NGHIÊN CỨU SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ DO ẢNH HƯỞNG BỨC XẠ ION HÓA LIỀU THẤP TRÊN CÁC MẪU MÁU CHIẾU XẠ THỰC NGHIỆM

Bức xạ là loại năng lượng không thể xác định được bằng giác quan nhưng tác động của chúng ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Bức xạ di chuyển tự do xuyên suốt qua vũ trụ, trái đất, cây cối, sinh vật và con người, chúng có nhiều loại nhưng dễ thấy nhất là ánh nắng mặt trời gồm có ánh sáng và nhiệt độ. Chúng ta có thể kiểm soát nhờ các dụng cụ bảo vệ như kính râm, kem chống nắng, mũ và quần áo bởi vì cuộc sống không thể tồn tại nếu thiếu ánh sáng (bức xạ). Ngược lại, nhận quá nhiều liều chiếu thì sẽ gây hại đến cơ thể, do vậy việc bảo vệ và kiểm soát liều chiếu giúp con người chung sống hòa bình với bức xạ. Có nhiều cách con người nhận một liều chiếu cao hơn bình thường ví dụ như: (1) sử dụng các dịch vụ y tế,(2) nghề nghiệp tiếp xúc với các nguồn phóng xạ, (3) đặc biệt trong hút thuốc lá, lá thuốc chứa Pb210 và Po210, trung bình nếu hút 1 baongày người hút sẽ nhận liều chiếu 8 rem, tương đương 80 mSv1 năm 33. Ngoài ra còn phải kể đến việc sống ở những tòa nhà không có thông khí tốt, khả năng hít thở thụ động khí Radon gây ra hiện tượng tăng liều chiếu trong ở phổi dẫn đến nguy cơ ung thư. Đánh giá tác động của bức xạ ion hóa năng lượng thấp lên tế bào là cần thiết bởi vì những điện tử tự do trong phóng xạ tự nhiên và nhân tạo đều có thể trở thành nguy cơ gây ra các bệnh di truyền và ung thư. Hiện nay, tại Việt nam với nền y học phát triển, các cơ sở y tế đã được trang bị máy X quang, máy CT (computer tomography), máy gia tốc xạ trị và sản xuất đồng vị phóng xạ sử dụng trong chẩn đoán và điều trị bệnh1,2. Trong nông nghiệp các trung tâm chiếu xạ thực phẩm, công nghiệp cũng sử dụng nguồn phóng xạ hở trong lò luyện thép, đóng tầu, cầu đường, dầu khí…. Phóng xạ sử dụng trong ngành y tế, công nghiệp, nông nghiệp là không thể thay thế, nhưng nó cũng đồng nghĩa tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn, tác hại tới sức khỏe của nhân viên bức xạ cũng như cộng đồng dân cư. Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã tập trung vào các biện pháp đánh giá tác hại của bức xạ ion hóa liều thấp. IAEA đã khuyến cáo sử dụng từ năm 1982 37 kỹ thuật nuôi cấy tế bào lympho và quan sát sai lệch hình thái nhiễm sắc thể (NST)58,59,60 để xác định được liều chiếu sinh học. Kỹ thuật phân tích sai hình NST được công nhận như một tiêu chuẩn vàng đối với nhân viên tiếp xúc hoặc những tai nạn bức xạ. Với bức xạ ion hóa liều thấp, mỗi lần nhận một liều chiếu gây nên 10% tổn thương không hồi phục, lần chiếu sau sẽ được tích lũy thêm 10% nữa trong cơ thể, khi tích lũy trong một thời gian dài sẽ gây nên bệnh phóng xạ mạn tính. Để đánh giá tác động của bức xạ ion hóa liều thấp chúng tôi tiến hành kỹ thuật phân tích sai hình NST bằng kính hiển vi phân tích tự động Metapher M.Search trên máu ngoại vi chiếu xạ thực nghiệm. Ngoài ra, kỹ thuật phân tích sai hình NST còn có ứng dụng trong thực tiễn giúp xác định nạn nhân có bị nhiễm xạ do tai nạn hoặc khủng bố. Vì vậy chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sai hình nhiễm sắc thể do ảnh hưởng của bức xạ ion hóa liều thấp trên các mẫu máu chiếu xạ thực nghiệm”. Mục đích của đề tài là: Khảo sát các kiểu sai hình nhiễm sắc thể (NST) bằng hệ thống kính hiển vi tự động Metapher M. Search. Thống kê, đánh giá tần suất các kiểu sai hình NST gặp phải trên các mẫu máu chiếu xạ với các liều:0,5 Gy;1 Gy; và 2 Gy.