Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Модификация мутагенного эффекта асбеста и ее возможные механизмы (экспериментальное исследование)

РГБ О»

1 3 мМ шб

министерство здравоохранения и медицинской прошш1енности

российской федерации

уральская государственная 'медицинская академия

На правах рукописи УЖ 616-092:616-003.66

УБАКОВ Сергей Александрович

модификация мутагенного эффекта асбеста и ев ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

(экспериментальное исследование)

14.00.16 - Патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Екатеринбург - 1996

Работа выполнена в Уральском научно-исследовательском институте Фтизиопульмонологии

Научный руководитель:

доктор медицинских наук В.Н.Фраш Научный консультант:

кандидат медицинских наук В.А.Павлов

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор

доктор медицинских наук, профессор

Ведущее учреждение -

Б.Г.Юшков

Л.Я.Тартаковская

Институт экологии растений и животных УрО РАН

Защита диссертации состоится"_"_ 1996г.

в "_" на заседании специализированного совета

К.084.10.03 при Уральской государственной медицинской академии по адресу: 620219 г.Екатеринбург, ул. Репина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральской государственной медицинской академии.

Автореферат разослан "_"_ 1996г.

Ученый секретарь диссертационного Совета,

доктор медицинских наук, \

профессор В.Г.Константинов

Актуальность р,а, боты. Патология наследс-венности - одна из важных проблем патофизиологии и совре-енной медицины вообще. Нарушения наследственности лежат в снове большого количества заболеваний, распространенность оторык в последние десятилетия неуклонно возрастает. Кроне ото, несомненна роль генетических отклонений в патогенезе локачественных опухолей, диабета, гипертонии и других важ-ейшик современных заболеваний. Так называемая "нестабиль-ост ь генома" (Н.Н.Ильинских и др. 1986) является, как поладит, предболезнью и основой для развития самой разнообразен патологии.

Наиболее вероятной и интенсивно изучаемой причиной повы-ения частоты мутаций в соматических и половых клетках явля-тся действие мутагенных факторов внешней среды. Технический рогресс сопровождается воздействием на человека нногочис— енных мутагенных агентов, количество которых возрастает, склточить же их воздействие на человека полностью практичес-и невозможно. В современной промышленности используется есколько сот тысяч различных химических веществ, из которых э приблизительным оценкам не менее 10"/. могут оказаться му-агенными. Современные списки доказанных мутагенов насчиты-эют многие сотни наименований. Кроме того, существуют ещё изические и биологические мутагены.

Сложность современной ситуации в области патологии нас-едственности состоит, однако, не только в наличии большого эличества внешних потенциально вредных агентов, но и в том, го они воздействуют, как. правило, .не изолированно, а в пожном комплексе, результаты влияния которого на организм эвременная наука, как правило, не может с достаточной точ— эстью предсказать. В случае мутагенеза, речь идёт о модифи-эции мутагенного эффекта (ИЭ), т.е. об изменении его коли-гственных и/или качественных характеристик при совместном ействии мутагенных и немутагенных Факторов. Уже априори эжно предположить, что механизмы и результаты модификации Э весьма разнообразны, однако конкретные данные такого ро— э о отношении отдельных мутагенов, в 'топ числе и наиболее эспространенных, недостаточны. Больше того, анализ соот-?тствуя)ш.ей литературы свидетельствует о том, что на данном гапе развития представлений о модификации ПЭ необходимы знкретные, прежде всего экспериментальные исследования э-возможности большего числа-пар "мутаген + модификатор" и ^следования механизмов модификации ПЭ в этих парах, прежде

чем окажется возможной разработка соответствующий с6ш,етеО£ тическик положений о модификации МЭ.

Важность проблемы модификации биологических реакций вс обще и мутагенного эффекта различных веществ, в частности, подчеркивается тем, что в последние 10-15 лет данной проб/ ме уделятся большое внимание на международных конференция* симпозиумах, издаются специальные сборники ВОЗ, ПАИР и дру гик международных организаций, специальные монографии, обз ры и т.д.(Р.П. Арутюнян, 1985; H.H. Ильинских и др.,1986; Complex mixtures and сел- сег risk, 1990; Synopsis of the International Conference on antimutagenesis and anticarcinogenesis: Mechanisms, 1990).

