The State of the Genome during Intrauterine Irradiation

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The widespread use of sources of ionizing radiation for diagnostic and therapeutic purposes dictates the need to study the effect of intrauterine exposure on health. The search for literature sources was carried out using the MEDLINE databases in the PubMed, CyberLeninka, elibrary.ru search engine using the key words: intrauterine exposure, gene, genome, genomic instability, cytogenetics, mutations, chromosomal aberrations, gene expression. The review uses full-text literature sources in Russian and English. The literature search ended in November 2021. The paper presents a review of the literature on the state of the genome during intrauterine irradiation. The paper presents a review of the literature on the state of the genome during intrauterine irradiation. The results of a study of persons exposed to intrauterine exposure during the atomic bombing in Japan, during medical and diagnostic procedures, as well as data obtained in experimental studies on animals indicate that the main radiation-induced effects of intrauterine exposure were early death of the embryo/fetus, congenital malformations, growth and intellectual development retardation with a threshold of at least 100 mGy. Genetic disorders have been studied both in animal experiments and in individuals exposed to intrauterine exposure as a result of the bombing of Hiroshima and Nagasaki in Japan, the accident at the Chernobyl nuclear power plant, in the offspring of parents exposed to occupational exposure, as well as in medical and man-made exposure. It was shown that changes in the genome depended on the type, dose, irradiation power and the phase of intrauterine development. Most aberrations of a stable type were represented by deletions and translocations. Unstable aberrations were also detected: paired fragments, centromeric breaks, dicentrics, rings.