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - Nguyễn Dương NGHIÊN CỨU SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ DO ẢNH HƯỞNG BỨC XẠ ION HÓA LIỀU THẤP TRÊN CÁC MẪU MÁU CHIẾU XẠ THỰC NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, 2017ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - Nguyễn Dương NGHIÊN CỨU SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ DO ẢNH HƯỞNG BỨC XẠ ION HÓA LIỀU THẤP TRÊN CÁC MẪU MÁU CHIẾU XẠ THỰC NGHIỆM Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Quang Huy TS Đặng Trần Trung Hà Nội, 2017 Lời cám ơn Tôi xin chân thành cám ơn: - PGS-TS Nguyễn Quang Huy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn - TS Đặng Trần Trung hướng dẫn, giúp đỡ suốt q trình cơng tác hồn thiện luận văn - Tôi xin chân thành cảm ơn BS CKII Hồ Văn Cư, CN Nguyễn Xuân Nghi giúp đỡ để hồn thành luận văn - Tơi xin chân thành cám ơn Đồn 871- Tổng cục Chính trị , Viện Y học phóng xạ & U bướu quân đội, Khoa Kiểm định phóng xạ, Khoa Sinh học phóng xạ, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt khóa học luận văn Xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên cổ vũ tơi hoàn thành luận văn MỤC LỤC Trang Mục lục Danh mục chữ viết tắt Chương 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 Chương 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 2.3.1 2.4 Mở đầu Đặt vấn đề Bức xạ ion hóa Ảnh hưởng xạ ion hóa lên thể sống Tác động xạ ion hóa lên nhiễm sắc thể Tác động xạ ion hóa lên tồn thể Sai hình nhiễm sắc thể xạ ion hóa liều thấp Đặc điểm NST người Các kiểu sai hình NST người tác động xạ ion hóa Ứng dụng phương pháp phân tích sai hình NST đo liều Khái niệm xạ ion hóa liều thấp Những nghiên cứu nước quốc tế Những đóng góp luận văn ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phân nhóm nghiên cứu 13 13 17 21 21 22 29 29 30 31 31 32 32 33 33 33 33 34 35 35 35 39 38 38 Chương 3.1 Khảo sát tần suất sai hình NST nhóm metapha 3.2 3.3 Phòng thí nghiệm vô trùng 3.4 Vật tư dụng cụ nghiên cứu 43 3.5 Phương pháp nghiên cứu 46 3.6 Máy móc trang thiết bị hóa chất, nguyên liệu khác Hóa chất, mơi trường nghiên cứu Phương pháp tiến hành Xử lý số liệu 39 40 53 3.7 Kết nghiên cứu bàn luận Kết chiếu xạ, chuẩn bị xử lý mẫu máu Nuôi cấy tế bào xử lý mẫu Kết nghiên cứu sai hình NST mẫu máu ngoại vi Tần suất biến loạn NST tế bào lympho máu ngoại vi không chiếu xạ Tần suất biến loạn NST tế bào lympho máu ngoại vi chiếu xạ liều 0,5Gy Tần suất sai hình NST tế bào lympho máu ngoại vi chiếu xạ liều 1Gy Tần suất sai hình NST tế bào lympho máu ngoại vi chiếu xạ liều 2Gy Mối tương quan sai hình NST liều chiếu Kết luận Tài liệu tham khảo DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 58 61 62 ADN CT CSAs Axit deoxyribonucleic Computer Tomography Sai hình kiểu nhiễm sắc thể (chromosome-type aberrations CSAs CTAs Sai hình kiểu hình chromatit (chromatid-type aberration CTAs) DSB Double strand break (gẫy sợi đôi) fragment Nhiễm sắc thể có dạng mảnh Gy Đơn vị đo lường liều chiếu xạ (tương đương joule/kg) GTD Gốc tự IAEA International atomic energy agency(Cơ quan lượng nguyên tử Quốc tế) keV Kiloelectronvolt low-LET Dẫn truyền lượng thấp tuyến tính LNT Mơ hình tuyến tính khơng có ngưỡng(linear, no -threshold; LNT) LD50/60 Liều tử vong nửa 60 ngày High-LET Dẫn truyền lượng cao tuyến tính Metapher M.Search Hệ thống kính hiển vi tự động MeV Megaelectronvolt ( MeV=1000 keV) NCRP Hội đồng Quốc gia đo đạc bảo vệ phóng xạ-Mỹ NST Nhiễm sắc thể PCC Ngưng tụ tế bào (premature chromosome condensation) PET-CT Positron emission tomography-Computer tomography Radical Nhiễm sắc thể có liên kết dạng cánh Ring Nhiễm sắc thể dạng vòng RBE Liều có hiệu ứng sinh học tương đương α,β,γ, tia X, electron Các loại tia phóng xạ 32 P, 67Ga, 111In, 201Tl, 59Fe, 57 Co, 51Cr, 99mTc, 131I ,192Ir, Các chất đồng vị phóng xạ 60 Co, 137 Cs Nguồn chiếu xạ MỞ ĐẦU Bức xạ loại lượng xác định giác quan tác động chúng ảnh hưởng đến sức khỏe người Bức xạ di chuyển tự xuyên suốt qua vũ trụ, trái đất, cối, sinh vật người, chúng có nhiều loại dễ thấy ánh nắng mặt trời gồm có ánh sáng nhiệt độ Chúng ta kiểm sốt nhờ dụng cụ bảo vệ kính râm, kem chống nắng, mũ quần áo sống khơng thể tồn thiếu ánh sáng (bức xạ) Ngược lại, nhận nhiều liều chiếu gây hại đến thể, việc bảo vệ kiểm soát liều chiếu giúp người chung