ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ СКРИНИНГ И МОНИТОРИНГ НАСЕЛЕНИЯ, ПРОЖИВАЮЩЕГО В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ СЕМИПАЛАТИНСКОГО АТОМНОГО ПОЛИГОНА

АТОМНОГО ПОЛИГОНА

Скрининг и мониторинг населения Алтайского края

Гигиенический анализ имеющихся данных о состоянии атмосферного воздуха в ряде районов края по данным Госкомэкологии Алтайского края дает основание говорить об его относительной чистоте, хотя в ряде проб воздуха обнаруживаются агрессивные химические вещества. Так, в атмосфере г. Горняк в зоне горнообогатительного комбината выявляются тяжелые металлы, в том числе первого класса опасности -кадмий и ртуть. Выявленный расчетный анализ рассеивания загрязнений в атмосфере в целом совпал с фактическими данными.

Обращает внимание тот факт, что в каждом из обследованных населенных пунктах обнаруживались вещества, относящиеся к первому классу опасности (свинец, кобальт, ртуть, ванадий, барий), концентрации которых в ряде проб превысили ПДК. Среднесуточные и максимальные разовые значения массовой концентрации аэрозоля атмосферного воздуха в летний период в ряде населенных пунктов превышают ПДК.

Таким образом, несмотря на относительно невысокие уровни загрязнений, состояние атмосферного воздуха обследованных территорий может оказать неблагоприятное воздействие на население.

Состояние здоровья населения, способность популяции противостоять нарастающему загрязнению окружающей среды в немалой степени зависит от исходного уровня химического состава природной среды обитания (особенно содержания тяжелых металлов).

Исследованиями выявлена широкая распространенность тяжелых металлов во всех объектах окружающей среды и биосубстратах. Наблюдаемая загрязненность тяжелыми металлами имеет как природное, так и техногенное происхождение.

К часто встречающимся можно отнести кадмий, свинец, никель, магний и др. Содержание тяжелых металлов в почвах в целом находится на уровне Кларка. Повышенные концентрации (ниже ПДК) обнаружены лишь над полиметаллическими месторождениями и в местах концентрации антропогенных выбросов (г. Горняк). В питьевой воде в Локтев-ском, Третьяковском, Тальменском и Красногорском районах содержатся значительные количества кадмия и марганца (превышение ПДК в

Локтевском и Тальменском районах); в овощах (в картофеле, моркови, капусте, свекле) - мышьяка, свинца, кадмия, никеля, хрома; в продуктах из злаковых культур (пшенице, муке, крупе) - хрома, молибдена; в молоке - кадмия, хрома, свинца. Пониженным в два раза к фону было содержание меди, кобальта (в муке, овсе всех районов).

Концентрация тяжелых элементов в волосах жителей Локтевского района не превышает контрольных данных. У отдельных жительниц Локтевского, Тальменского и Красногорского районов происходит накопление в волосах марганца, кадмия, магния, мышьяка, сурьмы, хрома, селена до уровней, превышающих средние значения подобных показателей у населения Европейской части России в 3-12 раз. В то же время в волосах женщин этих районов содержалось в 2 раза меньше меди, кобальта и цинка в сравнении с жителями европейской части страны. В ряде районов выявлен дисбаланс ряда биогенных элементов, свидетельствующий об относительном снижении содержания в рационе меди, кобальта, цинка, железа, кадмия. По всей вероятности, дальнейшие исследования в этом направлении могут дать более полную картину обеспеченности и избытка всего набора биологически активных элементов.

Анализ физико-химических форм основных токсикантов во внешней среде Алтайского края показывает, что большинство тяжелых металлов в почвах имеют уровни концентрации, близкие к таковым в почвах Западной Сибири. Обнаруженные аномалии тяжелых металлов (содержания, близкие к ПДК, или выше) в пределах детально исследованных трансектов и ключевых населенных пунктов связаны с природными их концентрациями, унаследованными от материнских пород (ОИГТМ). Выполненные исследования по определению форм нахождения тяжелых металлов в почвах показали, что легкоподвижные и малоподвижные формы тяжелых металлов колеблются для разных почв и составляют 1-5 % от валового содержания для большинства металлов. Только марганец, цинк и особенно кадмий в ряде почвенных резрезов имеют высокую подвижность - от 5 до 50 %, что указывает на присутствие их в почвах в виде легкорастворимых солей при слабопромывном режиме.