0 важности данной проблемы свидетельствует и возникное ние на стыке ряда отраслей теоретической медицины особой с расли - биологического мониторинга. Последний состоит в оценке реакции на то или иное воздействие не столько по фе -з и чески и параметрам воздействия, сколько по величине вызые епого им биологического эффекта. Интенсивно разрабатывают*: так называемые "биологические индексы экспозиции" (Lehnert 1989). В качестве таковых могут использоваться концентрат-того или иного конечного метаболита в биологических тканях клеточный состав и др. Фактически такие индексы есть интег ральный результат воздействия микста факторов, т.е. резуль тат их взаимной модификации на уровне организма.

Одной из наименее изученных является модификация ПЭ ас беста. Асбест - широко распространенный техногенный агент, привлекающий большое внимание вследствие канцерогенности. Пеньшее влияние уделяется пока ИЗ асбеста, хотя о наличии такового свидетельствует ряд специальных работ (Б.Т.Велич-ковский, 1994; Adashi,1992; Lund, Aust, 1992). Имеется Het торое количество работ о совместном действии на организм г беста и других широко распространенных внешних вредностей курения, бенз(а)пирена. и радиации, но эти работа касаются почти исключительно опухолевых эффектов, влияния асбеста i обмен полициклических ароматических углеводородов и др., t не мутагенеза. По имеющимся данным практически невозможно получить представление о направленности модификации acöeci о его механизмах, тем более невозможно использовать эти представления для прогнозирования ПЭ совместного действия асбеста и других сопровождающих его в реальной жизни внеии агентов и для профилактики возможных при этом вредных эФФ* тов.

1-1 сходя из сказанного, нами в течение 1990-1995 годов бы-

3 проведено изучение ПЭ асбеста в его сочетаниях с целым эдом широко распространенных бытовых, производственных, ле-дрственных и других потенциально патогенных агентов с ис— эльзованием моделей и методов, обычно применяемых при исс-?довании модификации ПЭ. Был избран экспериментальный под-зд, так как только в эксперименте можно изучить весь диапа-эн доз того или иного воздействия и применить методы иссле-эвания, недопустимые в клинической медицине, с целью выяв-?ния возможных' механизмов изучаемой модификации ПЭ.

Все изложенное обусловило актуальность чти>[ исследований и позволило обосновать их цель и основ—

задачи.

Целью данной работы было выявление характера и ме-лнизмов модификации мутагенного эффекта асбеста при сов-?стном действии последнего с наиболее распространенными ютовыми, производственными, лекарственными и некоторыми тугими потенциально патогенными агентами.

Для достижения поставленной цели представлялось необходим решение следующих задач:

- изучить мутагенный эффект при совместном действии на рганизм асбеста и указанных выше внешних патогенных агентов

оценить его с точки зрения современных представлений о :>мбини реваншем и модифицированным биологическим эффектах.

оценить возможность использования модификации мутаген-эго эффекта асбеста в микроядерном тесте для прогнозировала других генотоксических эффектов комбинаций асбеста с бы-эвыми, производственными и другими потенциально вредными тентами.

- изучить влияние наиболее репрезентативных сочетаний на чтенсивность свободно-радикального окисления.

11 а у ч н а я н о в и з н а и теоретичес-ая значимость.

Получены новые данные о модификации мутагенного эффекта сбеста при воздействии более чем 20 широко распространенных .гговых, производственных, лекарственных и других внешних редовых воздействий на человека. Предложена классификация эдификаторов мутагенного эффекта асбеста. Обнаружена воз-эжность прогнозирования различных проявлений генотоксичнос-

4 сочетаний асбеста с другими внешними воздействиями по энным о действии этих сочетаний в никроядерном тесте.

- ь -

Практическая ценность:

- установлена зависимость величины мутагенного эффект; асбеста от конкретного состава микста Факторов, реально в< действующих на организм вместе с асбестом. (

- для практики медико-биологического тестирования раз] ботана экспериментальная модель, позволяющая прогнозирова' влияние микста веществ, содержащих асбест, на генетически* аппарат.

- конкретные данные о модификации мутагенного эффекта асбеста в том или ином миксте могут быть использованы для разработки мер профилактики и коррекции, в частности, при поиске соответствующих генопротекторов.

Апробация работы. По материалам исследований опубликовано 11 работ, в том числе 1 журнальная статья, 1 статья в сборнике и тезисы 6 докладов на Всесок* нык и Всероссийских конференциях.

