Идентификация маркеров профессионального сочетанного облучения молекулярно-цитогенетическим методом mFISH

«Радиация и риск». 2016. Том 25. № 3, с.104-113

DOI: 10.21870/0131-3878-2016-25-3-104-113

Сведения об авторах

Сотник Н.В. – рук. группы. ФГУП Южно-Уральский институт биофизики ФМБА России, Озёрск.
Азизова Т.В. – зам. директора по науке, зав. отд., к.м.н. ФГУП Южно-Уральский институт биофизики ФМБА России, Озёрск. Контакты: 456780, Челябинская обл., Озёрск, Озерское шоссе, д. 19; Тел.: 8 (35130) 2-91-90; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Аннотация

Целью настоящего исследования являлся анализ структурных повреждений хромосом у работников ПО «Маяк», подвергшихся профессиональному сочетанному облучению с помощью современного молекулярно-цитогенетического метода mFISH. Анализ хромосомных препаратов показал, что частота стабильных хромосомных аберраций в группе работников, подвергшихся внешнему гамма-облучению в суммарной поглощённой дозе в красном костном мозге (ККМ) более 0,2 Гр, была статистически значимо выше по сравнению с частотой стабильных хромосомных аберраций в группе работников, подвергшихся облучению в дозе менее 0,2 Гр, за счёт повышенной частоты транслокаций – биологических маркеров внешнего облучения. В группе работников с содержанием 239Pu в организме более 1,48 кБк частота стабильных хромосомных аберраций была статистически значимо выше за счёт значительного числа клеток со сложными хромосомными перестройками. Установлены линейные зависимости частоты транслокаций от поглощённой дозы внешнего гамма-излучения в ККМ и частоты сложных хромосомных перестроек от содержания ²³⁹Pu в организме. Показано, что частота хромосомных аберраций (транслокаций и сложных хромосомных перестроек), выявляемых с помощью метода mFISH, является эффективным биологическим индикатором сочетанного облучения.

Ключевые слова
хромосомные аберрации, работники ПО «Маяк», сочетанное облучение,²³⁹Pu, внешнее гамма-облучение, внутреннее альфа-облучение, mFISH, транслокации, сложные хромосомные перестройки, биоиндикация.

Список цитируемой литературы

1. International Atomic Energy Agency. Cytogenetic Dosimetry: Applications in Preparedness for and Response to Radiation Emergencies. Vienna: IAEA, 2011. 247 p.

2. Anderson R.M., Marsden S.J., Wright E.G., Kadhim M.A., Goodhead D.T., Griffin C.S. Complex chromosome aberrations in peripheral blood lymphocytes as a potential biomarker of exposure to high-LET alpha-particles //Int. J. Radiat. Biol. 2000. V. 76, N 1. P. 31-42.

3. Anderson R.M., Marsden S.J., Paice S.J., Bristoe A.E., Kadhim M.A., Griffin C.S., Goodhead D.T. Transmissible and non-transmissible complex chromosome aberrations characterized by three-color and mFISH define a biomarker of exposure to high-LET alpha particles //Radiat. Res. 2003. V. 159, N 1. P. 40-48.

4. Moquet J.E., Fernandez J.L., Edwards A.A., Lloyd D.C. Lymphocyte chromosomal aberrations and their complexity induced in vitro by plutonium-239 alpha-particles and detected by FISH //Cell. Mol. Biol. (Noisy-le-grand). 2001. V. 47, N 3. P. 549-556.

5. Barquinero F., Stephan G., Schmid E. Effect of americium-241 α-particles on the dose response of chromosome aberrations in human lymphocytes analysed by fluorescence in situ hybridization //Int. J. Radiat. Biol. 2004. V. 80, N 2. P. 155-164.

6. Окладникова Н.Д., Осовец С.В., Кудрявцева Т.И. 2²³⁹Pu и хромосомные аберрации в лимфоцитах периферической крови человека //Радиац. биол. Радиоэкол. 2009. Т. 49, № 4. С. 407-411.

7. Tawn E.J., Whitehouse C.A. Chromosome intra- and inter-changes determined by G-banding in radiation workers with in vivo exposure to plutonium //J. Radiol. Prot. 2005. V. 25, N 1. P. 83-88.