Подвижные формы металлов легко усваиваются растениями. Растительность степных и предгорных районов редко накапливает эти элементы. Для целинных почв они находятся в неактивном геохимическом цикле: почва—растения-опад—почва. Более значительным для формирования здоровья населения изучаемых районов оказался водный фактор. На территории Алтайского края подземные водоносные горизонты являются основными источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Анализ состояния поверхностных источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения позволил классифицировать территории по санитарному состоянию водных источников и их влиянию на здоровье населения.

Наиболее опасной территорией по влиянию на здоровье населения является Приалейский водосбор, включающий Рубцовский, Поспели-хинский, Шипуновский и Алейский районы. При этом, если Рубцовский район по всем лимитирующим признакам вредности (кроме санитарнотоксикологического) классифицируется как условно благоприятный, то остальные относятся к неблагоприятным (III классу). Район Приобья ниже г. Барнаула (п. Гоньба) также относится к III классу ограничения водопользования, а в пределах Камня-на-Оби - ко II классу с санитарнотоксикологическим признаком вредности. Выявлено, что уровень санитарной обеспеченности населения централизованным хозяйственнопитьевым водоснабжением и водообеспеченность жителей края питьевой водой являются недостаточными.

Поскольку в ряде населенных пунктов Алтайского края в питьевой воде обнаружены тяжелые металлы, обладающие генотоксическими свойствами, нами была предпринята настоящая работа, преследовавшая цель определить уровень цитогенетической изменчивости клеток в крови у жителей Алтайского края, проживающих в западных районах этого региона, в местах наибольшего загрязнения тяжелыми металлами и радионуклидами, результат влияния Семипалатинского атомного полигона.

При изучении врожденных патологических состояний в Алтайском крае особое место занимают скринирующие исследования по выявлению детей с генетическими нарушениями. Согласно данным медицинской статистики крайздравотдела, врожденные аномалии, среди которых практически 25 % имеют генетические изменения (Lewis et al., 1981), распределяются по отдельным районам Алтайского края весьма неравномерно. Особенно значительные поражения наблюдаются в районах, которые пересекают Алтайский край с Угловского по Тальмен-ский районы. Кроме того, на северо-западе Алтайского края в Бурлин-ском, Баевском и Каменском районах также отмечается высокий уровень рождения детей с патологией.

В связи с изложенным, в 1992-1993 годах было предпринято исследование частоты эритроцитов с микроядрами среди жителей двух зон Алтайского края: северо-западной - Бурлинский район - и юго-западной- Рубцовский район. Уровень микроядер определяли в эритроцитах крови по методам, представленным в монографии Н.П. Ильинских с соавт. (1992). Проведенные ранее исследования позволяют заключить, что мелкие микроядра (менее 3 микрон) формируются из фрагментов хромосом, что позволяет дифференцировать как хромосомные, так и геномные нарушения (Н.Н. Ильинских с соавт., 1992).

В настоящем исследовании был изучен материал, поступающий со станций переливания крови. В каждом случае обследуемый отвечал на вопросы анкеты. Из исследования исключались лица, которые подвергались в последние три месяца рентгенодиагностическому обследованию и химиотерапевтическому лечению. Основная масса обследуемых, как мужчин, так и женщин, была в возрасте 25-36 лет. В отдельных случаях была изучена кровь лиц других возрастных групп. Всего подвергнуто обследованию около 2463 человек. Проведенное исследование позволило заключить, что цитогенетическое неблагополучие, регистрируемое микроядериым тестом у жителей Бурлинского района, существенно выше чем в других районах Западной Сибири (0,25 ± 0,01 % при 0,35 ± 0,02 % в Бурлииском районе; р < 0,01). Однако, если в населенных пунктах Бурла, Асямовка и Михайловка этот показатель был повышен, то в других - Новосельское, Бигельды, Кохановка и Устьянка -или не отличался, или же был ниже контрольных данных. Как установлено, уровень эритроцитов с микроядрами у потомков мигрантов из европейской части страны, родители которых приехали в Бурлинский район после 1963 года, был достоверно ниже (0,23 ± 0,02 %), чем у аборигенов Бурлинского района. У мигрантов из Ключевского, Благовещенского, Родинского, Завьяловского, Хабарского, Новоегорьевского,

Новочихинского, Барнаульского, Рубцовского, Угловского районов цитогенетическое неблагополучие также было достоверно выше, чем у приехавших из европейской части страны.

Уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов - жителей Бурлинского района и содержание в питьевой воде тяжелых металлов

Рис. 4.4. Уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов - жителей Бурлинского района и содержание в питьевой воде тяжелых металлов

Полученные данные показывают, что у потомков родителей, один из которых абориген, а другой приехал из европейской части страны, уровень эритроцитов с микроядрами высок только в том случае, если местной является мать; если же аборигеном был отец, а мать приезжая, то дети таких родителей не отличаются по показателям микроядерного теста от потомков родителей, когда оба приехали в Бурлинский район из европейской части страны после 1963 года.

В Бурлинском районе отмечены различия в уровне клеток с микроядрами в зависимости от возраста донора. Феномен цитогенетического неблагополучия отмечен для лиц в возрасте 30-38 лет. Известно, что с возрастом уровень эритроцитов с микроядрами повышается. Обычно это регистрируется после 65 лет (Н.Н. Ильинских с соавт., 1992). В настоящем исследовании наиболее пожилой контингент был в возрасте 58 лет (1934 года рождения). В то же время повышение цитогенетического неблагополучия наблюдалось только у доноров, рожденных с 1954 по 1962 г. Как известно, именно в эти годы отмечена наибольшая частота испытаний термоядерных устройств па Семипалатинском полигоне в открытой атмосфере, в дальнейшем испытания проходили только под землей.

Как свидетельствуют полученные данные, у мигрантов в Бурлин-ский район отмечается выраженная тенденция: чем ближе они жили в период с 1949 по 1962 г. к месту расположения Семипалатинского полигона, тем выше у них регистрировался уровень цитогенетически измененных клеток.

Установлено, что частота эритроцитов с микроядрами в крови жителей Бурлинского района была наибольшей в тех случаях, когда в питьевой воде обнаруживается большая концентрация таких тяжелых металлов, как Ni, Pb, Va, Со, Cs и Sr.

Полученные данные при обследовании мигрантов в Бурлинском районе позволили нам прийти к выводу, что на юго-западе Алтайского края уровень цитогенетической нестабильности у местных жителей должен быть выражен в большей мере, чем в Бурлинском районе, кроме того, поскольку уровень эритроцитов с микроядрами в этом районе не отличался от среднесибирских параметров, то мы сочли возможным использовать данные, полученные по микроядерному тесту в Бурлинском районе, как контрольные.

Таким образом, целью последующих наших исследований было изучение феномена генетической нестабильности в других регионах Алтайского края, а также факторов, которые способствуют длительному существованию этих изменений в организме человека.

Уровень эритроцитов с микроядрами у мигрантов, приехавших из различных регионов России и Казахстана в Угловский район после 1962 г

Рис. 4.5. Уровень эритроцитов с микроядрами у мигрантов, приехавших из различных регионов России и Казахстана в Угловский район после 1962 г.

В наших дальнейших исследованиях материалом послужила кровь здоровых доноров станции переливания крови в г. Рубцовске во время забора крови в западных районах края. Проанализирована кровь от 396 человек из Угловского района, 421 - Рубцовского, 284 - Егорьевского, 263 - Локтевского, 290 - Змеиногорского, 351 - Третьяковского и 458 - Бурлинского (контроль) районов. В каждом случае обследуемый отвечал на вопросы анкеты, на основании которой формировались группы по районам, полу, годам рождения, наличию в анамнезе болезней, семейных случаев врожденных уродств, мертворождений, заболевания раком, прохождения рентгеновских процедур, длительности проживания в данной местности.

Как свидетельствуют данные микроядерного анализа эритроцитов крови здоровых доноров, проживающих в Угловском районе Алтайского края, уровень цитогенетически измененных клеток у аборигенов района более чем в два раза выше, чем в среднем в целой популяции этого района. У мигрантов, приехавших в район после 1962 г„ или же рожденных родителями, не жившими в Угловском районе с 1949 по 1962 г. уровень эритроцитов с микроядрами был существенно ниже, чем в среднем по району, и особенно отличался от показателей, зарегистрированных в крови у аборигенных жителей района. Самые высокие показатели микроядерного теста имели жители, приехавшие в Угловский район из юго-западных районов, а низкие - приезжие из Дальнего Востока и других районов Сибири. Наиболее часто в Угловский район приезжали мигранты из Семипалатинской области Казахстана, за немногим исключением у большинства из них уровень эритроцитов с микроядрами не отличался от показателей, характерных для мигрантов из других регионов страны. Не отмечено существенных различий в частоте эритроцитов с микроядрами у мужчин и женщин.

