Преконцептивное облучение матерей: Обзор эпидемиологических исследований

Представлен обзор эпидемиологических исследований эффектов преконцептивного (до зачатия) радиационного воздействия на материнский организм. Освещены анатомо-физиологические особенности, влияющие на радиочувствительность и радиорезистентность женской репродуктивной системы. Отмечены биологические предпосылки, объясняющие различия в эффектах радиационного воздействия на человека и животных. На примере различных когорт описаны результаты опубликованных в открытой печати эпидемиологических оценок последствий преконцептивного облучения матерей для здоровья потомков. Проведен анализ исследований в когорте потомков жертв атомной бомбардировки в Японии; среди пострадавших от аварийных радиационных инцидентов и испытаний ядерного оружия; среди населения местностей с высоким уровнем естественного радиационного фона. Представлены результаты исследований среди потомков пациенток, подвергшихся терапевтическому и диагностическому облучению, и потомков матерей, контактирующих с источниками ионизирующих излучений на рабочем месте. Уделено внимание особенностям нормирования профессионального облучения в отношении женского персонала согласно международным и национальным подходам. В целом, показано, что, несмотря на обширный пласт эпидемиологических работ, на данный момент нет четкого представления об эффектах преконцептивного облучения матерей среди потомков. Итоги оценок последствий облучения матерей в преконцептивный период довольно противоречивы и, как правило, сопровождаются целым рядом неопределенностей. При проведении эпидемиологических исследований такого рода отмечаются следующие сложности: недостаточно подтвержденные медицинские исходы; использование первичных данных, основанных на анкетировании наблюдаемых; отсутствие детальной информации об индивидуальных параметрах облучения; малая статистическая мощность исследований и недостаточно длительный период наблюдения за исследуемой когортой. В этой связи показана необходимость дальнейшего анализа последствий облучения женского организма с детализацией коэффициентов риска неблагоприятных репродуктивных исходов. Отмечены перспективные направления эпидемиологического анализа эффектов преконцептивного облучения матерей. Описана возможность оценки эффектов пролонгированного преконцептивного радиационного воздействия на примере когорты работниц производственного объединения «Маяк», являющегося передовым в истории атомной отрасли в стране.

1. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 103 // Annals of the ICRP. 2007. Vol. 37, No 2-4. P. 1-332. DOI: 10.1016/j.icrp.2007.10.003

2. Штаут М.И. Аспекты морфогенетических преобразований хроматина на прелептотенных стадиях сперматогенеза у человека // Андрология и генитальная хирургия. 2016. Т. 17, № 2. С. 104–111.

3. DeFelici M., Klinger F.G., Farini D. et al. Establishment of oocyte population in the fetal ovary: primordial germ cell proliferation and oocyte programmed cell death // Reproductive Biomedicine Online. 2005. Vol. 10, No 2. P. 182–191. DOI: 10.1016/s1472-6483(10)60939-x.

4. Марченко Л.А., Машаева Р.И., Чернуха Г.Е. Современные воззрения на ранние этапы фолликулогенеза и механизмы формирования преждевременной недостаточности яичников // Гинекология. 2020. Т. 22, № 5. С. 57–60.

5. Russell L.B., Russell W.L. Frequency and nature of specificlocus mutations induced in female mice by radiations and chemicals: a review // Mutation Research. 1992. Vol. 296 (1- 2). P. 107–127. DOI: 10.1016/0165-1110(92)90035-8.

6. Griffiths M.J., Winship A.L., Hutt K.J. Do cancer therapies damage the uterus and compromise fertility? // Human Reproduction Update. 2020. Vol. 26, No 2. P. 161–173. DOI: 10.1093/humupd/dmz041.

7. Мазунин И.О., Володько Н.В., Стариковская Е.Б., Сукерник Р.И. Митохондриальный геном и митохондриальные заболевания человека // Молекулярная биология. 2010. Т. 44, № 5. С. 755–772.

8. Leung C.T., Yang Y., Yu K.N. et al. Low-Dose Radiation Can Cause Epigenetic Alterations Associated with Impairments in Both Male and Female Reproductive Cells // Frontiers in genetics. 2021. Vol. 12. P. 710143. DOI: 10.3389/fgene.2021.710143.

