Studiul activității mutagene - materiale polimerice Toxicologie

Studiul activității mutagene a componentelor plastice. Studiile genetice efectuate în interesul reglementării igienică a substanțelor chimice în mediu, rezolva următoarele sarcini principale: identificarea evaluarea mutagenov- chimice a pericolului lor de a naseleniya- elaborarea recomandărilor igienice privind utilizarea în siguranță a substanțelor chimice cu proprietăți mutagene.
„orientări temporare pentru evaluarea potențialul pericol al pesticidelor mutagene“ (1980) ca obiect al studiului activității mutagene a substanțelor chimice sugerează utilizarea mamiferelor (analiza citogenetică a celulelor măduvei osoase și metoda de mutații dominante letale) și o cultură de leucocite umane (metoda de analiză cromozom) .

Fig. 4. Cele mai frecvent utilizate metode pentru studierea activității mutagene a substanțelor chimice
Pentru a determina capacitatea unei substanțe de a induce gena (punctului) mutații recomandate de testare microbiană cu substanțe de activare metabolică (Fig. 4).
VS Zhurkov (1981) constata ca in studiile genetice pe experiența îndelungată de mamifere ar trebui. să fie suficiente pentru a prezice efectul mutagen cronic. Pentru valoarea prognozată efectele citogenetice ale substanțelor chimice în celule de măduvă osoasă de mamifere în expunerea cronică poate limita experimentul subacută. Autorul oferă 10-de zi cu zi pe cale orală sau prin inhalare, o sămânță. Pentru analiza activității mutagene a substanțelor chimice în experimentele asupra inducerii pieselor dominante durata experimentului mamifere de sex masculin trebuie să corespundă lungimii și etapelor spermatogeneză postmeiotic meiotice, adică. E. 5 săptămâni la șoareci și la șapte săptămâni pentru șobolani. Deoarece metode directe pentru a stabili capacitatea unui produs chimic de a provoca mutații ereditare la om, nu sunt disponibile în prezent, informații cu privire la posibilitatea de mutatii in celulele embrionare umane pot fi obținute în mai multe moduri.

1. Stabilit fapt deteriorarea ADN-ului, inclusiv variația sa, stimularea teste repararea ADN-ului pentru identificarea mutațiilor genetice, inclusiv pe microorganisme.
2. Detectarea mutațiilor punctiforme sau de gene în întregul organism, inclusiv insectele.
3. Determinarea mutațiilor cromozomiale, inclusiv teste citogenetice asupra mamiferelor, metoda alelelor dominante letale în testul de translocare mamifere și ereditare la rozătoare.

