Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові
Визначення та прогноз індивідуальної радіаційної чутливості (ІРЧ) людини залишається актуальною проблемою в галузі радіобіології. Хромосомні аберації стабільного типу, які визнані індикаторами опромінення, можуть брати участь у злоякісній трансформації клітин. На основі класичного цитогенетичного а...
Saved in:
| Date: | 2019 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2019
|
| Series: | Доповіді НАН України |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159962 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові / Е.А. Дьоміна, Ю.В. Гонтарь, Л.А. Іллючок, О.О. Гринченко // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 7. — С. 81-88. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-159962 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1599622025-02-09T23:30:46Z Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові Evaluation of the individual radiosensitivity of a person on the basis of differentiated coloring of chromosomes in peripheral blood lymphocytes Оценка индивидуальной радиочувствительности человека при дифференцированной окраске хромосом лимфоцитов периферической крови Дьоміна, Е.А. Гонтарь, Ю.В. Іллючок, Л.А. Гринченко, О.О. Біологія Визначення та прогноз індивідуальної радіаційної чутливості (ІРЧ) людини залишається актуальною проблемою в галузі радіобіології. Хромосомні аберації стабільного типу, які визнані індикаторами опромінення, можуть брати участь у злоякісній трансформації клітин. На основі класичного цитогенетичного аналізу (рівномірного забарвлення клітин) стабільні аберації вдається виявити лише у 20 % випадків. Використання диференційного забарвлення клітин дає змогу виявляти найбільш повний спектр радіаційно-індукованих аберацій хромосом, у тому числі стабільні, як загрозу підвищеного канцерогенного ризику. Мета дослідження — визначити частоту та спектр радіаційно-індукованих аберацій хромосом у лімфоцитах крові осіб з високою ІРЧ. Проведено цитогенетичне обстеження осіб з високою індивідуальною радіочутливістю (коефіцієнт ірч 1,2—1,7), які працюють у сфері дії іонізуючого випромінювання, на основі диференційного забарвлення хромосомних препаратів лімфоцитів периферичної крові. Висока індивідуальна чутливість до опромінення поєднується з абераціями стабільного типу хромосом 3, 5, 9 та 14. Це вказує на підвищений ризик розвитку онкологічних захворювань. Також показано, що хромосоми залучаються до перебудов з різною частотою, що свідчить про їх міжіндивідуальну чутливість до опромінення. У рамках виконаного цитогенетичного дослідження найбільшу чутливість до опромінення виявлено у хромосоми 5. Хромосома Y не була залучена до жодної перебудови. Рекомендовано впровадження розробленого “Паспорту індивідуальної радіочутливості людини за цитогенетичними показниками” з метою підвищення якості диспансеризації професіоналів, зайнятих у сфері дії іонізуючої радіації. A determination and a prediction of the individual radiation sensitivity (IRS) of a person remains an actual problem in the field of radiobiology. The chromosomal aberrations of a stable type, which are recognized as radiation in dicators, may be involved in the malignant cell transformation. Under the classical cytogenetic analysis (a uniform staining of cells), stable aberrations appear only in 20 % of cases. The use of differential cell coloration makes it possible to identify the most complete spectrum of radiation-induced chromosome aberrations, including stable types, which act as the threat of an increased carcinogenic risk. The aim is to determine the frequency and spectrum of radiation-induced chromosome aberrations in blood lymphocytes of persons with a high IRS. A cytogenetic examination of persons with a high individual radiosensitivity (coefficientirs 1.2—1.7) was carried out on the basis of the differentiated coloring of chromosomal preparations in blood lymphocytes. A high individual radiosensitivity to a radiation is combined with the stable-type aberrations of chromosomes 3, 5, 9, and 14. This indicates an increased risk of developing a cancer. It has also been shown that the chromosomes participate in the rearrangements with different frequencies, which indicates their interindividual sensitivity to radiation. Within the framework of the performed cytogenetic study, the highest sensitivity to the irradiation was found in chromosome 5. Chromosome Y was not involved in the formation of the rearrangements. The introduction of the developed “Passport of individual radiosensitivity of a person according to the cytogenetic parameters” is recommended in order to improve the quality of the clinical examination of professionals working in the field of ionizing radiation. Определение и прогноз индивидуальной радиационной чувствительности (ИРЧ) человека остается актуальной проблемой в области радиобиологии. Хромосомные аберрации