Клініко-генетичні особливості дітей, які народилися в сім’ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС

Размещено на http://www.allbest.ru

ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ ІМ. О.М. МАРЗЕЄВА АКАДЕМІЇ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

УДК 616-056.7-053.2-07+616-001.28

Клініко-генетичні особливості дітей, які народилися в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС

03.00.15 - генетика (медичні науки)

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Скварська Олена Олександрівна

Київ 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті клінічної радіології Наукового Центру радіаційної медицини АМН України.

Захист відбудеться “17” червня 2004р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.604.02 при Інституті гігієни та медичної екології ім. О.М.Марзеєва АМН України за адресою 02660, м. Київ, вул. Попудренка, 50, актовий зал.

З дисертацією можна озайомитись у бібліотеці Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М.Марзеєва АМН України за адресою 02660, м. Київ, вул. Попудренка,50.

Автореферат розісланий “14”травня 2004 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Омельченко Е.М.

хромосомний сибс пробанд мікросателітасоційований

АНОТАЦІЯ

Скварська О.О. Клініко-генетичні особливості дітей, які народилися в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 03.00.15.- генетика (медичні науки). Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М.Марзеєва АМН України, Київ, 2004.

Доведено, що вплив несприятливих медико-біологічних факторів на плід погіршує адаптаційні можливості організму дитини не тільки у ранньому віці, але і на наступних етапах онтогенезу, сприяє виникненню функціональних порушень різних органів і систем з наступним розвитком хронічної соматичної патології. Поєднаний вплив антенатальних факторів ризику на плід та опромінення батька підвищує частоту реалізації мультифакторіальної патології у пробанда, призводить до формування морфогенетичних варіантів, які представлені широким спектром множинних зовнішніх стигм різної локалізації у поєднанні з комплексом ознак, що характеризують наявність синдрому дисплазії сполучної тканини. Встановлено, що частота хромосомних аберацій у пробандів основної групи вища, ніж у сибсів і матерів за рахунок збільшення числа стабільних ушкоджень хромосомного апарату. Відзначено збільшення варіабельності мікросателітасоційованих послідовностей ДНК у дітей, які народилися у післяаварійний період в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС. Встановлено нелінійний характер залежності кількості мутацій у мікросателітній фракції ДНК від дози та часу, що пройшов з моменту припинення контакту батька з радіаційним чинником до зачаття пробанда. Удосконалено систему профілактичних заходів щодо мінімізації негативних наслідків. На підставі результатів дослідження видані методичні рекомендації “Рекомендации по сохранению и восстановлению здоровья детей, рожденных у облученных родителей”

Ключові слова: іонізуюче випромінювання, батькі, діти, фенотип, хромосомні аберрації, ДНК.

АННОТАЦИЯ

Скварская Е.А. Клинико-генетические особенности детей, родившихся в семьях участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 03.00.15 - генетика (медицинские науки).- Институт гигиены и медицинской экологии им. А.Н. Марзеева АМН Украины, Киев, 2004.

Диссертация посвящена изучению клинико- генетических особенностей детей, родившихся в послеаварийный период в семьях ликвидаторов аварии на ЧАЕС 1986-1987гг. Обследовано 788 детей из 394 семей, в состав которых входили отец, мать и двое детей, один из которых был рожден до аварии, другой- зачат и рожден в послеаварийный период. Основную группу составили 297 семей участников ликвидации последствиий аварии на ЧАЭС, контрольную - 97 семей, где дети и родители не были облучены.

Установлено, что сочетанное влияние антенатальных факторов риска на плод и облучение отца до зачатия пробанда снижает адаптационные возможности организма и повышает частоту реализации мультифакториальной патологии у детей, рожденных после аварии, предрасполагает к формированию у пробандов морфогенетических вариантов, характеризующихся наличием множественных стигм дисэмбриогенеза в сочетании с комплексом соединительнотканных дисплазий. Вероятность правильного распознавания составляет 0,8030. Установлено, что частота аберраций хромосом у пробандов основной группы выше, чем у сибсов за счет увеличения числа стабильных повреждений хромосомного аппарата. Анализ спектров продуктов амплификации фрагментов ДНК (ISSR-PCR и RAPD-PCR) показал увеличение вариабельности микросателлитассоциированных последовательностей в геноме детей, рожденных в послеаварийный период в семьях участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Установлен нелинейный характер зависимости количества мутаций в микросателитной фракции ДНК от дозы и времени, прошедшего после прекращения контакта отца с радиационным фактором, до зачатия пробанда. Предложена модель, описывающая эту зависимость. Все это указывают на нестабильность генетического аппарата и дает основание отнести пробандов к группе мутационного риска, которая требует приоритетного наблюдения, и обусловливает необходимость включения генетика в состав специалистов, осуществляющих диспансерное наблюдение за данным контингентом. Предложена усовершенствованная система профилактических мероприятий, направленных на минимизацию неблагоприятных последствий облучения отцов для их детей.

Ключевые слова: ионизирующее излучение, родители, дети, фенотип, хромосомные аберрации, ДНК.

SUMMARY

Skvarska E.A. The clinical and genetical peculiarities of children, who were born in the families of the Chernobyl accident liquidators.-Manuscript

Dissertation on competition of a scientific degree of candidate in medical sciences with specialities - 03.00.15 - genetics.- The O.M. Marzeev Institute of hygiene and medical ecology of the Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kiev, 2004.

