Реферат роботи

РЕФЕРАТ РОБОТИ

доцента кафедри медичної біології з курсом медичної генетики

Козового Руслана Васильовича, яка подається на здобуття премії Президента України для молодих вчених у 2011 році

Актуальність теми. З розвитком науково-технічного прогресу в середовищі існування людини виявляється все більше речовин з мутагенною та канцерогенною активністю (Сердюк А. М., Тимченко О. І. та ін., 2002; Горова А. І. 2001). Комплексна взаємодія цих сполук створює реальну основу для наростання генетичного тягаря в популяціях і водночас змінює напрямок та інтенсивність природного добору (Сердюк А.М., 2001; Гнатейко О.З., 2003). Це підтверджують негативні демографічні показники (зменшення народжуваності, збільшення малюкової смертності та кількості генетично зумовлених патологій, зміни їхнього спектру), реальні цитогенетичні ефекти (Педан Л.Р., Пілінська М.А., 2004) і як наслідок – погіршення загального стану здоров’я населення. Тому проблема науково-методичної бази визначення ризиків для здоров’я людини та навколишнього природного середовища від різних видів діяльності набуває особливої актуальності та лежить в основі медико-екологічної безпеки держави.

В Україні проведено серію досліджень про комбіновану та комплексну дію чинників природного та антропогенного походження на спадковий апарат живих організмів (Бариляк І.Р., Дуган О.М., 1999; Ковальчук Л.Є. та ін., 2003; Тимченко О.І. та ін., 2000). Однак остаточно не розроблені методологічні та методичні підходи щодо оцінки їх впливу на біологічні об’єкти в умовах навколишнього та виробничого середовища.

Ведеться пошук нових тест-систем оцінювання сумарного впливу забруднювачів довкілля і мутагенів на загальний стан організму і функціонування його спадкового апарату (Бариляк І.Р. та ін., 2001; Горовая А.И., 2002; Пілінська М.А. та ін., 2003). Молекулярно-генетичні дослідження трансгенних рослин (ТР) Arabidopsisthaliana та Nicotianatabacum дозволили створити лінії, чутливі до радіації (Kovalchuk I., Kovalchuk O., 2000). Розроблено технологію отримання нових ліній ТР, чутливих до хімічних мутагенів (Орел Н.О., 2003).

Лише поєднання екогенетичного моніторингу з біоіндикацією мутагенів за допомогою різних тест-об’єктів (вищі рослини, людина) з врахуванням трьох рівнів організації спадкового апарату (генний, хромосомний, геномний) дасть змогу верифікувати мутагенне навантаження на популяцію людини.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукова робота є фрагментом двох комплексних науково-дослідних робіт кафедри медичної біології з курсом медичної генетики та ЦНДЛ Івано-Франківської державної медичної академії “Впровадження і випробування нових тест-систем на основі рослин для біомоніторингу хімічного і радіонуклідного забруднення довкілля” (№ держ­реєстрації 01024007289) та „Комплексне оцінювання генетичних наслідків забруднення довкілля і способи їх попередження” (№ держ­реєстрації 01040002434).

Мета дослідження: підвищення ефективності тестування мутагенів довкілля з наступною розробкою методів профілактики негативних генетичних наслідків техногенного забруднення навколишнього середовища.

Завдання дослідження:

  1. Вивчити динаміку основних демографічних показників та репродуктивних втрат населення на основі даних первинної медичної документації пологових стаціонарів м. Івано-Франківська, м. Коломиї, Снятинської та Верховинської центральних районних лікарень.

  2. Дослідити показники каріограми інтерфазних ядер соматичних клітин та рівень хромосомних аберацій, асоціацій акроцентричних хромосом лімфоцитів периферійної крові дитячого населення досліджуваних районів.

  3. Встановити цито- і генотоксичність питної води та грунтів із районів Прикарпаття, що зазнали радіоактивного та хімічного забруднення, за допомогою Allium cepa-тесту.

  4. Розробити методичні підходи до використання трансгенних рослин для встановлення генетичних ефектів сумарної дії забруднювачів довкілля.

Об’єкт дослідження - первинна медична документація та звітні документи пологових будинків та центральних районних лікарень районів з різним екологічним станом; 640 дітей; 30 вагітних з групи ризику; лімфоцити периферійної крові людини; рослинні тест-об’єкти (Alliumcepa, трансгенні лінії Arabidopsisthaliana).

Предмет дослідження: позитивні і негативні індикатори здоров’я, частота вроджених вад розвитку та спадкових хвороб, мимовільних викиднів, цитогенетичні зміни соматичних клітин дітей, меристематичних клітин Alliumcepa, явища гомологічної рекомбінації трансгенних рослин, зумовлені сумарною дією забруднювачів довкілля. Ефективність застосування фолієвої кислоти у комплексній терапії при загрозі передчасного переривання вагітності.

Методи дослідження: епідеміологічний, цитологічний, цитогенетичний, молекулярно-генетичний аналіз відновлення GUS-гена, варіативної статистики, кореляційний, математичного моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше оцінено динаміку позитивних і негативних індикаторів здоров’я, репродуктивних втрат серед населення Івано-Франківської області, за частотою мимовільних викиднів, вроджених вад розвитку та спадкових хвороб серед новонароджених і перинатально померлих.