стабильного типа, которые признаны индикаторами облучения, могут принимать участие в злокачественной трансформации клеток. При классическом цитогенетическом анализе (равномерном окрашивании клеток) стабильные аберрации проявляются только в 20 % случаев. Использование дифференциальной окраски клеток дает возможность выявлять наиболее полный спектр радиационно-индуцированных аберраций хромосом, в том числе стабильного типа, как угрозу повышенного канцерогенного риска. Цель исследования — определить частоту и спектр радиационно-индуцированных аберраций хромосом в лимфоцитах крови лиц с высокой ИРЧ. Выполнено цитогенетическое обследование лиц с высокой индивидуальной радиочувствительностью (коэффициент ирч 1,2—1,7), которые работают в сфере действия ионизирующего излучения, на основе дифференцированной окраски хромосомных препаратов лимфоцитов периферической крови. Высокая индивидуальная чувствительность к облучению сочетается с аберрациями стабильного типа хромосом 3, 5, 9 и 14. Это указывает на повышенный риск развития онкологических заболеваний. Также показано, что хромосомы участвуют в перестройках с разной частотой, что свидетельствует об их межиндивидуальной чувствительности к облучению. В рамках выполненного цитогенетического исследования наибольшую чувствительность к облучению обнаружено у хромосомы 5. Хромосома Y не участвовала в образовании перестроек. Рекомендовано внедрение разработанного “Паспорта индивидуальной радиочувствительности человека по цитогенетическим показателям” с целью повышения качества диспансеризации профессионалов, занятых в сфере действия ионизирующей радиации. Роботу виконано в рамках державного замовлення МОН України на НТР (договір ДЗ/27- 2017) “Радіобіологічне обґрунтування первинної індивідуальної профілактики радіаційно-асоційованого раку” (№ 0117U006899, 2017–2018 рр.). 2019 Article Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові / Е.А. Дьоміна, Ю.В. Гонтарь, Л.А. Іллючок, О.О. Гринченко // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 7. — С. 81-88. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2019.07.081 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159962 616.14:576.5:614.875 uk Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Біологія Біологія |
| spellingShingle |
Біологія Біологія Дьоміна, Е.А. Гонтарь, Ю.В. Іллючок, Л.А. Гринченко, О.О. Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові Доповіді НАН України |
| description |
Визначення та прогноз індивідуальної радіаційної чутливості (ІРЧ) людини залишається актуальною проблемою в галузі радіобіології. Хромосомні аберації стабільного типу, які визнані індикаторами опромінення,
можуть брати участь у злоякісній трансформації клітин. На основі класичного цитогенетичного аналізу
(рівномірного забарвлення клітин) стабільні аберації вдається виявити лише у 20 % випадків. Використання диференційного забарвлення клітин дає змогу виявляти найбільш повний спектр радіаційно-індукованих аберацій хромосом, у тому числі стабільні, як загрозу підвищеного канцерогенного ризику. Мета
дослідження — визначити частоту та спектр радіаційно-індукованих аберацій хромосом у лімфоцитах
крові осіб з високою ІРЧ. Проведено цитогенетичне обстеження осіб з високою індивідуальною радіочутливістю (коефіцієнт ірч 1,2—1,7), які працюють у сфері дії іонізуючого випромінювання, на основі диференційного забарвлення хромосомних препаратів лімфоцитів периферичної крові. Висока індивідуальна
чутливість до опромінення поєднується з абераціями стабільного типу хромосом 3, 5, 9 та 14. Це вказує на
підвищений ризик розвитку онкологічних захворювань. Також показано, що хромосоми залучаються до перебудов з різною частотою, що свідчить про їх міжіндивідуальну чутливість до опромінення. У рамках виконаного цитогенетичного дослідження найбільшу чутливість до опромінення виявлено у хромосоми 5. Хромосома Y не була залучена до жодної перебудови. Рекомендовано впровадження розробленого “Паспорту
індивідуальної радіочутливості людини за цитогенетичними показниками” з метою підвищення якості диспансеризації професіоналів, зайнятих у сфері дії іонізуючої радіації. |
| format |
Article |
| author |
Дьоміна, Е.А. Гонтарь, Ю.В. Іллючок, Л.А. Гринченко, О.О. |
| author_facet |
Дьоміна, Е.А. Гонтарь, Ю.В. Іллючок, Л.А. Гринченко, О.О. |
| author_sort |
Дьоміна, Е.А. |
| title |
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові |
| title_short |
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові |
| title_full |
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові |
| title_fullStr |
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові |
| title_full_unstemmed |
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові |
| title_sort |
оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2019 |
| topic_facet |
Біологія |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159962 |
| citation_txt |