Основные положения диссертации докладывались на научи конференциях УрНИИФ и ГПЩЦ "Экология", на всесоюзных конф ренциях "Поражение и восстановление кроветворения при ост; лучевой болезни" {Посква,1990), "Актуальные вопросы лекар геенной токсикологии" (Купавна,1990),"Генетические послед твия загрязнения окружающей среды мутагенными Факторами" (Самарканд, 1990), "Экологогенетический мониторинг состоя] окружающей среды" (Караганда, 1990), на региональных конф ренциях "Системные и клеточные механизмы адаптации органи к действию повреждающих Факторов" (Челябинск, 1991), "Эко гия и здоровье человека" (Самара, 1994), в тезисах 16 областной онкологической конференции "Особенности онкологич кой помощи в период реформирования здравоохранения" (Екат риибург, 1975), на Всероссийской конференции "Илмунологич кий мониторинг патологических состояний и иммунореабилита ция" (Посква, 1995) и на 1 всероссийской конференции токе кологов (Санкт-Петербург, 1995).

Структура и о б ъ ё м д и с с е р т а ц и и Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав (обзор литературы, материалы и методы и 3 главы собственных иссл дований), общего заключения, выводов, списка использованн литературы. Обы'М диссертации 177 страниц машинописи, 57 таблиц и 2 рисунка. Список использованной литературы вклю ет 267 источников (99 за последние 5 лет), в том числе 16 работы зарубежным авторов и 103 отечественный.

И е т о д ы и о б ё м исследований, тыты проводены на 930 белых мышах. В качестве мутагена, эзможность модификации ГСЭ которого исследовалась в данной з.боте, был асбест. Нами использовался хризотил-асбест, ко->рый является наиболее часто используемым видом асбеста как России, так и за рубежом. Асбест вводили внутрибрюшинно в }зе 10 мг/мышь ( 500 мг/кг), которая была установлена кАк /боптимальная в специальном дозо-эффектном эксперименте. В эчеетве возможных модификаторов использовались бытовые, ле-5.рственные, производственные агенты, а также некоторые воз-гйствия, изменяющие реактивность системы крови — ткани-ми-?ни в микроядерном тесте. Эти воздействия избирались с учета частоты их влияния на человека, механизмов изолированно> влияния на организм, а также с учетом наличия в литерату-работ, посвященных сочетанию асбеста с данным агентом. Из ¿товых агентов нами были избраны этанол, ацетальдегид (как ?йствующее начало алкоголя по некоторым физиологическим эф-?ктам последнего), кофе, кофеин (действующее начало кофе), эожаренные пищевые жиры, растительное масло, курительная юла, бенз/а/пйрен (как один из наиболее изученных мутаге->в табачного дыма). В качестве предполагаемых лекарственных >дификаторов брали активированный уголь, аспирин, вакцину {Ж, витамин С, гоногенат тимуса и холин. Из произволствен->!к агентов использовали ионизирующую радиацию, четыреххло-1стый углерод, кварц и бериллий. Воздействиями, изменяющими ^активность системы крови, были анемия (фенилгидразиновая), эитроцитоз (пострансфузионный), введение каррагинана (воо-*йствме, блокирующее макрофаги) и фитогемагг-лютинин (неспе-чфмческий активатор лимфоцитов). В общей сложности исследо-шо 22 сочетания.

Дозы предполагаемых модификаторов брали, исходя из доз, которых данный агент влияет на человека в реальных услови-с быта, производства или — в случае лекарств — его примене-ш в клинике.

В качестве теста на мутагенность использован микроядер-|»й тест (ГТГ), который, с одной стороны, является одним из >.мболее разработанных, информативных и одновременно простых /временных способов выявления ПЗ, с другой - оказался, сог-5сно предыдущим разработкам нашей лаборатории, адекватным гя оценки ПЭ минеральных пылей, в том числе и асбеста. Дру-(и аспектом данного исследования было изучение возможных 'ханизмов обнаруженной модификации ИЭ асбеста. Здесь в ка-

- В -

честве тест—модели использовали свободно-р-эдидикальное оки ление (СРО), в качестве интегральных показателей которого изучали антиоксидантную активность(AGA) и содержание иалон вого диальдегида (ИДА) в сыворотке. При этой мы исходили и положения о тон, что одним из наиболее распространенных ие ханизмов индукции ИЭ в той или иной ткани является увеличе ние в ней активности СТО. Представлялось, что изменение ин тенсивности СТО при совместном действии асбеста и предпола гаемого модификатора, если оно имеется, является биохимиче ким механизмом обнаруженной модификации ГСЭ.

