ИЗУЧЕНИЕ ГЕНОТОКСИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТАБАЧНОГО ДЫМА НА КЛЕТКИ БУККАЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ КУРЯЩИХ ПОДРОСТКОВ

АННОТАЦИЯ

Проведены исследования по изучению генотоксического воздействия табачного дыма на клетки буккального эпителия курящих подростков с использованием микроядерного теста. Среднее значение количества клеток с микроядрами в группе некурящих составило 0,89, частота встречаемости клеток с микроядрами в этой же группе была равна 0,1%. В группе курящих подростков среднее значение количества клеток с микроядрами составило 4,3, показатель частоты встречаемости к леток с микроядрами был равен 0,4%, что в 4 раза выше, чем у некурящих. Наличие таких клеток свидетельствует об интоксикации организма табачным дымом, и вызывает цитогенетические нарушения в организме. В результате генотоксического воздействия табачного дыма нарушается клеточный митоз, происходит количественное изменение ДНК в результате изменения цитогенетического статуса организма.

ABSTRACT

Studies have been conducted to study the genotoxic effects of tobacco smoke on the buccal epithelium cells of smoking adolescents using a micronucleus test. The average value of the number of cells with micronuclei in the control group of non-smokers was 0.89, while the frequency of occurrence of cells with micronuclei in the same group was 0.1%.  In the group of smoking adolescents, the average number of cells with micronuclei was 4.3, the frequency of occurrence of cells with micronuclei was 0.4%.  Analysis of the results of the study showed that in the group of smoking adolescents, the frequency of occurrence of cells with micronuclei is 4 times higher than in the control group. The presence of such cells indicates intoxication of the body with tobacco smoke, causing cytogenetic disorders in the body.  As a result of the genotoxic effects of tobacco smoke, cellular mitosis is disrupted, a quantitative change in DNA occurs as a result of changes in the cytogenetic status of the organism.

Ключевые слова: буккальный эпителий, табачный дым, подростки, генотоксичность, микроядерный тест.

Keywords: buccal epithelium, tobacco smoke, adolescents, genotoxicity, micronucleus test.

Введение. В современном здравоохранении проблема вреда курения занимает одно из ведущих мест и, к сожалению, эта вредная привычка широко распространена среди подростков [6].

Известно, что курение оказывает на организм негативное воздействие, но сообщений об исследованиях по данной проблеме на молекулярно-генетическом уровне немного [2,8]. Поэтому, изучение влияния табачного дыма на кариологические показатели буккального эпителия является весьма актуальным.

В последние годы, согласно данным исследователей, происходит постоянный рост загрязнения окружающей среды, что связано с содержанием в ней огромного числа вредных веществ. Это продукты переработки промышленных предприятий, выхлопные газы автотранспорта. Химические загрязнители атмосферного воздуха, в большинстве своём, обладают генотоксическим свойством. Согласно данным учёных, рост загрязнения окружающей среды меняет цитологический статус эпителиоцитов слизистых оболочек полости рта, поэтому, цитогенетические показатели буккального эпителия отражают реакцию организма на воздействие различных токсикантов [5]. По мнению многих исследователей, увеличение заболеваемости детского и подросткового население является индикатором резкого ухудшения экологической ситуации. При этом, сочетание высокого уровня химических веществ в атмосферном воздухе и токсичных компонентов табачного дыма при табакокурении может вызвать еще более выраженные цитогенетические нарушения в эпителиоцитах слизистой оболочки полости рта у подростков [3].

В современном обществе табакокурение, в том числе среди подростков, является важнейшей медико-социальной проблемой. Известно, что табачный дым содержит большое количество канцерогенных веществ и негативно воздействует на ткани и системы органов человека, его компоненты вызывают повреждения в клетках, что подтверждено многочисленными  исследованиями [4,6]. По мнению ученых, у курящих людей, особенно юного возраста, токсичные компоненты табачного дыма вызывают перестройку генетического аппарата клеток. Одними из первых этому негативному воздействию подвергаются клетки слизистого эпителия ротовой полости. Отклонения от нормы на клеточном уровне свидетельствуют о патологическом состоянии организма, указывая на нарушения в его работе. Компоненты табачного дыма могут обладать генотоксическим действием на клетки, нарушая цитогенетическеий статус организма подростка [1].

Цель исследования: изучить генотоксическое воздействие табачного дыма на клетки буккального эпителия курящих подростков.

Материалы и методы

Материалами исследования являлись собранные авторами образцы буккального эпителия курящих и некурящих подростков в возрасте от 14 до 16 лет. В ходе работы было обследовано 27 практически здоровых подростков в возрасте от 14 до 16 лет, выкуривающих в среднем по 5 сигарет в день. Контролем служила группа из 28 школьников, никогда не куривших. Всего обследовано 55 подростков. У каждого обследованного проанализировано 1000 нормальных эпителиоцитов слизистой полости рта. Для выявления клеточной патологии был использован микроядерный тест.

Мазок буккального эпителия брался стерильным шпателем с внутренней стороны щеки, помещался на предметное стекло так, чтобы клетки лежали в один слой, затем высушивался. Подготовленный мазок окрашивался ацетоорсеином в течение 15 минут. Микроскопировали препараты при увеличении объектива х40. На препарате подсчитывали 1000 клеток. Частоту встречаемости клеток с микроядрами определяли отношением числа клеток с микроядрами к 1000 (общему числу просмотренных клеток), показатель выражали в процентах, согласно общепринятой методике. Всего нами было проанализировано 55 000 клеток.