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом лімфоцитів периферичної крові / Е.А. Дьоміна, Ю.В. Гонтарь, Л.А. Іллючок, О.О. Гринченко // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 7. — С. 81-88. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT dʹomínaea ocínkaíndivídualʹnoíradíočutlivostílûdininaosnovídiferencíinogozabarvlennâhromosomlímfocitívperiferičnoíkroví AT gontarʹûv ocínkaíndivídualʹnoíradíočutlivostílûdininaosnovídiferencíinogozabarvlennâhromosomlímfocitívperiferičnoíkroví AT íllûčokla ocínkaíndivídualʹnoíradíočutlivostílûdininaosnovídiferencíinogozabarvlennâhromosomlímfocitívperiferičnoíkroví AT grinčenkooo ocínkaíndivídualʹnoíradíočutlivostílûdininaosnovídiferencíinogozabarvlennâhromosomlímfocitívperiferičnoíkroví AT dʹomínaea evaluationoftheindividualradiosensitivityofapersononthebasisofdifferentiatedcoloringofchromosomesinperipheralbloodlymphocytes AT gontarʹûv evaluationoftheindividualradiosensitivityofapersononthebasisofdifferentiatedcoloringofchromosomesinperipheralbloodlymphocytes AT íllûčokla evaluationoftheindividualradiosensitivityofapersononthebasisofdifferentiatedcoloringofchromosomesinperipheralbloodlymphocytes AT grinčenkooo evaluationoftheindividualradiosensitivityofapersononthebasisofdifferentiatedcoloringofchromosomesinperipheralbloodlymphocytes AT dʹomínaea ocenkaindividualʹnoiradiočuvstvitelʹnostičelovekapridifferencirovannoiokraskehromosomlimfocitovperiferičeskoikrovi AT gontarʹûv ocenkaindividualʹnoiradiočuvstvitelʹnostičelovekapridifferencirovannoiokraskehromosomlimfocitovperiferičeskoikrovi AT íllûčokla ocenkaindividualʹnoiradiočuvstvitelʹnostičelovekapridifferencirovannoiokraskehromosomlimfocitovperiferičeskoikrovi AT grinčenkooo ocenkaindividualʹnoiradiočuvstvitelʹnostičelovekapridifferencirovannoiokraskehromosomlimfocitovperiferičeskoikrovi |
| first_indexed |
2025-12-01T18:24:13Z |
| last_indexed |
2025-12-01T18:24:13Z |
| _version_ |
1850331322701053952 |
| fulltext |
81ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 7
ОПОВІДІ
НАЦІОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМІЇ НАУК
УКРАЇНИ
Останнім часом, виконуючи радіобіологічні дослідження, ми багато уваги приділяли оцін-
ці індивідуальної радіаційної чутливості (ІРЧ) умовно здорових осіб [1], онкологічних
хворих [2] та професіоналів, що зазнають впливу малих доз іонізуючих випромінювань [3],
з використанням тест-системи культури лімфоцитів периферичної крові (ЛПК) та хромо-
сомного G2-тесту [4]. Це дало можливість виокремити групи підвищеного канцерогенного
© Е.А. Дьоміна, Ю.В. Гонтарь, Л.А. Іллючок, О.О. Гринченко, 2019
https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.07.081
УДК 616.14:576.5:614.875
Е.А. Дьоміна 1, Ю.В. Гонтарь 2, Л.А. Іллючок 3, О.О. Гринченко 1
1 Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ
2 ТОВ “Медичний центр ІГР”, Київ
3 Національний інститут раку, Київ
E-mail: edjomina@ukr.net
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини
на основі диференційного забарвлення
хромосом лімфоцитів периферичної крові
Представлено академіком НАН України В.Ф. Чехуном
Визначення та прогноз індивідуальної радіаційної чутливості (ІРЧ) людини залишається актуальною проб-
лемою в галузі радіобіології. Хромосомні аберації стабільного типу, які визнані індикаторами опромінення,
можуть брати участь у злоякісній трансформації клітин. На основі класичного цитогенетичного аналізу
(рівномірного забарвлення клітин) стабільні аберації вдається виявити лише у 20 % випадків. Викорис-
тання диференційного забарвлення клітин дає змогу виявляти найбільш повний спектр радіаційно-інду-
кованих аберацій хромосом, у тому числі стабільні, як загрозу підвищеного канцерогенного ризику. Мета
дослідження — визначити частоту та спектр радіаційно-індукованих аберацій хромосом у лімфоцитах
крові осіб з високою ІРЧ. Проведено цитогенетичне обстеження осіб з високою індивідуальною радіочут-
ливістю (коефіцієнтірч 1,2—1,7), які працюють у сфері дії іонізуючого випромінювання, на основі дифе-
ренційного забарвлення хромосомних препаратів лімфоцитів периферичної крові. Висока індивідуальна
чутливість до опромінення поєднується з абераціями стабільного типу хромосом 3, 5, 9 та 14. Це вказує на
підвищений ризик розвитку онкологічних захворювань. Також показано, що хромосоми залучаються до пе-
ребудов з різною частотою, що свідчить про їх міжіндивідуальну чутливість до опромінення. У рамках ви-
конаного цитогенетичного дослідження найбільшу чутливість до опромінення виявлено у хромосоми 5. Хро-
мосома Y не була залучена до жодної перебудови. Рекомендовано впровадження розробленого “Паспорту
індивідуальної радіочутливості людини за цитогенетичними показниками” з метою підвищення якості дис-
пансеризації професіоналів, зайнятих у сфері дії іонізуючої радіації.
Ключові слова: індивідуальна радіочутливість, хромосомні перебудови, диференційне забарвлення, лім фо-
цити крові, канцерогенний ризик.