It is demonstrated that effect of risk factors on fetus strongly impair adaptation ability of a child not only in early age but at the next stages of ontogenesis and results in functional disorders and chronical somatic pathology of different organs and systems. Mutual effect of antenatal risk factors on fetus and irradiation of fathers before conception increase incidence of multifactor pathology of probands and lead to morphogenetical variants formation represented by wide spectrum numerous of external stigmas of different localizations in combination with complex of simptoms indicating dysplasia of coonective tissue syndrome. The probability of truth recognizing of forms 0, 8030. It was shown that frequency of probands chromosome aberration is higher, than sibs, ones due to increase of number of stable aberrations. It was observed the increasing of variability microsatellite fraction of DNA for children born after the Chernobyl accident.

There was demonstrated non-linear dependence character of the mutation number in the microsatellite fraction of DNA on dose and time, before conception of the proband. There was proposed the model, described this dependence. There was proposed the improving system of the prophylactic observation of children born in post-accident реriod in families of Chernobyl clean-up workers.

Key words: cytogenetic aberration, ionising radiation, offspring, parents, phenotype, DNA.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Внаслідок Чорнобильської катастрофи сотні тисяч людей репродуктивного віку зазнали впливу іонізуючого випромінювання в широкому діапазоні доз (А.Ю. Романенко і співавт., 1996; В.Г. Бебешко і співавт., 1999).

З кожним роком зростає чисельність дітей, які народилися в опромінених батьків. Цю категорію дітей характеризують найбільш високі показники захворюваності і ранньої дитячої смертності, в структурі якої провідне місце займають вроджені вади розвитку (Л.І. Балєва і співавт., 1999; Є.І. Степанова і співавт., 1999; О.М. Лук'янова, А.Г. Антипкін, 2001).

Відомо, що вплив іонізуючого випромінювання у високих дозах обумовлює виникнення летальних мутацій, а специфіка його впливу на геном клітини у малих дозах полягає в переважному виникненні крапкових мутацій на рівні ДНК (В.К. Мазурик і співавт., 2001; В.А. Шевченко і співавт., 2003) і перебудов на рівні субсегментів хромосом (А.Е. Сіпягіна і співавт., 1998; А. Testa et al., 1998; І.І. Сусков, 2000). Ці ефекти можуть виявлятися у гетерозіготному стані, у той час, як крапкові мутації, здебільшого рецесивні, реалізуються через кілька поколінь у гомозігот за даною ознакою (В.Ф. Михайлова і співавт., 2000; Н. Weinberg et al., 2001).

Проведені в останні роки дослідження показують, що мутаційні зміни можуть порушувати генну активність (І.Є. Воробцова і співавт., 1998). Такі мутації обумовлюють зниження резистентності організму до несприятливих факторів зовнішнього середовища, підвищення ризику різних мультифакторіальних захворювань, випадків раку, скорочення тривалості життя у нащадків опромінених батьків (J.D. Boice et al., 1999).

Результати досліджень, отримані на когорті нащадків опромінених батьків, носять суперечливий характер і, незважаючи на те, що це питання широко обговорюється у світовій літературі вже майже сторіччя, дотепер воно не знайшло свого вирішення і залишається предметом гострих дискусій (А. Awa, 1984; Neel et al., 1994; Л.П. Арабская, Л.А. Лившиц, 2001; М.М. Косенко і співавт., 1994; J. Favor, D. Bard, 1996).

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Робота була фрагментом галузевих тематичних планів міністерства України з питань надзвичайних ситуацій і в справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи, що виконував відділ радіаційної педіатрії, вродженої та спадкової патології Інституту клінічної радіології НЦРМ АМН України: “Оцінка і прогноз здоров'я дітей і підлітків у віддалений термін післяаварійного періоду” (номер держреєстрації 0196 UO 15248, 1996-1998р.); “Оцінка і прогноз здоров'я дітей і підлітків у віддалений термін післяаварійного періоду” (номер держреєстрації 0199 UOO 3658, 1999-2001р.), “Оцінити динаміку стану здоров'я дітей груп радіаційного ризику у віддалений період Чорнобильської катастрофи на основі довгострокового моніторингу, удосконалити методи лікування і профілактики найбільш розповсюдженої соматичної патології” (номер держреєстрації 0102UOO5693).

Мета роботи. Оцінити стан здоров'я, визначити особливості фенотипу і стан генетичного апарату дітей, які народилися в післяаварійний період в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС (ЧАЕС), для удосконалення системи диспансерного спостереження за цим контингентом.

Завдання дослідження. 1.Оцінити клінічний статус сибсів і пробандів, які народилися в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС та контрольної групи.

2. Виявити особливості фенотипу дітей, які народилися в післяаварійний період від батьків - учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС (ліквідаторів), і визначити класоутворюючі ознаки, що дозволяють вирізнити їх серед усіх обстежених дітей.

3.Оцінити стан хромосомного апарату і рівень варіабельності мікросателітасоційованої фракції ДНК у дітей, які народилися в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії.

4. Удосконалити систему диспансерного спостереження за дітьми, які народилися від батьків-учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

Об'єкт: 788 дітей з 394 родин, які мали у своєму складі матір, батька і двох дітей, один із яких був зачатий і народжений до аварії, другий - у післяаварійний період. Основну групу склали 297 родин учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС. Контрольну групу склали 97 родин, де батьки і діти заперечували свідомий контакт з джерелами іонізуючого випромінювання.