Науково обгрунтовано застосування комплексу показників стану інтерфазних ядер епітелію слизової оболонки порожнини рота, мікроядерного тесту в букальному епітелії, частоти хромосомних аберацій і асоціацій акроцентричних хромосом в лімфоцитах периферійної крові дітей для виявлення та оцінки сумарного мутагенного фону довкілля.

Вперше ідентифіковано молекулярно-генетичні ефекти в різних лініях трансгенних рослин Arabidopsisthaliana: Сol-0 Bin AR/SІR2-8, Сol-0 Bin AR/SІR2-7, BAR Bin AR/RPD3-1, BAR Bin AR/RPD3-9, Col-0 pTA/SІR2-2, N1DC4 no. 651 pMEX/SІR2-3, Col-0 pMEX/SІR2-3, Col-0 pMEX/SІR2-6, індуковані радіоактивним кобальтом – 60, залежно від дози опромінення насіння. На основі порівняльного аналізу фенотипічних змін та частоти явищ інтрахромосомної гомологічної рекомбінації здійснено селекцію трансгенних ліній, чутливих до іонізуючої радіації.

Встановлено перевагу хімічного чи радіаційного чинника, присутнього у зразках грунтів Прикарпаття за активністю відновлення GUS-гена у трансгенних лініях: 1) N1DC4 no. 651 pMEX/SІR2-3, чутливої до хімічних мутагенів, 2) BAR Bin AR/RPD3-9, чутливої до радіонуклідів.

Практична значимість отриманих результатів. Одержані дані про динаміку генетичного тягаря різних популяцій населення Івано-Франківської області використано при аналізі екологічної ситуації.

Обґрунтовано доцільність вивчення показників каріограми, частоти мікроядер як скринінгових методів, а також частоти і спектру хромосомних аберацій, асоціацій акроцентричних хромосом як біомаркерів стану хромосомного апарату дітей.

Рекомендовано і впроваджено в натурному експерименті оптимальний підбір рослинних тест-об’єктів: Alliumcepaта трансгенних ліній рослин Arabidopsisthaliana(N1DC4 no. 651 pMEX/SІR2-3, BAR Bin AR/RPD3-9) для виявлення природи та інтенсивності мутагенного фону довкілля (деклараційний патент на винахід № 67903 А).

На підставі кореляційного аналізу отриманих результатів встановлено сильні взаємозв’язки між показниками загальної народжуваності, смертності немовлят, частоти вроджених вад розвитку та спадкових хвороб і результатами цитогенетичного дослідження дітей та тестування довкілля за допомогою рослин.

Відповідно до теми роботи опубліковано більше 50 наукових праць, з них - 9 статей у фахових наукових журналах, рекомендованих ВАК України, 41 - у збірниках, матеріалах, тезах міжнародних конференцій і симпозіумів.

Результати дослідження впроваджено в роботу центральної науково-дослідної лабораторії Івано-Франківського ноціонального медичного університету та Коломийської районної лікарні, в навчальний процес та наукову діяльність кафедр медичної біології з курсом медичної генетики, соціальної медицини, організації і економіки охорони здоров’я, загальної гігієни та екології, дитячих хвороб №1 Івано-Франківського ноціонального медичного університету та кафедру екології національного технічного університету нафти і газу.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Вивчення динаміки генетичного тягаря та генетичного здоров’я населення. Для дослідження вибрано райони з різним екологічним станом: міста Івано-Франківськ, Коломия – хімічно забруднені території, Снятинський район (с.Стецева, с. Русів) – зона посиленого радіологічного контролю і Верховинський район (с. Красник, с. Ільці) – умовно екологічно чиста зона. Генетичний тягар оцінювали за допомою генетичного моніторингу (ГМ) проведено за даними первинної медичної документації та звітними документами пологових стаціонарів та центральних районних лікарень вищезгаданих районів за 1986-2002 роки. Здійснено ретроспективну реєстрацію мимовільних викиднів (МВ), вроджених вад розвитку (ВВР) та спадкових хвороб серед новонароджених і перинатально померлих дітей, основних демографічних показників. Останні розраховано за формулами, які відповідають вимогам ВООЗ (Сердюк А.М. та ін., 2003).

Для оцінки генетичного здоров’я населення проведено анкетування 640 дітей (338 хлопчиків, 302 дівчаток) з вищеперерахованих районів. На підставі результатів генеалогічного аналізу створено репрезентативну виборку із 198 дітей для подальшого цитогенетичного дослідження (табл. 1).