БІОЛОГІЯ
82 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 7
Е.А. Дьоміна, Ю.В. Гонтарь, Л.А. Іллючок, О.О. Гринченко
ризику з метою первинної індивідуальної профілактики виникнення радіогенного раку, а
також зниження частоти променевих ускладнень після терапевтичного опромінення онко-
логічних хворих. Відомо, що хромосомні аберації стабільного типу, які визнані індикато-
рами опромінення, можуть брати участь у злоякісній трансформації клітин. Класичний ци-
тогенетичний аналіз дає змогу виявити симетричні реципрокні транслокації лише у 20 %
випадків, коли обмін відбувається ділянками, що розрізняються за величиною. Перицент-
ричні інверсії реєструються в тому випадку, коли розриви сталися на різних відстанях від-
носно центромери. Якщо ж розриви внаслідок опромінення виникли з одного боку центро-
мери у короткому або довгому плечі, то шляхом традиційного (рівномірного) забарвлення
хромосом їх виявити не вдається. Тому доцільним є більш поглиблене вивчення ІРЧ люди-
ни за допомогою диференційного забарвлення хромосом радіочутливих клітин організму
людини, що дасть змогу виявляти найбільш повний спектр радіаційно-індукованих абера-
цій хромосом, як загрозу підвищеного канцерогенного ризику.
За мету дослідження ставилося визначити частоту та спектр радіаційно-індукованих
аберацій хромосом у лімфоцитах крові осіб з високою ІРЧ (диференційне забарвлення ци-
то генетичних препаратів).
Матеріали і методи. Для цитогенетичного обстеження використовували цільну веноз-
ну кров осіб, які професійно зазнають впливу надфонових доз опромінення (вісім радіо-
логів з високою ІРЧ за G2-тестом, коефіцієнтірч яких становив 1,2—1,7). При цьому керу-
валися положенням Гельсінської декларації Всесвітньої медичної асоціації (2008), яка пе-
редбачає інформовану згоду донорів на участь у дослідженні. Тестуюче опромінення зразків
крові виконували на рентгенівському апараті РУМ-17 Національного інституту раку. Умо ви
опромінення: потужність дози становила 0,89 Гр/хв, сила струму — 10 мA, напруга — 180 кВ,
фільтр 0,5 Cu + 1 Al в G0-періоді клітинного циклу ЛПК. Доза опромінення стано вила 1,0 Гр.
Культивування клітин здійснювали напівмікрометодом відповідно до стан дартного про-
токолу з деякими модифікаціями протягом 70 год при 37 °С, після чого для накопичення
метафаз додавали колцемід [5].
Для аналізу частоти і спектра аберацій хромосом нестабільного та стабільного типів ви-
конували диференційне забарвлення хромосомних препаратів методом GTG [6]. Для кож-
ного зразка проаналізовано 15 метафазних пластинок з кількістю сегментів на гаплоїдний
набір мінімум 550. Статистичну обробку одержаних даних проводили методом χ2 .
Результати та їх обговорення. Дані диференційного аналізу хромосом лімфоцитів кро-
ві професіоналів (сім жіночих каріотипів та один чоловічий каріотип), коефіцієнт ІРЧ яких
за G2-тестом становив 1,2—1,7, наведені на рис. 1. Хромосомні порушення зареєстровані в 45
метафазах (37,5 % загальної кількості метафаз), причому 36 метафаз мали структурні по-
рушення (80,0 %), а 9 метафаз – кількісні порушення хромосомного набору (20,0 %).
Зареєстровано такі хромосомні перебудови:
транслокації — 23 випадки, з них 4 незбалансованих варіанти та 19 збалансованих
хромосомних перебудов (див. рис. 1, а, г);
дицентричні хромосоми — 8 випадків (див. рис. 1, б);
делеції — 8 випадків (див. рис. 1, в);
ацентричні фрагменти — 6 випадків;
маркерні хромосоми — 3 випадки;
83ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 7
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом...
центромерні розриви — 3 випадки;
інверсії — 2 випадки.
Також в одній метафазній пластинці могли комбінуватися структурні та кількісні хро-
мосомні порушення, як зображено на рис. 1, г, на якому проілюстрована тетрасомія Х та
моносомія 12, а також транслокація між хромосомами 9 та 13 і наявність парного фрагмента.
Розподіл загальної кількості хромосомних аберацій серед досліджуваних зразків був
нерівномірним, що свідчить про міжіндивідуальну варіабельність радіочутливості обсте-
жених професіоналів (табл. 1).
Найбільша частота хромосомних перебудов зареєстрована в професіонала з високою ІРЧ
(коефіцієнт ІРЧ становить 1,7; зразок 2.7), причому були представлені як кількісні відхилен-
ня від норми (три випадки), так і структурні, а саме п’ять транслокацій, чотири дицентричних
хромосоми, по одному випадку — делеції, інверсії, маркерна хромосома та ацент ричні фраг-
менти. Приклад однієї з метафаз зображено на рис. 2. Каріотип, що описує склад даної мета-
Рис. 1. Типи структурних та кількісних хромосомних порушень, що були виявлені у ЛПК професіоналів
із підвищеною ІРЧ
84 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 7
Е.А. Дьоміна, Ю.В. Гонтарь, Л.А. Іллючок, О.О. Гринченко
фази за номенклатурою ISCN 2016, відпо-
відає такому запису: 44,XX,dic(1;2)(p36.1;
p11.2),t(1;17)(q42.1;q25),inv(5)(p13.3q22),
dic(16;18)(q24;q12.2),2ace. Він представ ле-
ний двома дицентричними хромосомами,
що утворилися з 1- та 2-ї і 16- та 18-ї хро-
мосоми, і, як наслідок, двома утвореними
ацентричними фрагмен тами; зареєстрова-
на перицентрична інверсія хромосоми 5.