9. Neel J.V., Schull W.J. The Children of Atomic Bomb Survivors: A Genetic Study. Washington, D.C.: National Academy Press, 1991. 518 p.

10. Tatsukawa Y., Cologne J.B., Hsu W.L. et al. Radiation risk of individual multifactorial diseases in offspring of the atomicbomb survivors: a clinical health study // Journal of Radiological Protection. 2013. Vol. 33, No 2. P. 281–293.

11. Izumi S., Suyama A., Koyama K. Radiation-related mortality among offspring of atomic bomb survivors: a half-century of follow-up // International Journal of Cancer. 2003 Vol. 107, No 2. P. 292–297. DOI: 10.1002/ijc.11400.

12. Grant E.J., Furukawa K., Sakata R. et al. Risk of death among children of atomic bomb survivors after 62 years of follow-up: a cohort study // The Lancet. Oncology. 2015. Vol. 16, No 13. P. 1316–1323. DOI: 10.1016/S1470-2045(15)00209-0.

13. Ozasa K., Grant E.J., Kodama K. Japanese Legacy Cohorts: The Life Span Study Atomic Bomb Survivor Cohort and Survivors' Offspring // Journal of epidemiology. 2018. Vol. 28, No 4. P. 162–169. DOI: 10.2188/jea.JE20170321.

14. Hasegawa A., Tanigawa K., Ohtsuru A. et al. Health effects of radiation and other health problems in the aftermath of nuclear accidents, with an emphasis on Fukushima // Lancet. 2015. Vol. 386, No 9992. P. 479–488. DOI: 10.1016/S0140-6736(15)61106-0.

15. Goldhaber M.K., Staub S.L., Tokuhata G.K. Spontaneous abortions after the Three Mile Island nuclear accident: a life table analysis // American Journal of Public Health. 1983 Vol. 73, No 7. P. 752–759. DOI: 10.2105/ajph.73.7.752.

16. Крестинина Л.Ю., Шалагинов С.А., Старцев Н.В. Уральская когорта потомков облученного населения // Вопросы радиационной безопасности. 2022. № 4 (108). С. 86–94.

17. Балева Л.С., Зосимова И.В., Яковлева И.Н. Ближайшие и отдаленные эффекты радиационного воздействия на состояние здоровья детского населения // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 1989. № 1. С. 100.

18. Ионова О.М. Динамика здоровья детей, родившихся от ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС, и профилактика его нарушений: автореф. дисс. …канд. мед. наук. Иваново, 2004. 21с.

19. Молева В.И., Кашина-Ярмак В.Л. Особенности состояния здоровья и иммунологического гомеостаза у детей, родители которых проживали в зонах радиационного загрязнения в детском и подростковом возрасте // Медико-биологические проблемы жизнедеятельности. 2011. № 1(5). С. 42–47.

20. Балева Л.С., Яковлева И.Н., Сипягина А.Е. и др. Морфофункциональные изменения щитовидной железы у детей, облученных в результате аварии на Чернобыльской АЭС, и детей-потомков облученных родителей // Вопросы практической педиатрии. 2012. Т. 7, № 4. С. 13–16.

21. Балева Л.С., Сипягина А.Е., Юров И.Ю. и др. Особенности задержки психического развития (ЗПР) детей, рожденных от облученных родителей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2017. Т. 62, № 4. С. 223–224.

22. Sperling K., Neitzel H., Scherb H. Evidence for an increase in trisomy 21 (Down syndrome) in Europe after the Chernobyl reactor accident // Genetic Epidemiology. 2012. Vol. 36, No 1. P. 48–55. DOI: 10.1002/gepi.20662.

23. Kurita N. Association of the Great East Japan Earthquake and the Daiichi Nuclear Disaster in Fukushima City, Japan, with Birth Rates // JAMA network open. 2019. Vol. 2, No 1. P. e187455. DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2018.7455.

24. Yasuda S., Kyozuka H., Nomura Y. et al. Influence of the Great East Japan Earthquake and the Fukushima Daiichi nuclear disaster on the birth weight of newborns in Fukushima Prefecture: Fukushima Health Management Survey // The journal of maternal-fetal & neonatal medicine. 2017. Vol. 30, No 24. P. 2900–2904. DOI: 10.1080/14767058.2016.1245718.

