Аннотация
Профилактика соматического мутагенеза
• Увеличение воздействия экзогенных факторов на население может привести к изменениям в генетической структуре.
• Мутации не компенсируются репарацией, что ведёт к накоплению патологических мутаций.
Экологическая ситуация в стране
• Высокий уровень радиационного фона, особенно после аварии на Чернобыльской АЭС.
• Основные причины кризиса: низкий уровень экологического сознания, ресурсо- и энергоёмкие технологии, несовершенство правовых и экономических механизмов охраны окружающей среды.
Влияние мутагенов на здоровье
• Радон и продукты его распада в закрытых помещениях.
• Радионуклиды в почве и использование ионизирующей радиации.
• Мутагены и канцерогены в продуктах питания и лекарственных препаратах.
Биологические и химические факторы
• Вирусные инфекции и хронические инфекции, передаваемые половым путём.
• Микотоксины и их мутагенное и тератогенное действие.
• Эндокринная система и её влияние на мутационный процесс.
Физические факторы
• Шум и неионизирующая радиация повреждают целостность хромосом.
• Микроволны и шум вызывают гормональный дисбаланс.
Влияние на здоровье населения
• Число заболевших злокачественными новообразованиями достигает 160 тыс. человек ежегодно.
• Химическое загрязнение воздуха влияет на темпы мутационного процесса и врождённые дефекты.
• Питьевая вода остаётся фактором риска инфекционных заболеваний.
Меры профилактики
• Запрет и регламентация поступления факторов в окружающую среду.
• Повышение устойчивости организма через сбалансированное питание.
• Натуральные полифенолы и их антиоксидантные свойства.
Цитогенетическое действие "Эноанта" при гормональной стимуляции
• Препарат "Эноант" снижает частоту аберрантных гепатоцитов у крыс-самцов 3-х месячного возраста при введении Т4 в дозе 10 мкг/100 г.
• Результаты позволяют рекомендовать препарат для профилактики цитогенетических нарушений при эндокринной патологии.
Цитогенетическое действие "Эноанта" при радиационном воздействии
• На 30-й день после облучения в дозе 250 сГр процент клеток с аберрациями хромосом составлял 30,2±1,37.
• Применение препарата в дозе 0,78 мл/кг на протяжении 30 дней после облучения снизило частоту гепатоцитов с аберрациями хромосом в 1,6 раза.
• Снижение частоты клеток подтверждено в экспериментах с применением препарата на протяжении 4–30 дней после облучения.
Механизм действия "Эноанта"
• Снижение частоты аберрантных гепатоцитов связано с нейтрализацией свободных радикалов.
• Данные совпадают с исследованиями по изучению влияния полифенольного фермента эномеланина.
• Концентрат имеет лечебные, а не защитные свойства против радиационного поражения.
Применение "Эноанта" беременными
• Применение концентрата может положительно влиять на уровни эритроцитов и гемоглобина у беременных.
• Данные нуждаются в дополнительных исследованиях.
Заключение
• "Эноант" снижает биологический возраст животных и может использоваться для замедления процессов старения.
• Препарат эффективен в снижении частоты клеток с аберрациями хромосом при мутагенезе, индуцированном тироксином.
• "Эноант" обладает лечебными свойствами против радиационного поражения и может быть рекомендован в качестве поддерживающей терапии при онкологических заболеваниях.
• Употребление "Эноанта" может положительно влиять на уровни эритроцитов и гемоглобина у беременных, что требует дополнительного изучения.
Текст статьи:
Профилактика соматического мутагенеза как эффективное средство предупреждения негативного воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения
O.I. Тимошенко, Н.В. Брезицкая, Е.В. Горина, Т.М. Поканеич, О.Б. Вишняковская
Резюме
Выявлена способность пищевого концентрата полифенолов винограда «Эноант» снижать частоту аберраций хромосом вследствие мутагенеза — спонтанного и индуцированного тироксином. Это даёт возможность использовать концентрат для замедления процессов старения и профилактики цитогенетических нарушений при эндокринной патологии. «Эноант» обладает лечебными, а не профилактическими свойствами по отношению к радиационному поражению, что даёт возможность использовать его в составе поддерживающей терапии у пациентов с онкологическими заболеваниями.