Таблиця 1

Характеристика об’єму та методів проведених досліджень дитячого населення

Івано-Франківської області

Досліджувані регіони

Методи дослідження та кількість обстежених

анкетування

цитологічний

цитогенетичний

м. Івано-Франківськ

163

47

21

м. Коломия

168

51

19

Снятинський район

152

48

17

Верховинський район

157

52

18

Разом

640

198

75

Матеріалом для вивчення функціонального стану геному (ФСГ) і частоти мікроядер (МЯ) слугували епітеліальні клітини середнього шару слизової оболонки порожнини рота (СОПР) дітей.Фіксацію матеріалу проведено у суміші Карнуа (метанол : льодяна оцтова кислота – 3:1) протягом 3-5 хв. Всі препарати фарбували ацетоорсеїном та за Фьольгеном у модифікації, яка дозволяє виявити ДНК ядра і РНК ядерець. Для аналізу ФСГ відбирали по 100, а для оцінки МЯ по 500 ядровмісних клітин кожної обстежуваної дитини. У зазначених популяціях клітин вираховували індекси хроматизації (ІХ), гетеропікнотичної Х-хромосоми (СХ), ядерцевий (ЯІ), морфологічно змінених ядер (МЗЯ) (Ковальчук Л.Є., Волосянко А.Б., 2003) та частоту мікроядер (Руденко С.С. та ін., 2002).

Частоту хромосомних аберацій (ХА) та асоціацій акроцентричних хромосом (ААХ) визначено в лімфоцитах периферійної крові. Культивування лімфоцитів, приготування препаратів та ідентифікування ХА проводилися за методичними рекомендаціями, затвердженими МОЗ України (Зернова-Любимова Т. Е., Горовенко Н. Г., 2003). Від кожної дитини проаналізовано не менше 100 метафазних пластинок з добрим розкидом хромосом. Ураховувались всі структурні аберації хромосомного та хроматидного типів. Наявність ААХ оцінювали за критеріями, розробленими О.К. Фроловим та ін. (1993), з ураховуванням специфічності розміщення акроцентричних хромосом у метафазі (Нейко Є.М., Чернюк Н.В., Ковальчук Л.Є, 2003).

З метою профілактики негативних генетичних ефектів забруднення довкілля було вибрано групу з 30 вагітних, які вживали фолієву кислоту по 0,4 мг щоденно протягом трьох місяців гестації. Ефективність лікування аналізували за активністю ФСГ та частотою МЯ.

Методи оцінки інтенсивності мутагенного забруднення довкілля за допомогою рослинних тест-систем. Цитогенетичні ефекти води та грунтів встановлювалися в 1998, 2001 та 2003 роках з використанням Alliumcepa-тесту. Забір зразків грунту здійснено конвертоподібним способом. Насіння пророщувалося на гомогенізованих зразках грунтів та води з вищезгаданих чотирьох районів. Активність проростання насіння ідентифікувалася через 43 – 72 год, що відповідає першому та другому мітотичним циклам. Забір корінців, їх фіксація та підготовка давлених препаратів, з наступним фарбуванням орсеїном та за Фьольгеном, проводилися за стандартними методиками (Паушева З.П., 1980). Загальний мітотичний, про-, мета-, ана- і телофазний індекси, ХА визначали шляхом аналізу 100 мітотичних клітин на препарат, по 5 препаратів на зразок.

  1. Реферат роботи (3)

    Реферат
    авторів: Алещенка В.І., Грінчука В.М., Пивоварова А.С., Сербіна В.Г., Стрельнікова В.П., Сухомлина А.І., Теслера Г.С., Третяка В.В., Фесієнка В.І., Яценка Б.
  2. Реферат роботи (9)

    Реферат
    Представлена робота “Біомаркери інфекційних захворювань на прикладі туберкульозу та дифтерії” є циклом наукових праць, присвячених вищезазначеній темі.
  3. Реферат роботи (10)

    Реферат
    роботи "Розробка та впровадження інноваційних технологій в хімічну промисловість України", поданої на здобуття Державної премії України в галузі науки й техніки за 2010 рік.
  4. Реферат роботи (17)

    Реферат
    Представлена робота “Розробка новітніх методів діагностики, профілактики та терапії дифтерії з застосуванням генно-інженерних підходів” є циклом наукових праць, присвячених вищезазначеній темі.
  5. Реферат роботи (24)

    Реферат
    Збільшення обсягів видобування нафти і газу є головним завданням, яке сто-їть перед працівниками паливно-енергетичної галузі як України, так і усього світу.
  6. Реферат роботи (25)

    Реферат
    Суднобудівна галузь України протягом тривалого часу функціонує без ефективної фінансової підтримки. Це підсилює роль вітчизняної науки в становленні цієї галузі, обумовлює позитивні зрушення в її розвитку за рахунок наукових досліджень.
  7. Реферат роботи “

    Реферат
    Фізико-хімічні властивості кристалів АIIВVI та АIVВVI (одних з найбільш ефективних напівпровідникових матеріалів оптоелектроніки) визначаються власними і домішковими точковими дефектами.
  8. Реферат роботи (18)

    Реферат
    Роботу присвячено розробленню та впровадженню технологій управління інноваційними системами. Актуальність роботи визначається умовами глобальної економічної кризи, кардинальних соціальних і політичних змін та входження провідних країн
  9. Реферат роботи (14)

    Реферат
    до циклу наукових праць „Вивчення і збереження рідкісних видів рослинного та тваринного світу України”, висунотого на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки 2011 року.

Другие похожие документы..