Інтенсивність окисних процесів в крові та рівень апоптозу в лімфоцитах крові у радіологів/рентгенологів, які зазнають впливу малих доз іонізуючого випромінювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ДНП «Національний інститут раку» МОЗ України

Інтенсивність окисних процесів в крові та рівень апоптозу в лімфоцитах крові у радіологів/рентгенологів, які зазнають впливу малих доз іонізуючого випромінювання

Главін Олексій Анатолійович, Іванкова Валентина Степанівна, Михайленко Віктор Михайлович, Маковецька Людмила Ігорівна, Хруленко Тетяна Валеріївна

Київ



Анотація

Мета: визначити наявність змін показників периферичної крові, що характеризують її окисно-відновний стан, та рівень апоптозу лімфоцитів у радіологів/рентгенологів, які у зв'язку зі службовими обов'язками зазнають впливу малих доз іонізуючого випромінювання.

Об'єкт і методи. Роботу виконано на зразках крові 45 професіоналів радіологів/рентгенологів та 52 умовно здорових осіб (група контролю). Визначали вміст малонового діальдегіду і сульфгідрильних груп білків і пептидів (СГ) у плазмі крові; активність ферменту каталази і показник співвідношення між про- і антиоксидантними процесами у гемолізатах, рівень генерації супероксидного аніон-радикалу (О2*), загальну продукцію вільно- радикальних сполук (активні форми кисню та азоту) і рівень апоптозу у лімфоцитах периферичної крові (ЛПК). Результати. В крові професіоналів було підвищено вміст малонового діальдегіду у 1,49 разу та знижено вміст СГ у 1,67 разу порівняно з умовно здоровими особами. Для ЛПК спостерігалось підвищення рівня продукції О2* у 1,56 разу. Отримані результати свідчать про зсув співвідношення між антиоксидантними та прооксидантними процесами у бік останніх, що підтверджується зростанням цього показника у 1,49 разу. Рівень апоптозу в ЛПК був зниженим у 1,35 разу. Для професіоналів, на фоні підвищеної генерації О2* спостерігалась достовірна пряма кореляція між показником апоптозу і загальною продукцією вільнорадикальних сполук та між останньою і рівнем апоптозу лімфоцитів, чого не було відмічено для групи умовно здорових осіб.

Висновок. У професіоналів, які контактують з джерелами іонізуючого випромінювання, виявлено зміну співвідношення між про- та антиоксидантними процесами у крові, що свідчить про можливість розвитку окисного стресу, а наслідком зниженого рівня апоптозу лімфоцитів може бути небезпека накопичення генетичних пошкоджень у цих клітинах.

Ключові слова: радіологи/рентгенологи, іонізуюче випромінювання, периферична кров, лімфоцити, показники окисного метаболізму, апоптоз.



Abstract

1R. E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv,

2NPO «National Cancer Institute», Ministry of Health of Ukraine, Kyiv

Oleksiy A. Glavin - PhD of Biological Sciences, Senior Researcher of the Department of Biological Effects of Ionizing and Non&Ionizing Radiation, R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine,

Emiliia A. Domina - Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of Department, Department of Biological Effects of Ionizing and Non-Ionizing Radiation, R.E. Kavetsky Institute of Experimental pathology, Oncology and RadiobioLogy of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine,

Valentyna S. Ivankova - Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Radiation Oncology Department, NPO «National Cancer Institute», Ministry of Health of Ukraine, Kyiv, Ukraine,

Victor M. Mikhailenko - PhD of Biological Sciences, Senior Researcher of the Department of Biological Effects of Ionizing and Non-Ionizing Radiation, R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and RadiobioLogy of NationaL Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine,

Liudmyla I. Makovetska - PhD of Biological Sciences, senior researcher, Department of Biological Effects of Ionizing and Non-Ionizing Radiation, R.E. Kavetsky Institute of Experimental pathology, Oncology and RadiobioLogy of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine,

Tetyana V. Khrulenko - Candidate of Medical Sciences, Radiation Therapist, Department of Clinical RadiooncoLogy with Brachytherapy Unit, NPO «National Cancer Institute», Ministry of Health of Ukraine, Kyiv, Ukraine,

Mykola О. Druzhyna - Doctor of Biological Sciences, senior researcher, Department of Biological Effects of Ionizing and Non-Ionizing Radiation, R.E. Kavetsky Institute of Experimental pathology, Oncology and RadiobioLogy of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine

INTENSITY OF OXIDATIVE PROCESSES IN BLOOD AND LEVEL OF APOPTOSIS IN BLOOD LYMPHOCYTES IN RADIOLOGISTS/X-RAY TECHNOLOGIES EXPOSED TO SMALL DOSES OF IONIZING RADIATION

Objective: to determine the presence of changes in peripheral blood parameters, characterizing its redox state, and the level of apoptosis of lymphocyte in radiologists/x-ray technologies who, due to their official duties, are exposed to small doses of ionizing radiation.

Object and methods: The work was performed on blood samples of 45 professionals radiologists/x-ray technologies and 52 conventionally healthy individuals (control group). The content of malondialdehyde and sulfhydryl groups of proteins and peptides (-SH) in blood plasma was determined; catalase enzyme activity and the ratio of proantioxidant processes in hemolysates, the level of superoxide anion-radical (О2*) generation, the total production of free radical compounds (reactive forms of oxygen and nitrogen) and the level of apoptosis of peripheral blood lymphocytes (PBL).

Results: The content of malondialdehyde in the blood of professionals was increased by 1.49 times and the content of -SH was decreased by 1.67 times compared to conventionally healthy individuals. An increase in the level of О2* production by 1.56 times was observed for PBL. The obtained results indicate a shift in the ratio between antioxidant and pro-oxidant processes towards the latter, which is confirmed by a 1.49-fold increase of this index. The level for PBL apoptosis was reduced by 1.35 times. For professionals, against the background of increased generation of О2* a reliable direct correlation was observed between the indicator of apoptosis and the total production of free radical compounds, and between the latter and the level of apoptosis of lymphocytes, which was not noted for the conventionally healthy individuals group.

