Категории

Половой хроматин как биоэкологический показатель функционального состояния детского организма

06.07.2017

Половой хроматин как биоэкологический показатель функционального состояния детского организма Как известно, структура всего ядерного гетерохроматина изменяется в ходе онтогенеза. Вероятно, что возрастные вариации частоты различных форм полового хроматина связанные с особенностями физического состояния организма, условий среды его обитания, изменением клеточной пролиферативной активности под действием неблагоприятных экологических факторов. Для достижения поставленной цели были проанализированы 348 кариограм буккального эпителия, отнятого у лиц, постоянно находились в зоне умеренного химического (г... Ивано-Франковск) и радиационного (Снятинский район Ивано-Франковской области) нагрузки, а также 102 человек рекреационной зоны Карпатского региона. Исследуемые были разделены на 5 возрастных групп: дети грудного возраста (от 11 дней до 1 года), дети периода раннего детства (от 1 года до 3 лет), дети периода первого детства (от 4 до 7 лет), дети периода второго детства ( мальчики от 8 до 12 лет девочки от 8 до 11 лет), дети подросткового возраста (мальчики 13-16 лет; девочки 12-15 лет). Методические подходы к выявлению полового хроматина в клетках буккального эпителия базируются на применении реакции Фьольгена (окраска гетерохроматиновых структур ядра различными красителями). В частности, в проведенных нами исследованиях использовался скоростной метод окрашивания цитологических препаратов с помощью ацетоорсеину. Его ценность заключается в том, что ацетоорсеин позволяет четко выявить тонкие детали ядерной субстанции клетки и даже тончайшие нити, которые связывают ядрышко с тельцем Барра.
http://flyinsky.ru/directions/LED
Анализировали препараты с использованием оптико-электронного комплекса «Метаксан-2», разработанного Украинским научным гигиеническим центром. Расчет проводили на 100 ядровмисних клеток среднего слоя эпителия щеки каждого индивида по количеству клеток с тельцем Барра (гетеропикнотичною Х-хромосомой). В фиксированных препаратах половой хроматин выглядит овальным, плосковыпуклых или треугольным тельцем. Принято считать, что основной формой полового хроматина (СХ) в живой ткани является удвоенная нить; время, в фиксированной ткани эта форма может меняться в зависимости от локализации, соседства с другими структурами ядра, методов фиксации и окрашивания материала. СХ в соскоб слизистой оболочки полости рта чаще всего наблюдается в виде плоско-выпуклой, треугольной и овальной формы и имеет определенную локализацию, что объясняется упорядоченной архитектоникой хромосом в интерфазном ядре. Рядом исследователей почти одновременно была сформулирована гипотеза о инактивацию одной из Х-хромосом в соматических клетках. Основные положения гипотезы такие: одна из Х-хромосом интерфазных ядер соматических клеток генетически неактивна и находится в гетеропикнотичному состоянии; генетическая инактивация Х-хромосомы проходит на ранних стадиях развития зародыша и передается без изменений потомству данной клетки; инактивация Х-хромосомы носит случайный характер, поэтому в одних клетках инактивированная материнская, а в других — родительская Х-хромосома. Итак, женский организм мозаичное строение, в одних клетках которого функционирует Х-хромосома отца, а в других — матери. Таким образом, инактивация одной из Х-хромосом механизмом, сохраняет величины функционирующей генно-активной части половых хромосом, и тем самым служит для поддержания генного баланса в организме. Инактивация Х-хромосомы осуществляется за счет длительного пребывания ее в спирализованому состоянии, цитологическим проявлением которого является тельце Барра. Сравнительный анализ эпителиоцитов детей города Ивано-Франковска и Ворохты позволил установить возрастные и половые закономерности цитологических показателей. Высокие показатели СХ у девочек в период новорожденности и раннем детском возрасте, значительно превышали такой у мальчиков (15,2 против 6,57), свидетельствуют о наличии половой диморфизм. Однако эти показатели оказались почти вдвое ниже, чем у девочек подросткового возраста. Низкое содержание СХ у новорожденных девочек связывают с высоким уровнем эстрогенов у матерей, а у детей первого-третьего года жизни с воздействием андрогенов, которые в этот период жизни ребенка отличается повышенной активностью. При сравнении показателя СХ у детей старшего дошкольного возраста контрольной группы и группы, которая проживала в условиях повышенного техногенной нагрузки, отмечено увеличение данного показателя у мальчиков с экологически благоприятного района. У девочек достоверных различий в полученных результатах не установлено. Все исследуемые показатели детей, проживающих на территории, загрязненной мутагенами радиационного происхождения, статистически достоверно были ниже аналогичных данных у их сверстников из рекреационной зоны, характеризующиеся высоким уровнем двигательной активности. Так, у девочек он колебался от 12,0 у младенцев до 17,8 у подростков, в 1,2-1,5 раза ниже количества клеток с половым хроматином у девочек контрольной группы. Изучение