Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Сообщения о хромосомных аберрациях у индивидов, подвергаюгцихся, в силу своей профессии, хроническому облучению, появляются довольно часто. Спонтанно клетки с кольцевыми или дицентрическими хромосомами возникают очень редко (1!2000 клеток после 48 ч культивирования лимфоцитов и 178000 после 72 ч). Поэтому они служат хорошими индикаторами воздействия радиации.
Однако и простые хромосомные разрывы при облучении тоже увеличиваются в числе [1387). Облучаемые группы включают рабочих, наносящих фосфоресцирующие вещества на циферблаты часов, персонал, обслуживающий атомные реакторы, и лиц, попавших в аварии, приводящие к утечке радиации. Появилась даже возможность оценить по величине цитогенетических изменений дозы радиации, полученные индивидами. Такая биологическая дозимстрия является полезным тестом, применяемым в радиобиологии человека.
Оставшиеся в живых жертвы атомной бомбардировки. Сасаки и Мията [1614) обследовалн 51 человека, перенесшего атомную бомбардировку, приблизительно через 22 года после этого события и сравнили их с 11 необлученными контрольными индивидами. Было проанализировано не менее 83 506 кдеток. В облученной выборке частота лицентрических и кольцевых хромосом составляла 0,0027 на клетку (201 на 73 996 клеток). В контроле Рис. 8.83. После терапевт.ического радиационного облучения ясенщин с гинекологическими опухолями доля клеток, содержащих дицентрическне и кольцевые хромосомы, за годы, следующие за облучением, понижается (О . О О).
С дру~ой стороны, число транслокаций (Π— — Π— О) остается более или менее постоянным [! 3871. она была равна 0,0002 (2 на 9510 клеток). Число клеток с устойчивыми симметричными транслокациями также увеличивалось. Обнаружена четкая зависимость между расстоянием от эпицентра взрыва и числом аберрантных клеток (рис. 5.54). Другая работа, приведшая к сходным результатам, была проведена Блумом и др. [1395). У четырех сильно облученных индивидов, получивших дозы радиации от 2,07 до 6,42 Гр, обнаружено развитие клонов с аберрантными клетками. В разд. 5.1.6 при обсуждении синдромов, сопряженных с повышенной нестабильностью хромосом, обьяснялось, что образование клона свидетельствует о селективном преимуществе Рэсетоянне От елнцлнтле етомного леиыле Ряс.
8.84. Частота клеток (лимфоцнтов) с хромосомными аберрациями в зависимости от того, на каком расстоянии от эпицентра атомного взрыва находился обследуемый (!6!4). б Мутации 25! Зо 20 ь с 0 Зо 200 Рьй«РМИР О = 1960-64 А=1946 — 49 6=1950-54 0=1955 — 59 клеток, имеющих данную хромосомную аберрацию.
Клеточные клоны, обладающие таким преимуществом, могут легко развиваться в злокачественные новообразования. Заболеваемость раком среди жертв атомной бомбардировки. Дополнительные обследования пациентов, получивших значительные дозы облучения, и людей, переживших атомный взрыв в Хиросиме или Нагасаки, показали, что у них повышена частота различных раковых заболеваний. Список этих болезней включает лейкемию [1393, 15573 (рис. 5.55), рак молочной железы [1377; 15553, рак легких [!497), рак щитовидной железы [1434; !5571 и рак пищеварительной системы. Данные результаты согласуются с мутационной теорией возникновения рака (разд.
5.1.6) и поэтому не были совершенно рие. 5,55, Увеличение числа яейкозое после облучения при атомной бомбардировке. Средняя годовая частота на популяцию численностью !00000; гистограмма основана пв данных 0 326 больных острым яля хроническим лейкозом, неожиданными. «Латентный» период между воздействием радиации и диагностикой злокачественной опухоли обычно очень продолжителен (более 10 лет), особенно в случае солидных опухолей. Дальнейшее изучение слабой радиации как возможного фактора, способствующего возникновению рака у человека, имеет громадное значение для здравоохранения. Не исключено, что клеточный механизм репарации может исправлять повреждения, произведенные радиацией низкого уровня.
До тех пор пока этот вопрос не выяснен в ходе специального исследования, предположение о существовании некоего порога для соматического повреждения, вызванного радиацией, лишено оснований. Проблемы канцерогенеза, обусловленного соматическими мутапиями, индуцированными радиацией, имеют непосредственное значение для нынешнего поколения. Между тем эффект иахолявюяхся во время бомбардировки иа рас- стояния ло !0000 м от эпицентра Больные раз- делены на группы в соотвезствяи с ях возрастом во время бомбардировки (ВВБ) [1393). 252 б Мутации мутаций в половых кчетках может быть отсрочен. Высказывались опасения относительно возможности повышения риска развития злокачественных опухолей у детей, подвергавшихся воздействию взрыва атомной бомбы в утробе матери, однако исследования по этой проблеме не дали никаких свидетельств увеличения такого риска [1499!.
Как отмечалось в разд. 5.!.6.7, отдельные изменения, сопутствующие процессу нормального старения, могут быть обусловлены соматическими мутациями. Некоторые эксперименты на животных свидетельствуют об определенном сокращении продолжительности жизни после облучения особи [1377!. Прогнозируемое количество до~олнителвнв~х мутаций на дозу. Сколько будет индуцироваться дополнительных мутаций по отношению к частоте спонтанных мутаций? При ответе на этот вопрос направляющей нитью служит информация, почерпнутая из генетики животных, особенно из генетики мыши.