Conclusion: A change in the ratio between pro- and antioxidant processes in the blood was found for professionals who are in contact with sources of ionizing radiation, which indicates the possibility of the development of oxidative stress, and the consequence of a reduced level of apoptosis of lymphocytes may be the danger of accumulating genetic damage in these cells.

Key words: radiologists/X-ray techniques, ionizing radiation, peripheral blood, lymphocytes, indicators of oxidative metabolism, apoptosis.



Вступ

Вплив іонізуючого випромінювання (ІВ) на організм людини може призводити до розвитку широкого спектру захворювань кровотворної системи, очей, шкіри та виникнення радіаційно-асоці- йованих пухлин [1]. В той же час, все більше верств населення зазнають впливу малих доз ІВ при проведенні медичних досліджень. Тому триває дискусія щодо небезпечності їх частого призначення з огляду на користь для лікування та шкоди від впливу ІВ, виходячи з лінійної безпорогової гіпотези дії радіації [2, 3]. При цьому дослідники привертають увагу до того факту, що ефекти малих доз ІВ можуть бути більш вираженими, ніж очікувалося, виходячи з лінійної екстраполяції від більш високих доз [4], та назавжди змінювати імунітет, прискорювати старіння імунної системи і стати підґрунтям розвитку широкого спектру патофізіологічних змін, включаючи ранній початок вікових дегенеративних розладів та раку [5]. З іншого боку, показано, що низькодозова променева терапія проявляє корисні, протизапальні та знеболювальні властивості при хронічних запальних та дегенеративних захворюваннях, а дія низьких доз ІВ може стимулювати розвиток адаптивних реакцій організму [5, 6].

Якщо стосовно пацієнтів стоїть вибір між користю від встановлення більш точного діагнозу та ефективного лікування і шкодою внаслідок опромінення при проведенні обстежень, то для медичного персоналу, задіяного у виконанні таких діагностичних та лікувальних процедур, в основному йдеться лише про можливі негативні наслідки тривалого впливу на їх організм малих доз ІВ.

Показано, що тривале опромінення медичних працівників малими дозами радіації може призвести до виникнення вузликів щитоподібної залози, розвитку гіпотиреозу та раку щитоподібної залози, причому в останньому випадку ризик для жінок значно вищий, ніж для чоловіків [7--9].

Поширеними для радіологів і медичних працівників, що працюють у сфері дії ІВ, є пошкодження ока [10]. У 16,4 % обстежених радіологічних операторів із більш ніж 10-річним терміном проведення процедур під рентгенологічним контролем спостерігалось сочевицеподібне помутніння кришталика [11]. Професійний вплив низьких доз ІВ може спричинити розвиток катаракти [12], причому рівень захворюваності значно варіює залежно від професійних обов'язків. Найбільшу частоту розповсюдження цього захворювання виявлено у техніків- радіологів, а низький рівень захворюваності -- у медичних сестер і працівників відділень ядерної медицини [13]. Також, ризик розвитку катаракти за професійного опромінення зростає серед осіб похилого віку та у хворих на цукровий діабет [14].

За даними M. G. Andreassi зі співавт. [15], існує зв'язок між надлишковим ризиком виникнення серцево-судинних захворювань внаслідок дії низьких доз ІВ та скороченням довжини теломер, яке свідчить про прискорене старіння судин і розвиток раннього атеросклерозу.

Зафіксовано виникнення різноманітних онкологічних захворювань, у тому числі, раку головного мозку у осіб, які зазнають професійного впливу ІВ [16]. За даними F. R. Wang зі співавт. [17], опромінення рентгенологів діагностів пов'язане зі значно підвищеним ризиком виникнення раку, особливо раку молочних залоз та стравоходу. Однак, враховуючи відсутність порогової дози ІВ для ініціювання раку та можливість одночасної дії двох або більшої кількості канцерогенних агентів, важко визначити радіаційне опромінення як основну причину професійного раку [18].

У багатьох дослідженнях показано виникнення генетичних ушкоджень в осіб, які зазнавали впливу опромінення при виконанні професійних обов'язків. Так, за тривалого впливу низьких доз ІВ спостерігаються підвищені рівні пошкоджень ядерної ДНК, утворення мікроядер та виникнення хромосомних аберацій нестабільного типу [19, 20]. Слід зазначити, що такі зміни можуть спостерігатися і в разі нижчих за допустимі межі поглинених доз [21, 22], а ступінь пошкоджень залежить від багатьох факторів, таких як стать, вік обстежених, фізична активність, вживання алкоголю та куріння, стаж роботи і частота опромінення на протязі життя [22--24]. периферичний кров апоптоз лімфоцит

Значна частина ефектів ІВ пов'язана з утворенням надлишкових кількостей активних форм кисню (АФК) як за безпосередньої дії ІВ, так і при тривалому утворенні підвищених рівнів АФК внаслідок пошкодження та зміни функціонального стану мітохондрій [25, 26]. В свою чергу, виникнення радіаційно-індукованого окислювального стресу відіграє важливу роль у формуванні генетичних та епігенетичних змін в опромінених клітинах та їх нащадках [27, 28]. В дослідженні J. Mrdjanovic зі співавт. [19] показано розвиток окисного стресу, підвищений рівень пошкоджень ДНК та погіршення аналізів крові у працівників лікарень, які зазнавали професійного впливу протипухлинних препаратів та низьких доз ІВ. Автори пропонують розглянути можливість визначення параметрів окисного стресу на додаток до рутинних аналізів під час періодичних медичних оглядів.

Зміни складу формених елементів крові у медичних працівників, які працюють з джерелами ІВ, показано і в інших дослідженнях [29]. Особливий інтерес для оцінки можливих негативних ефектів ІВ представляють лімфоцити периферичної крові (ЛПК) з огляду на їх високу радіочутливість, яка обумовлена високим рівнем продукції АФК в мітохондріальній ДНК цих клітин після опромінення [30], а також їх доступністю для проведення досліджень.

