Итоги исследования тератогенных эффектов Чернобыльской катастрофы в Республике Беларусь

1. Итоги исследования тератогенных эффектов Чернобыльской катастрофы в Республике Беларусь • Государственное учреждение Республиканский научно-практический центр «Мать и дитя», г.Минск, Республика Беларусь • Белорусский государственный медицинский университет, г.Минск, Республика Беларусь Зацепин И.О.1, Лазюк Г.И.2 , Наумчик И.В.1,ХмельР.Д.1

2. Белорусский регистр врожденных пороков развития (ВПР) • Функционирует:с 1979 г. • Контролируемая территория:вся республика • Объект исследования: • новорожденные • c 1990 плоды, абортированные в связи с ВПР • с 2007 г. дети до 18 лет • Регистрируемая нозология: • до 1994 – ограниченная группа ВПР «строгого учёта» • с 1994 – все диагностируемые ВПР и хромосомная патология • Объём анализируемой информации в год: • 100-150 тысяч новорожденных • около 2,5 тысяч детей и плодов с ВПР • Источник сведений: • Клинический осмотр детей в роддоме и др. мед. учреждениях • Аутопсия умерших детей, мертворожденных и плодов • Клинико-генетическая консультация семей пробандов

3. Общая характеристика исследований тератогенных эффектов Чернобыльской катастрофы Тип проведенного исследования:экологическое. Период наблюдения: 26 лет: 1981-2006 гг. Популяция охваченная исследованием:население 17 районов, включающих зону жёсткого радиационного контроля (~450 тыс.чел.) Доза облучения:28 мЗв накопленных в течение 15 лет после катастрофы; 11 мЗв - в 1986 г. Анализируемаяпатология:частые легко диагностируемые в неонатальном периоде пороки «строгого учета»

4. Динамика частотврожденных пороков развития строгого учета в регионах, контрастных в отношении радионуклидного загрязнения • Анэнцефалия • Спинномозговые грыжи • Расщелина губы и/или нёба • Полидактидия • Редукционные пороки конечностей • Атрезия/стеноз пищевода • Атрезия/стеноз ануса • Синдром Дауна • Множественные ВПР В течение 1981-2006 гг. зарегистрировано: • 17 689 случаев в 4 областях • 3 237 случаев в 47 районах

5. Частотаврожденных пороков развитиястрогого учета в 17 загрязненных и 30 контрольных районах Республики Беларусь • * - достоверное (p<0,01) превышение частот в загрязненных регионах. • В таблице приведены показатели по 7 нозологиям изолированных / системных ВПР, отдельно по синдрому Дауна и суммарно по всем множественным ВПР,исключая синдром Дауна.

6. Анализируемый период: 1987-1989 гг. 1990-2006 гг. Территориальный охват: Всерайоны Республики Беларусь Дозиметрические данные: Средневзвешенная по населению района эффективная доза облучения, накопленная в течение первого года после аварии. (В.В.Дроздович и др., Институт проблем энергетики «Сосны» НАН Беларуси; ГНТП «Энергетика-2005»). Корреляционныйанализ

7. Дозовая зависимость частот ВПР, выявленных в 1987-1989 гг. в 118 районах Беларуси, в зависимости от средневзвешенной по населению района эффективной дозы облучения, накопленной за первый год после аварии Частота (1:1000) Все 9 ВПР строгого учёта(N=3 094)Полидактилия, редукционные пороки конечностей и множественные ВПР в сумме (N=1 458)Прочие ВПР в сумме(N=1 636) Эффективная доза, накопленная за 1986 г., мЗв

8. Дозовая зависимость частот ВПР, выявленных в 1990-2006 гг. в 119 районах Беларуси, в зависимости от средневзвешенной по населению района эффективной дозы облучения, накопленной за первый год после аварии Частота (1:1000) Все 9 ВПР строгого учёта(N=15905)Полидактилия, редукционные пороки конечностей и множественные ВПР в сумме (N= 8079)Прочие ВПР в сумме(N=7 826) Эффективная доза, накопленная за 1986 г., мЗв

9. Дозовая зависимость частот ВПР, выявленных в 1987-1989 гг. в 118 районах Беларуси, в зависимости от средневзвешенной по населению района эффективной дозы облучения, накопленной за первый год после аварии Частота (1:1000) ВПР скелета(полидактилия и редукционные пороки конечностей)(N= 432)Множественные ВПР (N=1 026) Эффективная доза, накопленная за 1986 г., мЗв

