Влияние хронического облучения на показатели цитогенетических маркеров старения у жителей прибрежных сел реки Теча

Исследование влияния хронического низкоинтенсивного облучения на старение клеток иммунной системы имеет важное значение для понимания последствий воздействия облучения на здоровье человека и разработки мер минимизации негативных эффектов. Целью работы было исследовать влияние хронического низкоинтенсивного облучения человека на старение клеток иммунной системы с использованием цитогенетических маркеров. В работе оценили маркеры старения — нестабильность генома и истощение теломер в Т-лимфоцитах у облученных людей на Южном Урале (дозы облучения от 0,001 до 4,7 Гр, возраст — от 40 лет до 89 лет). Анализ данных показал, что хроническое воздействие повлияло на старение Т-клеток опосредованно. Частота нестабильных хромосомных аберраций у облученных лиц была статистически выше в 40–59 лет (p = 0,012). Частота лимфоцитов с микроядрами у облученных лиц наиболее различалась у мужчин и женщин (p = 0,001). Выявили статистически значимое снижение показателей длины теломер у облученных лиц (для хромосомных плеч 1q, 3p, 3q, 20p, 20q, 13q, 15p, 22q (p < 0,05); 19p, 21q (p < 0,01)).

1. Аклеев А. В., редактор. Последствия радиоактивного загрязнения реки Теча. Челябинск: Книга, 2016; 400 с.

2. Aunan J, Watson MM, Hagland HR, et al. Molecular and biological hallmarks of ageing. British Journal of Surgery. 2016; 103 (2): 29–46.

3. Richardson R. Ionizing radiation and aging: rejuvenating an old idea. Aging. 2009; 1 (11): 887–902.

4. Little MP, Brenner AV, Grant E J, et al. Age effects on radiation response: summary of a recent symposium and future perspectives. International Journal of Radiation Biology. 2022; 2: 1–11.

5. López-Otín C, Blasco MA, Partridge L. The hallmarks of aging. Cell. 2013; 153 (6); 1194–217.

6. Bauchinger M. Quantification of low-level radiation exposure by conventional chromosome aberration analysis. Mutation Research. 1995; 339: 177–89.

7. Любимова Н. Е., Воробцова И. Е. Влияние возраста и низкодозового облучения на частоту хромосомных аберраций в лимфоцитах человека. Радиационная биология. Радиоэкология. 2007; 47 (1): 80–5.

8. Севанькаев А. В., Хвостунов И. К., Снигирёва Г. П. и др. Сравнительный анализ результатов цитогенетических обследований контрольных групп лиц в различных отечественных лабораториях. Радиационная биология. Радиоэкология. 2013; 53 (1): 5–24.

9. Sigurdson A, Hauptmann M, Bhatti P, et al. International study of factors affecting human chromosome translocations. Mutation Research. 2008; 652 (2): 112–21.

10. Fenech M, Bonassi S. The effect of age, gender, diet and lifestyle on DNA damage measured using micronucleus frequency in human peripheral blood lymphocytes. Mutagenesis. 2011; 26 (1): 43–9.

11. Оловников А. М. Старение есть результат укорочения «дифферотены» в теломере из-за концевой недорепликации и недорепарации ДНК. Известия АН СССР, Сер. биол. 1992; 4: 641–3.

12. Aubert G, Lansdorp PM. Telomeres and aging. Physiological Reviews. 2008; 88 (2): 557–79.

13. Degteva MO, Napier BA, Tolstykh EI, et al. Enhancements in the Techa River Dosimetry System: TRDS-2016 D code for reconstruction of deterministic estimates of dose from environmental exposures. Health Physics. 2019; 117 (4): 378–87.

14. IAEA. Cytogenetic dosimetry: applications in preparedness for and response to radiation emergencies. Vienna, Austria: IAEA, 2011; p. 229.