Заслуговує на увагу той факт, що хро-
мосоми залучаються до перебудов з різ-
ною частотою, що свідчить про їх міжіндивідуальну чутливість до опромінення. У рамках
виконаного цитогенетичного дослідження найбільшу чутливість до опромінення виявлено
в хромосомі 5 (дев’ять випадків), хромосомі 3 (сім випадків), хромосомах 9 та 14 (по шість
випадків кожна). Хромосома Y не була залучена до жодної перебудови (табл. 2).
Встановлено, що транслокації, які включають хромосому 5, беруть участь у виникнен-
ні PDGFRB-асоційованого хронічного еозинофільного лейкозу, який характеризується
збільшенням кількості еозинофілів. Білок, що кодується геном ETV6 / PDGFRβ, функ-
ціонує інакше, ніж білки, які звичайно продукуються з незмінених генів. Такий тип генетич-
ної мутації не успадковується [7].
Втрати ДНК з довгого (q) плеча хромосоми 5 є ознакою 5q мінус (5q–) синдрому. Да-
на делеція нами також була виявлена (див. рис.1, в). Ця делеція, зазвичай, відбувається в
незрілих кров’яних клітинах протягом життя людини і впливає на одну копію хромосоми 5
у кожній клітині. 5q-синдром — це тип розладу кісткового мозку, що називається мієло-
диспластичним синдромом (МДС), при якому незрілі клітини крові не розвиваються нор-
Таблиця 1. Кількість метафазних
пластинок з виявленими порушеннями
серед досліджуваних зразків
Зразок
Кількість метафаз
з абераціями, n
Частка метафаз
з абераціями, %
2.1 7 46,7
2.2 6 40,0
2.3 7 46,7
2.4 5 33,3
2.5 4 26,7
2.6 6 40,0
2.7 8 53,3
2.8 3 20,0
Таблиця 2. Частота залучення
хромосом у структурні перебудови
Кількість залучень Хромосоми
0 Y
1 Х, 6, 7
2 4, 8, 10, 12, 13, 18, 21, 22
3 11, 15, 17, 19, 20
4 2
5 1, 16
6 9, 14
7 3
8 —
9 5
Рис. 2. Приклад каріограми, що включає транс-
локацію, дицентричні хромосоми, ацентричні
фрагменти та інверсію
85ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 7
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом...
мально. У осіб з 5q-синдромом часто виникає дефіцит еритроцитів (анемії) та аномалій в
клітинах крові, які називаються мегакаріоцитами. Вони продукують тромбоцити, які беруть
участь у зсіданні крові. Професіонали з такою аномалією хромосом також мають підвище-
ний ризик розвитку гострої мієлоїдної лейкемії (ГМЛ) [8, 9].
Делеції довгого плеча хромосоми 5 часто спостерігаються у хворих на ГМЛ та МДС.
Хоча делеції в певному сегменті хромосоми 5 асоціюються з формою МДС (так званого 5q
мінус синдрому, описаного вище), інші делеції пов’язані з іншими формами порушень клі-
тин крові. Ці зміни, як правило, соматичні, тобто вони накопичуються впродовж життя лю-
дини і присутні тільки в пухлинних клітинах. Дослідження свідчать про те, що деякі гени
(хромосома 5) відіграють важливу роль у зростанні та поділі клітин. Коли сегменти хро-
мосоми втрачаються, як і в деяких випадках ГМЛ та МДС, ці важливі гени відсутні. За та-
ких втрат поділ клітин може відбуватися надто швидко і неконтрольовано. Дослідники й
надалі працюють над ідентифікацією специфічних генів на хромосомі 5, які пов’язані з ГМЛ
та МДС [10].
Cтруктурні перебудови хромосоми 3 асоціюються з ризиком виникнення карциноми
нирки у випадках, коли відсутня одна копія хромосоми 3 або частина цієї хромосоми деле-
тується. Також встановлено, що карцинома нирки може бути асоційована з транслокацією
між хромосомою 3 та іншою [11].
Аберації хромосоми 9 можуть брати участь у розвитку канцерогенезу. Так, делеція дов-
гого плеча цієї хромосоми була виявлена при деяких формах злоякісних новоутворень го-
ловного мозку. Також у хворих на гострий лейкоз були зареєстровані хромосомні перебудо-
ви, які сполучають ген ABL1 з іншими генами. На даний час механізми цих генетичних змін
остаточно не з’ясовані [12].