Мета

Визначити наявність змін показників периферичної крові, що характеризують її окисно-відновний стан, та рівень апоптозу лімфоцитів у радіологів/рентгенологів, які у зв'язку зі службовими обов'язками зазнають впливу малих доз іонізуючого випромінювання.



Об'єкт і методи дослідження

Роботу виконано на зразках крові 45 професіоналів (ПР) радіологів/рентгенологів, які при виконанні службових обов'язків зазнають впливу ІВ, та 52 умовно здорових осіб (УЗО). Усі добровольці, які взяли участь у дослідженні, надали інформаційну згоду, виходячи з принципів проведення біомедич- них досліджень, викладених у Гельсінській Декларації Всесвітньої медичної асоціації. Зразки периферичної крові відбирали у стерильні пробірки Vacutainer (об'єм 6 мл, антикоагулянт Li-гепарин). Транспортування та зберігання зразків проводили при температурі 3--5 °С.

Виділення плазми та лімфоцитів з периферичної крові. Плазму отримували центрифугуванням (15 хв при 400 g) і зберігали при -20 °С. ЛПК виділяли з використанням Histopaque®-1077 Hybri-Max™ (Sigma-Aldrich) згідно з інструкцією виробника [31]. Підрахунок кількості живих клітин проводили з суправітальним фарбуванням трипановим синім (Sigma) [32].

Визначення білка у плазмі крові проводили спектрофотометричним методом Greenberg при довжині хвилі 590 нм на спектрофотометрі Agilent 8453 (USA) [33]. Для побудови калібрувальної кривої використовували стандартний білковий розчин АГАТ- Калібратор «Загальний білок» (Агат-мед), призначений для використання у медичних лабораторіях.

Визначення малонового діальдегіду (МДА). Інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) у крові оцінювали за вмістом МДА у плазмі. Вимірювання забарвлення в реакції з 2-тіобарбіту- ровою кислотою [34] проводили на спектрофотометрі Agilent 8453 (USA). Довжина хвилі 532 нм, ширина кювети 1 см. Під час проведення розрахунків використовували молярний коефіцієнт екстинкції МДА (є = 1,56 * 105 см-1 * моль-1) та перераховували його вміст на кількість білка -- мкмоль/г.

Визначення вмісту сульфгідрильних груп білків і пептидів (СГ) у плазмі крові проводили спектрофотометричним методом з використанням Ellman's Reagent (5,5-dithio-bis-(2-nitrobenzoic acid), Sigma- Aldrich [35]. Вміст зразка 0,9 мл 0,1 М фосфатного буфера рН 6,8 + 0,1 мл плазми / 0,9 % NaCl (контрольна проба). Реакцію запускали додаванням 0,04 мл 1,0 ммоль Ellman's Reagent у 10 ммоль фосфатному буфері рН 6,8 та інкубували зразки 40 хв за 37 °С. Реакцію зупиняли додаванням 3 мл етилового спирту та видаляли осад центрифугуванням (20 хв при 400 g). Вимірювання проводили за довжини хвилі 412 нм на спектрофотометрі Agilent 8453 (США), ширина кювети 1 см. При проведенні розрахунків використовували молярний коефіцієнт екстинкції (є = 1,86 * 105 моль-1 * см-1) та виражали вміст СГ у плазмі у мкмоль 2-нітро-тіобензоату/мг білка (мкмоль/мг).

Визначення активності каталази (КАТ). Активність ферменту визначали в гемолізатах крові (кров розведена дистильованою водою в 800 разів) за утворенням кольорового комплексу в реакції молібдату амонію з Н2О2 [36] у модифікації для вимірювань на рідері для планшетів Sinergy НТ (США). Реакцію запускали додаванням 0,04 мл гемолізату до 0,8 мл 30 мМ Н2О2 та зупиняли через 10 хв внесенням 0,4 мл 4 % молібдату амонію. Вимірювання проводили на довжині хвилі 410 нм. Активність ферменту виражали в мілімоль Н2О2 на міліграм білка за хвилину (ммоль/мг/хв) згідно з калібрувальною кривою.

Визначення прооксидантно-антиоксидантного співвідношення (ПАС) проводили в гемолізатах крові (кров розведена дистильованою водою у 400 разів) методом індукованої пероксидом водню хемілюмінесценції [37] на люменометрі AutoLumat LB 953 (Germany). Вимірювання хемілюмінесценції проводили упродовж 180 с та виражали в імпульсах за 180 с (імп./180 с).

Визначення інтенсивності генерації супероксидного аніону-радикалу (О2-'). Рівень генерації О2-' у ЛПК визначали з використанням хемілюмінесцентного методу, який заснований на використанні індикатора люцегініну [38] з деякими модифікаціями [37]. Вимірювання проводили на люменометрі AutoLumat LB 953 (Germany). Результати виражали в імпульсах за 72 c (імп./72 с).

Визначення інтенсивності генерації вільноради- кальних сполук (ВР -- активні форми кисню та азоту). Рівень продукції ВР у ЛПК визначали з використанням флюоресцентного барвника 2',7'-Di- chlorofluorescin diacetate (DCFH-DA, Sigma- Aldrich), який дозволяє оцінити загальний рівень утворення реактивних форм кисню та азоту [39, 40] з деякими модифікаціями [37]. Вимірювання флю- оресценції (tax = 485 нм, tam = 528 нм) проводили на рідері для планшетів Sinergy НТ (США). Результати виражали в умовних одиницях на 103 клітин за годину (ум. од./103 кл./год).

Визначення кількості лімфоцитів у стані апоптозу (АП). Частку гіподиплоїдних клітин у ЛПК визначали методом проточної цитометрії [41] з деякими модифікаціями [37]. Флюоресценцію клітин вимірювали на проточному цитофлуориметрі Beckman Coulter EPICS XL (Beckman Coulter, США). Для кількісного аналізу отриманих результатів використовували програму CELLQuest (BD Biosciences Pharmingen, США). Частку ЛПК у стані АП виражали у відсотках.