Асбест и предполагаемый модификатор вводили мышам, как правило, однократно, внутрибрнэшинно, одновременно с асбестом. Иышей забивали через 24 часа, брали костный мозг и подсчитывали количество микроядер в поликронатофильных эри роцитах костного мозга. О наличии или отсутствии модификац ИЭ судили по изменению величины ГСЭ сочетания в сравнении с ИЭ при изолированном введении асбеста или предполагаемого модификатора. Об интенсивности СТО судили по АОА сыворотки концентрации ИДА в.ней. Эти показатели определяли общеприз нанными методами.

При математической обработке полученный результатов, помимо параметрических и непараметрическим критериев, использовали двухфакторный дисперсионный анализ, позволяющий количественно оценить силу, достоверность влияния каждого из Факторов комплекса и взаимодействия их градаций. Последний показатель в учении о комбинированных эффектах считается математическим выражением наличия и удельного веса эффекта комбинации и/или модификации.

Р е з у лъ т а т ы исследований. Проведен ные исследования показали, что при совместном действии на организм асбеста и указанных выше Факторов достаточно част наблюдается изменение величины ИЭ исследованого сочетания сравнении с ИЭ одного асбеста. Иными словами, феноменологи чески наблюдается эффект, который большинством работающих этой области исследователей обозначается как модификация. Действительно, из 22 исследованных сочетаний только при введении асбеста вместе с вакциной БЦЖ, гомогенатом тимуса кварцем, курительной смолой и прожаренными пищевыми жирами не было статистически значимых изменений величины ИЭ, т.е. явление модификации не было изменений 22,67. случаев, в остальных 77,47. оно имелось. Иными словами, явление модификг ции ИЭ является скорее правилом, чем исключением.

гиетим при этой, что в большинстве случаев, когда модификация ьша выявлена (т.е. в 17 из 22), имело место ослабление МЭ -13 из 17, что составляет 76,57.. Уже эти чисто количеегвен-ые данные указывают на значение явления модификации для ре-пизации ИЭ асбеста, причем не только в эксперименте, но и у еловека, поскольку большинство из исследованных нами потен-иальных модификаторов являются агентами, реально воздейс— вующими на человека (таблица 1, рисунок 1).

Детальное изучение упомянутый 22 парный сочетаний пока-ало, что они четко распадаются на 2 группы, принципиально тличающиеся друг от друга по механизмам наблюдаемого изме-ения величины ИЭ. В одной из этих групп оба компонента со-

Таблица 1

писок исследованных в эксперименте модификаторов ПЭ асбеста

Наименование номер на рисунке 1

Бытовые агенты

кофе и кофеин 1,2

курение и бенз(.й)пирен 3,4

прожаненный пищевой жир 5

этанол и ацетальдегид 6,7

растительное наело 8

Лекарственные а г е н т ы

активированный уголь 9

аскорбиновая кислота 10

аспирин 11

вакцина 6ЦЖ 12

ехжогенат тимуса 13

колин 14

Производственные а г е н т ы

бериллий 15

ионизирунзш,ая радиация 16

кварц 17

четырекхлористый углерод 18

Воздействия измен Я Ю 11 и е р е а к -

тивность системы к р о в и

■знэкмя 19

каррагинан 20

посттрансфузионный эритроцитоз 21

Фитогенагпотинин - 22

увешеш,*

- 500

- Ш

■ 300

-200

■ 100

Рисунок 1.

Мутагенный эффект сочетаний асбеста с агентами внешней среды в сравнении с его эффектом при изолированном введении.

Язкекеш счштест зкгчт (р < 0,05).

Язкекеш стамсшеш иеэкашы (р > 0,05).

Воиера ва ркри ш?-ветсиум кокера« таб-щи 1.

I

Ь-

О

20 <0

100 -

9 10 11

сшеш, X

- 11 -

гания являются самостоятельными мутагенами, т.е. обладают при изолированном введении. В нашем материале из 22 соче-гжй к первой группе относилось 9, т.е. более 40X, причем в у группу попали 2 сочетания - "асбест + прожаренные пище? жиры", "асбест + курительная смола", в которых величина сочетания не отличалась от ПЭ асбеста, 3 случая - сочета-ч асбеста с бенз/а/пиреном, ацетальдегидом и радиацией,, в горык ПЭ был больше, чем НЭ одного асбеста, и 4 случая -сбест + бериллий", "асбест- + аспирин", "асбест + холин", сбест + кофе"., в которых ПЭ сочетания был меньше ПЭ асбес-

Что касается механизмов модификации ГЗЭ, то ясно, что скольку оба компонента сочетании данной группы являются гагенами, а ПЭ последним реализуется, очевидно, на генети-скоп уровне, логично предположить, что и изменение интен-зности ПЭ (в случаях, когда оно отмечалось, т.е. в 7 из введенных выше 9 сочетаний) происходит на генетическом эвне, т.е. на уровне ДНК. Существенное -значение здесь мо- . г иметь изменение интенсивности СТО, как это было установ--ю в наших оль)тах для сочетания "асбест + радиация".

