Пострадавший от радиационного воздействия человек – кто он?

 The review dwells upon the problematic issues, uncertainties and prospects of establishing causal relationship between diseases and radiation exposure. The review discusses the challenges, uncertainties and prospects of establishing causation between exposure to radiation and diseases. The criteria that could be used to assess the radiation-induced health damage are considered. The existing practice of recognizing certain categories of citizens of the Russian Federation as people affected by radiation exposure, which is based on the establishing causal relationship between disease, invalidity, death with radiation exposure by Interdepartmental expert councils, is analyzed. Experts of Interdepartmental expert councils in taking the decision rely on to the list of diseases that should be updated consistently based on the findings of radio-epidemiological studies. To make the decision-making process objective, advanced scientific studies focused on individualization of the radiation risk and search for the biomarkers of radiation-induced effects, both deterministic and stochastic ones, are discussed.В статье рассматриваются проблемы, неопределенности и перспективы установления причинной связи заболеваний с радиационным воздействием. Обсуждаются критерии, которые могут быть использованы для оценки ущерба здоровью, вызванного облучением. Анализируется существующая практика признания отдельных категорий граждан в Российской Федерации пострадавшими от воздействия радиации, основанная на установлении межведомственными экспертными советами причинной связи заболеваний, инвалидности и случаев смерти с радиационным воздействием. Эксперты межведомственных экспертных советов при принятии решений руководствуются перечнем заболеваний, который должен регулярно актуализироваться на основании результатов радио-эпидемиологических исследований. Для объективизации принятия решений в работе обсуждаются перспективные научные исследования, направленные на индивидуализацию радиационного риска и поиск биологических предикторов и маркеров радиационно-индуцированных эффектов как детерминированной, так и стохастической природы

Transcriptional activity of repair, apoptosis and cell cycle genes (TP53, MDM2, ATM, BAX, BCL-2, CDKN1A, OGG1, XPC, PADI4, MAPK8, NF-KB1, STAT3, GATA3) in chronically exposed persons with different intensity of apoptosis of peripheral blood lymphocytes

Transcriptional activity of genes involved in maintaining genetic homeostasis (genes for repair, cell cycle and apoptosis: TP53, MDM2, ATM, BAX, BCL-2, CDKN1A, OGG1, XPC, PADI4, MAPK8, NF-KB1, STAT3, GATA3) was studied in chronically exposed persons with an increased intensity of early and late stages of apoptosis and necrosis of peripheral blood lymphocytes. The object of this study was peripheral blood mononuclear cells obtained from 132 chronically exposed residents of the Techa riverside villages. The mean accumulated dose to red bone marrow was 426.4±48.2 mGy (1.3–2930.0 mGy), to thymus and peripheral immune organs, 58.9±7.9 mGy (0.1–489.0 mGy). The study was performed more than 60 years after the onset of exposure, the average age of exposed persons was 68±0.6 years (55–86 years). The study of apoptotic and necrotic death of peripheral blood lymphocytes was based on the presence of phosphatidylserine on the cell membrane surface, as well as on its permeability for DNA-intercalating dye. Evaluation of the relative content of mRNA genes for repair, cell cycle, and apoptosis was carried out using real-time PCR. An increased relative content of PADI4 gene mRNA was registered in the group of chronically exposed persons with the increased intensity of early apoptosis (p = 0.006). Modulation of the relative content of mRNA of the TP53 (p = 0.013) and BCL-2 (p = 0.021) genes was detected in the group of chronically exposed individuals with the increased intensity of the late stage of apoptosis. A statistically significant increase in the transcriptional activity of the TP53 gene was observed in the group of chronically exposed persons with the increased intensity of peripheral blood lymphocyte necrosis in the long-term period (p = 0.015). In the course of the study it was noted that exposed people with increased intensity of apoptosis, first of all, demonstrate changes in the transcriptional activity of apoptotic genes. These data are consistent with current views on the activation of programmed cell death

Single nucleotide polymorphism and expression of genes for immune competent cell proliferation and differentiation in radiation-exposed individuals

It is known that ionizing radiation influences the expression of the genes that play a key role in the mechanisms of maintaining the stability of cellular homeostasis. As a rule, changes in the transcriptome of an exposed cell occur within the first 24 hours following radiation exposure. And it predetermines early response in the case of genome damage. Later on modulations in gene transcription activity are also possible and could result in a carcinogenic effect. However, in order to find the role of exogenous factors (ionizing radiation), it is also necessary to take into account the contribution of endogenous factors that are able to modify gene transcription activity. This is especially important for long after the onset of radiation exposure. Single nucleotide polymorphisms located in regulatory regions of the genes may belong to this group of factors. The objective of the current study was to analyze the influence of ionizing radiation on the transcription activity of the STAT3, GATA3, NFkB1, PADI4 genes, which regulate proliferation and differentiation of immune competent human cells; and to assess the potential influence of single nucleotide polymorphisms located in regulatory regions of the genes on the amount of mRNA. The study involved people who had been chronically exposed due to releases of radioactive waste into the Techa River. It was observed that 60 years after the onset of radiation exposure changes in the transcription activity of the NFkB1 and PADI4 genes were registered in people with cumulative doses to RBM within the range 78–3510 mGy. In people who had been chronically exposed, the effect of allelic variations in rs1053023, rs4143094, rs28362491, rs874881 on the level of mRNAs of the STAT3, GATA3, PADI4, NFkB1 genes has not been established

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРТИЗЫ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ОБЛУЧЁННЫХ ГРАЖДАН В ЧЕЛЯБИНСКОМ МЭС ЗА ПЕРИОД С 1990 ПО 2015 Г.

The article presents a comparative analysis of the key performance indicators of the Chelyabinsk Regional Interdepartmental Expert Council on ascertainment of the causal relationship of diseases with radiation exposure over the periods 1990-2009 and 2010-2015. The sources of information were annual reports of the Chelyabinsk Interdepartmental Expert Council as well as its standard protocols of meetings and decisions. During the period under review, all groups of the population served underwent natural aging process; the proportion of reconsidered cases increased mainly due to the cases considered for disability and death of the exposed individuals. The causal relationship was determined more often during the period 2010–2015 than in earlier periods: 43,3% and 67,1% respectively. Positive decisions were taken most often regarding the persons with malignant neoplasms (62.9% of the total number of the positively considered decisions). The relationship of disability and death with radiation exposure during 2010–2015 was established more often, whereas the proportion of postponed cases decreased significantly.Представлен сравнительный анализ основных показателей деятельности Челябинского регионального межведомственного экспертного совета по установлению причинной связи заболеваний с радиационным воздействием в период с 1990 по 2009 г. и в период с 2010 по 2015 г. Источниками информации являлись годовые отчёты о деятельности Челябинского межведомственного экспертного совета, стандартные протоколы заседаний и решения межведомственного экспертного совета. За рассматриваемый период произошло естественное постарение всех групп обслуживаемого населения, возросла доля дел, рассматриваемых повторно, в основном за счёт дел, рассматриваемых по поводу инвалидности или смерти облучённых лиц. В период 2010–2015  гг. причинная связь устанавливалась чаще, чем в более ранние сроки: 43,3% и 67,1% соответственно. Наиболее часто положительные решения принимались в отношении лиц со злокачественными новообразованиями (62,9% от общего числа принятых положительных решений). Связь инвалидности и смерти с радиационным воздействием в 2010–2015 гг. устанавливалась чаще, тогда как доля отложенных дел значительно уменьшилась

Подходы к оценке полноты и качества регистров потомков облучённого населения

Uncertainties of radiation risk of late radiation exposure effects in humans are to a great extent determined by completeness and quality of epidemiological data. The registry of the studied cohort is of fundamental importance for the cohort studies. Particular difficulties appear in the course of development of the exposed population offspring registry as these people in contrast to their parents were not affected by radiation exposure. The formation of the cohort of the exposed population offspring has its peculiarities and requires evaluation of its completeness and quality. The objective of this research is to study the value of the sex ratio as a possible criterion to assess the completeness and quality of the registry of the Techa River Cohort offspring. The register of descendants of the irradiated population at the end of 2019 included information on 25930 persons. The formation of the register of descendants of the population irradiated on the Techa River was started in the mid-1950s. At the same time, various documents were used to confirm the fact of birth of a child in irradiated persons. In the Techa River population the proportion of offspring with exposed mother and unexposed father is 22.2%, those with exposed father and unexposed mother made up 13.9%; the proportion of in utero exposed offspring is 44.6%. In accordance to the widely accepted published data it was to be expected that the number of male 1st-generation offspring in the cohort would be lower. However, the results of the conducted research show no changes in the sex ratio among offspring relative to the population-based control. Moreover, it was stated that the sex ratio in the population of the 1st-generation offspring of the exposed residents of the Techa River settlements should not be viewed as secondary. The assumption about the influence of the pre-conceptional exposure of the parents as well as that of the in utero exposure on changes in the sex ratio was not confirmed. It is shown that the decrease in the value of the sex ratio is associated with misreporting of the male 1st -generation offspring who died in childhood and at young age. The value of the sex ratio in groups formed based on the character and dose of exposure, depended mainly on the source of information used in the course of the offspring registry development.Неопределенности оценок радиационного риска отдаленных последствий облучения человека в значительной степени определяются полнотой и качеством эпидемиологических данных. Основополагающее значение для когортных исследований имеет регистр исследуемой когорты. Особые сложности возникают при формировании регистра потомков облученных лиц, которые, в отличие от их родителей, не подвергались радиационному воздействию. Формирование когорты потомков облучённых лиц имеет свои особенности и требует оценки ее полноты и качества. Целью работы является изучение показателя соотношения полов как возможного критерия для оценки полноты и качества регистра потомков когорты реки Течи. Регистр потомков облучённого населения на конец 2019 г. включал сведения на 25 930 лиц. Формирование регистра потомков облучённого на реке Теча населения было начато в середине 1950-х гг. При этом использовались разнообразные документы, подтверждающие факт рождения ребёнка у облучённых лиц. В популяции реки Течи доля потомков, зачатых только облучённой матерью, составляет 22,2%, только облучённым отцом — 13,9%, доля потомков, подвергшихся внутриутробному облучению, составляет 44,6%. В соответствии с общепринятыми данными литературы, в когорте потомков первого поколения следовало ожидать уменьшение рождения мальчиков. Однако по результатам проведенной работы у потомков не отмечено изменения соотношения полов при сравнении с популяционным контролем. Более того, установлено, что соотношение полов в популяции потомков первого поколения облучённого на реке Тече населения нельзя рассматривать как вторичное. Не нашло подтверждения предположение о влиянии преконцептивного облучения родителей, а также внутриутробного облучения на изменение соотношения полов. Показано, что снижение показателя соотношения полов связано с недоучётом потомков первого поколения мужского пола, умерших в детском и молодом возрасте. Величина соотношения полов в группах, сформированных в зависимости от характера и дозы облучения, зависела, главным образом, от источников информации, использованных при формировании регистра потомков

Сравнительный анализ медико-дозиметрических последствий аварии 1957 г. и загрязнения реки Течи в контексте эффективности защитных мероприятий

The paper deals with the evaluation of the efficiency of the implemented protective measures in the event of accidental exposure of the Urals region population due to radioactive contamination of the Techa River and the 1957 accident. Both of the accidents occurred in one and the same region within approximately the same time frame, and were caused by discharges of Mayak Production Association radioactive waste into the Techa River (1949–1956) and into the atmosphere (1957). Counter-measures that had been undertaken to provide radiation safety of the population differed both in nature and in timeline. Their efficiency was insufficient in the Techa River basin as they were delayed in time and were not implemented to a full extent. But countermeasures in the East Urals Radioactive Trace were much more effective according to medical and dosimetric criteria. As a result, residents of the Techa riverside settlements received much higher organ doses, including doses to red bone marrow, and health effects of accidental exposure were registered in them both soon after and long after the radiation exposure.Статья посвящена оценке эффективности проведенных защитных мероприятий при аварийном облучении населения Уральского региона, вызванном радиоактивным загрязнением реки Течи и аварией 1957 г. Обе аварийные ситуации имели место в одном и том же регионе в близкие временные сроки и были обусловлены сбросами в реку Течу (1949–1956 гг.) и выбросом в атмосферу (1957 г.) радиоактивных отходов производственного объединения «Маяк». Предпринятые после аварий контрмеры для обеспечения радиационной безопасности населения существенно различались как по характеру мероприятий, так и по срокам их реализации. Если в бассейне реки Течи эффективность их оказалась незначительной, вследствие запоздалого и неполного характера реализации, то на Восточно-Уральском радиоактивном следе эффективность контрмер по медико-дозиметрическим критериям была существенно выше. Как следствие, жители прибрежных сел реки Течи получили значительно большие органные дозы, в том числе на красный костный мозг, а медицинские последствия аварийного облучения у них регистрировались как в ранние, так и в отдаленные сроки после облучения

Оценка доз облучения лимфоцитов при пероральном поступлении радионуклидов различной тропности

Assessment of the lymphocyte doses is relevant for solving a number of radiobiological problems, including the risk assessment of hemoblastosis (leukemia, multiple myeloma, lymphoma etc.), as well as the use of circulating lymphocytes as “natural biodosimeters”. The latter is because the frequency of chromosomal aberrations occurring in lymphocytes following radiation exposure is proportional to the accumulated dose. Assessment of doses to the circulating lymphocytes requires due account of: first, the dose accumulated by the lymphocyte progenitors in the red bone marrow; and second, the dose accumulated during lymphocyte circulation through lymphoid organs. The models presented by International Commission on Radiological Protection (ICRP-67, ICRP-100) allow calculating the dose for specific lymphoid organs based on known level of radionuclide intakes. A recently developed model of circulating T-lymphocyte irradiation takes into account all sources of exposure and age-related dynamics of T-lymphocytes: (1) exposure of lymphocyte progenitors in red bone marrow: (2) exposure of T-lymphocytes in the lymphoid organs, taking into account the proportion of resident lymphocytes and the residence time of circulating lymphocytes in the specific lymphoid organs. The objective of the study is to assess the dose coefficients allowing for the transition from the ingestion of 141,144Ce, 95Zr, 103,106Ru, 95Nb to the doses accumulated in circulating T-lymphocytes. For calculations, we used the dose coefficients from ICRP publications for specific lymphoid organs, as well as published data on the residence time of circulating lymphocytes in lymphoid organs and tissues. As a result, it was shown that the doses in circulating T-lymphocytes are higher than those in the red bone marrow, but lower than the doses to the colon wall. The dose coefficients were age dependent; the maximum values were typical for newborns. The obtained dose coefficients for 141,144Ce, 95Zr, 95Nb and 103,106Ru can be used to estimate the tissue and organ doses based on data on the frequency of chromosomal aberrations in peripheral blood lymphocytes.Оценка доз на лимфоциты актуальна в свете решения ряда радиобиологических проблем, включая оценку риска различных гемобластозов (лейкоз, множественная миелома, лимфома и др.), а также использования циркулирующих Т-лимфоцитов в качестве «естественных биодозиметров». Последнее связано с тем, что частота хромосомных аберраций, возникающих в лимфоцитах после лучевого воздействия, пропорциональна накопленной дозе. Оценка доз на циркулирующие лимфоциты требует учета двух факторов: во-первых, дозы, полученной предшественниками (прогениторами) лимфоцитов в красном костном мозге; а во-вторых, дозы, полученной лимфоцитами в лимфоидных органах при циркуляции. Модели, представленные в публикациях Международной комиссии по радиологической защите (ICRP-67, ICRP-100), дают возможность рассчитать дозу для конкретного лимфоидного органа при известном уровне поступления радионуклида. Недавно созданная модель облучения циркулирующих Т-лимфоцитов учитывает все слагаемые дозы и возрастные особенности динамики Т-лимфоцитов: 1) облучение предшественников Т-лимфоцитов в красном костном мозге; 2) облучение Т-лимфоцитов в каждом лимфоидном органе с учетом доли резидентных лимфоцитов, а также времени пребывания там лимфоцитов. Целью данного исследования является оценка дозовых коэффициентов, позволяющих перейти от перорального поступления I4I,I44Ce, 95Zr, 103,106Ru, 95Nb к накопленной дозе на циркулирующие Т-лимфоциты. Для расчетов использовались дозовые коэффициенты из публикаций Международной комиссии по радиологической защите для конкретных лимфоидных органов, а также опубликованные оценки времени, которое циркулирующие лимфоциты проводят в этих лимфоидных органах и тканях. В результате было показано, что дозы на циркулирующие Т-лимфоциты выше, чем дозы на красный костный мозг от этих радионуклидов, но ниже, чем дозы на стенку толстой кишки. Рассчитанные дозовые коэффициенты зависели от возраста; максимальные значения были характерны для новорожденных. Данные коэффициенты для 141,144Ce, 95Zr, 95Nb и I03,I06Ru могут быть использованы для оценки доз на органы и ткани на основе данных о частоте хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови

Восточно-Уральский радиоактивный след: смертность от злокачественных опухолей за 57-летний период (1957–2014 гг.)

The objective of the current study was to assess the cancer mortality risk in the cohort of the exposed population on the territory of the East Urals Radioactive Trace over a 57-year follow-up period from 1957 to 2014 using individual doses. Materials and methods: At the end of September 1957 as a result of an accident in the cooling system of storage tanks with liquid radioactive waste, an explosion occurred on the territory of the Mayak PA which led to the formation of the East Urals Radioactive Trace. The population living in the contaminated settlements of the Chelyabinsk and Sverdlovsk regions has been affected by prolonged external and internal exposure. The cohort of individuals exposed in the territory of the East Urals Radioactive Trace numbers 21,384 people, of whom 2,055 persons had lived in Techa riverside settlements before the 1957 accident and received additional radiation exposure. The mean stomach dose for members of the East Urals Radioactive Trace cohort was 36 mGy, the maximum dose was 1130 mGy. The updated TRDS-2016 dosimetry system was used to assess individualized doses. Over the 57-year follow-up period of the cohort (1957-2014), 1294 deaths from cancer were registered in the catchment area. The number of person-years at risk was 511278. The analysis of the cancer mortality risk was carried out with the EPICURE statistical package using the Poisson regression method. Confidence intervals were calculated using the maximum likelihood method. Results: In the course of the cancer mortality analysis in the East Urals Radioactive Trace cohort over a 57-year period, a statistically significant excess relative risk of mortality per 100 mGy equal to 0.05 (95% CI: 0.002; 0.11, p = 0.04) was obtained in the entire East Urals Radioactive Trace cohort. If individuals who received additional exposure on the Techa River were excluded from the analysis, the value of the risk loses its statistical significance.Целью данного исследования была оценка радиогенного риска смерти от злокачественных опухолей в когорте населения, облученного на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа за 57-летний период наблюдения (с 1957 по 2014 г.) с использованием индивидуализированных доз. Материалы и методы: в конце сентября 1957 г. на территории производственного объндинения «Маяк» в результате аварии в системе охлаждения емкостей с жидкими радиоактивными отходами произошел взрыв, приведший к образованию Восточно-Уральского радиоактивного следа. Население, проживавшее в загрязненных населенных пунктах Челябинской и Свердловской областей, подверглось длительному внешнему и внутреннему облучению. Когорта облученных лиц насчитывает 21 384 человека, 2055 из которых до аварии 1957 г. проживали в населенных пунктах на реке Тече и получили дополнительное облучение. Средняя доза на желудок для членов когорты Восточно-Уральского радиоактивного следа составила 36 мГр, максимальная – 1130 мГр. Для оценки индивидуализированных доз использована обновленная дозиметрическая система TRDS-2016. За 57-летний период наблюдения за когортой (1957–2014 гг.) на территории наблюдения зарегистрировано 1294 случая смерти от злокачественных опухолей. Число человеко-лет под риском составило 511 278. Анализ риска смертности от злокачественных опухолей проведен с использованием программ статистического пакета EPICURE методом Пуассоновской регрессии. Доверительные интервалы рассчитаны с использованием метода максимального правдоподобия. Результаты: при анализе смертности от злокачественных опухолей в когорте Восточно-Уральского радиоактивного следа за 57-летний период получен статистический значимый избыточный относительный риск смерти на 100 мГр, равный 0,05 (95% ДИ: 0,002;0,11, p=0,04) во всей когорте. При исключении из анализа лиц, получивших дополнительное облучение на реке Тече, величина риска теряет статистическую значимость