ТОКСИКОЛОГИЯ ПЕСТИЦИДОВ

УДК 576.312.32.38:612.014.482

КОРЕЛЯЦІЙНИЙ ЗВ'ЯЗОК МІЖ ВМІСТОМ СТІЙКИХ ХЛОРОРГАНІЧНИХ ПЕСТИЦИДІВ ТА АБЕРАЦІЯМИ ХРОМОСОМ У ХВОРИХ З ГЛІАЛЬНИМИ ПУХЛИНАМИ ГОЛОВНОГО МОЗКУ

І.В. Болтіна*, Е.Р. Заєць**, Е.Р. Главацький*** к.м.н.

* Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя
** Інститут медицини праці
***Інститут нейрохірургії ім. акад. А.П. Ромоданова

Інтенсифікація робіт з вивчення індукованого хімічного мутагенезу в 70-80 роки стимулювала генетико-гігієнічні дослідження пестицидів, основною метою яких було попередження віддалених наслідків мутагенної дії пестицидів для здоров'я людини. В 1970 році було проведене перше в країні цитогенетичне обстеження робітників, зайнятих у виробництві фунгіциду цираму — похідного дитіокарбамінової кислоти. Встановлено достовірне збільшення частоти аберацій хромосом у робітників порівняно з контрольною групою [1].

В процесі метаболічних перетворювань пестицидів можуть утворюватися речовини, які також мають генетичну активність в окремих органах ще більш виражену, ніж у вихідних сполук. Тому, для підвищення ефективності оцінки мутагенності ксенобіотиків необхідно також вивчати мутагенність продуктів трансформації пестицидів за допомогою індикаторів генетичного ефекту — частоти аберацій хромосом. Результати робіт з цього напрямку показують, що із збільшенням інтенсивності застосування пестицидів і їх поширенням у навколишньому середовищі відмічається тенденція до підвищення частоти спонтанних хромосомних аберацій у людини [2-4].

Серед стійких органічних забрудників (СОЗ) особливе місце займають пестициди, перш за все хлоровані вуглеводні. ДДТ, альдрин, гептахлор, ГХЦГ визначались в грунті на протязі 8-12 років і більше після їх використання. Як правило, ці сполуки на довгий час затримуються в верхньому шарі грунту і повільно мігрують в глибину. Вміст їх в грунті залежить від багатьох причин: типу грунту, вологості, температури, грунтових мікроорганізмів, кратності обробок та інш.

Характерною особливістю хлоромісних пестицидів являється накопичення їх в продуктах рослинного і тваринного походження і дуже повільне зменшення залишків. Їх знаходили в фруктах, овочах, через декілька місяців після останньої обробки. Спостерігається наростання концентрації хлоромісних пестицидів в багатьох ланках біологічних ланцюгів [5].

На сьогодняшній день, мабуть, найбільш гострою проблемою являється зберігання значної кількості пестицидів, які стали не придатними або заборонені для використання (за даними Мінекології України їх кількість досягає 22 тис. тон, більшість з них персистентні ХОП).

Метою даної роботи було визначити чи існує кореляційний зв'язок між вмістом стійких хлорорганічних пестицидів та частотою аберацій в лімфоцитах періферійної крові хворих з гліальними пухлинами головного мозку.

Матеріали і методи дослідження

Всього обстежено 17 хворих з вперше встановленим діагнозом — 7 пацієнтів з відносно доброякісними гліомами — І-ІІ ступеня анаплазії (ст. ан), 10 — зі злоякісними гліомами — ІІІ — ІV ст. ан. Середній вік пацієнтів 40 років (від 17 до 61 року). Серед обстежених були 8 осіб чоловічої статі та 9 жінок. 5 пацієнтів мешкали у сільській місцевості, 12 осіб — мешканці міст. В якості умовного контролю використано дві контрольні групи мешканців м. Києва, які заперечували свідомий професійний чи побутовий контакт з мутагенними факторами. Перша підгрупа (25 осіб) — хворі на соматичну патологію (за винятком онкопатології) до лікування, госпіталізовані до клініки Інституту екогігієни та токсикології ім. Л.І. Медведя. Середній вік 34,8 років (від 21 до 60 років). Обстежено 6 осіб чоловічої статі та 15 — жіночої. Друга підгрупа (19 осіб) — практично здорові особи за результатом медогляду спеціалістів того ж інституту. Середній вік 32,9 років (від 25 до 60 років), 7 осіб чоловічої статі та 8 жінок.