Вторая группа сочетаний, которые имелись в нашем матери--это случаи, когда ПЭ асбеста в микроядерном тесте соче-чся с немутагенным в этом тесте воздействиями.

В нашем материале истинная модификация отмечалась в 13 /ч^ян, что составляет почти 60%, т.е. чаще, чем рассмот-даое выше комбинированное действие мутагенов. Но особенно зличалось в обоих группах соотношение частот угнетения и мления, отмечены почти исключительно случаи угнетения - 9 13 исследованных нами модификаторов оказались ингибитора-ПЭ асбеста (этанол, кофеин, растительное масло, активиро--шый уголь, витамин С, четыреххлориетый углерод, анемия.

Таблица 2

Частотное распределение вариантов исследованных модифи-4ий ПЭ асбеста.

чды модификаций Ослабление Усиление Не влияет

жбинированное действие 2 4 3

^тагенов

стинная модификация 9 1 4

- 12 -

каррагинан и фитогемагглютинин), тогда как усиление ИЭ оп чено только в 1 случае - при сочетании асбеста с эритроцит зом (соответственно 907. и 107., различия достоверны, р< 0,001). "

На основании результатов описаннык опытов нами была предложена'новая классификация модификаторов мутагенеза (j сунок 2). Хотя она разработана для модификации ИЭ асбеста, представляется, что эта классификация может испольэоватьо по отношению к другим мутагенам, тем более что существукии классификации модификаторов мутагенеза нельзя считать cora шенными (чаще они относятся только к ингибиторам, nocrpoei по принципу отбора модификаторов не столько мутагенеза, сколько канцерогенеза и т.д.)(Бочков и др.,1989; Гончарова 1978; Порошенко, 1988; DeFlora,1988; Te-Hsiu Ма,1985). Coi ласно этой классификации, на современном уровне знаний вс< случаи количественного изменения величины НЭ сочетания an тов в сравнении с эффектом данного мутагена при его изоли; ванном введении следует считать модификацией ИЭ. Иными сл< вами, понятие "модификация" предлагается считать фенокено, гическим, о механизмах же этой кодификации ИЭ можно судит: только на основании специальных исследований. Далее, модм< кация ИЭ предлагается различать по результату м по механи: му. По механизму, как уже отмечалось, правильнее различат истинную модификацию и комбинированное действие мутагенов

Истинная модификация может происходить за счет дентел ности Физико-химических, биохимических и/или физиологичес механизмов. Так, в случае физико-химических механизмов яо; говорить, например, об замедлении под действием модификат скорости проникновений мутагена в клетку-мишень. Такое за медление, в свою очередь, происходит за. счет физмко-кимич кого связывания мутагена модификатором. В случае снижения асбеста при совместном введении последнего с растительным маслом это снижение логично связать с замедлением всасыва многих веществ, особенно крупнодисперсных частиц, какими лянзтся, в частности, частицы асбеста, из маслинных суспен в сравнении с водными. Аналогичные механизмы кодификации допускаются для антимутагенных диет (Г.Г.Порошенко, 1988)

Истинная модификация за. счет действия биохимических м ханизмов также может быть достаточно многообразной. Одним важных механизмов этого рода может быть, например, влияни модификатора на скорость детоксикации w/или, наоборот, ме болической активации мутагена. Сюда, по-видимому, относит

Рисунок 2

Классификация модифшсатороп мутагенного действия асбеста

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКШ!

