Наиболее широко изучено влияние на образование клеток с аномалиями ядра антропогенного загрязнения окружающей среды. В Центрально-Черноземном регионе были проведены исследования, выявившие статистически значимое увеличение числа клеток с микроядрами в буккальном эпителии человека (Буторина, 2000б; Микроядерный тест в … , 2003) в антропогенно загрязненных районах.

Было установлено, что в 1999 г. у обследованного контингента детей из Советского района г. Воронеж частота встречаемости клеток с микроядрами статистически достоверно превышала таковую у детей из других районов города и составила – 1,28±0,23%.

Достоверных различий между уровнями клеток с микроядрами у обследованных детей из остальных районов города не выявлено, что, по-видимому, обусловлено небольшими различиями в загрязнении указанных районов кластогенами.

В 2000 – 2001 гг. наблюдалось статистически достоверное (P<0,01) уменьшение частоты встречаемости клеток с микроядрами в буккальном эпителии детей, однако, в 2001 г. в Советском и Коминтерновском районах этот показатель был выше, чем в Ленинском районе. Причиной этого может являться загрязнение атмосферного воздуха в данных районах формальдегидом и бенз(а)пиреном.

Так как в норме большинство клеток с микроядрами, имеющих измененную антигенную структуру мембраны, элиминируется из организма посредством лимфоцитов-киллеров, то высокие показатели частоты встречаемости микроядер в клетках слизистого эпителия ротовой полости детей, проживающих в Советском и Коминтерновском районах, позволяют говорить об ослаблении у них защитных реакций организма и возможном наличии в окружающей среде неидентифицированных иммунодепрессантов. Это предположение подтверждается высокой заболеваемостью детей в названных районах инфекционными и паразитарными заболеваниями, а также высокой частотой встречаемости новообразований по сравнению с аналогичными показателями в Ленинском и Левобережном районах. Показатели заболеваемости по этим нозологическим формам в Советском районе превышают средние по РФ (Эколого-гигиенические основы мониторинга …, 2002).

В 2002 г. наблюдалась следующая картина: в Ленинском районе показатель частоты встречаемости микроядер остался на уровне 2001 г., в Коминтерновском районе средняя частота встречаемости микроядер снизилась в 3,1 раза по сравнению с аналогичным показателем в предыдущий год исследования, а в Советском – возросла в 1,8 раза и статистически достоверно превышала показатели в двух других районах (P<0,01). В то же время среднее значение частоты встречаемости микроядер в эпителиоцитах ротовой полости детей в г. Воронеж осталось на уровне 2000 – 2001 гг. На основании полученных результатов был сделан вывод о сохранении напряжённой экологической ситуации на территории Советского и Ленинского районов г. Воронежа.

Территория г. Нововоронеж Воронежской области для удобства проведения исследований была поделена на три условных района:

• Район № 1 расположен в северо-восточной части города. По данным Службы Госсанэпиднадзора суммарная техногенная загрязнённость этого района наименьшая по сравнению с двумя другими. Здесь отмечаются незначительные загрязнения почвы стронцием и хромом, а также повышенные против средних концентрации оксидов азота в атмосфере данного района.
• Район № 2 расположен в северо-западной части города. Суммарная техногенная загрязнённость характеризуется средними значениями. Основными загрязнителями почвы являются стронций, хром и литий. Загрязнение атмосферного воздуха не отличается от района № 3 по основным компонентам и их концентрациям.
• Район № 3 расположен в юго-западной части города и примыкает западной своей частью к пруду–охладителю НВАЭС. Техногенная загрязнённость данной территории максимальна по сравнению с двумя предыдущими. Среди загрязнителей почвы здесь отчетливо выделяются хром, стронций, медь, никель, ванадий, свинец, цинк; основные загрязнители атмосферы не отличаются от таковых в районе № 2 по концентрациям и качественному составу.

В результате исследования частоты встречаемости эпителиоцитов с ядерными нарушениями было показано, что уровни встречаемости микроядер в клетках слизистого эпителия ротовой полости в районах № 1 и № 3 статистически достоверно (Р<0,05) превышали данный показатель в районе № 2 и были практически равны. Полученные результаты свидетельствуют об ухудшении качества окружающей среды в районах № 1 и № 3, а также о возможном угнетении иммунитета у детей, проживающих на этих территориях.