Лімфоцити культивували відповідно до загальноприйнятого методу Хангерфорда протягом 52 год [6] з модифікациями, що дозволяли досліджувати клітини, які знаходились у першому мітозі. Відбір метафазних платівок для цитогенетичного аналізу, класифікація та метод обліку аберацій хромосом були загальноприйнятими. [7] Для цитогенетичного аналізу використовували метафазні платівки без перехрещень хромосом, які містили 46±2 хромосоми. Враховували аберації хроматидного та хромосомного типу. Проводили аналіз зашифрованих препаратів, пофарбованих рутинним методом. Від кожного індивідуму аналізували не менше 100 метафаз. Статистичну обробку проводили згідно з крітеріями Ст'юдента та на персональному комп'ютері за пакетом програм Microsoft Excel. Кореляційний аналіз проводився загальноприйнятою методикою [8]

Вміст стійких хлорорганічних пестицидів [ХОП], їх ізомерів і метаболітів (ГХБ, a-ГХЦГ, g-ГХЦГ, b-ГХЦГ, d-ГХЦГ, 4,4'-ДДЕ, 2,4'-ДДД, 2,4'-ДДТ, 4,4'-ДДД, 4,4'-ДДТ) в крові аналізували згідно [9]. Газохроматографічне визначення вивчаємих сполук проводили з застосуванням:
— хроматографічної колонки довжиною 2 м з внутрішнім диаметром 3 мм, яка містить суміш нерухомих фаз 1,5 % OV-17 (фенілметилсиліконове масло) +1,95 % QF-1 (трифторметилсиліконовий каучук) на хроматоні N-AW-HMDS (0,125-0,160 мм), на хроматографі моделі 3700 з ДЕЗ;
— капілярної колонки фірми "Perkin Elmer" PE-XLB довжиною 30 м та внутрішнім диаметром 0,25 мм на хроматографі "Кристаллюкс-4000" з модулем детекторів ПІД-ТІД-ЕЗД та програмним забезпеченням обробки хроматографічної інформації "NetChrom".

Результати та їх обговорення

Як видно з матеріалів табл. 1, частота аберацій у хворих без новоутворень склала 2,7±0,2 %, що збігається з іншими даними [10]. Рівень аберацій хромосом у другій підгрупі умовного контролю(здорових осіб) 1,7±0,2 % знаходився в межах, характерних для показників, отриманих під час обстежень здорових осіб [11].

Частота аберацій хромосом в кожній з підгруп хворих з гліальними пухлинами була статистично достовірно вища ніж в обох підгрупах умовного контролю і складала 3,4±0,5 % в підгрупі хворих з відносно доброякісними пухлинами та в групі зі злоякісними пухлинами 4,75±0,5 %. Отже, відмічається тенденція до зростання відсотка аберацій хромосом в лімфоцитах періферійної крові залежно від ступеню злоякісності. Отримані дані, в цілому, співпадають з дослідженням частоти аберацій хромосом в лімфоцитах періферійної крові (3-22 %) у хворих з іншими типами злоякісних новоутворень [12-14].

Якщо зробити аналіз по частоті основних типів аберацій хромосом, то спектр буде зміщено в сторону хроматидних аберацій. Втім, у групі хворих з онкозахворюваннями цей показник значно вищий (90 % у хворих з доброякісними пухлинами та 83 % у хворих зі злоякісними), ніж в умовно контрольній групи (56,5 % у здорових осіб та 68,5 % у хворих з соматичною патологією). Відсоток хромосомних аберацій вищий у контрольній групі: 43,5 % у здорових осіб та 31,5 % у хворих з соматичною патологією проти 10 % у пацієнтів з доброякісними пухлинами та 17 % у пацієнтів зі злоякісними.

У підгрупі здорових осіб сумарний вміст ХОП коливався в межах 21,2-493,4 мкг/л; у підгрупі хворих на соматичну патологію без онкопатології 7,26-484,7 мкг/л. У групі з новоутвореннями вміст ХОП дорівнював: у відносно доброякісній підгрупі хворих 22,7-121,7 мкг/л, у підгрупі гліобластом — 2,3-1067,0 мкг/л. Отже, простежується тенденція до зростання діапазону коливань сумарного вмісту хлоровмісних пестицидів у крові хворих на онкопатологію в залежності від ступеню анаплазії.

Враховуючи відмічене, можна вважати, що надходження пестицидів у організм та їх накопичення, поряд із іншими факторами, може негативно впливати на стан хромосомного апарату клітин. Особливу небезпеку можуть становити стійкі хлорорганічні сполуки, які виводяться з організму дуже повільно [15].