Предмет дослідження: Стан здоров'я, фенотип, хромосомний апарат лімфоцитів периферичної крові та мікросателітасоційовані послідовності ДНК дітей, які народилися в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

Методи дослідження. Для вирішення завдань використовували загальне клініко-лабораторне обстеження, інструментальні, цитогенетичні, молекулярно-генетичні, математичні, статистичні методи.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше для вирішення питання визначення клініко-генетичних особливостей дітей, які народилися в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС, застосовано сімейний підхід.

Показано, що опромінення батька до зачаття пробанда підвищує частоту реалізації мультифакторіальної патології у дитини, при цьому найнижчі показники здоров'я мають діти, зачаті в найближчий термін після припинення контакту батька з радіаційним чинником. Частка практично здорових серед них не перевищує 1,8 %.

Доведено, що вплив іонізуючого випромінювання на батька до зачаття дитини призводить до формування у пробандів морфогенетичних варіантів, які представлені широким спектром множинних зовнішніх стигм різної локалізації у поєднанні з комплексом ознак, що характеризують наявність синдрому дисплазії сполучної тканини. Ймовірність правильного розпізнавання складає 0,8030.

Встановлено, що частота хромосомних аберацій у пробандів основної групи вище, ніж у сибсів і матерів, за рахунок збільшення числа стабільних ушкоджень хромосомного апарату.

Відзначено збільшення варіабельності мікросателітасоційованих послідовностей ДНК у дітей, які народилися після аварії в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

Встановлено нелінійний характер залежності числа мутацій у мікросателітній фракції ДНК від дози опромінення та часу, який пройшов після припинення контакту батька з радіаційним чинником до зачаття пробанда. Запропоновано модель, яка описує цю залежність.

Виявлені порушення в стані здоров'я пробандів, їх фенотипові та генотипові особливості дали підставу віднести їх до групи мутаційного ризику.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблено протокол уніфікованої оцінки фенотипу членів родини (батьків і дітей).

Запропоновано класоутворюючі ознаки, що характеризують морфогенетичні варіанти дітей, які народилися в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

Запропоновано удосконалену систему диспансерного спостереження за родинами учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС і їх дітьми, які народилися у післяаварійний період.

На підставі результатів дослідження видані методичні рекомендації “Рекомендации по сохранению и восстановлению здоровья детей, рожденных от облученных родителей” (Київ, 2001), що впроваджені в Українському спеціалізованому диспансері радіаційного захисту населення МОЗ України (м.Київ), Народицькій ЦРЛ Житомирської області.

Розроблені математичні моделі впроваджені в роботу відділу радіаційної педіатрії, вродженої та спадкової патології Інституту клінічної радіології НЦРМ АМН України.

Особистий внесок здобувача. Автором дисертаційної роботи самостійно проведені аналіз вітчизняної та закордонної літератури за обраною темою, розроблені основні теоретичні і практичні положення, визначені мета і задачі дослідження. Автором особисто відібрані родини основної і контрольної груп, проведено їх клініко-генетичне обстеження, зібрано матеріал для цитогенетичного і молекулярно-генетичного обстеження. Самостійно виконана процедура одержання G-диференційно пофарбованих метафазних пластин. Каріотиповий аналіз проведено автором самостійно в цитогенетичній лабораторії медичного центру “Рамбам” (м. Хайфа, Ізраїль). Екстрагування ДНК для мультилокусного фінгерпринту виконано безпосередньо автором у лабораторії Інституту еволюції м.Хайфа (Ізраїль). Частина матеріалу була отримана під час спільних досліджень у лабораторії молекулярних методів дослідження інституту еволюції (керівник - проф. Е.Нево, м.Хайфа, Ізраїль), з якими автор має спільні наукові публікації. Дисертантом особисто проведено аналіз і узагальнення отриманих даних. За участю дисертанта проведена математична і статистична обробка. Автором написані розділи дисертації, сформульовані висновки і практичні рекомендації. У спільних публікаціях з іншими дослідниками автору належать частини, що стосуються теми диссертації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідалися та обговорювалися на 3-й Міжнародній конференції “Медичні наслідки Чорнобильської катастрофи: підсумки 15-річних досліджень” (Київ, 2001), на IV з'їзді з радіаційних досліджень (Москва, 2001), на Міжнародній конференції “Генетические последствия чрезвычайных радиационных ситуаций” (Москва, 2002), на 2-му конгресі педіатрів Росії “Современные технологии в педиатрии и детской хирургии” (Москва, 2003), на міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні лабораторні методи досліджень спадкової патології” (Київ, 2004).

Публікації. Основні положення роботи викладені в 9 друкованих працях, у тому числі в 2 статтях у журналах, 2 статтях у збірниках наукових праць, 2 главах монографій, 3 тезах доповідей конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається зі змісту, переліку умовних скорочень, вступу, основної частини (огляд літератури, матеріалів і методів досліджень, двох глав результатів власних спостережень), заключення, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних джерел, додатків. Основний текст викладений на 182 сторінках принтерного тексту. Робота ілюстрована 27 рисунками, 8 таблицями. Список використаної літератури включає 278 джерел, з них 122 вітчизняних і 156 іноземних авторів.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Матеріали та методи досліджень

Об'єктом дослідження були 788 дітей з 394 родин, які постійно мешкали в м.Києві і мали у своєму складі матір (неопромінена), батька і двох дітей, один із яких був народжений до аварії, другий - у післяаварійний період. Батьків було проінформовано про мету та завдання дослідження. Обстеження проводилося після одержання їх згоди.

Для аналізу отриманих результатів нами був проведений розподіл обстежених родин на контрольну (I) і основну групу (II). Головним критерієм добору родин в основну групу був факт впливу іонізуючого випромінювання на батька в діапазоні доз від 5 до 100 сЗв у результаті його участі в ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС у 1986-1987 рр. Середня доза загального опромінення батька становила 32,1 сЗв.