Sobre autores

O. Sinelshchikova

Southern Urals Biophysics Institute

Email: clinic@subi.su
Ozyorsk, Russia

Bibliografia

  1. ICRP. Pregnancy and Medical Radiation. ICRP Publication 84 // Ann ICRP. 2000. V.30, No. 1. P. 1–43.
  2. UNSCEAR 2006 Report. Effects of Ionizing Radiation. V.2. New York: United Nations, 2009. 334 p.
  3. ICRP Publication 118. ICRP Statement on Tissue Reactions and Early and Late Effects of Radiation in Normal Tissues and Organs – Threshold Doses for Tissue Reactions in a Radiation Protection Context // Ann ICRP. 2012. V.41, No. 1–2. P. 1–332. doi: 10.1016/j.icrp.2012.02.001.
  4. Биологические эффекты пренатального облучения // Материалы Научного комитета ООН по воздействию атомной радиации. Тридцать четвертая сессия НКДАР ООН. Вена: НКДАР ООН, 1985. 161–182 с.
  5. Сивочалова О.В., Радионова Г.К. Медико-экологические аспекты проблемы охраны репродуктивного здоровья, работающих России // Мед. труда и пром. экол. 1999. № 3. С. 1–5.
  6. Wakeford R., Little M.P. Risk Coefficients for Childhood Cancer after Intrauterine Irradiation: a Review // Int. J. Radiat. Biol. 2003. V.79, No. 5. P. 293–309. doi: 10.1080/0955300031000114729.
  7. Окладникова Н.Д. Изучение хромосом в лейкоцитах культуры периферической крови подростков, подвергавшихся облучению в антенатальном периоде развития // Бюллетень радиационной медицины. 1972. № 2. С. 86–91.
  8. Окладникова Н.Д., Бурак Л.Е., Патрушева Н.В. Состояние хромосомного аппарата лимфоцитов периферической крови внуков работников, подвергавшихся профессиональному радиационному воздействию // Бюллетень радиационной медицины. 1989. № 3. С. 101–107.
  9. Бурак Л.Е., Окладникова Н.Д., Петрушкина Н.П., Мусаткова О.Б. Частота хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови внуков лиц, подвергавшихся профессиональному радиационному воздействию // Мед. радиология. 1993. Т.38, № 8. С. 19–20.
  10. Окладникова Н.Д., Бурак Л.Е., Дудченко Н.Н. Цитогенетическая характеристика соматических клеток у первого поколения облученных людей // Вопросы радиационной безопасности. 2005. № 1. С. 45–48.
  11. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных. М.: Высшая школа, 1988. 375 c.
  12. Радиационная медицина / Под ред. Ильина Л.А. М.: АТ, 2004. 992 с.
  13. Upton A.C. Historical Perspectives on Radiation Carcinogenesis // Radiation Carcinogenesis. Ed. Upton A.C., Albert R.E., Burns F.J., Shire R.E., eds. New York, NY: Elsevier, 1986. P. 1–10.
  14. Little J.B. Radiation Induced Genomic Instability // Int. J. Radiat. Biol. 1998. V.74, No. 6. P. 663–671. doi: 10.1080/095530098140925.
  15. Kozlowski R., Bouffler S.D., Haines J.W., Harrison J.D., Cox R. In Utero Haemopoietic Sensitivity to Alpha, Beta or X–Irradiation in CBA/H mice // Int. J. Radiat. Biol. 2001. V.77, No. 7. P. 805–815. doi: 10.1080/09553000110053161.
  16. Nakano M., Kodama Y., Ohtaki K., Nakashima E., Niwa O., Toyoshima M., Nakamura N. Chromosome Aberrations do not Persist in the Lymphocytes or Bone Marrow Cells of Mice Irradiated in Utero or Soon after Birth Source // Int. J. Radiation Research. 2007. V.167, No. 6. P. 693–702. doi: 10.1667/RR0718.1.
  17. Rönnbäck C. Dominant and Recessive Effects of Induced-Lethals in Female Mice by Exposure to Gamma-Irradiation During the 10th to 14th Day of Intrauterine Life // Int. J. Mutat Res. 1978. V.49, No. 1. P. 61–70. doi: 10.1016/0027-5107(78)90078-7.
  18. Derradji H., Bekaert S., De Meyer T., Jacquet P., El-Ardat K. A., Ghardi M., Arlette M., Baatout S. Ionizing Radiation-Induced Gene Modulations, Cytokine Content Changes and Telomere Shortening in Mouse Fetuses Exhibiting Forelimb Defects // Int. J. Developmental Biology. 2008. V.322, No. 2. P. 302–313. doi: 10.1016/j.ydbio.2008.07.032.
  19. Weissenborn U., Streffer C. Analysis of Structural and Numerical Chromosomal Anomalies at the First, Second, and Third Mitosis after Irradiation of One-Cell Mouse Embryos with X-Rays or Neutrons // Int. J. Radiat. Biol. 1988. V.54, No. 3. P. 381–394. doi: 10.1080/09553008814551771.
  20. Streffer C. Chromosomal Damage in Preimplantation Mouse Embryos and Its Development Through the Cell Cycle // Int. J. Mutat. Res. 1993. V.299, No. 3–4. P. 313–315. doi: 10.1016/0165-1218(93)90108-p.
  21. Wright E.G. Inherited and Inducible Chromosomal Instability: A Fragile Bridge Between Genome Integrity Mechanisms and Tumorigenesis // Int. J. Pathol. 1999. V.187, No. 1. P. 19–27. doi: 10.1002/(SICI)1096-9896(199901)187:1<19::AID-PATH233>3.0.CO;2-1.
  22. Hamasaki К., Landes R.D., Noda A., Nakamura N., Kodama Y. Irradiation at Different Fetal Stages Results in Different Translocation Frequencies in Adult Mouse Thyroid Cells // Int. J. Radiation Research. 2016. V.186, No. 4. P. 360–366. doi: 10.1667/RR14385.1.