З метою встановлення можливої залежності частоти аберацій від вмісту стійких хлорорганічних пестицидів у крові пацієнтів нами проведені розрахунки коефіцієнтів лінійної кореляції (табл. 2).

Кореляційний зв'язок між частотою аберацій хромосом та сумарним вмістом хлорорганічних пестицидів (cума ХОП) позитивний, хоча не дуже виражений. Цей зв'язок посилюється у групі з новоутвореннями: +0,47 при доброякісних та +0,37 при злоякісних пухлинах. В умовно контрольній групі він значно слабший: +0,2 у здорових осіб та +0,15 у хворих без новоутворень.

Кореляція між хроматидними абераціями та сума ХОП аналогічна: у здорових осіб цей зв'язок дуже слабкий (+0,04), у хворих без новоутворень він досягає +0,42, у групі з новоутвореннями він дорівнює +0,44 при доброякісних та +0,48 при злоякісних гліомах.

Кореляційний зв'язок між абераціями хромосомного типу та сума ХОП в залежності від досліджуванної групи має різну спрямованість: негативну для хворих без новоутворень (-0,2) та у хворих з гліальними пухлинами (-0,3) і позитивну для здорових осіб (+0,23) та у хворих з доброякісними пухлинами (+0,33).

Отже, для контингентів населення, які не мають професійного контакту з хлорорганічними пестицидами, виявлено тенденцію до появи кореляційного зв'язка між вмістом цих ксенобіотиків у крові обстежених та частотою аберацій хроматидного типу в лімфоцитах, що вказує на їх мутагенну небезпеку.

Література
1. Куринный А.И., Пилинская М.А, Исследование пестицидов как мутагенов внешней среды. —Киев: Наукова думка, 1976. —114 с.
2. Бариляк І.Р. Цитогенетичний моніторінг: проблеми і перспективи // Тези доповіді ІІ з'їзду медичних генетиків України —Львів, 1995. —С. 13—14.
3. Куринный А.И., Кравчук А.П., Зубко Е.С. Оценка мутагенного фона и мутационной изменчивости у населения в регионе с высокой интенсивностью применения пестицидов // Цитология и генетика. —1993. —Т. 27. —N 3.
4. Пилинская М.А., Журков В.С. Частота аберраций хромосом у людей, проживающих в районах с различным расходом пестицидов // Генетика. —1977. —13, № 1. —С. 158—161.
5. Каган Ю.С. Глобальное значение пестицидов и особенности их биологического действия // Сб. МРПТХВ "Профилактическая токсикология" —Москва, 1984. —Т. 2, часть 1. —С. 123—134.
6. Hungerford D.A. Leucocytes cultured from small inocula of whole blood and preparation methaphase chromosomes by treatment with hypotic KCl // Stain Techn. —1965. —V. 40. —P. 333-338.
7. Захаров А.Ф., Бенюш В.А., Кулешов Н.П., Барановская Л.И. Хромосомы человека : Атлас. —М.:Медицина, —1982. —263 с.
8. Минцер О.П., Угаров Б.Н., Власов В.В. Методы обработки медицинской информации. —К: Вища школа, 1991. —271 с.
9. Методические указания по избирательному газохроматографическому определению хлорорганических пестицидов в биологических средах. (Дополнение к № 1112-73), 27.11.84 за № 3151-84.
10. Воробцова И.Е., Колюбаева С.Н., Воробьева М.В. и др. Цитогенетическая характеристика детей, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Вестник РАМН. —1997. —№ 7. —С. 25—28.
11. Пілінська М.А., Дибський С.С., Дибська О.В. Цитогенетичний ефект в лімфоцитах періферійної крові дітей, що мешкають в деяких населених пунктах Овруцького району Житомірської області України, забруднених радіонуклідами // Цитологія та генетика. —1992. —Т. 26, № 4. —С. 10-14.
12. Ганина К. П. Цитогенетическая диагностика в онкоморфологии —К: Наук. Думка, 1980. —174 с.
13. Barrios L., Miro R., Cabalin M.R. et. al. Cromosome instability in bladder carcinoma patiens // Cancer Genet. And Cytogenet. —1990. —49, № 1. —Р. 107 —111.
14. Lernia R., Magnani I., Doneda L. et. al. Cytogenetic instability in a family with gastric cancer recurrence // Ibid. —1987. —27, № 2. —Р. 299-310.
15. Mori Y., Kikuta M., Okinaga E. et. al. Levels of PCBS and organochlorine pesticides in human adipose tissue collected in ehime prefecture // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. —1983. —30, № 1. —P. 74-79.


| Содержание |