Контрольну групу склали родини, які заперечували свідомий контакт з іонізуючою радіацією та іншими потенціальними мутагенами і у яких жоден з батьків не брав участі у ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

Розподіл обстежених дітей по групах спостереження був таким:

I група (контрольна) - 97 дітей (сибсів), які народилися до аварії (у 1983- 1985рр.) в сім'ях, де батьки не брали участі в ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС, і 97 дітей (пробандів) з цих же родин, які були зачаті і народжені у післяаварійний період.

II група (основна) - 297 дітей (сибсів), які народилися в доаварійний період (1983-1985рр.), і 297 дітей (пробандів), що були зачаті і народжені у цих родинах після участі батька в ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

Діти всіх груп обстежувалися один раз у 1998 - 2000 рр., при цьому вік сибсів основної і контрольної груп під час обстеження становив 13-15 років, а пробандів - 8-12 років.

З метою оцінки стану здоров'я та визначення особливостей фенотипу членів родин основної та контрольної груп було проведене комплексне клініко-генетичне обстеження дітей і їх батьків на базі педіатричного і терапевтичного відділень поліклініки НЦРМ АМН України. Усі члени родин були оглянуті бригадою фахівців: педіатром, ендокринологом, невропатологом, гастроентерологом, гематологом, кардіологом, стоматологом, оторинолярингологом, окулістом, генетиком.

Інструментальне обстеження проводилося за допомогою УЗД серця, органів черевної порожнини, щитовидної залози, зачеревного простору, ЕКГ. На підставі отриманих даних оцінювався стан батьків і їхніх дітей.

В залежності від стану здоров'я і відповідно до загальноприйнятих критеріїв (В.П. Неділько із співавт., 1994) діти розподілялися за групами здоров'я.

З метою виявлення та фіксації малих аномалій розвитку, опис фенотипів членів обстежуваних родин проводився за допомогою розробленого уніфікованого протоколу клініко-генетичного обстеження. Крім опису фенотипів членів родин, до нього входили дані генеалогічного анамнезу, дані про можливі контакти з потенційними мутагенами навколишнього середовища, відомості про соматичні захворювання, доза загального опромінення батька.

В залежності від кількості малих аномалій розвитку (МАР) діти основних та контрольних груп розподілялися на 4 підгрупи:

I підгрупа - МАР не виявлено;

II підгрупа - виявлено до 5 МАР;

III підгрупа - виявлено більше 6 МАР;

IV підгрупа - наявність вродженої вади розвитку (ВВР);

Для визначення клініко-генетичних особливостей дітей, які народилися від опромінених батьків, був застосований оригінальний метод математичної обробки за допомогою інструментально-програмного комплексу, до складу якого входили програми ідентифікації характеристик складних систем (”IDENTA”) (І.В. Кокуєв, О.В. Герасименко, 1994), моделювання й оптимізації складних багатокритеріальних систем (“Grand-96”), розпізнавання класів об'єктів на основі вірогіднісного алгоритму методу групового обліку аргументів (МГОА) VERSION, адаптованих до обробки клініко-генетичних характеристик (А.В. Лефтер, А.Ф. Бакуменко 1992; О.В. Герасименко, 2001).

Для виявлення порушень хромосомного апарату було досліджено лімфоцити периферичної крові, що культивувались за загальноприйнятим напівмікрометодом D.A.Hungerford (1965). Диференційне G-фарбування метафазних хромосом здійснювалось з використанням трипсину (Merk, Німеччина) згідно методу M. Seabright (1971). Хромосомний аналіз проводили на зашифрованих препаратах з візуальним каріотипуванням індивідуальних хромосом зі збільшенням х1000. Обстежено 72 особи з 18 родин учасників ЛНА, до складу яких входили мати, батько, та двоє дітей (сибс і пробанд). Родини були відібрани за методом випадкової вибірки.

Аналізувалися до 200 метафаз кожного обстежуваного, які відповідали необхідним вимогам. Усього в кожній групі проаналізовано по 3240 метафазних пластин.

Реєстрували всі аберації хромосомного (транслокації, термінальні та інтерстиціальні делеції, інверсії, ацентричні фрагменти, дицентрики і кільцеві хромосоми) і хроматидного (одиночні фрагменти, обміни) типів, за винятком пробілів.

З метою встановлення рівня варіабельності мікросателітасоційованої фракції ДНК у нащадків опромінених осіб, був застосований молекулярно-генетичний аналіз, який проводився двома різними методами геномної дактилоскопії - RAPD (К.Р. Singh, D. Roy, 1999) і inter-SSR-PCR (E.Zietkiewicz, A. Rafalski & D. Labuda,1994). ДНК екстрагували за методом John et al. (1991). Ступінь очищення отриманої ДНК визначали на спектрофотометрі Shimadzu UV 160A.

За допомогою цих методів обстежено усіх членів 18 родин основної групи, до складу яких входили батько - учасник ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС 1986-1987рр., мати (неопромінена), сибс і пробанд. Враховувалися вік батьків, отримана доза, час, що пройшов після припинення контакту батька з іонізуючою радіацією до зачаття пробанда.

Для inter-SSR-PCR використовували праймери, гомологічні дінуклеотидним повторам, що мали 3'-кінець для двох неповторюваних нуклеотидів ( 1n/l): (CAA)5 , (CAG)5 , (GATA)4 , (GACA)4.