показателя СХ детей Ворохты свидетельствует, что во всех возрастных группах полученные результаты практически не отличались от данных Платунов Е. И. , Характерных для детей с высоким индексом физического развития. Показатель гетеропикнотичнои Х-хромосомы — СХ, который на современном этапе развития науки рассматривают как выражение процесса регуляции транскрипции генов, у новорожденных девочек значительно отличался от такового у мальчиков (соответственно 2,04 против 7,8, р <0,01). В последних активность генов Х-хромосомы остается одинаковой до достижения ими 14-летнего возраста. Когда же процесс полового созревания интенсифицируется, меняется и количество полового хроматина. Он увеличивается уже на первом году жизни, а в дальнейшем достоверно возрастает до 29,75% (P <0,05). Проведенный анализ кариограм соматических клеток детей из разных экологических регионов позволил установить особенности показателя СХ у представителей каждого экорегиона. У детей контрольной группы, проживающих в Ворохте, вывлено существенные половые различия СХ, которые являются проявлением половой диморфизм и свидетельствуют о своевременном половое созревание. У девочек рост этого показателя происходит постепенно, а у мальчиков наибольшее значение СХ регистрировалось в подростковом возрасте. Среди детей, проживающих на территориях, загрязненных радионуклидами, установленный показатель СХ был ниже во всех возрастных группах по сравнению с контрольными показателями. Рост СХ с возрастом отмечено у девочек. В то же время у мальчиков он оставался практически неизменным. У детей с Ивано-Франковска в процессе роста наблюдалось увеличение количества СХ, но оно не превышало аналогичных его значений у детей контрольного региона. Размер показателя полового хроматина указывает на согласованность в функционировании наследственного аппарата индивидуума. Полигеннисть контроля Х-инактивации и многоэтапность этого процесса приводят к тому, что половой хроматин является чувствительным индикатором точности реализации наследственной информации относительно физического развития. Поэтому появление инактивированной Х-хромосомы у лиц мужского пола является признаком повреждения наследственного аппарата и причиной ретардацией физического развития. У девочек, клетки которых содержат две половые хромосомы, увеличение таких с гетеропикнотичною Х-хромосомой может отражать усиление четкости в регуляции генной экспрессии, процессов роста и развития организма. Такая трактовка подтверждается данными о большей чувствительностью лиц мужского пола, чем женского, к воздействию генетически активных факторов окружающей среды. Проведенные популяционные исследования выявили рост хроматин-положительных ядер в обследованных лиц мужского пола, хотя их количество и оказалась в 2,5 раза ниже по сравнению с результатами, которые были получены у мальчиков с экологически напряженных зон региона Кузбасса . Среднее количество СХ у лиц женского пола района сравнения была ниже, чем в обследованных из Ворохты и Ивано-Франковска. Увеличение числа клеток с конденсированной половой хромосомой у мальчиков всех возрастов свидетельствует о повышении генетической активности под влиянием факторов окружающей среды и, соответственно, степень повреждения наследственного аппарата детей, проживающих в условиях усиленного техногенной нагрузки. Снижение СХ у девочек зоны радиационного контроля объясняется нарушением ферментативных систем транскрипции и контроля экспрессии генов в результате повреждающего воздействия ионизирующей радиации. Выводы: 1. В ходе проведенных исследований особое внимание привлекают различные данные показателя СХ в обследованных детей, указывает на снижение функциональных возможностей организма детей под влиянием неблагоприятного экологического состояния окружающей среды. 2. Изучение проблемы повышения функционального состояния организма детей в различных климато-географических и экологических условиях проживания и разработка методов его коррекции с помощью системы дифференцированного физической нагрузки на сегодняшний день является перспективным направлением физической реабилитации и нуждается в дальнейшем развитии. Список источников

  1. Кочерга З. Р. Антропогенетичних особенности отдельных популяций детского населения Прикарпатья: Дис ... канд. мед. наук: 03.00.15. — Ивано-Франковск, 1998. — 160 с.
  2. Адаменко А., Мищенко Л. Экологический аудит территорий. — Ивано-Франковск: Факел. — 2000. — 341 с.
  3. Дышловой В. Д. Методика исследования ядер эпителиальных клеток слизистой оболочки щеки человека. — Киев: Изд-во ВИНИТИ. — 1975. — 22 с.
  4. Lyon MF Epigenetic ingeritance in mammals // Tig. April. — 1993. — Vol. 9, № 4. — Р. 123-135.
  5. Хусаинова И. С., Варвулева И. Ю., Кожина Н. А. Оценка цитологических показателей буккального эпителия для диагностики функционального состояния человека // Клиническая лабораторная диагностика. — 1997. — № 3. — С. 10-12.
  6. Платунова Е. И. Морфология, частота встречаемости полового хроматина и распространенность Х-хромосомных аномалий в различного контингента населения Кузбасса: Дис ... канд. биол. наук: 03.00.14. — Киев, 1974. — 168 с.