Ключевые слова: радиация, тироксин, мутагенез, полифенолы.
Введение
Известно, что увеличение воздействия экзогенных факторов на население, помимо общего ухудшения медико-экологической ситуации [18], может привести к изменениям в экспрессии генетической структуры в новых экологических условиях [23]. Кроме того, при увеличении темпов индуцированного мутагенеза появление мутаций не компенсируется их репарацией и элиминацией, что ведёт к накоплению патологических мутаций и снижению жизнеспособности организма [5].
Окружающая среда в стране содержит значительное количество антропогенных, включая мутагены и тератогены. Основные причины кризиса в экологической сфере заключаются в низком уровне экологического сознания общества; длительном предоставлении преимуществ отраслям, связанным с добычей сырья; большом удельном весе ресурсо- и энергоёмких технологий в структуре промышленности; низкой эффективности очистных сооружений; несовершенстве правовых и экономических механизмов охраны окружающей среды; недостаточной обеспеченности соблюдения природоохранного законодательства; не всегда целесообразном использовании средств, получаемых от платы за природные ресурсы и отходы, штрафных и финансовых санкций; недостаточном информировании общественности о состоянии окружающей среды [14].
Страна относится к государствам с высоким уровнем радиационного фона в окружающей среде. Значение радиационного фактора в воздействии на человека возросло после аварии на Чернобыльской АЭС. Средняя суммарная индивидуальная эффективная доза облучения населения от естественных источников составляет 4,86 мЗв/год, из которых 78% приходится на радон-222 в воздухе помещений [12]. Основная часть дозы облучения от радона и продуктов его распада человек получает в закрытых, плохо вентилируемых помещениях. Около 15% от общего естественного радиационного фона обусловлено присутствием радионуклидов в почве [1]. В настоящее время широко используется множество источников ионизирующей радиации. Согласно данным территориальных органов Министерства природных ресурсов, по состоянию на 1 января 2001 года в стране насчитывается более 3700 объектов, где применяются такие источники, в том числе около 2500 медицинских учреждений [13]. Следует отметить накопление радиоактивных отходов на атомных электростанциях, предприятиях по добыче урана и переработке ядерного топлива.
Признано также, что на качество обеспечения населения питьевой водой влияют стоки промышленных предприятий, удобрения, пестициды, ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве, значительная часть которых обладает мутагенными и тератогенными свойствами [13]. При обеззараживании воды (в основном хлором) образуются токсичные галогенсодержащие соединения, которые могут представлять риск возникновения онкологических заболеваний. Считается, что важным источником поступления в организм мутагенов и канцерогенов (нитрозосоединения, растительные алкалоиды, ароматические углеводороды и др.) служат продукты питания [20]. Среди факторов, создающих мутагенное давление на человека, можно назвать и лекарственные препараты. Особенного внимания заслуживают препараты, используемые беременными женщинами [8]. Необходимо отметить, что фармацевтические предприятия из-за применения определенных производственных процессов химических веществ представляют повышенную опасность как для окружающей среды, так и для здоровья человека. С развитием фармацевтической промышленности в стране необходимо также предусматривать меры по предотвращению их возможного негативного, в том числе и мутагенного, воздействия. Тем не менее, истинные масштабы и полное осознание человечеством опасности химически индуцированных мутаций пока не пришли до нашего времени. В стране не только широкие слои населения, но и представители власти, и даже ученые в большинстве своем игнорируют вопросы повреждений генетических структур под воздействием радиационных факторов. Соответствующего внимания вопросам индуцированного мутагенеза, вызванного химическими факторами, не уделяется. Мутагенная активность присуща и биологическим факторам. Можно предположить, что в дальнейшем одним из последствий высокой заболеваемости населения страны вирусными инфекциями станет усиление соматического мутагенеза и онкологических заболеваний. Особый повод для беспокойства вызывает возможное тератогенное воздействие на плод, связанное с ростом числа хронических инфекций, передаваемых половым путем [10]. Также следует указать, что в практической деятельности не учитываются последствия влияния микотоксинов (метаболитов плесневых грибов) на целостность генетических структур и их мутагенное и тератогенное действие [19]. Описаны механизмы участия эндокринной системы в мутационном процессе [17]. Особое место в системе гормонального контроля целостности генетического аппарата занимают гормоны щитовидной железы, учитывая их влияние не только на синтез белков, но и на энергетические реакции в клетках, поскольку эти процессы тесно связаны с восстановлением поврежденных генетических структур [16].