  23. Neumeister K., Wasser S. Clinical Data for Radiation Embryology. Investigation Programme 1967, Report 1984 // Int. J. Radiat Environ Biophys. 1985. V.24, No. 3. P. 227–237. doi: 10.1007/BF01209526.
  24. Gustavson K.H., Jagell S., Blomquist H.K., Nordenson I. Microcephaly, Mental Retardation and Chromosomal Aberrations in a Girl FollowingRadiation Therapy During Late Fetal Life // Int. J. Acta Radiologica: Oncology. 1981. V.20, No. 3. P. 209–212. doi: 10.3109/02841868109130197.
  25. Kucerova M. Long-Term Cytogenetic and Clinical Control of a Child Following Intraurine Irradiation. Acta Radiol. Therap. Phys. Biol. 1970;9;4:353–361. doi: 10.3109/02841867009129111.
  26. Kucerova M. Chromosome Analysis of an Infant after Intrauterine Irradiation // Acta Radiol. 1967. V.6, No. 5. P. 410–413.
  27. Neumeister K., Wasser S. Findings in Children after Radiation Exposure in Utero from X-Ray Examination of Mothers: Results from Children Studied after One to Ten Years. In: Effects of Prenatal Irradiation with Special Emphasis on Late Effects. CEC Report 8067-EN. Brussels: Commission of the European Communities, 1984.
  28. Bloom A.D., Neriishi S., Archer P.G. Cytogenetic of the in-Utero Exposed of Hiroshima and Nagasaki // Lancet. 1968. V.2, No. 7558. P. 10–12. doi: 10.1016/s0140-6736(68)92887-0.
  29. Miller R.W. Delayed Radiation Effects in Atomic-Bomb Survivors. Major Observations by the Atomic Bomb Casualty Commission are Evaluated // Science. 1969. V.166, No. 3905. P. 569-574. doi: 10.1126/science.166.3905.569.
  30. Ohtaki K., Sposto R., Kodama Y., Nakano M., Awa A.A. Aneuploidy in Somatic Cells of in Utero Exposed A-Bomb Survivors in Hiroshima // Mutation Research. 1994. V.316, No. 1. P. 49–58. doi: 10.1016/0921-8734(94)90007-8.
  31. Михайлова Г.Ф. Сравнительный анализ нестабильных и стабильных хромосомных аберраций в группах лиц, облучившихся внутриутробно во время аварии на ЧАЭС в различные периоды пренатального развития // Радиация и риск. 2006. Т.15, № 3–4. С. 157–163.
  32. Stepanova Ye.I., Vdovenko V.Yu., Misharina Zh.A., Kolos V.I., Mischenko L.P. Genetic Effects in Children Exposed in Prenatal Period to Ionizing Radiation after the Chernobyl Nuclear Power Plant // Exp. Oncol. 2016. V.38, No. 4. P. 272–275.
  33. Сусков И.И., Кузьмина Н.С., Сускова В.С., Балева Л.С., Сипягина А.Е. Проблема индуцированной геномной нестабильности как основы повышенной заболеваемости у детей, подвергающихся низкоинтенсивному воздействию радиации в малых дозах // Радиационная биология. Радиоэкология. 2006. Т.46, № 2. С. 167–177.
  34. Кузьмина Н.С., Сусков И.И. Экспрессирование геномной нестабильности в лимфоцитах детей, проживающих в условиях длительного действия радиационного фактора // Радиационная биология. Радиоэкология. 2002. Т.42, № 6. С. 735–739.
  35. Степанова Е.И., Вдовенко В.Ю., Мишарина Ж.А. Постнатальные эффекты у детей, облученных в период внутриутробного развития, в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Радиационная биология. Радиоэкология. 2007. Т.47, № 5. С. 523–529.
  36. Балева Л.С., Сипягина А.Е., Карахан Н.М., Егорова Н.И. Медико-биологический мониторинг состояния здоровья поколений населения из регионов радионуклидного загрязнения // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2019: Материалы международной научно-практической конференции 23 – 26 сентября 2019 г. Севастополь: СевГУ, 2019. 215–221.
  37. Степанов Е.И., Мишарина Ж.А., Вдовенко В.Ю. Отдаленные цитогенетические эффекты у детей, облученных внутриутробно в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Радиационная биология. Радиоэкология. 2002. Т.46, № 6. С. 700–703.
  38. Киселева Е.В., Возилова А.В. Влияние хронического облучения на частоту нестабильных хромосомных аберраций у населения прибрежных сел реки Теча // Актуальные вопросы фундаментальной и клинической медицины: Сборник материалов конгресса молодых ученых, 24–25 мая 2018 г. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2018. 101–102.
  39. Ахмадуллина Ю.Р., Возилова А.В., Аклеев А.В. Исследование повреждений ДНК лимфоцитов периферической крови методом микроядерного теста у жителей прибрежных сел реки Течи, подвергшихся хроническому облучению внутриутробно и постнатально // Генетика. 2020. Т.56, № 4. С. 463–470.
  40. Liu Q.J., Lu X., Zhao H., Chen S., Wang M.M., Bai Y., Zhang S.L., Feng J.B., Zhang Z.H., Chen D.Q., Ma L.W., Jia T.Z., Liang L. Cytogenetic Analysis in 16-Year Follow-up Study of a Mother and Fetus Exposed in a Radiation Accident in Xinzhou, China // Mutat Res. 2013. V.755, No. 1. P. 68–72. doi: 10.1016/j.mrgentox.2013.05.015.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».