RAPD- аналіз було проведено за допомогою наступних випадкових праймерів: GGC ACT GAG G; CGC TGT CGC C; AGT CCT CGC C; TGG TGG ACC A; GAA TGC GAC G; ATG ACG TTG G; CTG AGG AGGT G; GGG CTA GGG T; ACC GGG AAC G; AGC AGG TGG A ; AGG CCC CTG T; ATG CCC CTG T; AGC CAG CGA A; AAA GCT GCG G; ACC GCC GAA G.

Ампліфіковані патерни були візуалізовані в UV- трансілюмінаторі.

Для кожної комбінації, де не було виявлено батьківського бенду, дослідження дублювалося для виключення помилки. Математична обробка отриманих даних проводилася за методом найменших квадратів.

3. РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Клініко-генетичний стан сибсів, пробандів основної і контрольної груп та їх батьків

Встановлено, що серед дітей контрольної групи розподіл за показниками здоров'я був таким: I групу здоров'я мали 15,5 % сибсів і 17,5 % пробандів, II - 57,7 % і 52,6 %, III - 26,8 % і 29,9 %, відповідно (табл.1).

Таблиця 1 Розподіл дітей основної та контрольної груп за станом здоров'я

	І група (контрольна), %	ІІ група (основна), %	Р
	сибс	пробанд	сибс	пробанд	1-2	1-3	1-4	2-3	2-4	3-4
	1	2	3	4
І група здоров'я	15,5	17,5	13,8	7,1	>0,05	>0,05	<0,05	>0,05	<0,05	<0,05
ІІ група здоров'я	57,7	52,6	50,8	28,2	>0,05	>0,05	<0,05	>0,05	<0,05	<0,05
ІІІ група здоров'я	26,8	29,9	28,2	64,7	>0,05	>0,05	<0,05	>0,05	<0,05	<0,05

Серед сибсів основної групи кількість дітей, які мали І групу здоров'я, становила 13,8 % , II - 50,8 % , і III - 35,4 %, серед пробандів основної групи - 7,1 %, 28,2 % і 64,7 % дітей, віддповідно. Тобто, діти, які народилися до- і після аварії у родинах, де батьки були не опромінені, за рівнем здоров'я вірогідно не розрізнялися, і не відрізнялися від сибсів основної групи.

Практично здорові сибси и пробанди мали в анаменезі 1 - 2 фактори ризику, народилися доношеними, адаптаційний період був неускладненим. Їх фізичний та психомоторний розвиток відповідав середньостатистичним нормативам (В.П.Неділько і співавт., 1994). Ці діти не хворіли або хворіли рідко (1- 3 рази на рік), не мали скарг та відхилень при обстеженні. Серед них переважали діти, морфогенетичні варіанти яких характеризувалися невеликою кількістю (до 5) дизморфій (табл. 2).

У дітей з ІІ групою здоров'я реєструвались 3-5 антенатальних факторів ризику, структура яких була практично однаковою у сибсів та пробандів. Стан здоров'я батьків контрольної групи за час, що пройшов між народженням першої та другої дитини, значно не змінився і діти, які народилися у цих сім'ях після аварії, не відрізнялись за станом здоров'я від своїх старших братів і сестер, і в 96,1 % також мали ІІ групу здоров'я.

Діти з II групою здоров'я відрізнялись від практично здорових напруженим перебігом процесів адаптації, частіше переводилися на штучне вигодовування. З перших років життя в них реєструвалися функціональні порушення та підвищена схильність до ГРВІ. Слід відзначити, що пробанди та сибси контрольної групи суттєво не розрізнялися між собою та від сибсів основної групи за частотою і спектром функціональних порушень.

Таблиця 2 Розподіл дітей основної та контрольної групи з різним рівнем здоров'я за кількістю малих аномалій розвитку

	Група здоров'я, %	Р
	І	ІІ	ІІІ	І-ІІ	І-ІІІ	ІІ-ІІІ
Основна група, у т.ч. сибси
МАР не виявлено	7,3	3,3	3,8	<0,05	<0,05	>0,05
1-5 МАР	78,0	75,5	56,2	>0,05	<0,05	<0,05
6 і більше МАР	14,7	19,2	40,0	>0,05	<0,05	<0,05
Пробанди
МАР не виявлено	4,8	2,4	-	>0,05	-	-
1-5 МАР	71,4	61,9	17,71,2,3	>0,05	<0,05	<0,05
6 і більше МАР	23,81,2,3	35,71,2,3	82,31,2,3	>0,05	<0,05	<0,05
Контрольна група, у т.ч. сибси:
МАР не виявлено	6,7	3,6	3,9	>0,05	>0,05	>0,05
1-5 МАР	80,0	76,8	57,7	>0,05	<0,05	<0,05
6 і більше МАР	13,3	19,6	38,5	>0,05	<0,05	<0,05
Пробанди:
МАР не виявлено	5,9	3,9	3,4	>0,05	>0,05	>0,05
1-5 МАР	76,5	76,5	55,2	>0,05	<0,05	<0,05
6 і більше МАР	17,6	19,6	41,4	>0,05	<0,05	<0,05

Примітки: 1 - вірогідність різниці з аналогічним показником сибсів основної групи;

2- вірогідність різниці з аналогічним показником сибсів контрольної групи;

3-вірогідність різниці з аналогічним показником пробандів контрольної групи

При аналізі морфогенетичних варіантів встановлено, що діти контрольної групи, народжені як до аварії, так і в післяаварійний період, вірогідно не відрізнялись один від одного та сибсів основної групи ні за кількістю, ні за спектром малих аномалій розвитку.