УРОВЕНЬ (физическая, физико-химическая ¡ли химическая активация им ипактиеиция мутагена /

БИОХИМИЧЕСКИМ

УРОВЕНЬ Iчетоксикация или метаболическая активации мутагена )

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ УРОВЕНЬ ' изменение скорости пролиферации клеток, ведущее к изменению количества мутагена, прихоаящегося на клетку-мишень: ор\гие филиала-.'11'Н'( кие ме \ ни и iui.it

- 14 -

ослабление этанолом ИЭ асбеста. Действительно, в нашик исследованиях было подтверждена установленная в работах после; него десятилетия зависимость ИЭ асбеста от СЕЮ - асбест ycf ливал интенсивность перекисного окисления липидов, что вырг жалось в увеличении концентрации ПДА при одновременном снижении АОА.- Такое соотношение изменений ИДА и АОА, очевидно, сопровождается накоплением продуктов СЕЮ, которые, как известно, вызывают- ИЭ. Этанол при изолированном действии увеличивал оба изучавшихся показателя CPQ, а при совместном с асбестом введении эти показатели приближались к таковым у нормальных животных, соответственно снижался и ИЭ. Иными словами, эти исследования свидетельствуют о том, что снижение ИЭ асбеста при его совместном действии с этанолом может быть обусловлено нормализацией этанолом усиленного при дей<: твии асбеста CFO, т.е. нормализацией одного из важных механизмов метаболической активации мутагенов (глава. 5).

Еще одним механизмом истинной модификации мутагенного эффекта могут быть разнообразные Физиологические процессы, запускаемые модификатором. Так, известно, что некоторые модификаторы являются биологически активными соединениями, влияющими на процессы физиологической регенерации, в резуль тате чего может меняться количество клеток-мишеней ИЭ и -при неизменной дозе мутагена - количество последнего, прихс дящегося на одну клетку-мишень, изменяется, что выражается изменении регистрируемого ИЭ. В нашем материале к. этой груг пе относятся, по-видимому, воздействия, изменяющие реактивность системы крови как органа-мишени при микроядерном тесте. Влияние физиологического состояния организма, на. состояние репарации ДНК (т.е. одного из механизмов мутагенеза,) бь ло установлено Порошенко (1933). О значении изменений реактивности организма для модификации генотоксических воздействий имеются и другие данные (Литвинов, 1981; Nicheals и де 1988; Suzuki и др. 1989; и ряд др.). В частности, установлю на роль изменений реактивности эритропоэза в реакциях на. mj тагены, регистрируемые в ИТ (Hira.i и др., 1989; Nagee 1991; Suzuki и др.1989).

Различие между модификаторами генетического и негенетического- уровней проявляется и при сопоставлении модификаций по их результату (рисунок 1). Для истинных модификаторов предлагается различать ослабление ИЭ, или протекторный эффект, и усиление ИЭ, или сенсибилизацию. В первом случае случае на феноменологическом уровне модификация будет прояЕ

тться слабо или не регистрироваться вообще, что равносильно I а о жировке ПЭ. Практическое значение этого очевидно. Так, |ри оценке ИЭ смеси веществ может быть не выявлен ПЭ доста-•очно сильного мутагена (каковым в данном случае является 1сбест), что может создать ситуацию ложного благополучия в отношении потенциального ПЭ данного агента. Есть основания юлагать, что малочисленность данный о ПЭ асбеста у человека глава 1), также и отдельные разноречия литературы по другим >редным эффектам асбеста в какой-то степени связаны с тем, 1ТО ряд совместно действующих с асбестом агентов могут мае— ;ировать его ПЭ на отдельные виды клеток-мишеней (Уиас!о и 1р., 1991).

В случаях сенсибилизации можно предполагать, что модификатор как бы подготавлипает клетки, реагирующие на мутаген, ювышая их чувствительность к нему, что выражается в увели-юнии величины регистрируемого ПЭ. В нашем материале такое тело место в случае пострансфузионного эритроцитоэа -ю-видимомоу, эритроидные клетки костного мозга со сниженной ! результате переливания гомологичных эритроцитов пролифера— 1ией повышенно чувствительны к мутагену, что выявилось при гочетании "асбест + посттрансфузионный эритроцитоз". Такое 1вление описывается иногда как комутагенез.

