УДК 614.2:575.17

Член-кореспондент АМН України Сердюк А.М.¹, професор Тимченко О.І. ¹,

д.мед.н. Єлагін  В.В. ², д.мед.н.  Галаган В.О. ³, к.б.н. Линчак О.В. ¹, 

к.мед.н. Поканєвич Т.М. ⁴, к.мед.н. Омельченко Е.М. ¹, к.мед.н. Брезицька Н.В. ¹, к.фіз.-мат.н. Карташова С.С. ¹, к.мед.н. Вітовська О.П. ⁵, к.мед.н. Горіна О.В. ⁴, к.б.н. Підгорна О.В. ⁴,

Бондарець І.А. ⁶, Зінченко Г.Г. ¹, Максіян О.І. ⁷

      Здоров‘я  населення України: вплив генетичних процесів

      ¹Інститут гігієни та медичної екології АМНУ, ²Київська обласна лікарня №2 , ³Українська дитяча спеціалізована лікарня “ОХМАТДИТ”, ⁴Київський обласний центр охорони здоров‘я матері і дитини, ⁵Національний медичний університет, ⁶Черкаська обласна лікарня, ⁷Чернівецький обласний медико-діагностичний центр

      .

      02064, м. Київ, вул Попудренка, 50 

      Ключові слова: здоров‘я населення, природний  добір, шлюбні міграції, мутагенез, тератогенез 

     Відомо, що здоров‘я жителів нашої країни є вкрай незадовільним.  Відомо також, що генетичні особливості  популяції суттєво впливають на здоров‘я її членів.  Вказують, що питома вага генетичних чинників у смертності дітей віком до одного року складає 20-30%, а хворобах дітей, що стали причиною їх інвалідизації, досягає 60-80%. Питома вага генетичної складової у виникненні хвороб, на які страждають люди у дорослому віці  (таких, що стали причиною їх госпіталізації), також дорівнює близько 50% [3]. Між тим, поняття та методи медичної генетики досить повільно впроваджуються в практику охорони здоров‘я нашої країни.

      В зв‘язку з вищевикладеним, уявлялося доцільним  на основі досліджень, проведених протягом останнього десятиліття в лабораторії генетичної епідеміології Інституту гігієни та медичної екології АМН України, характеризувати тип генетичної динаміки серед населення країни в умовах зміненого середовища існування людини та показати можливість  і необхідність запобігання негативного впливу перебігу генетичних процесів на здоров‘я.

      Чинники, що формують генетичний склад населення  відомі – природний добір, шлюбні міграції, дрейф генів, спонтанний і індукований мутаційний процес [13]. Існують уявлення щодо нормального і несприятливого перебігу генетичних процесів: в останньому випадку рівень спадкової гетерогенності популяцій зростає, а їх пристосованість до умов середовища знижується [1, 2].

     Відносно  впливу природного добору, можна зазначити, що прогрес в сфері фармакотерапії, ліквідація епідемій інфекційних захворювань, впровадження технологій штучного запліднення  і планування сім‘ї, зниження перинатальної  і дитячої смертності, медична  допомога особам з мультифакторіальними хворобами, наприклад з цукровим діабетом; реабілітація пацієнтів зі спадковою патологією; скринінгові програми для новонароджених суттєво знижують його тиск [11].

     Так, відомо, що скринінг новонароджених призводить до своєчасної діагностики,  лікування і підвищення фертильності пацієнтів. Нами виконаний прогноз частоти патологічного гена, що обумовлює захворювання на фенілкетонурію (ФКУ) і кількості хворих в зв‘язку з цим. Показано, що через п‘ять поколінь частота осіб з геном ФКУ в Україні збільшиться від  101 до 111, а кількість хворих від 10 до 12 (на 100 000 новонароджених), що не є фатальним. З біоетичних позицій цей скринінг необхідно поширювати на інші захворювання. Але необхідно також ясно усвідомлювати, що скринінг, який є етично і економічно доцільним, разом з тим сприяє накопиченню патологічних генів в популяціях.

     З розвитком методів медичної допомоги накопичуються гени, що обумовлюють, наприклад, патологію щитовидної залози,  захворюваність на цукровий діабет.  На жаль державна статистика не визначає кількість таких захворювань серед жителів репродуктивного віку. Існують також підстави для твердження щодо  гіподіагностики цих хвороб серед вагітних .

     Вивчали дію цукрового діабету і патології  щитовидної залози  як чинників ризику виникнення непліддя, самовільних викиднів і вроджених хвороб  новонароджених. Для розрахунків були використані бази даних, створені при виконанні Цільової комплексної програми генетичного моніторингу. (Розглядали 2840  випадків народження дітей з вродженою патологією, 3363 самовільних викидня серед зареєстрованих вагітностей, 1268 випадків неплідних шлюбів та 1966 випадків народження здорових дітей в Київському регіоні за 1999-2002 рр.). Показано підвищення ймовірності виникнення непліддя та самовільних викиднів, що є свідченням дії природного добору (табл.1). Ті порушення, що пройшли фільтри природного добору, в т.ч. і завдяки наданню медичної допомоги, реалізувалися у вроджених хворобах  новонароджених [7].