Подтверждением сделанному заключению служат данные госсанэпидслужбы: общая заболеваемость детей в районе № 3 максимальна по сравнению с другими районами города и составляет 1000 случаев заболеваний на 1000 детей, в том числе болезнями органов дыхания – 800 – 900 случаев и инфекционными и паразитарными болезнями – 40 –50 случаев на 1000 детей.

Несмотря на то, что, по данным ГССЭН, в районе № 1 детская заболеваемость ниже, чем в районе № 3, и данная территория считается “экологически благополучной”, высокие значения частоты встречаемости клеток с микроядрами у детей, скорее всего, обусловлены загрязнением воздуха от автотранспорта и промышленных предприятий, сосредоточенных в основном в северо-восточной части города. Более того, частота встречаемости микроядер у детей в г. Нововоронеж не отличается от таковой в двух районах г. Воронеж (Коминтерновском и Советском) в 2000 г. Следовательно, загрязнённость атмосферного воздуха небольшого города Нововоронеж сопоставима с загрязнённостью районов крупного промышленного центра.

В с. Землянск наибольшая частота встречаемости микроядер наблюдалась у детей, проживающих в районе № 1, что позволяет говорить об ухудшении экологической ситуации на данной территории по сравнению с другим опытным районом. Однако невысокие показатели уровня цитогенетически аберрантных клеток буккального эпителия детей, проживающих в с. Землянск (различия с данным показателем у детей из г. Воронеж в 2001 г. достоверны, Р<0,001), свидетельствуют о сравнительно благоприятной экологической обстановке на территории указанного населённого пункта по сравнению с г. Воронеж, в частности, по загрязнению атмосферного воздуха.

Выполненное исследование можно рассматривать как результат цитогенетического мониторинга загрязнения окружающей среды районов г. Воронеж и Воронежской области с использованием микроядерного теста в буккальном эпителии человека (Калаев, 2009б).

где Y – частота встречаемости микроядер в буккальном эпителии ротовой полости детей; X – площадь поверхности одиночных ядрышек в клетках корневой меристемы проростков семян берёзы повислой, позволяющая прогнозировать уровень клеток с микроядрами в буккальном эпителии у детей в изученном районе по площади поверхности ядрышек в клетках апикальной меристемы березы повислой.

Безусловно, приведенная формула, опирающаяся на цитогенетические показатели берёзы повислой, не отражает всего многообразия процессов, происходящих в организме человека под влиянием мутагенов. Однако факт установления такой зависимости заслуживает внимания, так как показывает возможность оценки генотоксичности окружающей среды для человека по цитогенетическим показателям древесных растений.

Дальнейшая апробация полученной формулы показала хорошее совпадение прогнозируемых по площади поверхности одиночных ядрышек в клетках апикальной меристемы и реальных значений частоты встречаемости клеток с микроядрами в буккальном эпителии детей в районах с разным уровнем антропогенного загрязнения окружающей среды (Калаев, 2006, 2009б)

Установлен высокий уровень корреляции между числом буккальных эпителиоцитов человека и эритроцитов лягушки с микроядрами с уровнем загрязнения территории промышленными предприятиями Донецкой области. Частота выявления клеток с микроядрами в эпителиальных клетках полости рта у обследованных лиц, проживающих в городах Донецк, Авдеевка несколько выше, чем у лиц, проживающих в г. Славяногорск (контрольная территория), и связана с показателем опасности территории по выбросам промышленных предприятий (Экспресс-оценка опасности … , 2008). Также выявлена связь уровня клеток с микроядрами с антропогенным загрязнением в городах республики Молдова. Дисперсионный анализ позволил выявить влияние района проживания на встречаемость микроядер как у мальчиков (влияние фактора достоверно, Р<0,001), так и у девочек (влияние фактора достоверно, Р<0,01), а также при анализе данных без разделения по половому признаку (влияние фактора достоверно, Р<0,001). Максимальное число клеток с микроядрами отмечается у детей, проживающих в наиболее загрязненном районе (Центр + Чокана) – 3,11±0,24‰; наименьшее – в "чистом" (Малая Малина) – 1,05±0,20‰; промежуточное положение занимает среднезагрязненный район – Ботаника (уровень клеток с микроядрами у детей, проживающих в нем, составил 2,80±0,13‰). Различия по частоте встречаемости клеток с микроядрами в буккальном эпителии детей между районами достоверны (влияние фактора достоверно, Р<0,001) (Оценка генотоксичности окружающей … , 2008; Левински, 2008а, 2008б).