Проведенные исследования имеют не только теоретическое, ю, на наш взгляд, и определенное практическое значение. ]осл^днее определяется рядом аспектов. Так, очевидна связь 1ежду модификаторами мутагенеза и разработкой средств профи-]акти}:;и его повреждающего воздействия на геном, поскольку шгибиторы мутагенеза как одна из разновидностей его модифи-;аторов есть по сути дела генопротекторы. Далее, учет данных > модификации ПЭ асбеста важен при интерпретации противоре-)ивых, а порой и отрицательных данных литературы в отношении нутагенного и тесно коррелирующего с ним канцерогенного 1ействия асбеста. Имеется ряд оснований предполагать зависи-гостъ этих противоречий от неучета в таких случаях совмест-юго действия асбеста с ингибиторами его ПЭ. Из наших данных эидно, что такое сочетание весьма вероятно - 12 из 22, т.е. юл ее 507.. Учет модификации ПЭ является также частью важной длл патофимиологии проблемы индивидуальной и грунлоиой чуис "вительности (Г.А.Боговский, 1777; С.П.Новопашин и П.И.Вяд-х>, 1989). Проведенное исследование даёт основание полагать - для случая мутагенеза, индуцированного асбестом, что раз-юобразие реально влияющих на разных людей Факторов внешней

- 16 -

среды имеет немалое значение как Фактор их индивидуальной чувствительности.

Что касается групповой чувствительности к ИЭ асбеста, здесь существенны полученные нами результаты по прогноэиро ванию генотоксичности использованных сочетаний асбеста с е потенциальными модификаторами по результатам действия этих же комбинаций в микроядерном тесте. Иикроядерный тест, как известно, также регистрирует генотоксичность, но постанови его значительно проще, дешевле и занимает мало времени в сравнении с выявлением других признаков генотоксичности. И вестно, что выявление такого практически важного проявлени геноток сичности как канцерогенность, требует - в расчете н 1 вещество - 3-5 лет работы коллектива из 4-<Ь квалифицированных специалистов и постановки опыта на 200-400 животным видов и обоих полов. Поэтому ясно , что возможность проГНС зирования трудно выявляемых признаков генотоксичности по другим тоже генотоксическии, но легче и дешевле обнаружив^ мып признакам (в данной случае, по микроядерному тесту), имеет немалое практическое значение. Сопоставление наших данных по модификации с данными по генотоксичности этих же сочетаний из литетатуры показало высокую степень корреляци между ними (глава 4) - - чувствительность, специфичность и предсказуемость такого подхода составили соответственно It bh, 7"/. и 707., что считается вполне достаточным для первичнг го, ориентировочного скрининга.

В этом отношении отметим,что задача прогнозирования ПЗ сочетаний веществ (не только асбестсодержащих сочетаний) х леко ещё не решена. Обычно при таком прогнозировании исхох из принципа аддитивности 31Э отдельных веществ (Н.Н. Бочкое 1775; В.С.Журков, 1981; EEMS Report, 1<778; Epstein, 1S74; др.). Специальные исследования свидетельствуют однако, чтс конкретные, получаемые в эксперименте, данные о ПЭ сочетав могут существенно отклонятся от аддитивной модели. Так, в одной из публикаций (В.Н.Фраш и др. 1988} было показано, v в 4 из 6 изучавшихся сочетаний (т.е. в 2/3 случаев) резуль тат по ПЭ отличался от предсказанной аддитивности или даже оказался противоположным. В настоящее время принцип аддит^ ности при прогнозировании ПЭ сочетаний подвергается сомнек рядом авторов (В.В. Воронин, 1985; Arcos и др. 1989; Chen др., 1982; Kaldor, Able, 1990; Lehnert, 1989), поскольку этот принцип не учитывает механизмов ИЭ сочетаний, т.е. м€ ханизмов модификации ИЭ. По-видимому, в этой области, как

- 17 -

сблас-т-и канцерогенеза (В.В. Бенеманский и др., 1986; тисе,1985), правильнее проводить прямое тестирование ИЭ сования в той или иной экспериментальной тест—системе с »лью прогнозирования ИЭ данного сочетания на человека. 06->руженное нами соответствие между ИЭ ряда сочетаний асбеста другими внешними агентами и данными литературы о других томимо ИТ) генотоксических проявлениях тек же сочетаний >зволяет предложить использованную экспериментальную модель оценку модифицирующего влияния в ИТ — в качестве одной из гсбных и достаточно информативных тест-систем для прогнози->вания возможных наслед ственных эффектов этих сочетаний у »ловека.

Выводы .

1. Выявлен широкий спектр модификаторов ИЭ асбеста, ох->тыванхц.ий важные и распространенные бытовые, производствен->*е, лекарственные и другие средовые воздействия — этанол, фение, кофе, радиация, аспирин, витамин С и мн. др.

2. Интенсивность модификации охватывает практически весь >■3можный её спектр - от резкого угнетения до значительного ;иления.