Aici este o scurtă descriere a principalelor metode pentru studierea activității genetice a substanțelor chimice.
Testul Ames (1973) „sistem de evaluare Testul activității mutagene a poluanților pe mediu Salmonella“ (metodic ukazanie- M., 1977 YG) permite evaluarea mutagenității de numărul de revertanți între tulpina special a celulelor Salmonella prin incubarea lor cu o substanță în prezența omogenatele tisulare sau a rozătoarelor persoana care îndeplinește funcția de activator. Aparent, mutația în bacteria poate fi un indicator sensibil pentru a testa deteriorarea ADN-ului, deși utilizarea acestor rezultate, în scopul de a igienic dificil din cauza diferențelor în concentrarea și distribuția substanțelor și a diferențelor în fiziologia și metabolismul.
Studii asupra insectelor. Cele mai populare Dr. melanogaster, insecte genetic bine studiat. Utilizarea Drosophila mutații poate fi estimat frecventa in diferite stadii de dezvoltare a celulelor germinale. Una dintre cele mai sensibil test este un sex legat mutatii recesive letale, deoarece X-cromozom genomului este de aproape 15. Spre deosebire de microorganisme, insecte au dezvoltat sistemul enzimatic suficient compuși care în mod evident străine metabolizat de același fel ca cea a mamiferelor.
Determinarea activității citogenetică pe celule de măduvă osoasă de șoarece. Grad ridicat de proliferarea celulelor din măduva osoasă nu poate evalua adevăratele substanțe active citogenetice în timpul expunerii pe termen lung. Prin urmare, studiul se realizează după o dată sau de cinci ori (timp de 5 zile) administrarea intragastrică a substanței la șoareci albi nonconsagvni. Studiul activității mutagene începe cu doze mari (DL50 de 12-15), care este apoi redus. Măduva osoasă este fixat la capătul ciclului mitotic (20-24 ore după expunere). Fiecare doză este verificată cel puțin 6 animale. De la fiecare șoarece a fost examinată cel puțin 100 metafaze.
Definiția activității citogenetic în cultura limfocitelor din sângele periferic uman. Pentru a evalua efectul substanțelor chimice asupra cromozomilor utilizate in mod obisnuit de scurta durata in cultura in vitro a limfocitelor umane, în care se adaugă o substanță sub formă de soluție sau suspensie într-un mediu nutritiv 199. În cazul detectării efectului mutagen al dozei (concentrație) mai mică. Aberațiile structurale care apar din cauza repararea necorespunzătoare a pauzelor cromozomiale poate duce la ștergeri, dublări și translocații. Există, de asemenea, un număr de cromozomi aberație din cauza lor non-disjuncție.
Testele dominatnyh și alte sisteme letale in vivo. Metoda se bazează pe presupunerea că ovule sau spermă mutatie apare singur, aproape imposibil de embrion și în accentul fiind loci heterozigot. Dezavantajul este că un număr mare de mutageni dă un răspuns negativ la acest punct. În plus, produsele chimice care întrerup spermatogenezei, poate da rezultate fals pozitive.
Testa loci specifice la șoareci. Metoda constă în asocierea șoareci nonconsagvni, femele sau masculi expuși la substanțe cu o linie homozigotă recesivă pentru un număr de gene cunoscute. gene recesive fenotip văzut în stare homozigotă. În cazul unei mutații în oricare dintre locii studiate ale celulelor germinale expuse la animale, se găsește la puii (Russel, 1951 Cattanach, 1971).
Potrivit majoritatea cercetătorilor, cel mai bun mod de a evalua mutagenității substanțelor chimice în experimente pe mamifere sunt analiza aberațiilor cromozomiale în celulele măduvei osoase și de contabilitate pentru alelele dominante letale în celulele germinale masculine.
Evaluarea activității mutagene a substanței chimice este determinată de trei parametri.

1. Stabilirea unei doze prag de mutagenă, conform tradițiilor școlii ruse de reglementare igienică. În același timp, determinată de selectivitatea acțiunii mutagene. La stabilirea specificațiilor utilizează un factor de siguranță (IV Sanotsky, VN Fomenko Krasovskiy 1979- GN et al., 1979- Pilinsky A. M., A. J. Pui, 1980). Nivelul metodologic al cercetării genetice moderne pot identifica în mod fiabil o doză de prag, crește frecvența mutațiilor în 2-3 ori în comparație cu controlul, care nu garantează apariția celulelor mutante la niveluri de expunere mai mici în populații suficient de mare.
2. Gravitatea acțiunii mutagene care se bazează pe o comparație cu nivelul indicelui de mutatii spontane și evaluarea riscului mutagen în ceea ce privește excesul de acest nivel (NP Bochkov, 1975). Se presupune că cea mai mare altitudine a ratei de mutație spontană a acțiunii mutagenilor chimici întreaga cantitate nu trebuie să depășească 10% și acțiunea izolată a anumitor mutageni variat estimate -0.1% -1. Această abordare necesită stabilirea dozei-răspuns, nu este întotdeauna posibil.
3. Versatilitatea acțiunii, adică. E. Exprimarea efectului mutagen asupra diferitelor obiecte (cromozomiale si gena mutatii).

Substanțe care produc efect citogenetic numai la doze mari sunt considerate ca fiind mutageni îndoielnice. În funcție de gradul de pericol al substanțelor mutagene interzic sau reglementează utilizarea acestora.

Tabelul 19. Activitatea mutagenă a circuitului de evaluare etapa factorilor chimici de mediu în timpul igienică a acestora

Astfel, în baza unor concepte moderne, evaluarea igienică a efectului mutagen al factorilor de mediu (inclusiv PM și componentele acestora) trebuie să se bazeze pe eliminarea treptată a cercetării, utilizarea de reglementare numai datele experimentelor efectuate pe mamifere, în funcție de analiza efectului mutagen al dozei. VS Zhurkov și Sokolovsky VV (1985) a propus un circuit de evaluare a activității mutagene eliminarea factorilor de mediu (Tabelul. 19).
În prima etapă analizează datele din literatură. In absenta sau rezultate contradictorii sau discutabile sunt experimente puse folosind un teste rapide, necostisitoare și informative (testul Ames, eritrocitele policromatice frecvență de analiză conținând micronucleilor în măduva osoasă în experimentele de mamifere acute - testul micronucleilor, înregistrarea aberațiilor cromozomiale în cultura in vitro a limfocitelor umane ).
Substanțele sunt detectate utilizând efectul mutagen investigat în a doua etapă, în cazul în care păstrarea produc metafazici aberații cromozomiale și analiza mutațiilor dominante letale la șoareci sau șobolani masculi. In acest experiment durata a tine cont de aberații cromozomiale în celulele maduvei osoase este de 10-15 zile pentru analiza mutațiilor dominante letale la șoarecii masculi - 5 săptămâni, șobolanii masculi - 7 săptămâni. In experimentele studiind 4-5 doze variind de la 110 LD50. Ca minim care acționează doza mutagenă (DMD), doza minimă a unei substanțe care provoacă o creștere semnificativă a mutațiilor în grupul experimental comparativ cu martorul.
Mutagen doza admisă (DDmut) montat cu. ținând cont de proporția de excesul efectului mutagen asupra nivelului spontan
(VS Zhurkov, 1981). Deoarece nivelul maxim al acțiunii spontane exces de mutagenă nu trebuie să depășească 1%, și aplicate la etapa a 2 metode și scheme de experimente permit detectarea în mod fiabil nivelul de creștere spontană de 100-200%, cel DDmut calculat prin formula:

fundal peste admisibila de 1% a fost obținută în experimentele Bochkov NP et al (1975) și 17 Comitetul de Enviromental mutageni pericole (1975). În absența unei doze determinate experimental - efect mutagen DDmut se calculează pe baza unei extrapolare lineară a DMD. Baza matematică a aplicării unui model liniar pentru calcularea dozei care provoacă ridicarea de mutații cu 1% comparativ cu martorul, este faptul că, înainte de acest nivel este selectat din modelul matematic dă diferențe mici (D. W. Gaylor, 1983).
Următoarea schemă este de asemenea utilizat pentru testarea mutagenitate: test de mutație înapoi în S. typhimurium, analiza mutațională în E. Coli, analiza citogenetică a celulelor maduvei osoase testul micronucleilor in vivo și mamifere.
V. Sokolovsky, VS Zhurkov (1982) consideră că este necesar să se dezvolte și să introducă un nou indice integral - activitatea mutagenă totală a factorilor de mediu pentru a evalua încărcătura reală în lumea modernă. Același scop este dezvoltarea clasificării genetice și sanitare a mutageni periculoase în mediul înconjurător.
Astăzi nu există o corelație directă între rezultatele testelor de laborator și rezultatele studiilor de mutageneză la om. Cu toate acestea, informațiile disponibile arată necesitatea de a le lua în considerare în elaborarea măsurilor de siguranță pentru punerea în aplicare a unor noi materiale polimerice în economie și viața de zi cu zi. Utilizați metoda este încă atât de insensibil că multe mutageni chimice nu pot fi văzute. Prin urmare, studiul componentelor activității mutagene mase plastice ar trebui să devină o parte obligatorie a evaluării lor igienice.