     Таким чином, зниження тиску природного добору за рахунок медичної допомоги дозволяє жити і народжувати пацієнтам, які не мали би цього шансу без розвитку методів сучасної медицини. Але при цьому створюється порівняна перевага в реалізації сегрегаційного вантажу і, як наслідок, змінюється генетичний склад популяцій та  підвищується рівень відповідної захворюваності.

     Щодо  дрейфу генів. Вважається, що коливання  концентрацій генів внаслідок дрейфу є випадковими. Разом з тим, відомо, що після кількох поколінь у невеликих  за чисельністю популяціях цей процес набуває цілеспрямованості: в кожному наступному поколінні концентрації рідкісних алелів зменшуються, а більш частих алелів підвищуються, тобто випадковий дрейф призводить до інбридінгу, підвищуючи гомозиготність популяцій, чим має шанс погіршити їх здоров‘я. Інтенсивність дрейфу та його наслідків залежать від генетично ефективної чисельності (та частка популяції, яка передає генофонд наступному поколінню). На генетично ефективну чисельність впливає співвідношення статей в репродуктивний період, мінливість індивідуальної фертильності [3]. Хоча кількість населення в Україні ще дозволяє ігнорувати вплив цього чинника на здоров‘я населення, але відомо, що чисельність населення, в т.ч. і осіб репродуктивного віку, скорочується. Урівнення кількості чоловіків і жінок відбувається у занадто  молодому віці: в країні в цілому в 30-34 роки, а на окремих територіях  серед 20-24 річних. Сумарний показник народжуваності складав у 2005 р. 1,2 і за прогнозом до 2015 року не перевищить 1,4 [10].  Тобто, із врахуванням представленого видно, що спрямованість дрейфу не на користь здоров‘я  населення.

     Разом з тим підвищується гетерогенність популяцій. У 1959 г. в містах України  проживало 46%, а в 1993 і далі вже 68% населення (дані Держкомстату). Внаслідок індустріалізації, масових переселень, загальної урбанізації посилювались шлюбні міграції і, як наслідок, підвищувався рівень гетерозиготності, що повинно було відобразитися на адаптаційних можливостях населення та його здоров‘ї.

     Підтвердження цієї тези отримане при вивченні  про шлюб в ЗАГСах районного центру Шостка Сумської області, де був побудований комбінат союзного значення (2886 випадків за 1960, 1985, 1991 и 1992 рр.). Показано різке збільшення коефіцієнтів шлюбної міграції і середньої шлюбної відстані, наслідком якого стало підвищення внутрішньопопуляційної гетерозиготності. Через покоління це підвищення проявилося у збільшенні захворюваності на інсуліннезалежний цукровий  діабет – відношення шансів (ВШ)  дорівнювало 2,43 при довірчому інтервалі (ДІ) 1,78-3,31 у порівнянні з даними по області – ВШ=1,59 при ДІ 1,50-1,70 (р=0,001) [12]. 

     Оцінювали також величину шлюбної дистанції  серед випадків непліддя, спонтанних абортів, вроджених вад розвитку і народження здорових дітей, що спостерігалися протягом 1999-2003 рр. серед населення Київської області. Вважали, що, що серед нащадків подружніх пар, шлюбна  дистанція яких перевищувала розміри стандартного адміністративно-територіального утворення, середній рівень гетерозиготності по всіх локусах повинен бути вищим, ніж у нащадків шлюбних пар, народжених на території одного району. Використані бази даних по Київській області, створені при виконанні Цільової комплексної програми генетичного моніторингу  (Розглядали 1202  випадки народження дітей з вродженою патологією, 2867 самовільних викиднів серед зареєстрованих вагітностей, 943 випадки неплідних шлюбів  і 975 випадків народження здорових дітей в Київській області за 1999-2003 рр.). Питома вага сімей, в яких члени подружньої пари були народжені в різних районах, в реєстрах патології виявилася вищою, ніж серед здорових дітей (29,53+1,44%; 26,41+0,83%;  30,72 +1,32% проти 22,67 +1,33 % відповідно). Різниця за цим показником між контрольною групою і групами з випадком народження дитини вродженою аномалією, самовільними викиднями, непліддям є статистично достовірною на 95% рівні значущості.

      Таким чином, отримані дані знаходяться в  ряду фактів, що підтверджують гіпотезу про негативну роль підвищеної внутрішньопопуляційної гетерозиготності в розвитку адаптованості  організму до умов середовища [2]. 