Cтруктурні перебудови хромосоми 14 також задіяні у розвитку канцерогенезу [13].
Транслокація хромосом 14 із залученням сегмента 14q32 та будь-якої іншої хромосоми, ви-
никає у 20—60 % випадків множинної мієломи. Не виключено, що дана транслокація впли-
ває на гени, які відіграють важливу роль у регулюванні поділу клітин. Розрив цих генів
може перешкоджати регуляції росту клітин і проліферації, що призводить до надмірного
поділу плазматичних клітин, які характеризують розвиток множинної мієломи.
Транслокації хромосоми 14 були виявлені при лейкемії, лімфомах та деяких супутніх
захворюваннях [14].
Таким чином, одержані результати вказують на зв’язок підвищеної чутливості орга-
нізму людини до опромінення, що визначається за хромосомним G2-тестом [4], із високим
канцерогенним ризиком. Насамперед це стосується професіоналів, які задіяні у сфері вп ли-
ву іонізуючого випромінювання, а також, з урахуванням радіоекологічної кризи в Україні
внаслідок Чорнобильської катастрофи, критичних груп населення, що мешкають на радіа-
ційно-забруднених територіях.
Різна частота індукованих хромосомних перебудов при тестуючому опроміненні ЛПК в
одній і тій же дозі (див. “матеріали і методи”) свідчить про міжіндивідуальну варіабельність
радіочутливості професіоналів, які працюють у сфері дії іонізуючого випромінювання. Це
потребує паспортизації професіоналів на основі розробленого нами “Паспорту індивідуаль-
ної радіочутливості людини за цитогенетичними показниками” [15], що сприятиме підви-
щенню якості диспансерного обстеження та зниженню канцерогенного ризику.
86 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 7
Е.А. Дьоміна, Ю.В. Гонтарь, Л.А. Іллючок, О.О. Гринченко
Роботу виконано в рамках державного замовлення МОН України на НТР (договір ДЗ/27-
2017) “Радіобіологічне обґрунтування первинної індивідуальної профілактики радіаційно-
асоційованого раку” (№ 0117U006899, 2017–2018 рр.).
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Domina E.A., Chekhun V.F. Experimental validation of prevention of the development of stochastic effects of
low doses of ionizing radiation based on the analysis of human lymphocytes’ chromosome aberrations. Exp.
Oncol. 2013. 35, № 1. P. 65—68.
2. Дёмина Э.А. Хромосомные аномалии в лимфоцитах крови первичных онкологических больных в пост-
чернобыльском периоде. Science Rise: Biol. Sci. 2016. № 1. С. 20—25.
3. Дёмина Э.А. Оценка влияния профессионального облучения на цитогенетические показатели лимфо-
цитов периферической крови. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2018. № 10. С. 112—119. https://doi.org/
10.15407/dopovidi2018.10.112
4. Дьоміна Е.А., Рябченко Н.М., Дружина М.О., Чехун В.Ф. Цитогенетичний спосіб (G2-assay) визна-
чення індивідуальної радіочутливості людини з метою первинної профілактики радіогенного раку.
Методичні рекомендації. Київ: МОЗ України, 2007. 28 с.
5. Cytogenetic dosimetry: Applications in preparedness for and response to radiation emergencies. Vienna:
IAEA, 2011. 232 p.
6. Зерова-Любимова Т.Е., Горовенко Н.Г. Стандарти аналізу препаратів хромосом людини. Методичні
рекомендації. Київ: МОЗ України, 2003. 18 с.
7. Arefi M., Garcia J.L., Penarrubia M.J. et al. Incidence and clinical characteristics of myeloproliferative
neoplasms displaying a PDGFRB rearrangement. Eur. J. Haematol. 2012. 89, № 1. P. 37—41. https://doi.
org/10.1111/j.1600-0609.2012.01799.x
8. Giagounidis A., Mufti G.J., Fenaux P. et al. Lenalidomide as a disease-modifying agent in patients with del(5q)
myelodysplastic syndromes: linking mechanism of action to clinical outcomes. Ann. Hematol. 2014. 93, № 1.
P. 1—11. https://doi.org/10.1007/s00277-013-1863-5
9. Kumar M.S., Narla A., Nonami A. et al. Coordinate loss of a microRNA and protein-coding gene cooperate in
the pathogenesis of 5q- syndrome. Blood. 2011. 118, № 17. P. 4666—4673. https://doi.org/10.1182/blood-
2010-12-324715
10. Schmutz J., Martin J., Terry A. et al. The DNA sequence and comparative analysis of human chromosome 5.
Nature. 2004. 431. P. 268—274.
11. Brunelli M., Fiorentino M., Gobbo S. et al. Many facets of chromosome 3p cytogenetic findings in clear cell
renal carcinoma: the need for agreement in assessment FISH analysis to avoid diagnostic errors: a review.
Histol Histopathol. 2011. 26, № 9. P. 1207—1213.