25. Kyozuka H., Murata T., Yasuda S. et al. The Effects of the Great East Japan Earthquake on Perinatal Outcomes: Results of the Pregnancy and Birth Survey in the Fukushima Health Management Survey // Journal of Epidemiology. 2022. Vol. 32 (Suppl_XII). P. S57–S63. DOI: 10.2188/jea.JE20210444.

26. Scherb H.H., Mori K., Hayashi K. Increases in perinatal mortality in prefectures contaminated by the Fukushima nuclear power plant accident in Japan: A spatially stratified longitudinal study // Medicine (Baltimore). 2016. Vol. 95, No 38. e4958. DOI: 10.1097/MD.0000000000004958.

27. Simon S.L., Bouville A., Land C.E., Beck H.L. Radiation doses and cancer risks in the Marshall Islands associated with exposure to radioactive fallout from Bikini and Enewetak nuclear weapons tests: summary // Health Physics. 2010. Vol. 99, No 2. P. 105– 123. DOI: 10.1097/HP.0b013e3181dc523c.

28. Nembhard W.N., McElfish P.A., Ayers B. et al. Nuclear radiation and prevalence of structural birth defects among infants born to women from the Marshall Islands // Birth Defects Research. 2019. Vol. 111, No 16. P. 1192–1204. DOI: 10.1002/bdr2.1551.

29. Wu B., Arslanian K.J., Nyhan K. et al. Preterm birth among Pacific Islanders in the United States and the US-affiliated Pacific Islands: A systematic review and meta-analysis // Birth. 2023. Vol. 50, No 2. P. 287–299. DOI: 10.1111/birt.12713.

30. Apsalikov K.N., Lipikhina A., Grosche B. et al. The State Scientific Automated Medical Registry, Kazakhstan: an important resource for low-dose radiation health research // Radiation and Environmental Biophysics. 2019. Vol. 58, No 1. P. 1–11. DOI: 10.1007/s00411-018-0762-5.

31. Гурьева В.А. Состояние здоровья женщин в двух поколениях, проживающих на территории, подвергшейся радиационному воздействию при испытаниях ядерного устройства на Семипалатинском полигоне: автореф. дисс. ... докт. мед. наук. Санкт-Петербург, 1996. 34 с.

32. Дударева Ю.А., Гурьева В.А. Диапазон репродуктивных нарушений у потомков и их прародительниц, находившихся в зоне радиационного воздействия // Проблемы репродукции. 2020. Т. 26, № 5. С. 72–77.

33. Железникова Л.И. Радиационное загрязнение территории и врожденные аномалии развития (на примере воздействия на население Алтайского края испытаний ядерных устройств на Семипалатинском полигоне): автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Кемерово, 2000. 23 с.

34. Гордеев В.В. Отдаленные медицинские последствия ядерного взрыва 1949 г. у детей 1 и 2 поколений облученного населения Алтайского края: автореф. дисс. ... докт. мед. наук. Москва, 2003. 46 с.

35. Sudheer K.R., Mohammad Koya P.K., Prakash A.J. et al. Evaluation of risk due to chronic low dose ionizing radiation exposure on the birth prevalence of congenital heart diseases (CHD) among the newborns from high-level natural radiation areas of Kerala coast, India // Genes and environment. 2022. Vol. 44, No 1. P. 1. DOI: 10.1186/s41021-021-00231-0.

36. Padmanabhan V.T., Sugunan A.P., Brahmaputhran C.K. et al. Heritable anomalies among the inhabitants of regions of normal and high background radiation in Kerala: results of a cohort study, 1988-1994 // International Journal of Health Services. 2004. Vol. 34, No 3. P. 483–515. DOI: 10.2190/3XYE-QJPU-01BF-8YKE.

37. Dobrzyński L., Fornalski K.W., Feinendegen L.E. Cancer Mortality Among People Living in Areas with Various Levels of Natural Background Radiation // Dose Response. 2015. Vol. 13, No 3. P. 1559325815592391. DOI: 10.1177/1559325815592391.

38. Blatt J. Pregnancy outcome in long-term survivors of childhood cancer // Medical and Pediatric Oncology. 1999. Vol. 33, No 1. P. 29–33. DOI: 10.1002/(sici)1096-911x(199907)33:1<29::aid-mpo6>3.0.co;2-2.