Статистичний аналіз результатів. За отриманими результатами підраховували стандартні статистичні показники. Достовірність відмінностей між групами визначали з використанням f-критерію Student та у не- параметричному тесті Mann-Whitney. При кореляційному аналізі визначали рангову кореляцію за Spearman. Різницю вважали достовірною прир < 0,05 [42]. Обрахунок результатів проводили з використанням програм «MS Excel» та «OriginPro 2019».

Результати та обговорення

У групи обстежених ПР, які при виконанні службових обов'язків контактують із джерелами ІВ, було вивчено зміни показників, що характеризують стан периферичної крові та лімфоцитів. В крові обстежених було визначено вміст МДА, як показник інтенсивності процесів ПОЛ, активність ферменту антиокисного захисту КАТ, вміст вільних СГ та загальний показник ПАС, який характеризує співвідношення між про- та антиокисними процесами. У ЛПК були визначені інтенсивність продукції О2-' і ВР та рівень їх АП. Також були обстежені УЗО, які складали групу контролю (табл. 1).

Показано, що в крові ПР, у порівнянні з обстеженими особами групи контролю, підвищено вміст МДА (у 1,49 разу,р < 0,05), що свідчить про підвищення інтенсивності процесів ПОЛ. Отримані дані більшою мірою збігаються з результатами інших дослідників [43--46]. Також у нашому дослідженні було показано зниження вмісту СГ (у 1,67 разу, р < 0,05), що збігається з результатами, отриманими A. M. Gunduz, C. Demir [46].

Однак в ряді досліджень було отримано інші результати. V. B. Campos зі співавт. [47] не знайшли у крові обстежених ПР змін вмісту МДА, а I. M.

Таблиця 1 Показники, що характеризують інтенсивність про- і антиоксидантних процесів та рівень АП лімфоцитів в периферичній крові ПР та УЗО

		ПР / PR	УЗО / CHI
	n	M ± m	n	M ± m
МДА, мкмоль/г // MDA, gmol/g	44	38,00 ± 2,68*	47	25,51 ± 1,36
СГ, ммоль // -SH, mmol	45	0,237 ± 0,009*	43	0,395 ± 0,013
КАТ, ммоль/мг/хв // CAT, mmol/mg/min	44	0,3863 ± 0,0158	47	0,4104 ± 0,0137
ПАС, імп./180 с // PAR, imp./180 s	44	22317 ± 1135*	47	15024 ± 823
О2-*, імп./72 с // О.-, imp./72 s	44	1499 ± 173*	46	963 ± 79
ВР, ум. од./103 кл./год // FR, conv. unit/103 cells/h	42	27,55 ± 1,67	47	30,66 ± 2,21
АП, % // AP, %	39	4,549 ± 0,429*	42	6,128 ± 0,448

Примітка. * - достовірна різниця, р < 0,05. Note. * - significant difference, р < 0.05.

зі співавт. [44] -- змін концентрації відновленого глютатіону. L. Fang зі співавт. [48] показали, що в осіб, які зазнавали професійного впливу низьких доз рентгенівського випромінювання протягом більш ніж 20 років, спостерігається зниження вмісту МДА у крові.

У обстежених ПР не було виявлено змін активності ферменту антиокисного захисту КАТ. Подібні дані було отримано і I.M. Ahmad зі співавт. [44]. Однак, іншими дослідниками було показано, що у ПР, які контактують з джерелами ІВ, активність цього ферменту може бути як зниженою [45], так і підвищеною [46].

У лімфоцитах ПР спостерігався більш високий рівень продукції О2-' (у 1,56 разу, р < 0,05), ніж у контрольної групи, хоча загальний рівень продукції ВР їхніх ЛПК майже не відрізняється від показника для УЗО. При цьому рівень АП ЛПК у групі ПР був достовірно нижчим (у 1,35 разу, р <0,05). Вважаємо, що знижений рівень апоптотичної загибелі лімфоцитів у ПР, які тривалий час зазнають дії малих доз ІВ, може бути однією з причин накопичення в цих клітинах генетичних пошкоджень, рівень яких може значно перевищувати розрахований на основі дозиметрії [49, 50].

Було проаналізовано наявність кореляції між загальним рівнем продукції ВР у ЛПК, інтенсивністю генерації О2-* та відсотком апоптичних клітин. Для обстежених ПР встановлено наявність достовірної кореляції між рівнями продукції О2-' та ВР у ЛПК (г = 0,418, p < 0,05; рис. 1Б), чого не спостерігалось для УЗО (г = -0,213; рис. 1А). Також у ПР з інтенсивністю продукції ВР достовірно корелював рівень АП лімфоцитів (г = 0,507, p < 0,05;

Рисунок 1. Кореляція між рівнями продукції ВР та О2-*у ЛПК у обстежених ПР та УЗО

А - УЗО (r = -0,213); Б - ПР (r = 0,418, р < 0,05); * - індивідуальні показники;лінійний тренд



Рисунок 2. Кореляція між рівнями продукції ВР у ЛПК та часткою цих клітин у стані АП у обстежених ПР та УЗО

А - УЗО (r = -0,126); Б - ПР (r = 0,507, р < 0,05); * - індивідуальні показники; лінійний тренд.

рис. 2Б), чого, також, не було виявлено для осіб контрольної групи (г = -0,126; рис. 2А). В той же час, достовірної кореляції між рівнями генерації О2/ у ЛПК та їх АП не було як для ПР (г = 0,186), так і УЗО (г = 0,219).

Таким чином, зміни, що спостерігались у периферичній крові та лімфоцитах обстежених ПР, які тривалий час зазнавали дії малих доз ІВ, свідчать про зсув балансу між про- та антиоксидантними процесами у їхній крові в бік останніх, що підтверджується достовірним (р < 0,05) зростанням комплексного показника ПАС у їх крові порівняно з контрольною групою, в 1,49 разу. Про такі зміни в ЛПК обстежених ПР опосередковано свідчать значення коефіцієнта кореляції між продукцією ВР та генерацією О2-' або рівнем АП у цих клітинах. У випадку ПР вони мали позитивне значення, а у разі УЗО негативне. Отримані результати свідчать про необхідність проведення ретельних диспансерних обстежень медичного персоналу, що зазнає впливу ІВ. До таких обстежень доцільно включати визначення SH-груп, ПАС та проведення хромосомних G0- і G2-тестів з метою запобігання виникненню радіаційно асоційованих захворювань [51]. На думку S. Gaetani зі співавт. [49], особливу увагу слід приділяти тим особам, де зафіксовані випадки виникнення раку у споріднених осіб, оскільки для них характерні більш високий рівень накопичення пошкоджень ДНК у ЛПК та знижений рівень їх репарації.