15. Fenech M. Cytokinesis-block micronucleus cytome assay. Nat Protoc. 2007; 2 (5): 1084–104.

16. Кривощапова Я. В., Возилова А. В. Исследование длины теломерных районов хромосом в Т-лимфоцитах облученных лиц. Вопросы радиационной безопасности. 2022; 3 (107): 71–9.

17. King RC, Stansfield WD, Mulligan PK. A Dictionary of genetics. 7th ed. Oxford University Press, 2006; p. 608.

18. Пилинская М. А. Цитогенетические эффекты в соматических клетках лиц, пострадавших вследствие Чернобыльской катастрофы, как биомаркер действия ионизирующих излучений в малых дозах. Международный журнал радиационной медицины. 1999; 2: 60–6.

19. Fenech M, Kirsch-Volders M, Natarajan A, et al. Molecular mechanisms of micronucleus, nucleoplasmic bridge and nuclear bud formation in mammalian and human cells. Mutagenesis. 2011; 26 (1): 125–32.

20. Ахмадуллина Ю. Р. Изучение возрастной зависимости спонтанной частоты лимфоцитов с микроядрами у жителей Южного Урала. Социально-экологические технологии. 2021; 11 (2): 230–45.

21. Fenech M, Neville S, Rinaldi J. Sex is an important variable affecting spontaneous micronucleus frequency in cytokinesisblocked lymphocytes. Mutation Research. 1994; 313: 203–7.

22. Bolognesi C, Abbondandolo A, Barale R, et al. Age-related increase of baseline frequencies of sister chromatid exchanges, chromosome aberrations, and micronuclei in human lymphocytes. Cancer Epidemiology. 1997; 6 (4): 249–56.

23. Jones KH, York TP, Juusola J, et al. Genetic and environmental influences on spontaneous micronuclei frequencies in children and adults: a twin study. Mutagenesis. 2011; 26 (6): 745–52.

24. Ахмадуллина Ю. Р. Состав микроядер в Т-лимфоцитах у женщин, подвергшихся хроническому радиационному воздействию. Радиационная биология. Радиоэкология. 2022; 62 (6): 591–601.

25. Возилова А. В., Кривощапова Я. В. Исследование частоты инверсий и комплексных транслокаций в Т-лимфоцитах у облученных жителей Южного Урала. Радиационная биология. Радиоэкология. 2022; 62 (4): 408–15.

26. Ning Y, Xu JF, Li Y, et al. Telomere length and the expression of natural telomeric genes in human fibroblasts. Human Molecular Genetics. 2003; 12 (11): 1329–36.

27. Ferrucci L, Gonzalez-Freire M, Fabbri E, et al. Measuring biological aging in humans: A quest. Aging Cell. 2020; 19 (2): e13080.

28. Shaffer LG, Tommerup N, editors. An International System for Human Cytogenetic Nomenclature (2005) («ISCN 2005»). Recommendations of the International Standing Committee on Human Cytogenetic Nomenclature. Basel: S. Karger, 2005; p. 132.

29. Ilyenko I, Lyaskivska O, Bazyka D. Analysis of relative telomere length and apoptosis in humans exposed to ionising radiation. Exp Oncol. 2011; 33 (4): 235–8.

30. Lustig A, Shterev I, Geyer S, et al. Long term effects of radiation exposure on telomere lengths of leukocytes and its associated biomarkers among atomic-bomb survivors. Oncotarget. 2016; 7 (26): 38988.

31. Reste J, Zvigule G, Zvagule T, et al. Telomere length in Chernobyl accident recovery workers in the late period after the disaster. Journal of Radiation Research. 2014; 55 (6): 1–12. DOI: 10.1093/jrr/rru060.

32. Berardinelli F, Nieriab D, et al. Telomere loss, not average telomere length, confers radiosensitivity to TK6-irradiated cells. Mutation Research. 2012; 740: 13–20.

33. Возилова А. В. Оценка влияния хронического облучения на преждевременное старение Т-лимфоцитов человека на основе нестабильных хромосомных аберраций. Медицина экстремальных ситуаций. 2023; 2: 85–90.