3. Ослабление ИЭ асбеста является количественно преобла-мощим вариантом модификации и отмечено при действии этило->го спирта, кофе, кофеина, растительного масла, активиро— шноро угля, аспирина, витамина С и других агентов.

Усиление ИЭ сочетания в сравнении с ИЭ одного асбеста гмечено для сочетания асбеста с ацетальдегидом, бенз/а/пи-»ном, радиацией и посттрансфузионным эритроцитозом.

5. Ослабление ИЭ при сочетании асбеста с этанолом сопро->;кдается нормализацией свободно-радикального окисления, >гда рак усиление ИЭ в сочетании "асбест + радиация" - уве-гчением накопления продуктов перекисного окисления липидов.

6. Установлена возможность прогнозирования генотоксичес-IX нарушений при воздействии сочетаний асбеста с другими {ешними агентами по данным о влиянии этик сочетаний в мик-

эядерном тесте.

7. Показано значение модификации ИЭ асбеста для интерп-»тации медико-биологических, в частности, эпидемиологичес-IX данных о вредном действии асбеста, и для разработки мер :о профилактики и патогенетической коррекции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. 0 влиянии стимуляторов* и ингибиторов кроветворения на »патологические, иммунологические и цитогенетические эффек-

- 18 -

ты радиации и некоторых радиомиметиков./ В.Н.Фраш, С.А.Гр* бенниковым, H.H. Ванчугова, А.В.Карауловым //Поражение и восстановление кроветворения при острой лучевой болезни. ' зисы докладов всесоюзной конференции.-П., 1790.-с.109-110

2. Ускоренное доклиническое тестирование, мутагенности иммунотропности иммуномодуляторов - возможности и огранмч! ния./ В.Н. Фраш, В.С.Беляев, А.В.Караулов//Актуальные про( лемы лекарственной токсикологии. Тезисы всесоюзной конфер« ции.-П.,1990.-4.3.-C.327.

3. О методологии оценки генетического воздействия промышленных минеральных пылей./ В.Н.Фраш, Н.Н.Ванчугова,

С.К).ГЧолодцовой, С.А.Гребенников// Генетические последстви) загрязнения окружающей среды генетическими факторами.—Коа ва-Саиарканд, 1990.-с.183-184.

4. 0 возможности использования экспериментальных MOÄej при изучении генотоксических воздействий промышленных мин* ральных пылей как техногенных загрязнителей./ Н.Н.Ванчуго! В.Н.Фраш// Эколого-генетический мониторинг состояния окру»

* юшей среды.-Караганда, 1990.-с.33.

5. О клеточных и биохимических механизмах модификации мутагенных эффектов./ Н.Н.Ванчугова, С.А.Гребенников,

B.Н.Фраш //Системные и клеточные механизмы адаптации организма к действию повреждающих Факторов.-Челябинск,

1991.-с.124-125.

Ь. Нотифицирующее действие загрязнения окружающей cpej на течение экспериментального туберкулёза./ В.А.Павлов, Н.А.Носова // Тезисы докладов Всесоюзной научно-практичео конференции "Экология и здоровье человена".—Самара, 1994.-с.129-130.

7. Подификация нутагенного действия асбеста при сячетч нии с этанолом, кофе и курительной смолой./ Н.Н.Ванчугова

C.А.Гребенников, В.Н.Фраш// Иедицина труда .-1994.-N2.-с.8-10.

8. 0 возможности прогнозирования канцерогенного и дру1 генотоксическик эффектов комбинаций веществ с помощью уск< ренных тестов.// 16 областная онкологическая конференция. -Екатеринбург. —1995.-с.80.

9. Влияние каменноугольной смолы и бензпирена на имму( ную систему и мутагенез./ В.А.Павлов, И.А.Носова//Тезисы докладов всероссийской конференции "Иммунологический мони-ринг патологических состояний и иммунореабилита-

ция".-Н.-1995.-с.126-127.

10. К вопросу о современной классификации модификаторов

тагенеза./ с В.Н.Фрашем, H.H.Ванчуговой, В.А.Павловым//Те-сы докладов 1 всероссийской конференции токсикологов "Ак-альные проблемы теоретической и прикладной токсиколо-и".-Спб,-1995. -с.65.

11. Проблемы дозиметрии мутагенных воздействий./ И.Ванчугова, В.Н.Фраш//Гигиена и профпатология в горно-ме-ллургической промышленности.-Екатер'/r *г*/рг.-1995.-е.83-08.

%