12. De Braekeleer E., Douet-Guilbert N., Rowe D. et al. ABL1 fusion genes in hematological malignancies: a
review. Eur. J. Haematol. 2011. 86, № 5. P. 361—371. https://doi.org/10.1111/j.1600-0609.2011.01586.x
13. Gabrea A., Bergsagel P.L., Kuehl W.M. Distinguishing primary and secondary translocations in multiple
myeloma: a review. DNA Repair (Amst). 2006. 5, № 9—10. P. 1225—1233.
14. Vitolo U., Ferreri A. J., Montoto S. Follicular lymphomas. Crit. Rev. Oncol. Hematol. 2008. 66, № 3. P. 248—
261. https://doi.org/10.1016/j.critrevonc.2008.01.014
15. Дьоміна Е.А., Дружина М.О. Паспорт індивідуальної радіочутливості людини за цитогенетичими по-
казниками. Інформ. лист № 322-2018. Київ: МОЗ України, 2018. 4 с.
Надійшло до редакції 17.03.2019
REFERENCES
1. Domina, E. A. & Chekhun, V. F. (2013). Experimental validation of prevention of the development of sto-
chastic effects of low doses of ionizing radiation based on the analysis of human lymphocytes’ chromosome
aberrations. Exp. Oncol., 35, No. 1, pp. 65-68.
2. Domina, E. A. (2016). Chromosomal abnormalities in blood lymphocytes of primary cancer patients in the
post-Chernobyl period. Science Rise: Biol. Sci., No. 1, pp. 20-25 (in Russian).
87ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 7
Оцінка індивідуальної радіочутливості людини на основі диференційного забарвлення хромосом...
3. Domina, E. A. (2018). Evaluation of the effect of professional irradiation on cytogenetic parameters of pe-
ripheral blood lymphocytes. Dopov. Nac. acad. nauk Ukr., No. 10, pp. 112-119 (in Russian). https://doi.org/
10.15407/dopovidi2018.10.112
4. Domina, E. A., Ryabchenko, N. M., Drugyna, M. O. & Chekhun, V. F. (2007). Cytogenetic method (G2-
assay) of determining the individual radiosensitivity of a person for the purpose of primary prevention of
radiogenic cancer. Methodical recommendations. Kyiv: Ministry of Health care of Ukraine (in Ukrainian).
5. Cytogenetic dosimetry: Applications in preparedness for and response to radiation emergencies (2011).
Vienna: IAEA.
6. Zerova-Lyubimova, T. E. & Gorovenko, N. G. (2003). Standards for the analysis of human chromosome
preparations. Methodical recommendations. Kyiv: Ministry of Health care of Ukraine (in Ukrainian).
7. Arefi, M., Garcia, J. L., Penarrubia, M. J. et al. (2012). Incidence and clinical characteristics of myeloprolifera-
tive neoplasms displaying a PDGFRB rearrangement. Eur. J. Haematol., 89, No. 1, pp. 37-41. https://doi.
org/10.1111/j.1600-0609.2012.01799.x
8. Giagounidis, A., Mufti, G. J, Fenaux, P. et al. (2014). Lenalidomide as a disease-modifying agent in patients
with del(5q) myelodysplastic syndromes: linking mechanism of action to clinical outcomes. Ann. Hematol.,
93, No. 1, pp. 1-11. https://doi.org/10.1007/s00277-013-1863-5
9. Kumar, M. S., Narla, A., Nonami, A. et al. (2011). Coordinate loss of a microRNA and protein-coding gene
cooperate in the pathogenesis of 5q- syndrome. Blood, 118, No. 17, pp. 4666-4673. https://doi.org/ 10.1182/
blood-2010-12-324715
10. Schmutz, J., Martin, J., Terry, A. et al. (2004). The DNA sequence and comparative analysis of human
chromosome 5. Nature, 431, pp. 268-274.
11. Brunelli, M., Fiorentino, M., Gobbo, S. et al. (2011). Many facets of chromosome 3p cytogenetic findings in
clear cell renal carcinoma: the need for agreement in assessment FISH analysis to avoid diagnostic errors: a
review. Histol Histopathol., 26, No. 9, pp. 1207-1213.
12. De Braekeleer, E., Douet-Guilbert, N., Rowe, D. et al. (2011). ABL1 fusion genes in hematological malignancies:
a review. Eur. J. Haematol., 86, No. 5, pp. 361-371. https://doi.org/10.1111/j.1600-0609.2011.01586.x
13. Gabrea, A., Bergsagel, P. L. & Kuehl, W. M. (2006). Distinguishing primary and secondary translocations in
multiple myeloma: a review. DNA Repair (Amst.), 5, No. 9-10, pp. 1225-1233.
14. Vitolo, U., Ferreri, A. J. & Montoto, S. (2008). Follicular lymphomas. Crit. Rev. Oncol. Hematol., 66, No. 3,
pp. 248-261. https://doi.org/10.1016/j.critrevonc.2008.01.014
15. Domina, E. A. & Drugyna, M. O. (2018). Passport of individual radiosensitivity of a person according to the
cytogenetic indices. Newsletter No. 322-2018. Kyiv: Ministry of Health care of Ukraine (in Ukrainian).
