Генетические эффекты хронического облучения малыми дозами ионизирующего излучения

• Автор: Зайнуллин, Владимир Габдуллович
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 48 с.; 20х15 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Проблематика действия малых доз радиации является весьма обширной и затрагивает вопросы развития жизни на нашей планете, с начала своего возникновения подверженной влиянию низких доз ионизирующей радиации в качестве возможного и существенного фактора эволюции. Существуют два аспекта проблемы малых доз: физический и биологический, причем физический аспект изучен гораздо лучше, чем биологический (Bond, Feinendegen, Booz, 1988; Booz, Feinendegen, 1988; Карпфель, Драшил, 1989).
В современной биологии авария на Чернобыльской АЭС акцентировала особое внимание на проблемах генетических последствий облучения хак для человека, так и для остальных представителей животного и растительного мира. Без сомнения, до 1986 г., были получены интереснейшие результаты (Биологическое действие ионизирующих излучений, 1957; Scott, Evans, 1959; Ионизирующее излучение и наследственность, 1960; Ли, 1963; Тимофеев-Ресовский, Иванов, Корогодин, 1968; Кузин, 1970,1973;Ганас-си 1976; Митрофанов, Олимпиенко, 1980; Шевченко, Померанцева, 1985 ), позволившие более быстро н более рационально подойти к интерпретации результатов, полученных при анализе данных биологических и медицинских исследований в зоне аварии на Чернобыльской АЭС (Пелевина, Рябов, Рябцевидр., 1991; Последствия Чернобыльской катастрофы: Здоровье Среды.; Здоровье Человека, 1996а, б). ~
Первые результаты анализа последствий аварии Чернобыльской АЭС определили особую значимость проблем модификации радиобиологических эффектов факторами окружающей среды (Виленчик, 1991). Однако не менее значимыми становятся проблемы биологической эффективности малых доз радиационного фактора. При принятии этих положений фазу же возникает еще одна проблема, не менее важная чем предыдущие, - проблема измерения дозы и ее определение как “низкая”, “промежуточная”, “высокая” и “очень или сверхвысокая”. В соответствии с условиями, принятыми в докладе НКДАРООН за 1986 год (UNSCEAR, 1986) они равны 0 - 0.2;
0.2- 2.0; 2.0 -10.0 и свыше 10 Гр. Придерживаясь того же принципа, можно указать, что низкие мощности дозы доя всех видов излучения - это мощности < 0.05 мГр/мин, высокие мощности - это мощности > 0.05 Гр/мйн, а промежуточные мощности дозы попадают в диапазон между этими двумя ц ифрами. Од нако, эта классификация не обязательно отражает относитель-? ную биологическую эффективность, что может привести к некоторой нео-

днозначности при интерпретации получаемых результатов, т.е. од на и та же доза по отношению к одним инициируемым радиацией эффектам будет малой, к другим- иной. Согласно Д. М.Сгштковскому с соавторами величина малой дозы в основном определяется долей пораженных мишеней и варьирует для ядер лимфоцитов для гамма-лучей “Со -0.13, для альфа частиц 4Мэв - 35 сГр (Сгштковский, Зайцев, Талызина, 1994).
Крайне сложно определить величины малых доз радиации для условий аварийно (экспериментально) радаоагатно-загрязненных территорий как это случилось при аварии на Чернобыльской АЭС. Поэтому в нашей работе мы стараемся придерживаться формализованного подхода к определению “малых доз”, предложенного НКДАР ООН- В этом случае, при анализе последствий аварии на Чернобыльской АЭС для биологических систем мы имеем дело, в большинстве случаев, с последствиями пролонгированных (в ряде случаев хронических) облучений “малыми дозами”, а именно облучением в дозах не превышающих 0.2 Гр при излучении с малой величиной линейной потери энергии (ЛПЭ) и 0.05 Гр при излучении с высокой ЛПЭ (ШБСЕАК, 1986)..
При решении вопроса о генетической опасности малых доз ионизирующей радиации основным является принятие или непринятие “понятия” пороговой дозы, т.е. дозы не способной индуцировать мутации. Классической концепцией, основанной на данных многочисленных экспериментов с рядом организмов от микроорганизмов до человека, является признание следующих позиций:
- частота возникновения щдуцированных радиацией хромосомных аберраций пропорциональна квадрату дозы облучения;
- частота индукции точковых мутаций находится в прямой линейной зависимости от величины дозы; причем для данного типа мутаций наблюдается кумулягавкосгь мутагенного эффекта, т.е. получение при данной дозе одного и того же количества мутаций как при одновременном, так и при фракционированном облучении;
- с уменьшением дозы возрастает относительное значение точковых мутаций.
" Из этих положений логически, на наш взгляд, следуют следующие
выводы:
- отсутствие порога мутабильности: самые малые дозы ионизирующей рад иации должны индуцировать мутации;
- пролонгированное (хроническое) облучение малыми дозами может в результате кумулирования эффекта действия оказывать существенное влияние на возрастание мутабильности;
- возрастание уровня мутабильности может привести к существенным микроэволюционным событиям.

быстрая адаптация организма к воздействиям неблагоприятных факторов окружающей среды.
Причиной такой дестабилизации генотипа могут быть мобильные генетические элементы (МГЭ), играющие большую роль в процессах адаптации организмов к быстрою меняющимся условиям окружающей среды (Гвоздев, Кайданов 1986; Кайданов и др. 1994). Поэтому была предпринята попытка оценить вероятность “индукции МГЭ” хроническим облучением малой интенсивности с помощью широкоиспользуемого при изучении “синдрома гибридного диагенеза” (КлсКееН 1983; СЬаг^огШ, Гап^еу 1989) теста на атрофию гонад.
3.3. Мобильные генетические элементы и их роль в механизмах адаптации дрозофилы. Открытие мобильных генетических элементов (МГЭ) резко изменило предела влеты о функционировании наследственного материала (Хесин, 1984; Кайданов, 1991). В нормальных условиях частота перемещений МГЭ обычно не отличается от частот спонтанного мутирования (Хесин, 1984). Однако, при действии сгрессирующих факторов способность МГЭ к транспозициям резко возрастает (Васильева и др., 1987; Гвоздев, Кайданов, 1990; Кайданов, 1991). Интересен факт, что при снятии давления отбора МГЭ с большой частотой возвращаются на прежние места локализации (Кайданов, 1991). На основе этих фактов вьщвинуто предположение об адаптивном значении транспозиций МГЭ (Беляева и др., 1981; Пасюковаидр., 1984; Гвоздев, Кайданов, 1986).
Возможно, это сходные механизмы действуют и при формировании радиогенетических эффектов в диапазоне малых доз (Мосеэ, 1990; Герась-кин, 1995). Например, было показано, это чувствительность экспериментальных популяций к мутагенному действию радиации снижается при повышении уровня облучения (КоШе!, 1987). Выявлено, что адаптация обусловлена возникновением факторов, которые, по мнению автора, являются транспозонами.
Таким образом, явление транспозиции МГЭ следует рассматривать, наряду с мутационным процессом и процессом рекомбинации, как еще один источник наследственной изменчивости, имеющий важное эволюционное значение.
3.3,1. Материал и методы исследований. В работе использовали следующие линии: линия Су, Г/Рт. Линия несет баланоерную хромосому 2 (1п(2Г+2К)Су,бр,Су,Ь,си2,Г/1п(21.К)Рт,а1,113,8р). В дисгенных скрещиваниях использовали как тесгерную линию.
Линия ОВ-39. Линия с активными Р-алементами. В дисгенных скрещиваниях использовали как тесгерную линию, имеющую Р-цитогип. Ли-