то, что другие изучавшиеся параметры не проявили никаких различий, среди потомков облученных женщин оказались десять детей с анеуплоидиями, у восьми из которых был синдром Дауна, а у двух — трисомия по 18-й хромосоме. В контроле обнаружен только один ребенок с синдромом Дауна; различие оказалось статистически недостоверным.
Однако дозы радиации. полученные гона- дами этих матерей, были очень низкими, составляя от 0,007 до 0,126 Гр. Имеются другие работы, свидетельствующие в пользу предположения о повышенной частоте анеуплоидий у детей, появившихся после радиационного облучения их матерей. За прошедшее время исследователи часто возвращались к этой проблеме (см. обзор [1377))„в большинстве работ не обнаружено никакого радиационного эффекта.
Некоторые старые работы носили ретроспективный характер, то есть факт облучения устанавливался в ннх уже после рожления детей. Такая методика исследований может приводить к смещению оценок, если изучение радиационных доз проводится (что вполне понятно) более основательно в случае матерей, имевших ребенка с синдромом Дауна, чем в контрольной группе.
С другой стороны, в работе Ушиды реализован проспективный подход. В ней сравнивали исходы беременностей у матерей, подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию радиации. Среди работ, давших отрицательные результаты, были как ретроспективные, так и проспективные исследования. Из обсуждавшихся в разд. 5.2.1.3 данных, полученных на мышах, можно было бы сделать вывод„что облучение женгцип низкими дозами радиации задолго до оплодотворения не должно вызывать повышения частоты нерасхождений в ооцитах. Кроме того.
можно предположить, что женщины, нуждающиеся в рентгеновском обследовании, отличаются от прочих женщин по состоянию здоровья, что и влияет на риск нерасхождення. Следовательно, весьма вероятно, что в данном случае мы имеем дело с ложной корреляцией. Недавно были представлены доказательства того, что облучение человеческих лимфоцнтов !и И!го малыми дозами может увеличивать частоту нерасхождений в соматических клетках [!6643. Повышаетея ли чистота структурных хромосомных аночалий и больных с синдролзом Дауна в человечески» популяциях, обитаюигих в рееионах с высоким еетеетвенныв уровнелз радиации? В некоторых районах Бразилии и Южной Индии (штат Керала) имеется высокий фон радиации (в 1О- 100 раз превышающий нормальный уровень), обусловленный присутствием в монацитовых песках почвы таких радиоактивных элементов, как торий и радий. В Бразилии было проведено исследование хромосом 12 000 жителей, подвергающихся 6 Мутации 249 хроническому облучению.
Оно выявило значимое, хотя и на грани статической достоверности, увеличение в культурах лимфоцитов таких хромосомных аберраций, как делеции, дицентрикн и кольцевые хромосомы (13813. Среди 12918 жителей штата Керала (Южная Индия) было обнаружено 12 субъектов с синдромом Дауна, еще 12 с тяжелой умственной отсталостью и пороками развития и 11 с тяжелой умственной отсталостью без дополнительных пороков развития, тогда как среди 5939 контрольных индивидов не оказалось ни одного больного с синдромом Дауна н были лишь один пациент с тяжелой умсгвенной отсталостью и пороками развития и два с сильной умственной отсталостью без каких-либо иных клинических симптомов.
Кроме того, проверка хромосом в культурах клеток крови облученных индивидов выявила небольшое увеличение числа хроматидных и хромосомных аберраций 115231. В то время как увеличение частоты хромосомных аберраций в сомауических клетках, о котором сообщалось в обоих исследованиях, вероятно, действительно имело место, повышение частоты случаев синдрома Дауна, зафиксированное во втором исследовании, легко могло быть вызвано смещением при определении частот или другими различиями между гестируемой н контрольной популяциями. поскольку в контроле синдром Дауна встречался крайне редко.
Необходимы дальнейшие исследования. В Китае было предпринято изучение популяции численностью 80000 человек, проживающей в двух высокорадиоактивных районах Янцюаньского округа. Оказалось, что в этих районах фон радиации примерно в три раза выше, чем в контрольной местности. Как правило, изучавшиеся семьи проживали в этих районах в течение гпести и болыпего числа поколений; никаких существенных различий по общим условиям жизни между высокорадиоактивными и контрольным районами не было.
Зтзг исследования не выявили в указанной популяции какого-либо увеличения смертности от рака или доли детей, страдающих от определенных генетических дефектов и болезней, по сравнению с контролем. Не- большое увеличение числа пациентов с синдромом Дауна можно объяснить большим средним возрастом матерей в группе, подвергающейся воздействию повышенного фона радиации. Частота хромосомных аномалий в лимфоцитах индивидов, живущих в условиях высокого радиационного фона, была немного, но достоверно повышена 114!6; 1427; 1436; 1487; 15353.
Данные о сомапшческих лромосомнгвх мдцпаииях, возникающих под воздействием радиации. Медичинская терапия. Таф и др. (!960) (16593 первыми описали структурные аберрации в хромосомах двух пациентов. облученных при лечении анкилозирующего спондилита. С тех пор выполнено немало исследований, посвященных изучению радиационной чувствительности хромосом в соматических клетках человека [1387, 1395). Здесь можно упомянуть некоторые из полученных результатов. 1. В течение определенного промежутка времени после терапевтического облучения -25-35'4 клеток (в основном лимфоцитов) содержали структурные хромосомные аберрации. 2. Чем больше промежуток времени между облучением и цитогенетическим анализом, тем меньше число клеток„содержащих дицентрические хромосомы, кольцевые хромосомы и ацентрические фрам менты (особенно заметно уменьшение в первые 2 года после облучения).
Тем не менее даже через 10 лет такие аномалии все еше встречались у них примерно в четыре раза чаще, чем в контроле. С другой стороны, число реципрокных транслокаций через 10 лет не намного ме ныне, чем сразу после облучения (рис. 5.53). После комбинированной рентгеновской и радиевой терапии гинекологических опухолей структурные дефекты хромосом обнаруживаются в лимфоцитах даже спустя 25 лет. Сходные аберрации наблюдались у пациентов, лечившихся с применением радиоизотопов, например "'! или згр 260 б. Мутации л о л Н л а 2 т;г з.о я я л як 2.0 ои В !.0 лг ! 000 2000 ЗООО нелло пней после онлттеннл Профессиональное облучение.