Изучены цитогенетические нарушения в клетках слизистой оболочки полости рта у детей в одной из школ г. Москвы, в сельской школе Новгородской обл. Наименьшая средняя частота встречаемости клеток с кариорексисом наблюдается у детей из экологически чистого района – школы Новгородской обл. (13,9±8,5‰), а наибольшая – у детей из московской школы (170,9±23,5‰) (выше почти в 13 раз). Не различаются изученные массивы по средним частотам встречаемости двуядерных клеток, клеток с пикнозом, микроядрами и с повреждениями типа «разбитое яйцо» (Использование цитогенетического метода … , 2006). Экологическое благополучие детей в Москве было изучено Юрченко (Микроядерный тест эпителия … , 2007), в ходе обследования 223 детей в возрасте от 5 до 7 лет, посещающих дошкольные образовательные учреждения и школу, расположенные на 5 территориях Центрального административного округа Москвы, отмечены различия во встречаемости клеток с протрузией типа «язык», кариопикнозом, кариорексисом, кариолизисом, конденсацией хроматина в зависимости от суммарного загрязнения воздуха на исследуемой территории. Беляевой с соавт. (Медико-биологические критерии … , 2002; Медико-биологические критерии … , 2003) была показана корреляция доли клеток с кариопикнозом и лизисом в клетках слизистой оболочки детей школьного возраста с загрязнением разных округов Москвы. Также данным автором (Сопряженность изменений морфофункциональных … , 2010) было показано, что район проживания вблизи целлюлозно-бумажного комбината города Котласа можно считать неблагоприятным, так как у школьников, обучающихся неподалеку, повышена частота клеток с кариолизисом и протрузиями. Волковой (2010) было проведено сравнение встречаемости аномалий ядра у студентов, постоянно проживающих в городе Уфа, и у студентов, ранее проживавших в сельской местности. Оказалось, что частота ядер с кариопикнозом, кариорексисом выше в группах студентов, происходящих из сельской местности. При этом показатели уровня вакуолизации ядра, кариолизиса, конденсации хроматина и встречаемости апоптозных тел значительно выше у городских студентов.

Sailaja (2006) также отмечает негативное влияние пестицидов на генетический аппарат человека. Pastor (Micronuclei in peripheral … , 2001; Occupational exposure to … , 2002), Lucero (Cytogenetic biomonitoring of … , 2000), в свою очередь, не выявил влияния пестицидов на генетическую систему сельскохозяйственных рабочих.

Изучен район реки Амазонки в Бразилии, в котором производят биотопливо из сахарного тростника, при этом жмых сжигают сахарного тростника во время сбора урожая. Показано, что у детей, проживающих в этом районе, частота встречаемости клеток с микроядрами значительно выше по сравнению с контрольной группой (Micronucleus frequency in… , 2012). Исследования, проведенные в Чеченской республике, представили убедительные доказательства неблагоприятного воздействия высоких уровней содержания нефтепродуктов в почве на здоровье детей, а именно – увеличение числа клеток с микроядрами, протрузиями, сдвоенными ядрами, двумя ядрами, конденсацией хроматина, вакуолизацией ядра, кариопикнозом, кариорексисом и кариолизисом в загрязненных районах (в двух селах, где в течение 15 лет проводилась первичная переработка нефти: село Долинск Грозненского района и село Мескер-Юрт Шалинского района), по сравнению с условно чистым районом, в котором подобного производства не было (село Гойты Урус-Мартановского района) (Джамбетова, 2009; Исследование ассоциации частот … , 2010).