Висновки

У периферичній крові медичних працівників, які тривалий час зазнають дії малих доз ІВ, виявлено зміни, що свідчать про можливість розвитку окисного стресу, а саме: зростання показника ПАС, підвищений вміст МДА і знижена концентрація СГ у крові та підвищений рівень генерації О2-' у лімфоцитах.

Показано зростання частки цитотоксичного О2-' у загальному пулі продукції ВР для ЛПК медичних працівників, які тривалий час зазнають дії малих доз ІВ.

Знижений рівень АП у ЛПК медичних працівників, які зазнають професійного опромінення, та зміни співвідношення між антиоксидантними та прооксидантними процесами у крові у бік останніх свідчать про небезпеку накопичення генетичних пошкоджень в цих клітинах.



Список використаних джерел

1. Wilczynska U., Szeszenia-Dabrowska N. Wilczynska U. Choroby zawodowe dzialaniem promieniowania jonizujacego w Polsche w lat- ach 1971-2006. Med. Pr. 2008. Vol. 59, no. 1. P. 1-8.

2. Oakley P. A., Harrison D. E. Death of the ALARA radiation protection principle as used in the medical sector. Dose Response. 2020. Vol. 18, no 2. P.

3. Oakley P. A., Ehsani N. N., Harrison D. E. 5 Reasons why scoliosis X-rays are not harmful. Dose Response. 2020. Vol. 18, no. 3. P.

4. Low doses of gamma-radiation induce nonlinear dose responses in mammalian and plant cells / S. I. Zaichkina, O. M. Rozanova, G. F. Aptikaeva et al. Nonlinearity Biol. Toxicol. Med. 2004. Vol. 2, no. 3. P. 213-221.

5. Low dose ionizing radiation effects on the immune system / K. Lumniczky, N. Impens, G. Armengol et al. Environ. Int. 2021. Vol. 149. P. 106212.

6. Sacks B., Siegel J. A. Preserving the anti-scientific linear no-threshold myth: authority, agnosticism, transparency, and the standard of care. Dose Response. 2017. Vol. 15, no. 3. P.

7. Low dose ionizing radiation exposure and risk of thyroid functional alterations in healthcare workers / D. L. Cioffi, L. Fontana, V. Leso et al. Eur. J. Radiol. 2020. Vol. 132. P. 109279. d

8. Effect of low-dose ionizing radiation exposure on thyroid function in a medical occupational population / L. Tu, S. L. Wang, Q. Dong et al. Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi. 2018; Vol. 36, no 2. P. 91-94.

9. Occupational radiation exposure of health professionals and cancer risk assessment for Lithuanian nuclear medicine workers / D. Adli- ene, B. Griciene, K. Skovorodko et al. Environ. Res. 2020. Vol. 183. P. 109144.

10. Radiation-induced cerebro-ophthalmic effects in humans / K. N. Loganovsky, D. Marazziti, P. A. Fedirko et al. Life (Basel). 2020. Vol. 10, no. 4. P. 41.

11. Risk of radiation-induced lens opacities among surgeons and interventional medical staff / L. Coppeta, A. Pietroiusti, A. Neri et al. Radiol. Phys. TechnoI. 2019. Vol. 12, no. 1. P. 26-29.

12. Positive association between low-dose ionizing radiation and cataract risk: results from a meta-analysis / F. Wang, Q. Fang, J. Wan et al. Int. J. Clin. Exp. Med. 2018. Vol. 11, no. 9. P. 90859100.

13. Milacic S. Risk of occupational radiation-induced cataract in medical workers. Med. Lav. 2009. Vol. 100, no. 3. P. 178-186.

14. Occupational radiation exposure and excess additive risk of cataract incidence in a cohort of US radiologic technologists / M. P. Little, E. K. Cahoon, C. M. Kitahara et al. Occup. Environ. Med. 2020. Vol. 77, no. 1. P. 1-8.

References

1. Wilczynska U, Szeszenia-Dabrowska N. [Occupational diseases caused by ionizing radiation in Poland, 1971-2006]. Med Pr. 2008; 59(1):1-8. Polish.

2. Oakley PA, Harrison DE. Death of the ALARA radiation protection principle as used in the medical sector. Dose Response. 2020;18(2):

3. Oakley PA, Ehsani NN, Harrison DE. 5 reasons why scoliosis x-rays are not harmful. Dose Response. 2020;18(3)

4. Zaichkina SI, Rozanova OM, Aptikaeva GF, Achmadieva ACh, Klokov DY. Low doses of gamma-radiation induce nonlinear dose responses in Mammalian and plant cells / Nonlinearity Biol Toxicol Med. 2004;2(3):213-221.

5. Lumniczky K, Impens N, Armengol G, Candeias S, Georgakilas AG, Hornhardt S, et al. Low dose ionizing radiation effects on the immune system. Environ Int. 2021;149:106212.

6. Sacks B, Siegel JA. Preserving the anti-scientific linear no-threshold myth: authority, agnosticism, transparency, and the standard of care. Dose Response. 2017; 15(3)

7. Cioffi DL, Fontana L, Leso V, Dolce P, Vitale R, Vetrani I, et al. Low dose ionizing radiation exposure and risk of thyroid functional alterations in healthcare workers. Eur J Radiol. 2020;132:109279.

8. Tu L, Wang SL, Dong Q., Song HY, Li XT, Tan CP, Dong X. [Effect of low-dose ionizing radiation exposure on thyroid function in a medical occupational population]. Zhonghua Lao Dong Wei Sheng Zhi Ye Bing Za Zhi. 2018;36(2):91-94. Chinese.