Подготовка мазков проводилась согласно утвержденным методическим рекомендациям [2]. Кариологические показатели анализировались по методу Л.Н.Сычевой [7]. На препаратах учитывали клетки с микроядрами. Результаты исследований обработаны общепринятым методом. Учитывались два показателя – количество клеток с микроядрами на 1000 (в норме единичные) и частота встречаемости клеток с микроядрами в процентах.

Результаты и обсуждение. Результаты исследований, представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Цитогенетические показатели буккальных эпителиоцитов у некурящих и курящих подростков - школьников

Как видно из таблицы 1 среднее значение количества клеток с микроядрами у некурящих подростков составило 0,89, средний показатель частоты встречаемости составил 0,09%.

У курящих подростков среднее значение показателя количества микроядерных клеток было равно 4,3, что в 4,8 раза больше, чем у некурящих. Частота встречаемости клеток с микроядрами составила в этой группе, в среднем, 0,43% и этот показатель оказался в 4 раза выше, чем у некурящих.

Разница между показателями у не курящих в сравнении с курящими достоверна (t-критерий Стьюдента равен 7,06; вероятность ошибки р=0000001).

Известно, что эпителиоциты человека в норме представлены одноядерными клетками, среди которых маленький процент двуядерных. Микроядра образуются при повреждении генома в результате токсического воздействия эндогенными и экзогенными факторами среды, в данном случае - это табачный дым. В поле зрения в клетках мы наблюдали микроядра – это ацентрические фрагменты хромосом, отставшие в анафазе или телофазе митоза от веретена деления и не вошедшие в дочерние ядра. Наблюдавшиеся качественные и количественные изменения ДНК происходили в связи с тем, что табачный дым обладает генотоксическими свойствами. При отсутствии такого влияния на организм частота встречаемости эпителиоциов с микроядрами заметно снижается. На рисунке 1 представлена нормальная буккальная клетка, а на рисунке 2 – патологическая клетка с микроядрами.

Рисунок 1. Нормальная буккальная клетка          Рисунок 2. Буккальная клетка с  микроядрами

Проведенные нами исследования показали, что у курящих подростков наблюдается повышенная частота встречаемости микроядерных эпителиоцитов, и следовательно, табачный дым вызывает цитогенетические нарушения в организме.

Выводы

1. У курящих подростков частота встречаемости буккальных клеток с микроядрами была в 4,8 раза выше, чем у некурящих, что свидетельствует о генотоксическим воздействием табачного дыма на организм.

2. Целесообразно продолжить исследования с использованием микроядернного теста для изучения генотоксического воздействия на организм других интоксикантов.

3. Необходимо усиление санитарно-просветительной работы среди населения, и особенно среди подростков, о вреде табакокурения с приведением конкретных научных данных.

Список литературы:

1. Акимова А.А., Смольник Н.С. Микроядерный тест. Актуальность и преимущества при оценке генотоксичности // В книге: Сахаровские чтения 2018 г.: экологические проблемы XXI века. Материалы 18-й международной науч. конф. Минск, 2018. С. 194-195.
2. Беляева Н.Н., Сычева Л.П., Шамарин А.А., Коваленко М.А., Гасимова З.М., Нейман-заде И.К., Чуприна О.В., Шереметьева С.М., Александровский С.Б., Александрова В.П. Оценка цитологического и цитогенетического статуса слизистых оболочек носа и рта у человека. Методические рекомендации. Утверждены председателем научного совета РАМН и МЗиСР России по экологии человека и гигиене окружающей среды академиком РАМН Рахманиным Ю.А. 27 апреля 2005 г. М.,2005. 1- 37 с.
3. Беляев Е.Н., Фокин М.В., Новиков С.М., Прусаков В.М., Шашина Т.А., Шияхметов С.Ф. Актуальные проблемы совершенствования оценки риска здоровью населения для обеспечения санитарно- эпидемиологического благополучия // Гигиена и санитария. 2013. №5. С.53-58.
4. Голубь А.А., Чемикосова Т.С., Гуляева О.А. Выявление микроядер в эпителии слизистой оболочки полости рта у курящих студентов // Проблемы стоматологии. 2010. Т.1, №6. С.7-9.
5. Ладнова Г.Г., Истомин А.В., Курочицкая М.Г., Силютина В.В. Цитогенетические показатели буккального эпителия школьников, проживающих на территориях с разным уровнем загрязнения атмосферного воздуха // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95. №5. С. 428-431.
6. Молоканова Ю.П. Особенности цитоморфологии буккального эпителия курящих лиц юношеского возраста // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2017. №1. С. 21-30.
7. Сычева Л.П. Биологическое значение, критерии определения и пределы варьирования полного спектра кариологических показателей при оценке цитогенетического статуса человека. // Медицинская генетика. 2007.№11 (6). С.3-11.
8. Калаев В.Н, Нечаева М.С, Калаева Е.А. Микроядерный тест буккального эпителия ротовой полости человека. Монография. Воронеж. Издательский дом ВГУ.- 2016.- 133 с.