sống hòa bình với xạ Có nhiều cách người nhận liều chiếu cao bình thường ví dụ như: (1) sử dụng dịch vụ y tế,(2) nghề nghiệp tiếp xúc với nguồn phóng xạ, (3) đặc biệt hút thuốc lá, thuốc chứa Pb-210 Po-210, trung bình hút bao/ngày người hút nhận liều chiếu rem, tương đương 80 mSv/1 năm [33] Ngoài phải kể đến việc sống tòa nhà khơng có thơng khí tốt, khả hít thở thụ động khí Radon gây tượng tăng liều chiếu phổi dẫn đến nguy ung thư Đánh giá tác động xạ ion hóa lượng thấp lên tế bào cần thiết điện tử tự phóng xạ tự nhiên nhân tạo trở thành nguy gây bệnh di truyền ung thư Hiện nay, Việt nam với y học phát triển, sở y tế trang bị máy X quang, máy CT (computer tomography), máy gia tốc xạ trị sản xuất đồng vị phóng xạ sử dụng chẩn đốn điều trị bệnh[1,2] Trong nơng nghiệp trung tâm chiếu xạ thực phẩm, công nghiệp sử dụng nguồn phóng xạ hở lò luyện thép, đóng tầu, cầu đường, dầu khí… Phóng xạ sử dụng ngành y tế, công nghiệp, nông nghiệp thay thế, đồng nghĩa tiềm ẩn nguy an toàn, tác hại tới sức khỏe nhân viên xạ cộng đồng dân cư Nhiều nghiên cứu nước tập trung vào biện pháp đánh giá tác hại xạ ion hóa liều thấp IAEA khuyến cáo sử dụng tư năm 1982 [37] kỹ thuật nuôi cấy tế bào lympho quan sát sai lệch hình thái nhiễm sắc thể (NST)[58,59,60] để xác định liều chiếu sinh học Kỹ thuật phân tích sai hình NST công nhận "tiêu chuẩn vàng" nhân viên tiếp xúc tai nạn xạ Với xạ ion hóa liều thấp, lần nhận liều chiếu gây nên 10% tổn thương không hồi phục, lần chiếu sau tích lũy thêm 10% thể, tích lũy thời gian dài gây nên bệnh phóng xạ mạn tính Để đánh giá tác động xạ ion hóa liều thấp chúng tơi tiến hành kỹ thuật phân tích sai hình NST kính hiển vi phân tích tự động Metapher M.Search máu ngoại vi chiếu xạ thực nghiệm Ngồi ra, kỹ thuật phân tích sai hình NST có ứng dụng thực tiễn giúp xác định nạn nhân có bị nhiễm xạ tai nạn khủng bố Vì chúng tơi tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu sai hình nhiễm sắc thể ảnh hưởng của bức xạ ion hóa liều thấp mẫu máu chiếu xạ thực nghiệm” Mục đích đề tài là: - Khảo sát kiểu sai hình nhiễm sắc thể (NST) bằng hệ thống kính hiển vi - tự động Metapher M Search Thống kê, đánh giá tần suất kiểu sai hình NST gặp phải mẫu máu chiếu xạ với liều:0,5 Gy;1 Gy; Gy CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 1.1 Bức xạ ion hóa 1.1.1 Hiện tượng phóng xạ - Năm 1905, Albert Einstein công bố thuyết tương đối , nêu lên mối quan hệ trọng khối lượng với công thức tiếng: E = mc , nghĩa khối lượng vật chất (m) có mức lượng tương đương khối lượng nhân với bình phương tốc độ ánh sáng Như khối lượng dù nhỏ hàm chứa lượng lớn Vấn đề đặt làm giải toả lượng vơ lớn - Năm 1932 , James Chadwick phát hạt neutron - Năm 1938 , hai nhà hoá học người Đức Otto Hahn Fritz Strassman dùng neutron bắn vào nhân nguyên tử uranium chia tách nhân urani thành hai mảnh, mở triển vọng khai thác lượng to lớn tư nhân nguyên tử Sự ổn định nguyên tử Năng lượng hạt nhân bắt nguồn tư tượng phân rã, hạt nhân nguyên tử nguyên tố “không ổn định” chuyển trạng thái sang “ổn định” sinh lượng Hầu hết hạt nhân nguyên tố trạng thái “không ổn định” (chỉ có Cacbon-12 Oxy-18 mãi tồn không thay đổi) Tư nguyên tố gọi “không ổn định”, chứa nhiều lượng, nhân nguyên tử có xu hướng biến đổi để quay trạng thái “ổn định”: phát xạ phá vỡ nhân thành hai mảnh nhỏ để trở trạng thái ổn định Hiện tượng gọi tượng phân rã phóng xạ (radioactive decay) Mỗi nguyên tố tồn nhiều nguyên tử gọi đồng vị (isotope) Những đồng vị “không ổn định” phát xạ α, β, γ gọi đồng vị phóng xạ (radioisotope) Một số ngun tố ví dụ Uranium khơng có đồng vị “khơng ổn định” Khi nguyên tử đồng vị phóng xạ phân rã, giải phóng lượng khổng lồ dạng tia gamma hạt có kích thước nhỏ nguyên tử Nếu trình phân rã phát hạt alpha beta, trở thành nguyên tố Nguyên nhân sự mất ổn định : 61 gian nhất định) Số lượng mẫu lớn tỷ lệ thuận với số lượng sai hình ngược lại số mẫu phân tích nhỏ tỷ lệ sai hình thấp Hầu tính tốn phóng xạ liên quan đến phân bố Poisson, khác biệt chúng tơi cho nguyên nhân nêu Những nghiên cứu khác nước cho thấy tỷ lệ chênh lệch lớn mẫu nhỏ mẫu lớn củng cố thêm luận chứng phân bố sai hình theo Poisson 3.6 Tần suất sai hình NST tế bào lympho máu ngoại vi chiếu xạ liều 2Gy Tần suất sai hình NST-CAs mẫu máu ngoại vi chiếu xạ liều 2Gy trình bầy bảng 3.7 Bảng 3.7 Tỷ lệ sai hình NST mẫu máu chiếu xạ liều 2Gy Metapha Sai hình NST (%) NST tâm Không tâm,mảnh Vòng Radical 2.817 0,8 0,6 0,1 3,09 Số liệu nhóm nghiên cứu tăng lên so với trước đây, chúng tơi có kết 2817 cụm metapha nhuộm giêmsa theo phương pháp thường quy sau chiếu xạ máy gia tốc tuyến tính liều Gy Tần suất biến loạn NST cao hai tâm radical, cao gấp lần so với nhóm chiếu xạ 0,5Gy Tuy nhiên tỷ lệ NST vòng khơng phát thấy NST không tâm, mảnh khác biệt so sánh nhóm 0,5Gy với p>0,05 Tần suất biến loạn NST cao so sánh với nhóm chứng nhóm chiếu xạ 0,5Gy Tần suất sai hình tăng lên theo cấp số nhân tăng liều chiếu xạ lên 2Gy So sánh kết nghiên cứu với nhóm khác NV Kính (2008) [1] tương đương với liều điều trị 3,7GBq NST tâm: 2,23±0,34, radical: 2,41±0,49 Một số tác giả cho với liều điều trị dược chất phóng xạ 131 I với loại tia γ 364 keV β 606 keV tương đương với tia xạ Gy tần suất biến loạn NST chênh không đáng kể Wilkins RC Batanjac J [22] Khi quan sát động học, chúng tơi thấy tần suất biến loạn NST nói chung giảm dần theo thời gian Mức độ giao động tưng cá thể lớn, tuân theo phân bố Poisson So sánh với biến loạn gây hóa chất tỷ lệ thấp nhiều, đặc điểm dùng để phân biệt nạn nhân nghi nhiễm độc với tai nạn xạ Sự có mặt đứt gẫy đôi đứt gẫy đơn tế bào bị xử lý hóa chất cho thấy chế 62 tác động có yếu tố tương tự kiểu tác động phóng xạ [13,14] Phân tích kiểu hình NST chúng tơi phát thấy hầu hết kiểu biến loạn CAs, số lượng NST metapha nằm mức 46±1 đầu mảnh khơng tâm biến q trình phân bào, vòng khơng tâm tính tương đương với NST tâm Trên hình 3.8 quan sát thấy NST radical tâm với số lượng nhiều Hình 3.10: Biến loạn NST dạng CAs gồm:radical, tâm động Kết nghiên cứu tỷ lệ phần trăm sai hình NST nhóm đối chứng nhóm bị tác động xạ ion hóa liều 0,5-1-2Gy biểu đồ thị 3.5 63 Radical Nhom 2GY Nhom 1Gy Nhom 0.5Gy 05 CAs 15 Đồ thị 3.5: Phân bố kiểu tỷ lệ sai hình NST nhóm nghiên cứu Đồ thị cho biết thông tin kết thu nhóm nghiên cứu bao gồm: sai hình NST mẫu máu ngoại vi đối chứng khơng chiếu xạ, chiếu xạ phân liều 0,5-1và Gy Vì tỷ lệ biến loạn NST nhóm đối chứng là: 0,1 0,4 nên biểu thị gần sát gốc tọa độ Ba nhóm nghiên cứu lại 0,5, 1, Gy quan sát đồ thị Kích thước biểu số lượng biến loạn NST quan sát được, kích thước lớn biểu thị số lượng sai hình NST nhiều nhóm 2Gy, sau đến nhóm Gy, nhóm 0,5Gy Trục hoành CAs biểu mức độ biến loạn NST kiểu mảnh, tâm, NST vòng tìm thấy metapha nghiên cứu Nhóm mẫu máu đối chứng khơng chiếu xạ có mảnh khơng tâm, tỷ lệ q nhỏ nên không thấy xuất đồ thị Tỷ lệ NST tâm, vòng radical khơng có Mẫu máu ngoại vi chiếu xạ liều 0,5Gy cho thấy có thay đổi NST tâm với tỷ lệ 0,1% metapha; không tâm + mảnh 0,1% metapha; radical 0,1% metapha Mẫu máu chiếu xạ liều Gy khác biệt so với nhóm 0,5 Gy với so sánh tỷ lệ % với p>0,05 Tỷ lệ lớn nhóm chiếu xạ liều 0,5-1 Gy khơng vượt 0,5% metapha Xuất 64 đồ thị chấm nhỏ nhóm liều chiếu 0,5-1Gy cho thấy số lượng biến loạn nhỏ Số lượng CAs lớn nhóm chiếu xạ liều Gy biến loạn NST 1,5% metapha, đồ thị thấy kích thước chấm tròn lớn biểu thị số lượng biến loạn NST nhiều, lên tới 3,23% metapha Trục tung Radical biểu tỷ lệ phần trăm sai hình NST kiểu Radical tìm thấy metapha Nhóm mẫu máu đối chứng mẫu không chiếu xạ không thấy xuất đồ thị tỷ lệ NST tâm, vòng radical khơng có Mẫu máu ngoại vi chiếu xạ liều 0,5Gy cho thấy có thay đổi số lượng NST radical 0,1% metapha Mẫu máu chiếu xạ liều Gy khác biệt so với nhóm 0,5 Gy với p>0,05 Xuất đồ thị chấm nhỏ nhóm liều chiếu 0,5-1Gy cho thấy số lượng