Уровень эритроцитов с микроядрами в крови аборигенов Угловского района, у которых в семье есть случаи онкозаболеваний

Рис. 4.6. Уровень эритроцитов с микроядрами в крови аборигенов Угловского района, у которых в семье есть случаи онкозаболеваний

Сравнительным анализом уровня эритроцитов с микроядрами в зависимости от года рождения донора установлено, что имеются выраженные колебания этого показателя. Высокий уровень цитогенетической изменчивости был характерен для аборигенов, рожденных с 1949 по 1962 г., этот уровень был несколько ниже у лиц, родившихся до 1949 г., и особенно низкие показатели были зарегистрированы в крови доноров, рожденных после 1962 г. Установлено повышение числа клеток с микроядрами у лиц, родившихся с 1954 по 1958 г. и в 1962 г. Полученные данные свидетельствуют, что на уровень эритроцитов с микроядрами большое влияние оказывают рентгеновские процедуры, в основном это флюорографическое обследование легких. У аборигенов, прошедших рентгеновское обследование, частота клеток с микроядрами была практически в два раза выше, чем у тех, которые не проходили этого обследования в ближайшие три месяца. Особенно существенные изменения наблюдались у тех аборигенов, которые родились с 1949 по 1962 г. Самые серьезные изменения регистрировались в первый месяц после флюорографического обследования. Через три месяца частота клеток с микроядрами достоверно снижалась.

Уровень эритроцитов с микроядрами в крови аборигенов Угловского района, имеющих в семье случаи врожденных уродств и мертворождения

Рис. 4.7. Уровень эритроцитов с микроядрами в крови аборигенов Угловского района, имеющих в семье случаи врожденных уродств и мертворождения

Особую группу составили доноры, которые имели родственников, больных раковыми заболеваниями. Установлено, что у аборигенов из этой группы доноров, родившихся в период с 1949 по 1962 г., особенно велик уровень эритроцитов с микроядрами в тех случаях, когда они были подвергнуты воздействию рентгеновскими процедурами, - 3,92 %о.

Такая же закономерность имелась и тогда, когда в родословной отмечены случаи рождения детей с врожденными аномалиями и мертворождения.

Число аборигенов - жителей районов в западной части Алтайского края, имеющих высокий уровень эритроцитов с микроядрами

Рис. 4.8. Число аборигенов - жителей районов в западной части Алтайского края, имеющих высокий уровень эритроцитов с микроядрами

Уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов -жителей юго-западных районов, родившихся в период с 1949 по 1962 г

Рис. 4.9. Уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов -жителей юго-западных районов, родившихся в период с 1949 по 1962 г.

(контроль - Бурлинский р-н)

Показано, что практически во всех приведенных случаях уровень эритроцитов у здоровых доноров - жителей Бурлинского района достоверно ниже, чем у доноров из юго-западных районов Алтайского края (рис. 4.11). Особенно существенен уровень эритроцитов с микроядрами был у жителей Рубцовского и Локтевского районов. Число людей, имеющих достоверно высокий уровень эритроцитов с микроядрами по сравнению со среднесибирскими параметрами, составил для Угловского района - 49,8 %; Новоегорьевского - 18,2%; Рубцовского - 36,7%; Змеииогорского - 21,3 %; Третьяковского 24,2 %; Локтевского - 37,1 % и Бурлинского района - 3,7 %.

Частота эритроцитов с микроядрами в крови жителей Алтайского края в зависимости от года рождения

Рис. 4.10. Частота эритроцитов с микроядрами в крови жителей Алтайского края в зависимости от года рождения

Возможно выделить следующие «факторы риска», которые вносят вклад в показатель «уровень эритроцитов с микроядрами»:

1) район проживания донора (чем больше питьевая вода содержит тяжелые металлы Cd, Ni, Hg и Pb, тем более выражена у пациента цитогенетическая нестабильность - табл. 4.4.);

Таблица 4.4

Содержание тяжелых металлов в питьевой воде и показатели микроядерного теста у жителей западных районов Алтайского края

Район

Среднерайонные показате-ли микроядерного анализа

Содержание тяжелых металлов в питьевой воде (в ПДК)