Received 17.03.2019
Э.А. Дёмина 1, Ю.В. Гонтарь 2,
Л.А. Иллючок 3, О.О. Гринченко 1
1 Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии
им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины, Киев
2 ООО “Медицинский центр ИГР”, Киев
3 Национальный институт рака, Киев
E-mail: edjomina@ukr.net
ОЦЕНКА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
ЧЕЛОВЕКА ПРИ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЙ ОКРАСКЕ
ХРОМОСОМ ЛИМФОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ
Определение и прогноз индивидуальной радиационной чувствительности (ИРЧ) человека остается акту-
альной проблемой в области радиобиологии. Хромосомные аберрации стабильного типа, которые призна-
ны индикаторами облучения, могут принимать участие в злокачественной трансформации клеток. При
классическом цитогенетическом анализе (равномерном окрашивании клеток) стабильные аберрации про-
являются только в 20 % случаев. Использование дифференциальной окраски клеток дает возможность
выявлять наиболее полный спектр радиационно-индуцированных аберраций хромосом, в том числе ста-
88 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 7
Е.А. Дьоміна, Ю.В. Гонтарь, Л.А. Іллючок, О.О. Гринченко
бильного типа, как угрозу повышенного канцерогенного риска. Цель исследования — определить частоту
и спектр радиационно-индуцированных аберраций хромосом в лимфоцитах крови лиц с высокой ИРЧ.
Выполнено цитогенетическое обследование лиц с высокой индивидуальной радиочувствительностью
(коэффициентирч 1,2—1,7), которые работают в сфере действия ионизирующего излучения, на основе диф-
ференцированной окраски хромосомных препаратов лимфоцитов периферической крови. Высокая ин-
дивидуальная чувствительность к облучению сочетается с аберрациями стабильного типа хромосом 3, 5,
9 и 14. Это указывает на повышенный риск развития онкологических заболеваний. Также показано, что
хромосомы участвуют в перестройках с разной частотой, что свидетельствует об их межиндивидуальной
чувствительности к облучению. В рамках выполненного цитогенетического исследования наибольшую
чувствительность к облучению обнаружено у хромосомы 5. Хромосома Y не участвовала в образовании
перестроек. Рекомендовано внедрение разработанного “Паспорта индивидуальной радиочувствительно-
сти человека по цитогенетическим показателям” с целью повышения качества диспансеризации профес-
сионалов, занятых в сфере действия ионизирующей радиации.
Ключевые слова: индивидуальная радиочувствительность, хромосомные перестройки, дифференциро-
ванная окраска, лимфоциты крови, канцерогенный риск.
E.A. Domina 1, J.V.Gontar 2,
L.A. Illyuchok 3, О.O. Grynchenko 1
1 R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology,
Oncology and Radiobiology of the NAS of Ukraine, Kyiv
2 LLC “Medical Center IGR”, Kyiv
3 National cancer institute, Kyiv
E-mail: edjomina@ukr.net
EVALUATION OF THE INDIVIDUAL RADIOSENSITIVITY
OF A PERSON ON THE BASIS OF THE DIFFERENTIATED COLORING
OF CHROMOSOMES IN PERIPHERAL BLOOD LYMPHOCYTES
A determination and a prediction of the individual radiation sensitivity (IRS) of a person remains an actual prob-
lem in the field of radiobiology. The chromosomal aberrations of a stable type, which are recognized as radia-
tion in dicators, may be involved in the malignant cell transformation. Under the classical cytogenetic analysis
(a uniform staining of cells), stable aberrations appear only in 20 % of cases. The use of differential cell coloration
makes it possible to identify the most complete spectrum of radiation-induced chromosome aberrations, includ-
ing stable types, which act as the threat of an increased carcinogenic risk. The aim is to determine the frequency
and spectrum of radiation-induced chromosome aberrations in blood lymphocytes of persons with a high IRS.
A cytogenetic examination of persons with a high individual radiosensitivity (coefficientirs 1.2—1.7) was carried
out on the basis of the differentiated coloring of chromosomal preparations in blood lymphocytes. A high
individual radiosensitivity to a radiation is combined with the stable-type aberrations of chromosomes 3, 5, 9,
and 14. This indicates an increased risk of developing a cancer. It has also been shown that the chromosomes
participate in the rearrangements with different frequencies, which indicates their interindividual sensitivity to
radiation. Within the framework of the performed cytogenetic study, the highest sensitivity to the irradiation
was found in chromosome 5. Chromosome Y was not involved in the formation of the rearrangements. The intro-
duction of the developed “Passport of individual radiosensitivity of a person according to the cytogenetic param-
eters” is recommended in order to improve the quality of the clinical examination of professionals working in
the field of ionizing radiation.
Keywords: individual radiosensitivity, chromosomal rearrangements, differentiated color, blood lymphocytes, car-
cinogenic risk.
|