biến loạn nhỏ Tỷ lệ cao nhóm chiếu xạ liều 0,5-1 Gy không vượt 0,1% metapha Số lượng CAs lớn nhóm chiếu xạ liều 2Gy với biến loạn NST 0,15/100 metapha, đồ thị thấy kích thước chấm tròn lớn biểu thị cho số lượng biến loạn NST nhiều, tổng số lên tới 3,23% metapha Với liều tích lũy lớn khả sửa chữa hồi phục tổn thương thấp So sánh với nghiên cứu nước bệnh nghề nghiệp đối tượng nhân viên tiếp xúc với xạ ioh hóa liều thấp, kéo dài nhận thấy số đặc điểm tương đồng Theo nghiên cứu J.Batanjac [22] Bauchinger M [13] ảnh hưởng xạ ion hóa liều thấp số nhân viên y tế tiếp xúc với xạ ion hóa tỷ lệ NST tâm không tâm + mảnh gần với mẫu chứng Nhóm nghiên cứu nhân viên xạ có liều hấp thụ tương đương 0,5Gy (tuy nhiên năm giới hạn liều 200-300mGy) có tỷ lệ NST tâm 16±3,2, mảnh 88±16,32, tỷ lệ NST radical không đề cập đến Tác giả Batanjac.J [15] đưa số liệu nhóm đối chứng khơng chịu ảnh hưởng xạ với tỷ lệ NST tâm:0.033±0.25 không tâm+mảnh là: 1.12 ± 0.26 Những kết nghiên cứu nước tác giả Trần Quê [11,12] chiếu xạ in vitro liều 1Gy tần suất biến loạn kiểu NST tâm động 6,57±1,66 / 100 tế bào Khi chiếu liều 1,5 65 Gy tần suất biến loạn NST kiểu tâm động tăng lên tuyến tính với liều chiếu lên tới 14,13±3,62 / 100 tế bào Đối với liều 2Gy tần suất biến loạn NST kiểu tâm động 19,72±4,76 Có lẽ do yếu tố liều tích lũy liều xạ ion hóa mãn tính thường gây hậu lâu dài nghiêm trọng chiếu xạ cấp tính Tuy liều hấp thụ 2Gy đối tượng nghiên cứu in vivo nhân viên tiếp xúc với xạ thường có tỷ lệ biến loạn NST lớn so với mẫu máu chiếu xạ in vitro Một ngun nhân khác phải tính đến nguy tiếp xúc thụ động với yếu tố nguy hiểm mơi trường : hóa chất, thuốc lá, stress …làm sai lệch kết nghiên cứu giữ hai nhóm in vivo invitro Mặt khác tiến hành nghiên cứu người có hai phương pháp tiến cứu hồi cứu Khi tiến hành nghiên cứu hồi cứu, tất thông tin bệnh nhân tiến hành khứ, có nhiều khó khăn giới hạn, truy cập liệu không đầy đủ Nhất tiến hành nghiên cứu tác động xạ ion lên người, sử dụng phương pháp chiếu xạ in vitro có mặt mạnh việc hồi cứu 3.7 Mối tương quan sai hình NST liều chiếu Trong mối quan hệ liều – hiệu ứng có phương trình tổng qt phụ thuộc vào LET xạ, phương trình dạng bậc hai (y = αD + βD2 + C) xạ LET thấp (gamma, tia X) tuyến tính (y = kD + C) xạ LET cao (neutron, alpha hạt nặng tích điện) Trong hệ số α phụ thuộc vào số sai hình hai tâm sinh tổn thương chuỗi đôi trực tiếp, hệ số β tổn thương chuỗi đôi gián tiếp tạo sai hình hai tâm chi phối Để xây dựng đường chuẩn liều cần số lượng lớn với dải liều chiếu cách 0,5Gy với nguồn kinh phí lớn với kết thu đưa đồ thị phân bố liều xạ sai hình NST Được xử lý phần mềm thống kê STATA 10, đồ thị phần nói lên mối tương quan 66 -1 y=0,077+2,364x p=0,045 r=0,954 Dicentric 95% CI Fitted values Đồ thị 3.6: Tương quan sai hình NST tâm liều chiếu y=0,36+1,619x p=0,43 r=0,559 Liều chiếu Gy Đồ thị 3.7: Tương quan sai hình NST khơng tâm+vòng liều chiếu 67 -2 -1 y=0,64+0,44x p=0,139 r=0,975 Radical 95% CI Fitted values Đồ thị 3.8: Tương quan sai hình NST Radical liều chiếu Nhiễm sắc thể tâm gọi “tiêu chuẩn vàng” việc xác định liều hấp thụ xạ ion hóa thể hay gọi “liều kế sinh học” Nói cách khác, NST tâm tỷ lệ thuận với liều chiếu, liều chiếu cao số lượng NST tâm lớn Đồ thị số 3.6 cho biết số lượng NST tâm tăng tư 0,1 lên tới 0,8 tương ứng liều chiếu tăng tư 0-2Gy Phương trình hồi quy tuyến tính có cơng thức là: y1=0,077+2,364x Cũng tỷ lệ thuận với liều chiếu xạ, số lượng NST khơng tâm+vòng tăng tư 0,4 lên 0,7 đồ thị 3.7 Phương trình hồi quy tuyến tính có cơng thức là: y2=0,36+1,619x Đồ thị 3.8 cho biết mối tương quan tỷ lệ thuận liều chiếu xạ sai hình NST dạng Radical.Phương trình hồi quy tuyến tính có cơng thức là: y3=0,64+0,44x Những phương trình cho biết mối tương quan liều chiếu xạ sai hình nhiễm sắc thể, tư liều chiếu tính sai hình NST ngược lại tư tổn thương NST suy liều chiếu 68 Kết luận Chúng rút kết luận sau: - Nuôi cấy tế bào lympho máu ngoại vi người theo tiêu chuẩn Phòng phân tích NST thuộc Viện lượng ngun tử Đà lạt tổ chức Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) có sửa đổi nồng độ colcemid 0,17 µg/ml ngưng tụ tế bào thời điểm thu hoạch đạt kết tốt Việc đưa vào ứng dụng hệ thống trang bị, kính hiển vi tự động Metapher M.Search 4.0 dùng phân tích đạt kết tốt Cơng đoạn tự động hóa giúp giảm thời gian phân tích mẫu, số lượng mẫu phân tích lớn lên tới 200 metapha/1 giờ, máy có chế độ phân tích tự động tùy chọn - Nhóm chiếu xạ liều 0,5-1-2 Gy nằm phân loại chung CASs tác giả khác giới có tổng tỷ lệ biến loạn có khác khơng vượt q 2,5 - Bước đầu nghiên cứu xạ ion hóa liều thấp cho thấy có khác biệt NST 69 hai tâm radical so với nhóm chứng Điều cho thấy mối quan tâm tác giả ngồi nước BXIHLT Phương trình hồi quy tuyến tính biểu thị mối tương quan liều chiếu sai hình NST cho thấy mối tương quan tỷ lệ thuận chặt chẽ (giá trị r): Liều chiếu xạ sai hình NST dạng tâm y=0,077+2,364x ;p=0,045; r=0,954 Liều chiếu xạ sai hình NST dạng Radical y=0,64+0,44x ; p=0,139 ; r=0,975 Liều chiếu xạ sai hình NST dạng khơng tâm mảnh y=0,36+1,619x ;p=0,43; r=0,559 Tài liệu tham khảo tiếng Việt Nguyn Vn Kính (2008), Nghiên cứu biến đổi di truyền tế bào ở bệnh nhân ung thư tuyến giáp thể biệt hóa điều trị bằng I- 131, Luận án TS Y học, Học viện Quân y, Hà Nội Nguyễn Xuân Phách (2003) Y học hạt nhân, Nhà xuất y tế Nguyễn Hữu Nghĩa (2009) "Nghiên cứu biến đổi số tiêu sinh học người tiếp xúc nghề nghiệp với xạ ion hóa đề biện pháp khắc phục" Đề tài cấp Bộ Quốc Phòng, mã số 2007.13.035/N Trần Quế, Hồng Hưng Tiến, Trịnh Đình Đạt Cs (1999), “Nghiên cứu dịch tễ học sai hình NST tế bào lympho máu ngoại vi người chỉ thị cảnh báo an toàn phóng xạ, độc chất mơi trường”, Di truyền học ứng dụng, Hội di truyền học Việt Nam, (4), tr 45- 50 Trần Quế, Hoàng Hưng Tiến Cs (1996), “Mối liên quan liều- hiệu ứng tạo sai hình NST tâm động ở tế bào lympho người chiếu bởi hỗn hợp xạ neutron 70 nhiệt gamma”, Di truyền học ứng dụng, Hội di truyền học Việt Nam, (1), tr 52- 56 Trần Quế, Hoàng Hưng Tiến Cs (1995), “Đo liều sinh học Phân bố độ bội sai hình NST kiểu tâm động – Thước đo đánh giá độ đồng liều hỗn hợp xạ neutron nhiệt + gamma lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt”, Y học thực hành, Bộ y tế, (7 + 8), tr 66- 67 TIẾNG ANH Agresti A Categorical Data Analysis New York, NY: John Wiley & Sons Inc; 1990 p 251 Awa A.A, (1983), Chromosome damage in atomic bomb surviors DNA their offspring Hiroshima DNA Nagasaki, Radiation induced chromosome damage in man, Alan R Liss, Inc., New York, pp 433- 454 Awa A.A, (1997), How to detect stable chromosome aberration by convention Giemsa staining method, Lecture of biodosimetry at RERF, Hiroshima, Japan 10 Carmel E Mothersill,Victoria Korogodina,Colin B Seymour (2010), Radiobiology and Environmental Security, Springger, Netherland 11 Bauchinger M., Alan R., (1983), Microdosimetric Aspects of the induction of chromosome aberration, Alan R Liss, Inc., New York, pp 1- 22 12 Baugnet- Mahieu L., Lemaire M., Leonard E.D., (1994), “Chromosome aberrations after treatment with radioactive iodine for thyroid cancer, PubMedindexed for MEDLINE, 140, (3), pp 429- 531 13 Bauchinger M, Schmid E, Streng S, Dresp J Quantitative analysis of after the chromosome 60-Co damage gamma at first irradiation division Radiat of human Environ lymphocytes Biophys 1983;22:225-9 14 Bauchingger M., E Schmid, H Braselmann, N Willich, et al (1989), Timeeffect relationship of chromosome aberration in peripheral lymphocytes after radiation therapy for seminoma, Mutat Res., (211), pp 265- 272 15 Batanjac.J Enhance frequency of chromosomal aberrations in workers 71 occupationally expose to ionizing radiations Medicine and Biology Vol.7, No1, 2000 pp 46-49 16 Bonassi S, et al 1995 Are chromosome aberrations in circulating lymphocytes