8. Curwen G.B., Tawn E.J., Cadwell K.K., Guyatt L., Thompson J., Hill M.A. mFISH analysis of chromosome aberrations induced in vitro by α-particle radiation: examination of dose-response relationships //Radiat. Res. 2012. V. 178, N 5. P. 414-424.

9. Speicher M.R., Ballard S.G., Ward D.C. Karyotyping human chromosomes by combinatorial multi-fluor FISH //Nat. Genet. 1996. V. 12, N 4. P. 368-375.

10. Chudoba I., Plesch A., Lorch T., Claussen U., Senger G. High resolution multicolor-banding: a new technique for refined FISH analysis of human chromosomes //Cytogenet. Cell. genet. 1999. V. 84, N 3-4. P. 156-160.

11. Sotnik N.V., Osovets S.V., Scherthan H., Azizova T.V. mFISH analysis of chromosome aberrations in workers occupationally exposed to mixed radiation //Radiat. Environ. Biophys. 2014. V. 53, N 2. P. 347-354.

12. Sigurdson A., Ha M., Hauptmann M., Bhatti P., Sram R.J., Beskid O., Tawn E.J., Whitehouse C.A., Lindholm C., Nakano M., Kodama Y., Nakamura N., Vorobtsova I., Oestreicher U., Stephan G., Yong L.C., Bauchinger M., Schmid E., Chung H.W., Darroudi F., Roy L., Voisin P., Barquinero J.F., Livingston G., Blakey D., Hayata I., Zhang W., Wang C., Bennett L.M., Littlefield L.G., Edwards A.A., Kleinerman R.A., Tucker J.D. International study of factors affecting human chromosome translocations //Mutat. Res. 2008. V. 652, N 2. P. 112-121.

13. Ainsbury E.A., Bakhanova E., Barquinero J.F., Brai M., Chumak V., Correcher V., Darroudi F., Fattibene P., Gruel G., Guclu I., Horn S., Jaworska A., Kulka U., Lindholm C., Lloyd D., Longo A., Marrale M., Monteiro Gil O., Oestreicher U., Pajic J., Rakic B., Romm H., Trompier F., Veronese I., Voisin P., Vral A., Whitehouse C.A., Wieser A., Woda C., Wojcik A., Rothkamm K. Review of retrospective dosimetry techniques for external ionising radiation exposures //Radiat. Prot. Dosim. 2009. V. 147, N 4. P. 573-592.

14. Tucker J.D., Luckinbill L.S. Estimating the lowest detectable dose of ionizing radiation by FISH wholechromosome painting //Radiat. Res. 2011. V. 175, N 5. P. 631-637.

15. Bhatti P., Yong L.C., Doody M.M., Preston D.L., Kampa D.M., Ramsey M.J., Ward E.M., Edwards A.A., Ron E., Tucker J.D., Sigurdson A.J. Diagnostic X-ray examinations and increased chromosome translocations: evidence from three studies //Radiat. Environ. Biophys. 2011. V. 49, N 4. P. 685-692.

16. Асеева Е.А., Снигирева Г.П., Неверова А.Л., Новицкая Н.Н., Хазинс Е.Д., Домрачева Е.В. Клетки с множественными хромосомными нарушениями в группах лиц, подвергшихся облучению при различных ситуациях, и их возможная биологическая роль //Радиац. биология. Радиоэкология. 2009. Т. 49, № 5. С. 552-562.

17. Hande M.P., Azizova T.V., Burak L.E., Khokhryakov V.F., Geard C.R., Brenner D.J. Complex chromosome aberrations persist in individuals many years after occupational exposure to densely ionizing radiation: an mFISH study //Gene Chromosome Canc. 2005. V. 44, N 1. P. 1-9.

18. Wu H., Durante M., Furusawa Y. Truly incomplete and complex exchanges in prematurely condensed chromosomes of human fibroblasts exposed in vitro to energetic heavy ions //Radiat. Res. 2003. V. 160, N 4. P. 418-424.

19. Durante M., Ando K., Furusawa Y., Obe G., Gearge K., Cucinotta F.A. Complex chromosomal rearrangements induced in vivo by heavy ions //Cytogenet. Genome Res. 2004. V. 104, N 1-4. P. 240-244.

Полная версия статьи