9. Adliene D, Griciene B, Skovorodko K, Laurikaitiene J, Puiso J. Occupational radiation exposure of health professionals and cancer risk assessment for Lithuanian nuclear medicine workers. Environ Res. 2020;183:109144.

10. Loganovsky KN, Marazziti D, Fedirko PA, Kuts KV, Antypchuk KY, Perchuk IV et al. Radiation-induced cerebro-ophthalmic effects in humans. Life (Basel). 2020;10(4):41.

11. Coppeta L, Pietroiusti A, Neri A, Spataro A, De Angelis E, Perrone S, Magrini A. Risk of radiation-induced lens opacities among surgeons and interventional medical staff. Radiol Phys Technol. 2019;12(1):26-29.

12. Wang F, Fang Q, Wan J, Yang X, Zhu B. Positive association between low-dose ionizing radiation and cataract risk: results from a meta-analysis. Int J Clin Exp Med. 2018;11(9):9085-9100.

13. Milacic S. Risk of occupational radiation-induced cataract in medical workers. Med Lav. 2009;100(3):178-186.

14. Little MP, Cahoon EK, Kitahara CM, Little MP, Cahoon EK, Kitahara CM et al. Occupational radiation exposure and excess additive risk of cataract incidence in a cohort of US radiologic technologists. Occup Environ Med. 2020;77(1):1-8.

15. Subclinical carotid atherosclerosis and early vascular aging from long-term low-dose ionizing radiation exposure: a genetic, telomere, and vascular ultrasound study in cardiac catheterization laboratory staff / M. G. Andreassi, E. Piccaluga, L. Gargani et al. JACC Cardiovasc. Interv. 2015. Vol. 8, no. 4. P. 616-627.

16. Healthcare workers occupationally exposed to ionizing radiation exhibit altered levels of inflammatory cytokines and redox parameters / I. M. Ahmad, M. Y. Abdalla, T. A. Moore et al. Antioxidants (Basel). 2019. Vol. 8, no. 1. P. 12.

17. Nested case-control study of occupational radiation exposure and breast and esophagus cancer risk among medical diagnostic X ray workers in Jiangsu of China / F. R. Wang, Q. Q. Fang, W. M. Tang et al. Asian Pac. J. Cancer Prev. 2015. Vol. 16, no. 11. P. 46994704.

18. Radiation-related occupational cancer and its recognition criteria in South Korea / S. Seo, D. Lee, K. M. Seong et al. Ann. Occup. Environ. Med. 2018. Vol. 30, no. 9.

19. Analysis of chromosomal aberrations frequency, haematological parameters and received doses by nuclear medicine professionals / J. Djokovic-Davidovic, A. Milovanovic, J. Milovanovic et al. J BUON. 2016. Vol. 21, no. 5. P. 1307-1315.

20. Cytogenetic status of interventional radiology unit workers occupationally exposed to low-dose ionising radiation: A pilot study / M. Geric, J. Popic, G. Gajski, V. Garaj-Vrhovac. Mutat. Res. 2019. Vol. 843: P. 46-51.

21. Cytogenetic analysis of peripheral blood lymphocytes of hospital staff occupationally exposed to low doses of ionizing radiation / A. Eken, A. Aydin, O. Erdem et al. Toxicol. Ind. Health. 2010. Vol. 26, no. 5. P. 273-280.

22. Genotoxic risk in health-care professionals occupationally exposed to low doses of ionizing radiation / F. M. R. da Silva-Junior, R. A. Tavella, C. L. F. Fernandes et al. Toxicol. Ind. Health. 2020. Vol. 35, no. 5. P. 356-370.

23. Genotoxicity associated with 131I and 99mTc exposure in nuclear medicine staff: a physical and biological monitoring study / J. Mis- zczyk, A. Galas, A. Panek et al. Cells. 2022; Vol. 11, no. 10. P. 1655.

24. Cytogenetic monitoring of peripheral blood lymphocytes from medical radiation professionals occupationally exposed to low- dose ionizing radiation / X. L. Tian, X. Lu, T. J. Cai et al. Mutat. Res. Genet. Toxicol. Environ. Mutagen. 2021. Vol. 867. P. 503370.

25. Shrishrimal S., Kosmacek E. A., Oberley-Deegan R. E. Reactive oxygen species drive epigenetic changes in radiation-induced fibrosis. Oxid. Med. Cell. Longev. 2019. 2019. P. 4278658.

26. Ionizing radiation biomarkers for potential use in epidemiological studies / E. Pernot, J. Hall, S. Baatout et al. Mutat. Res. 2012. Vol. 751, no. 2. P. 258-286.

27. Andreassi MG, Piccaluga E, Gargani L, Sabatino L, Borghini A, Faita F et al. Subclinical carotid atherosclerosis and early vascular aging from long-term low-dose ionizing radiation exposure: a genetic, telomere, and vascular ultrasound study in cardiac catheterization laboratory staff. JACC Cardiovasc Interv. 2015;8(4):616-627.

28. Ahmad IM, Abdalla MY, Moore TA, Bartenhagen L, Case AJ, Zimmerman MC. Healthcare workers occupationally exposed to ionizing radiation exhibit altered levels of inflammatory cytokines and redox parameters. Antioxidants (Basel). 2019;8(1 ):12.

29. Wang FR, Fang QQ, Tang WM, Xu XS, Mahapatra T, Mahapatra S et al. Nested case-control study of occupational radiation exposure and breast and esophagus cancer risk among medical diagnostic x ray workers in Jiangsu of China. Asian Pac J Cancer Prev. 2015; 16(11):4699-4704.

30. Seo S, Lee D, Seong KM, Park S, Kim SG, Won JU, Jin YW. Radiation-related occupational cancer and its recognition criteria in South Korea. Ann Occup Environ Med. 2018;30(9).

31. Djokovic-Davidovic J, Milovanovic A, Milovanovic J, Antic V, Gajic M. Analysis of chromosomal aberrations frequency, haematological parameters and received doses by nuclear medicine professionals. J BUON. 2016;21(5):1307-1315.