10. Группировка районов длякорреляционного анализа * - один из них - г.Минск

11. Дозовая зависимость частот ВПР, выявленных в 1987-1989 гг. в 118 районах Беларуси, сгруппированных исходя из средневзвешенной по населению района эффективной дозы облучения, накопленной за первый год после аварии Частота (1:1000) Все 9 ВПР строгого учёта(N=3 094)Полидактилия, редукционные пороки конечностей и множественные ВПР в сумме (N=1 458)Прочие ВПР в сумме(N=1 636) Эффективная доза, накопленная за 1986 г., мЗв

12. Дозовая зависимость частот ВПР, выявленных в 1990-2006 гг. в 119 районах Беларуси, сгруппированных исходя из средневзвешенной по населению района эффективной дозы облучения, накопленной за первый год после аварии Частота (1:1000) Все 9 ВПР строгого учёта(N=15905)Полидактилия, редукционные пороки конечностей и множественные ВПР в сумме (N= 8079)Прочие ВПР в сумме(N=7 826) Эффективная доза, накопленная за 1986 г., мЗв

13. Дозовая зависимость частот ВПР, выявленных в 1987-1989 гг. в 118 районах Беларуси, сгруппированных исходя из средневзвешенной по населению района эффективной дозы облучения, накопленной за первый год после аварии Частота (1:1000) ВПР скелета(полидактилия и редукционные пороки конечностей)(N= 432)Множественные ВПР (N=1 026) Эффективная доза, накопленная за 1986 г., мЗв

14. Анализируемый период: 1987-1989 гг. Территориальный охват: Все 1299 населенных пунктов 17 загрязненных районов, где в 1987-1989 гг. органами ЗАГС были зарегистрированы рождения детей Характеристика дозовой нагрузки: Загрязнение почв 137Cs Верификация диагнозов Корреляционный анализ на уровне населенных пунктов

15. Группировка населенных пунктов для корреляционного анализа * - абсолютное число рождений использовалось как взвешивающий фактор. † - исключая унаследованные формы и не верифицированные случаимножественных ВПР

16. Анализ зависимости частот ВПР, обусловивших прирост первых трех лет после аварии, в 1299 населенных пунктах 17 наиболее загрязненных районов республики, сгруппированных исходя из плотности загрязнения почв 137Cs Частота (1:1000) Полидактилия иредукционные пороки конечностей в сумме (N=41)Множественные ВПР (N=38) Средневзвешенная плотность загрязнения 137Cs кБк/м2

17. Структура множественных ВПР Группа исследования:пробанды1987-1989 г.р.из 17 загрязненных районов(N=47)Группа сравнения:пробандыиз тех же регионов1981-1986 г.р. (N=46) Примечание: включены только пробанды осмотренные генетиком либо патологоанатомом

18. Анализ зависимости частот пороков скелета от плотности загрязнения почв 137Cs в 1299 населенных пунктах 17 наиболее загрязненных районов Республики Беларусь, сгруппированных исходя из плотности радионуклидного загрязнения (N=44) Частота (1:1000) • Включены: изолированная полидактилия, редукционные пороки конечностей, а также системные скелетные дисплазии. • Исключая унаследованные случаи.

19. Динамика помесячных частот синдрома Дауна в Республике Беларусь за период 1981-1989 гг. (n=1477) Характер радиационного загрязнения и территориальное распределениеслучаев Модельное распределения детей по дате рождения, зачатых в течение первых 10 дней после аварии: На январь 1987 г. приходится 78%случаев

20. Максимальные значения мощности экспозиционной дозы, зарегистрированные в г. Минске и г. Гомелев апреле-мае 1986 г. Над столбцами указано во сколько раз зарегистрированное значение превысило фоновый уровень ~ 0,01 мР/ч.

21. Возможныеартефакты • Ошибки классификации– возможны в отношении группы множественных ВПР, однако маловероятны в отношении полидактилии и редукционных пороков конечностей. • Эффект скрининга – в интересующий период времени специальных скринирующих программ не проводилось, однако существует вероятность эффекта повышенного внимания, влияние которого, однако, ограничено вследствие специфики анализируемой группы ВПР и достаточно высокой полноты учёта (свыше 85 %). • Стохастические колебания– маловероятны в отношении трехлетнего повышения частот пороков скелета и множественных ВПР, однако возможны в отношении изменений в помесячной динамике частот синдрома Дауна. Вероятность выявления максимального пика для каждого конкретного месяца из 108 проанализированных мала (1/108). • Влияние прочих связанных с аварией экологических и социальных факторов.

