Возникновение хромосомных аберраций

Выше мы пришли к заключению, что в возникновении хромосомных аберраций, индуцируемых излучениями, существенное

Значение имеет взаимодействие различных повреждений ДНК. Если это так, то, учитывая, что с возрастом происходит накопление спонтанных повреждений, причем часть из них может быть сходна с радиационными повреждениями ДНК, мы приходим к проблеме роли взаимодействия спонтанных и радиационных повреждений ДНК в механизмах возникновения хромосомных аберраций. Очевидно, что один из основных аспектов этой проблемы — изменение радиочувствительности хромосом с возрастом.

Этому вопросу посвящено большое число исследований. Рассмотрим лишь некоторые из данных последних лет, которые можно отнести к числу наиболее информативных в отношении интересующего нас аспекта — проблемы взаимодействия спонтанных и индуцированных излучениями генетических повреждений. Иными словами, вопрос о возрастных особенностях радиочувствительности хромосом шире этого аспекта.

Действительно, частота хромосомных аберраций, индуцируемых облучением в определенной дозе, может изменяться при старении клеток не только вследствие накопления в их ДНК повреждений. Радиочувствительность их хромосом может измениться и вследствие возрастного изменения: метаболизма, митотической активности,, характера организации хроматина, механизмов, осуществляющих разделение хромосом и их взаимодействие. Прямых исследований роли всех этих факторов и механизмов в изменении частоты возникновения и характера взаимодействия спонтанных и радиационных повреждений ДНК, имеющих значение в механизмах образования хромосомных аберраций (выше мы отмечали, что к числу таких повреждений можно отнести модификации оснований и двойные разрывы ДНК), пока не проводилось. Феноменологический анализ возрастных изменений радиочувствительности хромосом животных и человека можно найти также в ранних фундаментальных работах.

Частота встречаемости лимфоцитов с микроядрами начинает возрастать с увеличением возраста донора, начиная с периода новорожденности, а затем возрастает линейно, и у доноров старше 80 лет эта частота в среднем примерно в 4 раза больше, чем у новорожденных. Исследуя характер возрастной зависимости накопления повреждений ДНК в фибробластах доноров различного возраста, мы также пришли к заключению, что их частота возрастает в течение всего постэмбрионального онтогенеза, начиная от периода новорожденности и кончая возрастом примерно 90 лет. Частота появления микроядер увеличивается с возрастом донора, наверное, еще больше, чем это следует из работы. Ведь эта частота является функцией митотической активности клеток в культуре, а у лимфоцитов доноров позднего возраста митотическая активность снижена, что, вероятно, приводит к заниженным оценкам частоты микроядер. Это обстоятельство частично объясняет и парадоксальные данные об уменьшении чувствительности популяции лимфоцитов старых доноров к индукции у них микроядер рентгеновским излучением или радио-миметиком.

С увеличением дозы облучения частота микроядер после рентгеновского облучения возрастает примерно линейно с дозой облучения. При облучении лимфоцитов от молодых доноров эта частота возрастает по сравнению с контрольной примерно в 4 раза, при дозе около 1 Гр. Следовательно, по рассматриваемому цитогене-тическому признаку лимфоциты 80-летних доноров сходны с облученными в дозе 1 Гр лимфоцитами молодых доноров. На основании сравнительного анализа, приводимого в [89а], зависимостей от возраста доноров и дозы рентгеновского облучения частоты генных мутаций в лимфоцитах автор этой книги приходит к заключению, что значение этой частоты у лимфоцитов 80-летнего донора равно частоте мутаций, индуцируемых в лимфоцитах, полученных от молодых людей и затем облученных в дозе 1 Гр. Таким образом, на основании анализа данных двух независимых исследований приходим к предположению, что по различным показателям генетической нестабильности лимфоциты 80-летних людей количественно сходны с лимфоцитами молодого человека, облученными рентгеновским излучением в дозе 1 Гр. При сравнительном исследовании частоты хромосомных аберраций, индуцированных этим излучением в лимфоцитах старых (средний возраст 82,7 лет) и молодых людей, Хеджес с соавторами также пришли к заключению об увеличении радиочувствительности хромосом в старости. Авторы работы исследовали различие в чувствительности лимфоцитов молодых (в возрасте 20—30 лет) и пожилых (старше 65 лет) доноров к облучению, связанному с распадом атомов трития, содержащихся в молекулах тимидина, которые включались в ДНК. В результате такого облучения часть лимфоцитов задерживалась в фазах G2 или М. Если в контрольных культурах в этих фазах находилось около 16% лимфоцитов молодых или пожилых доноров, то в результате включения 3Н-тимиди-на в ДНК этот процесс возрос соответственно до 25,8 и 40%, т. е. лимфоциты от пожилых доноров более чувствительны к облучению (3-частицами по критерию блока митотического цикла в 02-фазе.