Ввиду возможных межвидовых различий в радиационной чувствительности мы, конечно, предпочли бы вычислять все оценки риска на основе данных о человеке, однако такие данные настолько скудны, что не позволяют получить какой-либо обоснованной количественной оценки. Однако они могут служить в качестве контроля и в некоторых случаях помогают квалифицировать оценки, полученные на животных. Мы рассмотрим ожидаемые относительные частоты в момент рождения и, кроме того, выскажем свое мнение относительно ожидаемой потери зигот до рождения. Разные группы мутаций будут рассматривагься по отдельности.
Геномлвсе мутаиии. Сформулировать здесь какие-либо количественные выводы, повидимому, невозможно. Слишком много в данном случае неопределенных факторов. Мы не знаем, увеличивает ли ионизирующая радиация частоту нерасхождений при облучении на различных стадиях развития половых клеток и если да, то какого увеличения следует ожидать? Доказывают ли данные, полученные на человеке, что радиация индуцирует нерасхождения, или существует другое возможное объяснение фактов, о которых шла речь раньше (возможное увеличение анеуплоидии по Х-хромосоме среди детей лнц, переживших атомную бомбардировку; возможное увеличение числа детей-трисомиков в потомстве матерей, облученных в диагностических целях). В отличие от нерасхождення потеря хромосом, вызванная облучением матерей за несколько недель до или через несколько часов после зачатия,-хорошо установленный факт.
Сильный эффект мощности дозы свидетельствует, что опасность сопряжена главным образом с острым облучением высокими дозами, тогда как хроническое облучение прн очень низких мощностях дозы, возможно, не увеличивает частоты мутаций. Количественный эффект для человека предсказать трудно, так как большинство спонтанно возникающих зигот ХО у людей абортируется. Исследования на пациентах с кариотнпом ХО ясно показывают, что большинство из них обязаны своим происхождением потере одной половой хромосомы в результате задержки анафазы или митотическому нерасхождению во время раннего деления дробления.
Заманчиво предположить, что абортированные зиготы ХО являюгся результатом нерасхождения в мейозе, поскольку мы уверены, что нерасхождение Х-хромосом действительно происходит (об этом свидетельствует существование генотипов ХХ з' и ХХХ). Неизвестно, приводит ли потеря хромосом в период после зачатия до первого деления дробления к жизнеспособным зиготам ХО у человека, однако появление зигот с таким генотипом даже в отсутствие радиации свндетельствуег о повышенном общем риске потери хромосом в ходе первых делений. Вот почему необходимо считать недели, к которым приурочено оплодотворение, периодом особой чувствительности к повреждениям.
В это время и в течение нескольких недель после облучения высокими дозами радиации при высоких дозовых мощностях следует избегать зачатия. б. Мутации 253 Структурные .тромоеомные аберрации. В данном случае мы находимся в лучшем положении. Наиболее важной группой структурных аберраций, с которыми доживают до рождения, являются транслокацни. Они могут быть сбалансированными или несбалансированными, приводя или к появлению индивида с синдромом, обусловленным частичной трисомией !или частичной моносомией), илн к рождению здорового носителя транслокации.
Как показали обследования новорожденных, болыпинство носителей транслокаций фенотипически нормальны, а транслокации у них сбалансированы. Однако для носителей транслокаций е!е поио, выглядящих сбалансированными, возможно, немного повышен риск с~ать умственно отсталыми (разд. 2.2.2). Громадное большинство несбалансированных зигот умирает на эмбриональной стадии. У людей несбалансированные транс- локации вызывают выщепление несбалансированных зигот в последующих поколениях. У экспериментальных животных соответствующий феномен называется полустерильностью, так как носители транслокаций имеют меньшее число здоровых потомхов, чем нормальные животные. Несбалансированные зиготы гибнут в матке.
Люнинг и Сирл [15373 получили оценку удваивающей дозы (разд. 5.2.1.3) для полустерильности, равную 0,31 Гр, после облучения сперматогониев самцов мыши. Это эквивалентно увеличению, равному 0,34 х 1О ' на Гр на гамету. Прямые данные, полученные на людях-добровольцах и на обезьянах-мармозетках, свидетельствуют о более высокой (в 2 — 3 раза) по сравнению с мышами чувс1- вительности их сперматогониев к индукции транслокаций, визуально обнаруживаемых в первом мейотичсском делении. Как уже отмечалось, частота элиминации транслокацнй до появления на свет высока как у мышей, так и у людей, однако неизвестно, не компенсирует ли более высокая частота элиминации у людей более втясокую частоту индукции, что было показано в процитированных выше работах. Поэтому разумно предполагать, что для людей удваивающая доза для индукции транслокаций равна приблизительно 0,15 Гр, а час- тота индукции транслокаций-0,7 х 10 на Гр на гамету Установлено, что робертсоновскне транслокации не (или почти не) индуцируются [14533.
Постмейотические мужские половые клетки, особенно сперматиды, более чувствительны к индукции транслокаций, чем сперматогонии. Однако при низких мощностях дозы транслокаций в сперматогониях образуется меньше. У самок мышей, по-видимому, радиационной чувствительностью обладают половые клетки за несколько недель до оплодотворения и оогонии эмбрионов. Для оогоний была получена оценка соответствующего увеличения, равная 0,16 х 10 на Гр на гамету. Эта оценка составляет около половины величины, полученной для сперматогониев.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