     Можна також зазначити, що відсутність  точних знань відносно ролі різних частин геному в життєзабезпеченні  організму та різний темп виникнення мутацій в них утруднюють екстраполяцію пошкоджень на рівень конкретної хвороби. Але цілком ясно, що актуальність проблеми, визначеної Ф. Гальтоном и  Г. Меллером як генетичний вантаж, нині підвищується. В певний момент рівновага між темпом індукованого генетично значущими чинниками навколишнього середовища мутагенезу та репарацією і елімінацією мутацій може порушитися. Цілком можливо, що це може привести до знищення людини як виду. Необхідно також приймати до уваги, що значна кількість чинників має тератогенний вплив на плід – вважають, що приблизно половина вроджених вад розвитку є наслідком такого впливу. В нових екологічних умовах може також змінюватися експресія генів.

     Довкілля  України насичене мутагенними чинниками  різного походження [6]. На сьогодні вважають, що більше 20% викидів у  атмосферне повітря  із стаціонарних джерел є мутагенами. Значна кількість мутагенних речовин присутня у викидах автотранспорту. Повітря жилих і громадських приміщень містить забруднюючі чинники, часто з мутагенними властивостями, часто у концентраціях, що значно перевищують вміст забруднювача у атмосферному повітрі. Приміщення також забруднені радоном.  Можна стверджувати, що одним з наслідків зростання інфекційної захворюваності, що спостерігається в Україні протягом останнього десятиріччя, буде збільшення рівня соматичного мутагенезу і онкологічних захворювань потому. Особливу тривогу викликає зростання частоти хронічних інфекційних захворювань, що передаються статевим шляхом. Слід підкреслити значну роль у виникнення пухлин вірусних генів. Відомі генотоксичні властивості живих вакцин масового застосування, а саме вакцини БЦЖ, полімієлітної вакцини Сейбіна, деяких грипозних вакцин, але суспільство  нехтує віддаленими наслідками на користь попередження інвалідизації або смерті, яка може наступити безпосередньо сьогодні.

     Україна відноситься до держав з високою  поширеністю паління серед населення. Вивчення його поширеності серед груп населення з репродуктивними невдачами в м. Києві і області (Київський регіон) у порівнянні з Івано-Франківською і Чернівецькою областями (Західний регіон) засвідчило, що найвищий відсоток як чоловіків, так і жінок репродуктивного віку в обох регіонах палять в групі з непліддям. Далі серед жінок обох регіонів відсоток тих, що палять, знижується в групі спонтанних викиднів відносно неплідних шлюбів і у групі вроджених вад відносно самовільних викиднів, досягаючи найнижчого значення у контролі [6].

      В той же час розраховані значення відношення шансів (табл. 2) свідчать про те, що наявність шкідливих звичок, більшу частину яких складає активне тютюнопаління, підвищує ймовірність неплідності у шлюбі, спонтанних викиднів та вроджених вад розвитку у новонароджених жінок та чоловіків, що проживають у Київській і Івано-Франківській областях та м. Києві (за винятком вроджених вад розвитку при наявності паління чоловіків в Київській області). (Розглянуто 6415 випадків народження дітей з вродженою патологією, 7061 випадок самовільних викиднів серед зареєстрованих вагітностей, 2499 випадків неплідних шлюбів і  5066 випадків народження здорової дитини в Київській, Івано-Франківській, Чернівецькій областях та м. Києві за 1999-2003 рр.).

     Цитогенетично значущим також є хронічний небезпідставний  стрес, в якому перебувають практично  всі жителі  держави,  внаслідок  гормонального дисбалансу і імунодепресії, що виникають при ньому.

     Відомо, що мутагенні чинники відіграють важливу роль в першу чергу у виникненні онкологічних хвороб. Утворення злоякісних пухлин розглядають як багатоетапний процес, в основі якого лежать мутації. Але в той же час онкологічні  хвороби є мультифакторіальними і у їх розвитку  відіграють роль як спадкові чинники, так і фактори навколишнього середовища. Хоча більшістю мутації виникають внаслідок мутагенного тиску, обумовленого антропогенними чинниками довкілля, частина їх є успадкованою.  В доповіді, присвяченій здоров‘ю вагітних, які хворіли на рак щитовидної залози внаслідок Чорнобильської аварії [9], вказано на те, що у матерів цих вагітних частіше, ніж в цілому серед населення, спостерігалися пухлини різної локалізації, що може бути ще одним свідченням мультифакторіальності розвитку онкологічних захворювань. Спадковість відіграє  певну роль  у розвитку усіх відомих форм раку людини – від значної для ретинобластоми до малої при розвитку езофагального раку. Можна тільки додати, що кількість онкологічних захворювань у світі, в т.ч. і в Україні, драматично зростає.

     Як  приклад ще одного мультифакторіального захворювання, яке розвивається внаслідок  взаємодії спадкових чинників та впливу зовнішніх факторів можна  навести глаукому  [15]. За даними літератури популяційно значущий генетичний ризик глаукоми складає 16,4%. У родичів пацієнтів, що хворіють на глаукому, ризик розвитку захворювання достовірно вищий [16].  В Європі на глаукому припадає 12% всіх випадків сліпоти. В Україні питома вага інвалідності внаслідок глаукоми в структурі дорослого населення збільшилась від 6,2% у 80-ті роки до 40,2% в теперішній час, що має суттєві економічні наслідки [8].