Діти з III групою здоров'я мали в анамнезі понад 6 антенатальних факторів ризику, погано адаптувались до нових умов життя. Починаючи з неонатального періоду, у них частіше, ніж у дітей з функціональними відхиленнями в стані здоров'я, реєструвалися патологічні стани. Локомоторні функції встановлювалися на 2-3 тижні пізніше, ніж у практично здорових. У них частіше, ніж у дітей з II групою здоров'я, реєструвалися значні прояви ексудативно-катарального діатезу, а в наступні роки життя формувалися хронічні захворювання. При цьому структура патології у сибсів і пробандів контрольної групи та сибсів основної групи значно не розрізнялася.

Фенотип дітей з хронічною соматичною патологією, як сибсів, так і пробандів у порівнянні з практично здоровими, характеризувався зменшенням кількості дітей з одиничними дизморфіями, та збільшенням - з множинними малими аномаліями розвитку.

Таким чином, сибси основної групи не відрізнялися від сибсів і пробандів контрольної групи ні за клініко-генетичними ознаками, ні за станом здоров'я. Серед них також, як серед сибсів і пробандів контрольної групи, питома вага дітей з хронічною соматичною патологією не перевищувала однієї третини.

На противагу цьому, діти, які були зачаті та народжені у післяаварійний період у сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС, мали гірші показники здоров'я. Питома вага дітей, які мали хронічну соматичну патологію, дорівнювала двом третинам - 64,7 %, у них частіше реєструвалось поєднання трьох і більше нозологічних форм патології (57,3 % у порівнянні з 23,8 %, p<0,05). При цьому, найнижчий рівень здоров'я мали діти, які були народжені у 1987-1988 рр. - кількість практично здорових серед них не перевищувала 1,8 %, а кількість дітей з хронічною соматичною патологією - 92,8 %, в той час, як серед пробандів контрольної групи кількість практично здорових дітей не залежала від року народження і коливалася в межах 13,6-20,8 %.

Таким чином, опромінення батька до зачаття дитини підвищує частоту реалізації мультифакторіальної патології у пробанда, при цьому найнижчі показники здоров'я мають діти, зачаті в найближчий термін після припинення контакту батька з радіаційним чинником.

Застосування математичного аналізу, який базувався на методі групового обліку аргументів, дало можливість виділити сукупність класоутворюючих ознак, що характеризують дітей, які народилися в післяаварійний період в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС, і дозволили вирізнити їх серед усіх обстежених. За допомогою інструментально-програмного комплексу, призначеного для вирішення задачі числової оцінки фенотипу, встановлено, що у більшості пробандів морфогенетичні варіанти характеризувалися наявністю множинних стигм дизембріогенезу, причому у 54,2 % випадків до їх числа входили не менше п'яти МАР з наступного комплексу ознак: гіпереластичність шкіри, телеангіектазії, підвищена рухливість суглобів, кифосколіотична постава, плоскоступість, дисплазія сполучнотканинних структур серця, шлунково-кишкового тракту, аномалії розвитку чашково-мискового комплексу нирок.

У сибсів основної, сибсів і пробандів контрольної груп такий фенотип зустрічався не частіше, ніж у 13,5 %, тобто, в чотири рази рідше, ніж у дітей, які народилися у опромінених батьків. Імовірність правильного розпізнавання склала 0,8030.

Можна припустити, що у дітей, які народилися у опромінених батьків, формується так званий адаптофенотип. Цей термін був запропонований для позначення реальних емпірично обумовлених повторюваних дискретних комплексів ознак на різних рівнях фенотипового поліморфізму (Н.Л.Делоне, В.Г.Солоніченко, 1999).

Як відомо, дисплазія сполучної тканини є наслідком порушення ії розвитку в ембріональному і постнатальному періодах внаслідок генетично зміненого фібрилогенезу позаклітинного матриксу, що призводить до розладу гомеостазу на тканинному, органному й організменному рівнях у вигляді різних морфофункціональних порушень вісцеральних і локомоторних органів із прогредієнтним перебігом (В.В. Чемоданов, О.В. Буланкіна, 2002). На наш погляд, більш висока частота “малих” сполучнотканинних дисплазій у пробандів основної групи, є відображенням цього процесу.

Порівняння даних цитогенетичного аналізу показало, що у дітей, які народилися після аварії на ЧАЕС, частота хромосомних аберацій була вищою, ніж у сибсів (4,150,03 % і 2,810,04 %, p<0,01), переважно за рахунок збільшення кількості ушкоджень хромосомного типу - 3,190,03 % і 1,880,01 %, (p<0,01), тоді як хроматидні аберації реєструвалися з однаковою частотою - 0,960,13 % і 0,930,14 %, відповідно (p>0,05). У пробандів вірогідно частіше, ніж у сибсів, виявлялися стабільні ушкодження хромосом (2,830,03 % і 1,690,04 %, p<0,05).

У дітей обох груп спостерігали широкий спектр різних типів цитогенетичних аномалій, однак, у пробандів частота делецій (1,880,03 %) і транслокацій (0,860,03 %) була вищою, ніж у сибсів (1,080,01 % і 0,590,03 %, відповідно), p <0,05. Між кількістю виявлених аберацій у пробанда і батька було знайдено позитивний кореляційний зв'язок (r=0,620).