32. Geric M, Popic J, Gajski G, Garaj-Vrhovac V. Cytogenetic status of interventional radiology unit workers occupationally exposed to low- dose ionising radiation: A pilot study. Mutat Res. 2019;843:46-51.

33. Eken A, Aydin A, Erdem O, Akay C, Sanal HT, Soykut B, et al. Cytogenetic analysis of peripheral blood lymphocytes of hospital staff occupationally exposed to low doses of ionizing radiation. Toxicol Ind Health. 2010;26(5):273-280.

34. Silva-Junior FMRD, Tavella RA, Fernandes CLF, Mortola AS, Peraza GG, Garcia EM. Genotoxic risk in health-care professionals occupationally exposed to low doses of ionizing radiation. Toxicol Ind Health. 2020;36(5):356-370.

35. Miszczyk J, Galas A, Panek A, Kowalska A, Kostkiewicz M, Borkowska E, Brudecki K. Genotoxicity associated with 131I and 99mTc exposure in nuclear medicine staff: a physical and biological monitoring study. Cells. 2022;11(10):1655.

36. Tian XL, Lu X, Cai TJ, Lyu YM, Tian M, Liu QJ. Cytogenetic monitoring of peripheral blood lymphocytes from medical radiation professionals occupationally exposed to low-dose ionizing radiation. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2021;867:503370.

37. Shrishrimal S, Kosmacek EA, Oberley-Deegan RE. Reactive oxygen species drive epigenetic changes in radiation-induced fibrosis. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:4278658.

38. Belli M., Tabocchini M.A. Ionizing radiation-induced epigenetic modifications and their relevance to radiation protection. Int. J. Mol. Sci. 2020. Vol. 21, no. 17. P. 5993. doi: 10.3390/ijms21175993.

39. The oxidative stress parameters as useful tools in evaluating the dna damage and changes in the complete blood count in hospital workers exposed to low doses of antineoplastic drugs and ionizing radiation / J. Mrdjanovic, S. Solajic, B. Srdenovic-Conic et al. Int. J Environ. Res. Public Health. 2021. Vol. 18, no. 16. P. 8445.

40. The Oxidative Stress Parameters as Useful Tools in Evaluating the DNA Damage and Changes in the Complete Blood Count in Hospital Workers Exposed to Low Doses of Antineoplastic Drugs and Ionizing Radiation / J. Mrdjanovic, S. Solajic, B. Srdenovic- Conic et al. Int. J. Environ. Res. Public. Health. 2021. Vol. 18, no. 16: 8445.

41. Radiation-induced reactive oxygen species formation prior to oxidative DNA damage in human peripheral T cells / Y. Ogawa, T. Kobayashi, A. Nishioka et al. Int. J. Mol. Med. 2003. Vol. 11, no. 2. P. 149-152.

42. Product information Histopaque®-1077 Hybri-Max™ (H8889).

43. Бокуняева Н. И., Золотницкая Р. П. Справочник по клиническим лабораторным методам исследований. М. : Медицина, 1975. 384 с.

44. Greenberg C. S., Craddock P. R. Rapid single-step membrane protein assay. Clin. Chem. 1982. Vol. 28, no. 7. P. 1725-1726.

45. Спектрофотометрическое определение конечных продуктов перекисного окисления липидов / Е. И. Львовская, И. А. Волчегорский, С. Е. Шемяков, Р. И. Лифшиц. Вопр. мед. хим. 1991. T. 37, вып. 4. С. 92-93.

46. Hu M . L. Measurement of protein thiol groups and glutathione in plasma. Method. Enzymol. 1994. Vol. 233. P. 380-385.

47. Метод определения активности каталазы / М. А. Королюк, Л. И. Иванова, И. Г. Майорова, В. Е. Токарев. Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16-19.

48. Метформін як модифікатор окисного стану периферичної крові та життєздатності лімфоцитів людини під дією іонізуючого випромінювання / О. А. Главін, Е. А. Дьоміна, В. М. Михайленко та ін. Онкология. 2020; Т. 22, № 1-2. С. 84-91.

49. Liochev S. I., Fridovich I. Lucigenin (bis-N-methylacridinium) as a mediator of superoxide anion production. Arch. Biochem. Biophys. 1997. Vol. 337, no. 1. P. 115-120.

50. Electromagnetic noise inhibits radiofrequency radiation-induced DNA damage and reactive oxygen species increase in human lens epithelial cells / K. Yao, W. Wu, K. Wang et al. Mol. Vis. 2008. Vol. 19, no. 14. P. 964-969.

51. Tarpey M. M., Wink D. A., Grisham M. B. Methods for detection of reactive metabolites of oxygen and nitrogen: in vitro and in vivo demiological studies. Mutat Res. 2012;751(2):258-86.

52. Belli M, Tabocchini MA. Ionizing radiation-induced epigenetic modifications and their relevance to radiation protection. Int J Mol Sci. 2020;21(17):5993.

53. Mrdjanovic J, Solajic S, Srdenovic-Conic B, Bogdanovic V, Dea KJ, Kladar N, Jurisic V. The oxidative stress parameters as useful tools in evaluating the dna damage and changes in the complete blood count in hospital workers exposed to low doses of antineoplastic drugs and ionizing radiation. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(16):8445.

54. Mrdjanovic J, Solajic S, Srdenovic-Conic B, Bogdanovic V, Dea KJ, Kladar N, Jurisic V. The Oxidative Stress Parameters as Useful Tools in Evaluating the DNA Damage and Changes in the Complete Blood Count in Hospital Workers Exposed to Low Doses of Antineoplastic Drugs and Ionizing Radiation. Int J Environ Res Public Health. 2021; 18 (16): 8445.

55. Ogawa Y, Kobayashi T, Nishioka A, Kariya S, Hamasato S, Seguchi H, Yoshida S. Radiation-induced reactive oxygen species formation prior to oxidative DNA damage in human peripheral T cells. Int J Mol Med. 2003;11(2):149-152.

56. Product information Histopaque®-1077 Hybri-Max™ (H8889).

57. Bokunyaeva NI, Zolotnitskaya RP. [Handbook of clinical laboratory research methods]. Moscow: Meditsina; 1975. 338 р. Russian.