predictive of future cancer onset in humans? Preliminary results of an Italian cohort study.Cancer Genet Cytogenet 79:133–135 17 Bonassi S, et al 2000 Chromosomal aberrations in lymphocytes predict human cancer independently of exposure to carcinogens European Study Group on Cytogenetic Biomarkers and Health Cancer Res 60:1619–1625 18 Bonassi S, Znaor A, Norppa H, Hagmar L 2004 Chromosomal aberrations and risk of cancer in humans: an epidemiologic perspective Cytogenet Genome Res 104:376–382 19 Boffetta P, et al Chromosomal aberrations and cancer risk: results of a cohort study from Central Europe Am J Epidemiol 2007;165:36–3 [PubMed] 20 Bryant PE 1998 Mechanisms of radiation-induced chromatid breaks Mutat Res 404:107–111 21 Biggatti P, Lamerti G Cytogenetic monitoring of hospital workers exposed to low-level ionizing radiation Mutation Res 1988; 204: 343-347 22 Batanjac.J Enhanced frequency of chromosomal aberrations in workers occupationally exposed to ionizing radiations Medicine and Biology Vol.7, No 1, 2000 (Medicine and Biology Vol.7, No 1, 2000 pp 46 – 23 Crossen P.E Analysys of human lymphocyte cel cycle time in culture measured by sister chromatid differential staining, Exp Cell Res,1977;104: #453 24 Doll, R., R Wakeford 1997 Risk of childhood cancer from foetal irradiation Brit J Radiol 70:130–139 25 Evans H J In: Russel Jonees, Radiation and Health, 1987: 179-189 26 Fabry L, Leonard aberrations in G0 radiations of A, human different Wambersie A lymphocytes quality by Radiat Induction low Res of doses chromosome of ionizing 1985;103:122-34 27 Fenech.(2002)Chromosomal biomarkers of genomicin stability relevant to 72 cancer;DrugDiscoveryToday, Int J Radiat Biol 1985; 31: 377-381 28 Gebhart E, et al 1993 Cytogenetic studies in lymphocytes of patients with rectal cancer Environ Health Perspect 101(suppl 3):169–175 29 Hagmar L, et al 1998 Chromosomal aberrations in lymphocytes predict human cancer: a report from the European Study Group on Cytogenetic Biomarkers and Health (ESCH) Cancer Res 58:4117–4121 30 Hagmar L, et al 1994 Cancer risk in humans predicted by increased levels of chromosomal aberrations in lymphocytes: Nordic study group on the health risk of chromosome damage Cancer Res 54:2919–2922 31 Hagmar L, Lindholm C, et al 2004 Impact of types of lymphocyte chromosomal aberrations on human cancer risk: results from Nordic and Italian cohorts Cancer Res 64:2258–2263 32 Hagmar L, et al Cancer risk in humans predicted by increased levels of chromosome aberrations in lymphocytes: Nordic Study Group on the Health Risk of Chromosome Damage Cancer Res 1994;54:2919–2922 [PubMed] 33 Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation Copyright © National Academy of Sciences All rights reserved 2002 34 ICRP 2007: "The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection" Annals of the ICRP ICRP publication 103 37 (2–4) 2007 ISBN 978-0-7020-3048-2.Retrieved 17May 2012 35 IAEA 2000 : Calibration of radiation protection monitoring instruments Safety reports series No 36 IAEA 1986: Biological Dosimetry: Chromosomal Aberration Analysis for Dose Assessment Technical Reports Series No.260.IAEA,Vienna; 37 IAEA 2011: Cytogenetic Dosimetry: Applications in Preparedness for and Response WHO, to Radiation EPR-biodosimetry Emergencies 2011, Co-sponsored IAEA, by Vienna; IAEA and 2011 38 Jha A.N, Sharma T Enhanced frequency of chromosomal aberrations in workers 73 exposed X-rays, Mutation Res 1991; 260:343-348 39 Jorde, Carey et al (1999), Medical genetic, MosbyMissouri, USA 40 Kasuba V et al, Blood lymphocytes of Croatia hospital staff occupationally exposed to low level of radiation Arh Hig Rada Toksikol 2008;59:251-259 41 Kasuba V, et al Chromosome aberrations in hospital staff exsposed to low-level radiation; Arh Hig Rada Toksikol 2008;59:251-259 42 Lea D E (1955) Actions of Radiation on Living Cells, Cambridge