Порівняльний аналіз індивідуальних фінгерпринтів продуктів RAPD-PCR і interSSR PCR на ДНК матрицях, дозволив виявити збільшення варіабельності мікросателітасоційованих послідовностей ДНК дітей, які народилися у післяаварійний період у сім'ях учасників ліквідації наслідків Чорнобильської аварії. Встановлено 5,6-разове збільшення частоти “небатьківських бендів”. На підставі отриманих даних розраховано модель, що дозволяє пояснити 85,0 % результатів:

(1)

де y - кількість нових бендів;

- час, який пройшов з моменту припинення контакту батька з радіаційним чинником, місяці;

- доза опромінення батька, сЗв.;

коефіцієнти мають наступне значення:

= 5,11879; = 0,0460899; =0,00658849; = 0,00001761.

Коефіцієнт детермінації R2 складає 0,8435, при цьому показник F-статистики дорівнює 19,6574.

Таким чином, результати геномної дактилоскопії і проведеного математичного аналізу показують, що опромінення батька призводить до істотних порушень у частоті мутацій мікросателітної фракції ДНК і вказують на можливість трансмісії у соматичні клітини дітей змін, що підвищують нестабільність геному.

Самі мікросателітні локуси не кодують білки, тому більшість мутацій не завдасть суттєвого впливу на життєздатність носіїв. Проте, можна припустити: якщо в результаті впливу збільшилася кількість мутацій в одній частині генома, це деякою мірою повинне відбивати зміни в усьому спадковому апараті.

Радіаційні порушення, індуковані у статевих клітинах батьків, можуть виявлятися на різних етапах онтогенезу нащадків. У постнатальному онтогенезі реалізуються, ймовірно, “малі” мутації, що знаходяться в гетерозіготному стані, сукупність яких обумовлює дестабілізацію спадкових структур. Можливо, цей феномен лежить в основі фізіологічної неповноцінності та зниженої життєздатності нащадків (І.Є. Воробцова, 1998) і виявляється у вигляді порушень процесів адаптації в період новонародженості, грудному і ранньому віці, низькому рівні здоров'я в наступні роки життя дитини і наявністю у неї множинних дизморфій.

Таким чином, дія несприятливих медико-біологічних факторів у поєднанні з впливом на батька іонізуючої радіації до зачаття дитини, сприяє народженню дітей зі зниженими адаптаційними можливостями, підвищує частоту реалізації у нього мультифакторіальної патології, призводить до формування у дитини морфофенотипу, представленому сукупністю множинних малих аномалій розвитку і комплексу сполучнотканинних дисплазій, підвищеної частоти хромосомних аберацій і збільшенню варіабельності мікросателітасоційованої фракції ДНК.

З огляду на все перераховане вище, діти, які народилися від опромінених батьків, відносяться до групи мутаційного ризику і вимагають підвищеної уваги й удосконалювання методів диспансерного спостереження з метою профілактики розвитку несприятливих наслідків.

Такими заходами є: проведення периконцепційної підготовки з виключенням керованих факторів ризику, консультація генетика на ранніх термінах вагітності з проведенням ультразвукового і біохімічного скринінга, огляд генетиком дитини в 1 місяць, 1 рік, перед школою й у віці 14 років. Крім того, з огляду на особливості критичних періодів розвитку і особливості морфофенотипу, разом з педіатром, психоневрологом, офтальмологом, хірургом, отолярингологом, стоматологом, дитину повинен оглянути імунолог у віці 4-6 місяців, 2-х і 6 років; гематолог, ендокринолог, гастроентеролог і кардіолог- у віці 6 років і в період статевого дозрівання. Обов'язкове лабораторне й інструментальне обстеження при проведенні диспансеризації дітей у віці 6 і 14 років включає аналіз периферичної крові, ультразвукове дослідження органів черевної порожнини, зачеревного простору і серця.

Медико-генетичне консультування подружніх пар при плануванні вагітності, виявлення й усунення керованих факторів ризику, ультразвуковий і біохімічний скринінг під час вагітності підвищує імовірність народження здорових, генетично збалансованих нащадків. Постійний контроль за фізичним, нервово-психічним розвитком і функціонуванням органів і систем із своєчасною корекцією виявлених порушень, дозволить зберегти статус здоров'я і забезпечить оптимальний розвиток дітей, які народилися в сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

ВИСНОВКИ

В дисертації здійснено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання - визначення наслідків опромінення батьків для їх дітей на підставі встановлення клінічних, фенотипичних, цитогенетичних і молекулярно-генетичних особливостей пробандів при застосуванні сімейного підходу. Вдосконалено систему профілактичних заходів щодо мінімізації негативних ефектів.

1. Діти контрольної групи, які народилися після аварії на Чорнобильській АЕС (пробанди), за рівнем здоров'я та кількістю малих аномалій розвитку не відрізняються від дітей контрольної та основної груп, які народилися до аварії (сибсів). Серед них, як і серед сибсів контрольної і основної груп, питома вага дітей, які мають хронічні захворювання, не перевищує однієї третини.

2. Пробанди основної групи відрізняються від своїх сибсів і сибсів та пробандів контрольної групи: питома вага пробандів основної групи з хронічною соматичною патологією дорівнює 64,7 % (сибсів -35,4 %). Доля практично здорових серед дітей, які були зачаті у найближчий термін після припинення контакту батька з радіаційним чинником, не перевищує 1,8 %.

3. Вплив несприятливих медико-біологічних факторів на плід погіршує адаптаційні можливості організму дитини не тільки у ранньому віці, але і на наступних етапах постнатального онтогенезу, сприяє зростанню частоти виникнення функціональних порушень різних органів і систем з наступним розвитком хронічної соматичної патології. Поєднаний вплив антенатальних факторів ризику на плід та опромінення батька до зачаття підвищує частоту реалізації мультифакторіальної патології у пробанда.