Результаты проведенных исследований позволили выдвинуть и экспериментально подтвердить гипотезу о генетической значимости физических факторов низкоэнергетической природы, в частности, шума и неионизирующей радиации за счёт гормонального дисбаланса, возникающего из-за их действия.
Установлено, что микроволны и шум как низкоэнергетические физические факторы повреждают целостность хромосом. Хотя это влияние меньше, чем действие классических мутагенов, оно существенно [3].
Таким образом, давление антропогенных, в том числе мутагенных, факторов окружающей среды во многих регионах страны достигло уровня, ухудшающего здоровье населения. Государственный комитет статистики сообщает, что число заболевших злокачественными новообразованиями и впервые в жизни установлен диагноз достигает в стране ежегодно до 160 тыс. человек. Сегодня онкологические заболевания являются одной из основных причин смертности населения. Тем не менее, возникновение злокачественных опухолей рассматривается как многоэтапный процесс, основой которого служит процесс соматического мутагенеза. Выяснено, что уровень химического загрязнения атмосферного воздуха в стране может влиять на темпы мутационного процесса у населения и повышать частоту некоторых врожденных дефектов развития у новорождённых детей и самопроизвольных абортов среди желанных беременностей [4, 9]. В загрязнённых районах страны у новорождённых увеличена частота редукционных пороков конечностей (дефекты с выраженным мутационным компонентом, которые надёжно диагностируются) [6]. По данным Минздрава страны растёт распространение таких болезней, как бронхиальная астма, хронический бронхит, в развитии и обострении которых значительную роль играют загрязнение атмосферного воздуха и воздуха внутри помещений. Питьевая вода в стране продолжает оставаться фактором риска, по крайней мере, инфекционных заболеваний, в том числе из-за высокого уровня загрязнения источников водоснабжения.
В середине XX века Пенроуз рассчитал, что до 50% первичного генофонда не воспроизводятся в следующем поколении (из-за бесплодия, ранней и внезапной смерти и т.д.) [2]. Но окружающая среда обитания человека всё больше наполняется факторами различной природы, способными изменять генетические структуры клеток организма. Значительное значение имеет бремя генетически обусловленных репродуктивных потерь населения [15]. Поэтому задачей нашего поколения является недопущение увеличения уровней индуцированного мутагенеза и тератогенеза и связанной с ними генетической патологии.
При разработке профилактических мер по предотвращению негативного влияния факторов окружающей среды на здоровье населения необходимо учитывать, что уменьшить его можно двумя параллельными путями:
— запретом и/или регламентацией поступления факторов в окружающую среду;
— повышением устойчивости организма за счёт усиления неспецифической резистентности, активизации иммунной и восстановительных процессов [6].
Это возможно путём правильного подбора сбалансированного рациона питания, который в современных условиях для большинства жителей страны является несбалансированным и дефицитным по многим компонентам [11].
