Abstract

A review of literature data regarding the heritable effects in offspring due to parents’ contact with mutagenic risk factors is presented. Studies on various factors of adverse effects on the hereditary apparatus, including chemical, infectious, physical and biological, are considered. The influence of smoking and parents’ age on the occurrence of de novo mutations is shown. Particular attention is paid to the review of publications on the role of the radiation factor in the genesis of hereditary disorders in offspring. Development stages of radiation genetics, the evolution of conception about radiation harm are described. The results of experimental, cytogenetic, molecular genetic, epidemiological studies analyzing the contribution of parental exposure to inherited pathology in progeny are presented. Special attention is paid to the “untargeted” effects of radiation and studies which prove the possibility of transgenerative transmission of genome instability are presented. The special contribution of studies on the cohort of atomic bomb victims offspring in Hiroshima and Nagasaki, which is considered as the main scientific platform for radiation risk assessment, is noted. There are articles about the offspring of persons who underwent therapeutic exposure, who had professional contact with ionizing radiation, who were exposed to radiation as a result of the Chernobyl accident, nuclear weapons tests at the Semipalatinsk test site, chronic radiation in the radioactively contaminated territory of the Techa river, areas with naturally increased radioactivity. As a result, it was noted that, despite numerous confirmations of radiation-induced effects in offspring obtained within experimental and molecular genetic studies, the results of epidemiological studies remain controversial. Possible reasons for these discrepancies are considered. An idea of views evolution regarding heritable effects in the international system of radiation safety is given. A new approach of the International Commission on Radiological Protection to heritable effects is described; the dynamics of tissue weighting factors for gonads in the assessment of effective radiation dose is shown. Methods for evaluating heritable effects are presented: the direct method and the doubling dose method. Attention is focused on the uncertainties that remain in the modern assessment of radiation genetic damage. The necessity of further study of radiation-induced heritable effects is shown. The perspective directions of studying the heritable effects are considered. The possibility of the analysis of heritable effects is described using the example of a cohort of the Mayak Production Association workers’ offspring – the country’s first nuclear industry enterprise.

Highlights

  • Представлен обзор литературных данных по вопросу наследуемых эффектов у потомков вследствие контакта родителей с факторами мутагенного риска

  • В качестве потенциальных причин для наследственных нарушений рассматриваются многочисленные эндогенные факторы, в той или иной мере способствующие повреждению генетических механизмов: инфекционные агенты [3, 4]; метаболиты гельминтов [5]; генотоксичность лазерного облучения [6], побочных продуктов при процессах очистки воды на основе ультрафиолетового излучения [7], влияние образа жизни [8] и др

  • Суммируя обзор публикаций о пострадиационных наследуемых эффектах, следует отметить, что в качестве причин для объяснения отличий результатов эпидемиологических исследований от экспериментальных рассматриваются: удлинение всех жизненных циклов у человека (в том числе спермато- и эмбриогенеза); малое число потомков у людей; относительно низкие уровни родительского облучения в сравнении с дозами в эксперименте; длительный интервал между отцовским облучением и зачатием ребенка; недостаток статистической мощности эпидемиологических работ; неопределенность соотношения характеристик «доза – эффект»; воздействие конкурирующих рисков; вероятностный характер и длительный латентный период при некоторых наследуемых заболеваниях у человека; отсутствие феномена спонтанных абортов у грызунов, что приводит к выявлению различных наследуемых эффектов в эксперименте

Read more

Summary

Факторы неблагоприятного воздействия на наследственный аппарат

Мутагенный фактор – фактор внутренней или внешней среды, который вызывает повышение спонтанного. Что ионизирующее излучение вызывает мутации всех типов – точковые (стабильные изменения на уровне нуклеотидов ДНК), хромосомные и геномные [2]. ДНК является основной мишенью для биологических эффектов радиации, под воздействием которой возможны однонитевые и двунитевые разрывы или другие изменения ДНК, нарушение репарации которых может привести к гибели клеток, хромосомной нестабильности, мутации и/или канцерогенезу [18, 19]. К ним относятся: гиперчувствительность, проявляющаяся в повышенной радиочувствительности клеток; адаптивный ответ, выражающийся в резистентности клеток к последующему воздействию ионизирующего облучения; гормезис, определяемый как стимулирующее действие облучения; экспрессия генов; эффект «свидетеля» (bystander effect), когда в клетках, непосредственно не подвергавшихся облучению, обнаруживаются повреждения; нестабильность генома, которая регистрируется как изменения у потомков облученных клеток (хромосомные аберрации, мутации, отсроченная гибель клеток и др.) [2, 20, 21]. Что генетические эффекты действия радиации не ограничиваются изменениями, обнаруживаемыми непосредственно после облучения, активизировало различного рода исследования пострадиационных наследуемых эффектов

Экспериментальные исследования наследуемых эффектов
Findings
Перспективные направления изучения наследуемых радиационных эффектов
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call