22. Сопоставление с результатами экспериментальных исследований • Примечания: • Представлены оценки средних удваивающих доз на гонады с 95% доверительным интервалом для острого радиационного облучения сперматогоний мышей. • Над значениями приведен объем проанализированного материала n (общее число потомков первого поколения облученных и контрольных животных), а также диапазон дозоблучения. • Данные Russell and Kelly 1982, Luning and Searle 1971, Favor 1989, Pretsch et al. 1994.

23. Отличия экспериментальных условий от ситуаций при радиационных инцидентах • Основная масса мутагенных эффектов ионизирующего излучения в половых клетках млекопитающих изучена в условиях острого облучения линейных животных мужского пола в диапазоне высоких доз. • Облучение населения при масштабных радиационных инцидентах, как правило, носит хронический низкодозовый характер и затрагивает широкие слои населения. • Имеются существенные различия между: • линейными животными и естественными популяциями • оогенезом и сперматогенезом • различными стадиями гаметогенеза: • стадии оогенеза, непосредственно до и после овуляции и оплодотворения • ранниепостмейотические стадии сперматогенеза

24. Радиобиологическая интерпретация полученных результатов • Аномалии скелета – распространеннаягруппа ВПР мультифакториального генеза созначительным вкладом мутационной компоненты. В экспериментах на млекопитающих показаны мутагенные эффекты, проявляющиеся как аномалии скелета. Многие состояния наследуются по доминантному типу с неполной пенетрантностью и различной экспрессивностью. • Гаметогенез человека крайне подвержен аномальному расхождения хромосом в мейозе. Около 20% яйцеклеток и 1-4% сперматозоидов несут анеуплоидный кариотип. В отличие от грызунов, где анеуплоидия приводит к гибели плода на ранних стадиях эмбрионального развития, до 0,5% новорожденных несут числовые аномалии хромосом.

25. Выводы • Существенных длительных и отдаленных тератогенных эффектов Чернобыльской катастрофы в Республике Беларусь не выявлено. • Связи роста частот ВПР, наблюдаемого с середины 80-х годов, с радиационным облучением населения вследствие аварии на Чернобыльской АЭС не прослеживается. • Полученные результаты позволяют выдвинуть рабочую гипотезу о возможной взаимосвязи повышения частоты аномалий скелета в 1987-1989 гг. и появления пика синдрома Дауна в январе 1987 г. с негативными последствиями Чернобыльской катастрофы. • Полученные результаты требуют подтверждения в аналитических исследованиях облучённых популяций. • Анализ всех ВПР в сумме мало перспективен. • Аутосомные трисомии и чётко диагностируемые врожденные аномалии скелета наряду с пороками ЦНС представляются наиболее перспективными нозологическими формами для мониторинга облучаемых популяций человека.

26. Коллектив соавторов Геннадий ИльичЛазюк Белорусский государственный медицинский университет, Минск, Республика Беларусь Ирина Всеволодовна Наумчик Государственное учреждение «Республиканский научной-практический центр «Мать и дитя», Минск, Республика Беларусь Ростислав Дмитриевич Хмель Государственное учреждение «Республиканский научной-практический центр «Мать и дитя», Минск, Республика Беларусь

27. Благодарность Елена Георгиевна Ильина Государственное учреждение «Республиканский научной-практический центр «Мать и дитя», Минск, Республика Беларусь Наталья Владимировна Румянцева Государственное учреждение «Республиканский научной-практический центр «Мать и дитя», Минск, Республика Беларусь Ирина АлексеевнаКирилова Центр репродукции человека , Чикаго, Соединенные Штаты Америки Ирина Валентиновна Новикова Государственное учреждение «Республиканский научной-практический центр «Мать и дитя», Минск, Республика Беларусь

28. Благодарность Pierre Verger Southeastern Health Regional Observatory Марсель, Франция Elisabeth Robert-Gnansia REMERA Faculté RTH Laennec Лион, Франция Margot Tirmarche Institute for Radioprotection and Nuclear Safety Париж, Франция Bertrand Gagnière Cellule Inter Régionale d'Épidémiologie Ouest Ренн, Франция

29. Благодарность Yukio Satow Hiroshima University, г.Хиросима, Япония Владимир Вячеславович Дроздович Государственное научное учреждение “Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны” Национальной Академии наук Беларуси Мария Григорьевна Герменчук Центр радиационного контроля и мониторинга природной среды Государственного комитета по Гидрометеорологии Республики Беларусь Ольга Митрофановна Жукова Центр радиационного контроля и мониторинга природной среды Государственного комитета по Гидрометеорологии Республики Беларусь

30. Благодарю за внимание!