University Press, Cambridge, 1955 43 Mitelman F 2000 Recurrent chromosome aberrations in cancer Mutat Res 462:247–253 44 National Research Council 2003 A Review of the Dose Reconstruction Program of the Defense Threat Reduction Agency Washington, DC:National Academies Press, http://www.nap.edu/catalog/10697.html 45 National Academy Press, Washington, DC 1998.Health Effects of Exposure to Low Levels of Ionizing Radiations time for reassessment? Phase I 46 National Academy Press, Washington, DC 1998.Health Effects of Exposure to Low Levels of Ionizing Radiations time for reassessment? Phase II 47 Obe G, Pfeiffer P, et al 2002 Chromosomal aberrations: formation, identification and distribution Mutat Res 504:17–36 48 Palitti F 1998 Mechanisms of the origin of chromosomal aberrations Mutat Res 404:133–137 49 Pfeiffer P, et al 2000 Mechanisms of DNA doublestrand repair and their potential to induce chromosomal aberrations Mutagenesis 15:289–302 50 Paolo Boffetta, et al 2006 Chromosomal Aberrations and Cancer Risk: Results of a Cohort Study from Central Europe American Journal of Epidemiology Vol 165, No 51 Purrott RJ, Dolphin GW The study of chromosome aberration yield in human lymphocytes as an indicator of radiation dose III.A review of cases investigated 1971-72, NPRB-R 10 UK National Radiology Protection Board, Harwell, 1973 74 52 Romm H, Oestreicher U, Kulka U Cytogenetic damage analysed by the dicentric assay Ann Ist Super Sanita 2009;45:251-9 53 Rossner P, et al 1998 Spontaneous level of chromosomal aberrations in peripheral blood lymphocytes of control individuals of the Czech Republic population Toxicol Lett 96–97:137–142 54 Robert E, Henkin (1996) Nuclear Medicine vol 55 Riboni, R., Casati, A., et al (1997) Cancer Genet Cytogenet 95,#130 56 Sauder et al Chromosomal instability andcytoskeletaldefectsinoral cancer cells PNAS -January 4, 2000 vol 97 , no 1, 303–308 57 Savage JR.et al 1998 A brief survey of aberration origin theories.Mutat Res 404:139–147 58 Antonina Cebulska-Wasilewska,Andreyan N Osipov,Firouz Darroudi, Rapid Diagnosis in Populations at Risk from Radiation and Chemicals 59 Smerhovsky Z, et al 2001 Risk of cancer in an occupationally exposed cohort with increased level of chromosomal aberrations.Environ Health Perspect 90 60 Smerhovsky Z, et al 2002 Increased risk of cancer in radonexposed miners with elevated frequency of chromosomalaberrations Mutat Res 514:165–176 61 Sˇrỏm RJ, Binkova B 2000 Molecular epidemiology studies on occupational and environmental exposure to mutagensand carcinogens, 1997–1999 Environ Health Perspect108(suppl 1):57–70 62 Sua´rez,S.etal.(2007) Increased frequency ofmicronucleiinperipheralblood lymphocytes of subjects infected with Helicobacter pylori.Mutat Res.,626, #167 63 Tanaka K 1998 Biologycal dosimeters using multicolor FISH and interphase FISH for specific chromosome Regional training course on biodosimetry, RERF, Hiroshima, Japan 64 UNSCEAR Ionizing Radiation: Source and Biological Effects, United Nations, New York 1982 65 United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic radiation 75 (UNSCEAR), 2000 report to the General Assembly, with scientific annex, Sources and effects of ionizing radiation, New York, Vol I ... vấn đề Bức xạ ion hóa Ảnh hưởng xạ ion hóa lên thể sống Tác động xạ ion hóa lên nhiễm sắc thể Tác động xạ ion hóa lên tồn thể Sai hình nhiễm sắc thể xạ ion hóa liều thấp Đặc điểm NST người Các kiểu... NHIÊN - - Nguyễn Dương NGHIÊN CỨU SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ DO ẢNH HƯỞNG BỨC XẠ ION HÓA LIỀU THẤP TRÊN CÁC MẪU MÁU CHIẾU XẠ THỰC NGHIỆM Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: LUẬN VĂN THẠC... thúc nghiên cứu giai đoạn dự án nghiên cứu thực nghiệm 19 tiến hành tư vấn cho phủ Mỹ Những nghiên cứu đánh giá tác hại xạ ion hóa liều thấp dựa nghiên cứu dịch tễ học, liều thấp, xạ ion hóa liều