58. Greenberg CS, Craddock PR. Rapid single-step membrane protein assay. Clin Chem. 1982;28(7):1725-1726.

59. Lvovskaya EI, Volchegorsky IA, Shemyakov SE, Lifshitz RI. [Spectrophotometric determination of lipid peroxidation end products]. Vopr Med Khim. 1991;37(4):92-93. Russian.

60. Hu ML. Measurement of protein thiol groups and glutathione in plasma. Method Enzymol. 1994;233:380-385.

61. Korolyuk MA, Ivanova LI, Mayorova IG, Tokarev VE. [Method for determining catalase activity]. Laboratornoye delo. 1988;1:16-19. Russian.

62. Glavin OA, Domina EA, Mikhailenko VM, Makovetska LI, Druzhyna MO, Hrinchenko OO. [Metformin as a modifier of the oxidative state of peripheral blood and the viability of human lymphocytes under the influence of ionizing radiation]. Oncology. 2020;22(1-2):84-91. Ukrainian.

63. Liochev SI, Fridovich I. Lucigenin (bis-N-methylacridinium) as a mediator of superoxide anion production. Arch Biochem Biophys. 1997;337(1):115-120.

64. Yao K, Wu W, Wang K, Ni S, Ye P, Yu Y, et al. Electromagnetic noise inhibits radiofrequency radiation-induced DNA damage and reactive oxygen species increase in human lens epithelial cells. Mol Vis. 2008;19(14):964-69.

65. Tarpey MM, Wink DA, Grisham MB. Methods for detection of reactive metabolites of oxygen and nitrogen: in vitro and in vivo considerations. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2004. Vol. 286. P. R431-444.

66. Riccardi C., Nicoletti I. Analysis of apoptosis by propidium iodide staining and flow cytometry. Nat. Protoc. 2006. Vol. 1, no. 3. P. 1458-1461.

67. Лакин Г. Ф. Биометрия. 4-е изд. М. : Высшая школа, 1990. 352 с.

68. Redox status in workers occupationally exposed to long-term low levels of ionizing radiation: A pilot study / I. M. Ahmad, J. B. Temme, M. Y. Abdalla, M. C. Zimmerman. Redox Rep. 2016. Vol.no. 3. P. 139-145.

69. Gunduz A. M., Demir C. Evaluation of oxidative stress in angiography workers. Ann. Med. Res. 2020. Vol. 27, no. 9. P. 23822385.

70. Oxidative stress and glutathione S-transferase genetic polymorphisms in medical staff professionally exposed to ionizing radiation / Doukali H., Salah G. B., Hamdaoui L. et al. Int. J. Radiat. Biol. 2017. Vol. 93, no. 7. P. 697-704.

71. Ionizing radiation and redox balance in diagnostic radiology personnel / V. B. Campos, N. P. Raygoza, T. C. Fraga et al. I.J.T.D.H. Vol. 25, no. 4. P. 1-8.

72. Assessment of genomic instability in medical workers exposed to chronic low-dose X-rays in Northern China / L. Fang, J. Li, W. Li et al. Dose Response. 2019. Vol. 17, no. 4. P.

73. DNA damage response in workers exposed to low-dose ionising radiation / S. Gaetani, F. Monaco, M. Bracci et al. Occup. Environ. Med. 2018. Vol. 75, no. 10. P. 724-729.

74. Rogue cell-like chromosomal aberrations in peripheral blood lymphocytes of interventional radiologists: A case study / S. Jang, Y. Lee, S. Seo, Y. W. Jin, W. J. Lee. Mutat. Res. Genet. Toxicol. Environ. Mutagen. 2020. Vol. 856-857. P. 503234.

75. Виявлення осіб із високою індивідуальною радіочутливістю для захисту їх геному від дії надфонових доз опромінення / Е.А. Дьоміна, В. М. Михайленко, О. А. Главін, Л. І. Маковець- ка. Київ : ДІА, 2018. 30 с.

76. Riccardi C, Nicoletti I. Analysis of apoptosis by propidium iodide staining and flow cytometry. Nat Prot. 2006;1(3):1458-1461.

77. Lakin GF. [Biometry]. 4th ed. Moscow: Vyschaya Shkola; 1990. 352 p. Russian.

78. Ahmad IM, Temme JB, Abdalla MY, Zimmerman MC. Redox status in workers occupationally exposed to long-term low levels of ionizing radiation: A pilot study. Redox Rep. 2016;21(3):139-145.

79. Gunduz AM, Demir C. Evaluation of oxidative stress in angiography workers. Ann Med Res. 2020;27(9):2382-2385.

80. Doukali H, Ghada BS, Hamdaoui L, Hajjaji M, Tabebi M, Ammar- Keskes L et al. Oxidative stress and glutathione S-transferase genetic polymorphisms in medical staff professionally exposed to ionizing radiation. Int J Radiat Biol. 2017;93(7):697-704.

81. Campos VB, Raygoza NP, Fraga TC, Campos MLG, Sandoval SCD, Salazar CS, Aquino MAS. Ionizing radiation and redox balance in diagnostic radiology personnel. IJTDH. 2017;25(4): 1 -8.

82. Fang L, Li J, Li W, Mao X, Ma Y, Hou D, et al. Assessment of genomic instability in medical workers exposed to chronic low-dose x-rays in Northern China. Dose Response. 2019;17(4):1559325819891378.

83. Gaetani S, Monaco F, Bracci M, Ciarapica V, Impollonia G, Valentino M, et al. DNA damage response in workers exposed to low-dose ionising radiation. Occup Environ Med. 2018; 75 (10):724-729.

84. Jang S, Lee Y, Seo S, Jin YW, Lee WJ. Rogue cell-like chromosomal aberrations in peripheral blood lymphocytes of interventional radiologists: A case study. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen.

85. Domina EA, Mikhailenko VM, Glavin OA, Makovetska LI. [Identification of individuals with high individual radiosensitivity to protect their genome from the effects of above background radiation doses]. Kyiv: DIA; 2018. 30 p. Ukrainian.

Размещено на Allbest.ru

...