Hg

Cd

As

Cs

Pb

Ni

Mn

Mg

Бурлинский

0,36

0,4

0,2

0,4

0,1

0,4

0,3

0,3

0,2

Новоегорьевский

1,21

0,8

0,9

0,8

0,8

0,5

0,4

0,6

0,6

Рубцовский

1,86

1,5

1,9

1,0

0,7

0,8

0,4

0,1

0,7

Третьяковский

1,38

1,0

1,4

1,1

0,9

0,4

0,5

0,5

0,4

Змеиногорский

1,21

1,1

1,0

1,2

1,4

0,9

0,7

0,3

0,5

Локтевский

1,89

1,4

1,5

0,7

2,0

1,1

0,8

0,4

0,3

Угловский

2,13

1,2

2,0

0,9

2,5

1,3

1,0

0,2

0,3

о/оо

Уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов -жителей юго-западных районов Алтайского края, прошедших рентгеновские процедуры в течение ближайших 3 мес

Рис. 4.11. Уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов -жителей юго-западных районов Алтайского края, прошедших рентгеновские процедуры в течение ближайших 3 мес.

Уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов -жителей юго-западных районов Алтайского края, имеющих в семье случаи врожденных уродств и мертворождения

Рис. 4.12. Уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов -жителей юго-западных районов Алтайского края, имеющих в семье случаи врожденных уродств и мертворождения

  • ? Год рождения 1949-62
  • ? Степень загрязненности питьевой воды тяжелыми металлами
  • ? Наличие в семье мертворождений и врожденных уродств

в Наличие в семье случаев онкозаболеваний

Вклад различных относительных «факторов риска» в уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов - жителей юго-западных районов Алтайского края

Рис. 4.13. Вклад различных относительных «факторов риска» в уровень эритроцитов с микроядрами у аборигенов - жителей юго-западных районов Алтайского края

  • 2) год рождения донора (наибольшие цитогенетические изменения зарегистрированы у тех пациентов, которые родились в период активных испытаний на Семипалатинском полигоне - 1949-1962 гг.);
  • 3) отягощенность семейного анамнеза наличием в родословной больных раком, рождения ближайшими родственниками или же самими пациентами детей с врожденными уродствами или же наличие мертворождений;
  • 4) рентгеновское обследование резко увеличивает в крови аборигенов, проживающих в юго-западных районах, уровень эритроцитов с микроядрами, у мигрантов таких закономерностей не отмечено.

Как показывают наши данные, возможно, основываясь на эмпирических расчетах, вывести коэффициенты каждому фактору риска и рассчитать теоретически ожидаемый уровень эритроцитов с микроядрами, характерный для данного района и группы доноров. Имеется очень высокая частота совпадений теоретического и фактического уровня эритроцитов с микроядрами для аборигенов Угловского - 100,1 %; Рубцовского - 90,7 %; Егорьевского - 93,6 %; Локтевского - 99,04 %; Змеиногорского - 93,0 % и Третьяковского - 89,6 % районов. В то же время аналогичные расчеты, проведенные для доноров Бурлинского района, показали, что между теоретическими и фактическими данными в 48 % случаев нет совпадения. Это, по нашему мнению, свидетельствует о том, что выведенные для жителей Угловского района «факторы риска» неприменимы в случае прогноза уровня цитогенетических аномалий для жителей Бурлинского района, и наряду с этим закономерности возникновения клеток с цитогенетическими аномалиями в Угловском, Рубцовском, Егорьевском, Локтевском, Змеиногорском и Третьяковском районах весьма похожи. Следует отметить, что некоторые «факторы риска» в ряде районов оказывают более выраженное действие, чем это ожидалось на основании расчетов. Например, фактор аборигенности в Рубцовском, Егорьевском и Змеиногорском районах; фактор «год рождения в 1949-1962 гг.» в Третьяковском районе; фактор «рентгеновское обследование» в Егорьевском и Змеиногорском районах; фактор «родословная с раковыми заболеваниями» в Рубцовском и Локтевском районах. Очень большая степень совпадения расчетных и фактических данных отмечена для фактора «наличие в родословных случаев мертворождений и врожденных уродств» для всех обследованных районов, кроме Бурлинского. По-видимому, превышение фактических данных над расчетными говорит в пользу вывода о том, что в обследованных районах есть неучтенные факторы риска, возможно, специфические для данных районов. Особую группу составили доноры-аборигены, которые имели в родословной случаи врожденных уродств, раковых заболеваний, если они подвергались в ближайшие 3 месяца рентгеновскому обследованию.

Таким образом, превышение уровня эритроцитов с микроядрами в группе, отягощенной «факторами риска» составило в Угловском районе -3,4 раза, в Рубцовском - 3,0; Егорьевском - 2,6; Локтевском - 2,8; Змеиногорском - 2,8; Третьяковском - 2,6 и в Бурлинском - 1,9 раза.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >