— Светлана Николаевна, расскажите, пожалуйста, о лаборатории комбинированных воздействий.
— Лаборатория комбинированных воздействий была создана в 1973 году, в Институте ядерной энергетики НАН Беларуси. Организатором и первым заведующим лабораторией был доктор медицинских наук А.Ф. Маленченко. Изначально это была лаборатория по разработке и использованию ядерно-физических методов анализа в биологии и медицине, которая впоследствии была преобразована в лабораторию радиоэкологии атомных электростанций.
Развитие ядерной энергетики сделало значимыми исследования свойств радиоактивного урана. Именно в нашей лаборатории, впервые были проведены исследования содержания естественного урана в организме жителей Беларуси. Также мы доказали влияние урана на развитие патологических процессов в щитовидной железе. Мы также участвовали в выполнении контракта с МАГАТЭ, посвящённого изучению содержания и действия на организм урана и плутония.
С 2003 года лаборатория радиационно-токсикологической экологии была переведена из «Объединенного института энергетических и ядерных исследований «Сосны» в Институт радиобиологии НАН Беларуси, а затем вместе с ним перемещена в г. Гомель. С 2011 года я являюсь заведующей лабораторией. На сегодняшний день в её составе 8 научных сотрудников, в том числе 2 кандидата биологических наук.
— Ваша лаборатория участвовала в исследованиях аварии на ЧАЭС с момента катастрофы?
— С первых дней аварии на ЧАЭС наши специалисты изучали её медико-биологические последствия. А.Ф. Маленченко был в числе первой радиоэкологической комиссии исследователей, которая 3-7 мая 1986 г. по результатам непосредственных измерений гамма-фона на территории Гомельской области установила высокую неравномерность выпадения радиоактивных осадков на почву. Нейтронно-активационный анализ собранных образцов почвы, растений позволил определить наличие «горячих» частиц, что оказало существенное влияние на формирование стратегии защитных мероприятий.
Юрий Бандажевский: коренное население чернобыльских районов будет вымирать
— Каковы основные направления исследований лаборатории сегодня?
— В настоящее время сохранилось основное направление исследований лаборатории, которое было сформулировано при её создании: изучение закономерностей влияния малых доз ионизирующего излучения на чувствительность организма к действию техногенных загрязнителей различной природы в индукции нестабильности генома, мутагенеза и онкопатологии.
В рамках наших научных исследований мы изучаем нарушения молекул и клеток под воздействием радиации, а также возникающие в результате этого эффекты на уровне организмов и популяций. Также мы изучаем трансгенерационные эффекты, реактивность животных и их потомства к действию токсикантов; видовую радиочувствительность и адаптацию природных популяций животных в условиях радиоактивного загрязнения среды обитания.
Значительная часть исследований посвящена разработке методов коррекции негативных последствий действия антропогенных факторов и повышения устойчивости организма, поиску и оценке биологической эффективности природных биологически активных веществ, их влиянию на повышение качества и продолжительности жизни населения пострадавших регионов Беларуси.
В последние годы особое внимание уделяется исследованиям, посвящённым поиску биологически активных препаратов, способных оказывать активирующее влияние на процесс кроветворения при лучевых поражениях. В связи с этим поиск и разработка препаратов, снижающих токсичность терапии на систему крови и стимулирующих восстановление гемопоэза является актуальной задачей.
— Какие результаты ваших исследований вы считаете наиболее важными, с научной и практической точки зрения?
— Сегодня для оценки радиационного риска используется модель оценки поглощенной дозы исходя из равномерного распределения активности в щитовидной железе. Наши исследования доказали некорректность такой модели, потому что высокая функциональная гетерогенность тиреоидной ткани и неравномерность распределения радиойода в ней приводят к тому, что реальные уровни облучения микроучастков щитовидной железы могут на порядок и более превышать дозы, заложенные в оценку радиационного риска. Также было установлено, что фактические дозы на микроучастки щитовидной железы даже при условии равного поступления радиойода в организм, а в ряде случаев и при равных мощностях экспозиционных доз над щитовидной железой, у лиц, проживающих в эндемичных по зобу регионах, могут быть значительно выше, чем у жителей неэндемичных регионов.
Поэтому выполненные расчёты по стандартным параметрам не отражают реальной зависимости доза-эффект для сложившейся ситуации, так как эффективная доза определяется не только величиной поглощенной дозы и качеством излучения, но и фактором распределения излучения в объекте.
Обоснованная А.Ф. Маленченко гипотеза о роли экологических факторов в патогенезе радиационного рака щитовидной железы в Беларуси получила экспериментальное подтверждение.
Исследованиями лаборатории установлена прямая корреляция между содержанием плутония в волосах и костной ткани людей, что может быть использовано в мониторинге этого радионуклида.
Нами был разработан метод выявления радиационно-индуцированных скрытых повреждений молекулы гемоглобина путем дополнительного стандартизированного воздействия химического фактора.
Установлено, что экологические особенности загрязненных территорий влияют на накопление радионуклидов в тканях животных разных таксономических групп, их морфофункциональные показатели, и в целом на формирование адаптационных механизмов.
Как видите, результатов много, и они имеют как научную, так и практическую ценность. С целью создания нового препарата на основе натурального сырья для профилактики и лечения заболеваний, связанных с нарушениями иммунной системы, вызванными радиоактивным и другими загрязнениями окружающей среды, нами были проведены исследования радиопротекторной активности водных экстрактов культивированных грибов.
В ходе исследований, профилактический приём водных экстрактов Hericium erinaceus, Shizophillum commune и Pleurotus pulmonarius в течение 1 месяца в дозе 250 мг/кг, снизил летальность мышей линии Аf, облученных в дозе ЛД 50/30) на 23,0; 19,9 и 19,0% соответственно, по сравнению с контрольной группой.
Установлено повышение противоопухолевой резистентности потомства мышей, экспонированных в зоне ПГРЭЗ, выраженное уменьшением интенсивности роста асцитной карциномы Эрлиха и увеличением выживаемости животных при приёме грибных экстрактов Sh. commune и H. erinaceus, что может использоваться в комплексной терапии онкозаболеваний.
Экспериментальная оценка радиозащитных и детоксикационных свойств водных экстрактов биомассы исследованных культивированных грибов свидетельствует о перспективности дальнейших исследований их радиопротекторной активности и влияния на метаболические процессы в организме при остром лучевом поражении и является научным обоснованием разработок рекомендаций по составу, дозам и способу применения грибного средства в клинических испытаниях.
— Расскажите о деятельности института радиобиологии в целом. Какими научными вопросами, помимо тех, что исследует ваша лаборатория, занимаются специалисты ИРБ?
— Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси ИРБ НАН Беларуси был создан 12 февраля 1987 года специально для решения научных проблем, связанных с ликвидацией последствий катастрофы на ЧАЭС. Организатором и бессменным руководителем института до 2009-го года был член-корреспондент (с 1989 года академик) Конопля Евгений Фёдорович.
Несмотря на тридцатилетний срок с момента аварии на ЧАЭС и постепенное снижение мощности дозы излучения, продолжение долгосрочного мониторинга в этих условиях остаётся необходимым и актуальным, так как позволяет судить о степени опасности развития негативных радиобиологических и медицинских последствий хронического облучения. При этом одним из ключевых направлений радиобиологических исследований становится исследование эффектов низкоинтенсивной радиации в сочетании с другими антропогенными факторами. Это и является главным направлением работы института радиобиологии.
Конфайнмент, или как выглядит новое укрытие ЧАЭС
За прошедшие годы были хорошо исследованы биологические последствия сочетанного действия излучения с факторами нерадиационной природы, модифицирующего эффекта излучения и комплекса экологических факторов зоны отчуждения ЧАЭС на процессы мутагенеза и канцерогенеза. Анализ цитогенетических, морфологических, функциональных, гематологических тестов у грызунов разных видов, обитающих на территориях с разным уровнем загрязненности, выявил широкую вариабельность изменений, как среди диких животных, так и лабораторных мышей и их потомства. В ходе проведения исследований установлено, что экологические факторы зоны отчуждения ЧАЭС, среди которых ведущую роль играет радиационный, даже в отдалённый поставарийный период оказывают потенцирующее влияние на реализацию генетических повреждений, индуцирование аденом лёгких, морфофункциональное состояние альвеолярных макрофагов, а также на биохимические процессы при действии на организм химических канцерогенов и в целом, снижают противоопухолевую устойчивость организма.
Институтом радиобиологии было проведено изучение влияния радиоэкологической обстановки на потомство, показавшее, что у потомства I-III поколений, полученных от родителей, содержавшихся в зоне отчуждения ЧАЭС и получающих корма, загрязненные радионуклидами, развиваются деструктивные, диспластические и компенсаторно-восстановительные процессы в тканях эндокринных желез (яичники, семенники), а также выраженная гипофункция щитовидной железы.
Значительное повышение числа транслокаций в половых клетках самцов в поколениях указывает на накопление генетического груза, что представляет опасность для последующих поколений.
Основная опасность ионизирующего излучения при комбинированном воздействии заключается в том, что излучение может как индуцировать нарушения в жизнедеятельности организма, так и усиливать уже имеющиеся.
В ИРБ проводятся радиоэкологические исследования. Для оценки радиоэкологических последствий аварии на ЧАЭС в институте проведены работы по оценке поведения радионуклидов в природной среде.
Выполнена оценка динамики содержания и форм радионуклидов цезия-137, стронция-90, трансурановых элементов (ТУЭ) в воде, воздухе и почве, определены основные факторы, оказывающие на них влияние, и сделан прогноз, показавший возрастание роли трансурановых элементов, в особенности 241Am в формировании дозовой нагрузки; впервые установлено снижение скорости миграции и заглубления радионуклидов с годами для различных типов почв; выявлены особенности перехода радионуклидов по цепи «почва – растения – животные – человек»; реконструирована начальная послеаварийная обстановка загрязнения короткоживущими радионуклидами, что позволяет более объективно подойти к оценке «доза – эффект» и к прогнозу медицинских последствий;
В результате проведённых исследований выявлен ряд препаратов, обладающих радиопротекторным или радиотерапевтическим действием. Для научно-производственных объединений республики были разработаны композиции и технологии производства пищевых продуктов с профилактическими свойствами. Создано 50 видов изделий, которые выпускались пищевой промышленностью.
— Специалисты постоянно спорят о влиянии малых доз радиации на организм животных и людей. Одни доказывают, что существует пороговый уровень, до которого радиация не приносит вреда, а иногда даже наоборот активизирует восстановительные процессы в организме. Другие говорят, что никакого порога нет, и радиация является угрозой в любых дозах. Обе точки зрения подкрепляются исследованиями, и «обывателю» очень сложно разобраться в данном вопросе, что только увеличивает количество домыслов. Что вы скажете по поводу этих подходов к проблеме воздействия радиации на организм?
— До настоящего времени нет однозначного определения, касающегося эффекта малых доз. С одной стороны, существует ряд работ, показывающих наличие неблагоприятного действия малых доз на иммунную, гемопоэтическую и др. системы, включая отдалённые стохастические эффекты. С другой стороны, отсутствие экспериментальной кривой доза-эффект при малых дозах определяет наличие четкого порога детерминированных эффектов, ниже которого, как считается, эффекта нет.
Нормирование радиационных воздействий построено на основе линейной беспороговой концепции зависимости радиационных эффектов от дозы облучения, в которой с помощью линейной экстраполяции эффектов высоких доз осуществлён переход в область низких доз. При этом гипотетически предполагается опасность любого, даже самого малого превышения естественного радиационного фона, т.е. для проявления основных стохастических последствий (раковые заболевания и наследственные генетические пороки) не существует минимальных доз, и по мере снижения дозы проявления данных последствий по-прежнему возможны, но их вероятность снижается. При этом линейная беспороговая модель не имеет ни теоретического обоснования, ни практического подтверждения.
Поэтому применение линейной беспороговой зависимости эффекта от дозы для ограничения стохастических последствий облучения подвергается критике. Полученные последние данные: адаптивный ответ, явление гормезиса, эффект «свидетеля», различная чувствительность органов и тканей могут нарушить ее линейную зависимость. В пользу наличия порога, ниже которого облучение можно считать относительно безвредным, может свидетельствовать следующее:
- адаптивный ответ, (клетки, подвергнутые облучению в малых дозах, становятся более устойчивыми к воздействию факторов в высоких дозах);
- радиационный гормезис (стимулирующее действие, проявляется в снижении эффекта облучения);
- апоптоз – удаляются повреждённые клетки из облучённых тканей;
- системы репарации (восстановления) радиационных повреждений и др.
Оценка эффекта малых доз усложняется также отсутствием адекватной дозиметрии и достаточно надежной контрольной группы.
Измерить невидимое: Как выбрать дозиметр и где его купить
Противники канцерогенной опасности малых доз радиации указывают на то, что невозможно установить, что данный случай рака вызван облучением. Можно только оценить вероятность этой причины и приписать облучению предполагаемую долю вреда от факта заболевания или смерти, пропорционально указанной вероятности.
Таким образом, существует большая разница между организмами по радиочувствительности. Имеют место обе концепции: пороговая и беспороговая, т.к. помимо радиации существует много трудноконтролируемых эндо- и экзогенных факторов. Применение теории беспорогового действия радиации существенно ограничивается и является оправданным только для вероятностных (стохастических) эффектов.
— Если рассматривать научную сторону катастрофы на ЧАЭС – что она дала исследованиям радиоактивного воздействия? Насколько сильно изменила знания и конкретные теории, существовавшие на момент катастрофы?
— В 1986 году в Республике Беларусь практически не было научных коллективов, работающих в области радиобиологии, радиоэкологии, радиационной медицины, сельскохозяйственной радиологии.
Первоочередными задачами после катастрофы были оценка радиационной обстановки и выработка срочных мер и предложений для снижения отрицательного влияния радиации на население. В их решении приняли участие учёные Национальной академии наук Беларуси, Минздрава, Госагропрома, Минвуза и других ведомств Беларуси.
Полученные в первые годы после катастрофы результаты исследований стали основой для принятия правительственных решений по отселению жителей наиболее загрязненных районов, выбору площадок для строительства новых посёлков, ужесточению норм содержания радионуклидов в продуктах питания и питьевой воде, запрету или ограничению ряда видов хозяйственной деятельности.
Как очистить радиоактивные продукты в домашних условиях
Однако было очевидно, что для устранения последствий аварии необходимо проведение не только срочных мероприятий, но и разработка долговременных научно обоснованных подходов. Поэтому правительству пришлось в срочном порядке создать специализированные научные учреждения, организовать подготовку кадров. В республике были созданы Институт радиобиологии и Институт радиоэкологических проблем Академии наук Беларуси (г. Минск),
Научно-исследовательский институт радиационной медицины Министерства здравоохранения (г. Минск), его Витебский, Гомельский и Могилевский филиалы, Белорусский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии (г. Гомель) Минсельхозпрода (в настоящее время – Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие
«Институт радиологии» МЧС Республики Беларусь). К решению возникших проблем подключились практически все научные учреждения и высшие учебные заведения, которые имели соответствующих специалистов и материально-техническое обеспечение: Институт ядерной энергетики Академии наук, Белорусский государственный университет, Белорусский научно-исследовательский институт почвоведения. Была разработана и утверждена Программа комплексных исследований по проблемам ликвидации последствий чернобыльской катастрофы. Она предусматривала проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по четырем основным направлениям:
- изучение радиоактивного загрязнения экологических систем, генетическая и физиолого-биохимическая оценка его возможных последствий;
- разработка технологии и способов ведения сельского хозяйства в условиях радионуклидного загрязнения окружающей среды;
- исследование влияния радиации на функциональные системы организма, возникновение и течение заболеваний человека, разработка методов диагностики и лечения;
- разработка технологий снижения радиоактивного загрязнения окружающей среды и отдельных объектов, методов и средств радиометрического и дозиметрического контроля.
В последующем на основе этой межреспубликанской программы была разработана Комплексная программа научных исследований по преодолению последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС в Беларуси.
Одновременно была создана и утверждена программа мониторинга и прогнозирования радиационной обстановки в республике.
За прошедшие годы учеными получен ряд важных фундаментальных и прикладных результатов, которые не только являются существенным вкладом в развитие теоретических представлений современной радиобиологии и радиоэкологии, но и служат научной основой для разработки защитных мер при преодолении последствий катастрофы на ЧАЭС. Так результаты исследований по влиянию малых доз радиации на организм и другие материалы положены в основу Концепции проживания населения на загрязнённых территориях, содержащую систему современных научно обоснованных представлений о стратегических направлениях практических действий по совершенствованию условий проживания населения и ведения.
Читайте также:
«Такія дозы тады атрымалі дзеці! А нас супакойвалі — усё нармальна»