Лучшим источником витаминов и минералов являются овощи и фрукты. По рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ, 1998) при соблюдении принципов здорового питания «не требуется назначение витаминных и минеральных добавок, избыточные дозы которых могут нанести вред». Вместе с тем для лиц, профессионально контактирующих с вредными факторами, даже практически здоровым людям необходимы специальные диеты. Натуральные вещества и фармакологические препараты с антимутагенным действием важны для лиц, которые профессионально контактируют с мутагенами. В последние годы среди препаратов с антимутагенным действием важная роль отводится натуральным полифенолам, многим из которых присущи антиоксидантные свойства [21]. Известно, что в винограде и продуктах переработки винограда содержатся полифенолы, обладающие этими качествами.
Таблица 4 — Частота аберрантных гепатоцитов при введении препарата "Эноант"
Таблица 5 — Частота аберрантных гепатоцитов при введении препарата "Эноант" в суточной дозе 0,78 мл/кг веса животного ежедневно на протяжении 14 суток после предварительного введения Т4 в суточной дозе 10 мкг/100 г на протяжении 14 суток крысам-самцам 3-х месячного возраста
Известно, что избыточная гормональная стимуляция приводит к возникновению цитогенетических нарушений. Предупреждение гормонально-индуцированных повреждений генома может стать одним из важных методов профилактики гормонального канцерогенеза. Полученные результаты позволяют рекомендовать этот препарат для профилактики цитогенетических нарушений (которые в свою очередь увеличивают риск возникновения опухоли) при эндокринной патологии.
Цитогенетическое действие "Эноанта" при мутагенезе, индуцированном ионизирующим излучением
В таблице 6 показано, что на 30-й день после облучения в дозе 250 сГр процент клеток с аберрациями хромосом составлял 30,2±1,37. При применении препарата в суточной дозе 0,78 мл/кг на протяжении 30 дней после радиационного воздействия частота гепатоцитов с аберрациями хромосом снизилась по сравнению с облучённой группой, не получавшей концентрат, в 1,6 раза.
Вывод
Снижение частоты клеток с аберрациями хромосом подтверждено и в экспериментах с применением препарата на протяжении 4–30 дней после облучения, но снижение уровня было более выраженным. Однако введение концентрата на протяжении 30 дней после радиационного воздействия не изменяло частоту гепатоцитов с аберрациями хромосом.
Выводы
На основании полученных данных можно предположить, что механизм снижения частоты аберрантных гепатоцитов связан с нейтрализацией свободных радикалов. Об этом свидетельствует тот факт, что наши данные совпадают с исследованиями по изучению влияния полифенольного фермента эномеланина, выделенного из винограда и обладающего антиоксидантными свойствами.
Полученные данные позволяют сделать вывод, что концентрат имеет лечебные, а не защитные свойства по отношению к радиационному поражению, и его можно рекомендовать в качестве поддерживающей терапии при онкологических заболеваниях.
Применение "Эноанта" беременными
Полученные данные показывают, что применение концентрата в соответствии с предложенной схемой может положительно влиять на уровни эритроцитов и гемоглобина у беременных (таблица 7).
Эти данные нуждаются в дополнительных исследованиях, однако есть основания полагать, что они не являются случайными.
Заключение
1. Способность "Эноанта" снижать биологический возраст животных, определяемый уменьшением количества аберрантных клеток при спонтанном мутагенезе, позволяет использовать этот препарат для замедления процессов старения организма. Возраст и пол не оказывают существенного влияния на выраженность цитогенетического эффекта.
2. Препарат показал эффективность в снижении частоты клеток с аберрациями хромосом при мутагенезе, индуцированном тироксином, что делает его полезным средством для профилактики цитогенетических нарушений, увеличивающих риск возникновения опухолей при эндокринной патологии.
3. "Эноант" обладает лечебными, а не защитными свойствами против радиационного поражения, что позволяет рекомендовать его в качестве поддерживающей терапии при лечении онкологических заболеваний.
4. Употребление пищевого концентрата "Эноант" согласно предложенной схеме может оказывать положительное влияние на уровни эритроцитов и гемоглобина у беременных, что требует дополнительного изучения.
Этот препарат представляется перспективным инструментом для профилактики возрастных изменений и лечения онкологических заболеваний.