4. Опромінення батька до зачаття дитини призводить до формування у пробанда морфогенетичних варіантів, які характеризуються наявністю множиних дизморфій у поєднанні з комплексом сполучнотканинних дисплазій. Вірогідність вірного розпізнавання дорівнює 0,8030.

5. Частота аберацій хромосом у пробандів основної групи вище (4,150,03 %), ніж у сибсів (2,810,04 %) за рахунок збільшення кількості стабільних аберацій. Рівень аберацій хроматидного типу у пробандів (0,960,13 %) не перевищує показники сибсів (0,930,14 %).

6. Встановлено збільшення варіабельності мікросателітасоційованих послідовностей ДНК (у 5,6 рази) у дітей, які народилися після аварії у сім'ях учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС.

7. Діти, які народилися від батьків-учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС, відносяться до групи мутаційного ризику, потребують підвищеної уваги та удосконалення системи диспансерного нагляду, яка передбачає проведення периконцепційної підготовки з виключенням керованих факторів ризику та консультації генетика в критичні періоди антенатального і постнатального розвитку дитини.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

В практику охорони здоров'я запропоновано удосконалену систему цільової диспансеризації дітей, які народилися від батьків-учасників ЛНА на ЧАЕС, яка включає:

- медико-генетичне консультування родини на етапі планування вагітності і проведення периконцепційної підготовки з виключенням керованих факторів ризику;

консультація генетика у ранні терміни вагітності, проведення біохімічного та ультразвукового скринінгу в 10-12, 16-20 тижнів та УЗ-обстеження плоду в 24-26 тижнів вагітності;

динамічний нагляд за дитиною з встановленням групи здоров'я та обов'язковою консультацією генетика на першому році життя, у віці 6 років та в 13-14 років з метою виділення серед них груп мутаційного ризику;

для формування груп мутаційного ризику, слід використовувати уніфікований протокол реєстрації малих аномалій та вад розвитку;

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Скварская Е.А. Клинико-генетическая характеристика детей, рожденных от облученных родителей //Гигиена населенных мест: Сб.научн.тр.-К.,1999.-Вып.35.-С.329-330.

2. Степанова.Е.И., Кондрашова В.Г., Вдовенко В.Ю., Мишарина Ж.А., Слепченко Т.В, Скварская Е.А. Состояние здоровья детей, родившихся у облученных родителей // Медицинские последствия аварии на Чернобыльской АЭС: Монографія в 3-х книгах. Книга 2. Клинические аспекты Чернобыльской катастрофы / Под. ред.: В.Г. Бебешко, А.Н. Коваленко.- К., “МЕДЭКОЛ”МНИЦ БИО-ЭКОС, 1999.-С.23-30. (Особистий внесок -30 % участь у обстеженні дітей, проведенні цитогенетичного аналізу, статистичній обробці отриманих результатів).

3. Степанова Е.И., Кондрашова В.Г., Колпаков И.Е., Вдовенко В.Ю., Скварская Е.А. Клинико-генетическая характеристика детей, родившихся от отцов-ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС, перенесших острую лучевую болезнь // Международный журнал радиационной медицины.-2001.-Вып.3.-№1-2.-С.294-295. (Особистий внесок 30%- участь у обстеженні дітей).

4. Степанова Е.И., Скварская Е.А. Генетические последствия облучения родителей для их потомства (Обзор литературы) //Лікарська справа. Врачебное дело.-2001.-№2.-С.23-28. (Особистий внесок - 70 %: пошук, аналіз літературних даних, участь у підготовці статті до друку).

5. Weinberg H., Korol A., Nevo E., Piatak O., Stepanova E., Skvarskaja E. Very high mutation rate in offspring of Chernobyl accident liquidators // Proc.R.Soc.Land.B, (2001) 268,1001-1005. (Особистий внесок -30%: клініко-генетичне обстеження членів родин основної групи, екстрагування ДНК, участь у проведенні математичної та статистичної обробки).

6. Stepanova Е., Kondrashova V., Skvarskaja E. et al. Health status in children, born from the exposed parents // Health effects of Chernobyl Accident K.: DIA, 2003.- P.396-404. (Особистий внесок -30 %, участь у клініко-генетичному обстеженні дітей, проведенні цитогенетичного аналізу, статистичній обробці отриманих результатів).

7. Кондрашова В.Г., Степанова Е.И., Колпаков И.Е, Вдовенко В.Ю., Скварская Е.А. Некоторые механизмы нарушения состояния здоровья у детей, пострадавших в результате Чернобыльской катастрофы // IV съезд по радиационным исследованиям.Тез. докл., Москва,20-24 ноября.-М:2001.-Т.1.-с.204.

8. Степанова Е.И., Скварская Е.А. Клинико-генетическая и цитогенетическая характеристика детей, родившихся у участников ликвидации последствий Чернобыльской аварии // Матер.Межд.конф. “Генетические последствия чрезвычайных радиационных ситуаций”, Москва, 10 - 12 июня 2002 г., М.: изд-во Рос. ун. дружбы народов, 2002.- С.115-116.

9. Степанова Е.И., Кондрашова В.Г., Курило Л.В., Вдовенко В.Ю., Мишарина Ж.А., Скварская Е.А. “Рекомендации по сохранению и восстановлению здоровья детей, родившихся у облученных родителей” // Методические рекомендации, Киев,2001, 31с.

Размещено на Allbest.ru

...