39. Chiarelli A.M., Marrett L.D., Darlington G.A. Pregnancy outcomes in females after treatment for childhood cancer // Epidemiology. 2000. Vol. 11, No 2. P. 161–166. DOI: 10.1097/00001648-200003000-00013.

40. van de Loo L.E.X.M., van den Berg M.H., Overbeek A. et al. Uterine function, pregnancy complications, and pregnancy outcomes among female childhood cancer survivors // Fertility and sterility. 2019. Vol. 111, No 2. P. 372–380. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2018.10.016.

41. Reulen R.C., Zeegers M.P., Wallace W.H. et al. Pregnancy outcomes among adult survivors of childhood cancer in the British Childhood Cancer Survivor Study // Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention. 2009. Vol. 18, No 8. P. 2239–2247. DOI: 10.1158/1055-9965.EPI-09-0287.

42. Oktem O., Kim S.S., Selek U. et al. Ovarian and Uterine Functions in Female Survivors of Childhood Cancers // Oncologist. 2018. Vol. 23, No 2. P. 214–224. DOI: 10.1634/theoncologist.2017-0201.

43. Teh W.T., Stern C., Chander S., Hickey M. The impact of uterine radiation on subsequent fertility and pregnancy outcomes // Biomed Research International. 2014. Vol. 2014. P. 482968. DOI: 10.1155/2014/482968.

44. Signorello L.B., Mulvihill J.J., Green D.M. et al. Stillbirth and neonatal death in relation to radiation exposure before conception: a retrospective cohort study // Lancet. 2010. Vol. 376, No9741. P. 624–630. DOI: 10.1016/S0140-6736(10)60752-0.

45. van der Kooi A.L.F., Mulder R.L., Hudson M.M. et al. Counseling and surveillance of obstetrical risks for female childhood, adolescent, and young adult cancer survivors: recommendations from the International Late Effects of Childhood Cancer Guideline Harmonization Group // American Journal of Obstetrics and Gynecology. 2021. Vol. 224, No 1. P. 3–15. DOI: 10.1016/j.ajog.2020.05.058.

46. Patton T., Olshan A.F., Neglia J.P. et al. Parental exposure to medical radiation and neuroblastoma in offspring // Paediatric and perinatal epidemiology. 2004. Vol. 18, No 3. P. 178–185. DOI: 10.1111/j.1365-3016.2004.00554.x.

47. Uchida I.A., Holunga R., Lawler C. Maternal radiation and chromosomal aberrations // Lancet. 1968. Vol. 2, No 7577. P. 1045–1049. DOI: 10.1016/s0140-6736(68)91525-0.

48. Goldberg M.S., Mayo N.E., Levy A.R. et al. Adverse reproductive outcomes among women exposed to low levels of ionizing radiation from diagnostic radiography for adolescent idiopathic scoliosis // Epidemiology. 1998. Vol. 9, No 3. P. 271–278.

49. Lowe S.A. Ionizing radiation for maternal medical indications // Prenatal Diagnosis. 2020. Vol. 40, No 9. P. 1150–1155. DOI: 10.1002/pd.5592.

50. Комментарии к Нормам радиационной безопасности (НРБ- 99/2009) / под ред. Г.Г. Онищенко. М.: НИИРГ, 2012. 216 с.

51. Lassi Z.S., Imam A.M., Dean S.V., Bhutta Z.A. Preconception care: caffeine, smoking, alcohol, drugs and other environmental chemical/radiation exposure // Reproductive Health. 2014. Vol. 11 (Suppl. 3). S6. DOI: 10.1186/1742-4755-11-S3-S6.

52. Shirangi A., Fritschi L., Holman C.D. Maternal occupational exposures and risk of spontaneous abortion in veterinary practice // Occupational and Environmental Medicine. 2008. Vol. 65, No 11. P. 719-725. DOI: 10.1136/oem.2007.035246.

53. Shakhatreh F.M. Reproductive health of female radiographers. Saudi Medical Journal. 1999. Vol. 20, No 5. P. 365-368.

54. Irgens Å., Irgens L.M., Reitan J.B. et al. Pregnancy outcome among offspring of airline pilots and cabin attendants // Scandinavian Journal of Work, Environment and Health. 2003. Vol. 29, No 2. P. 94–99. DOI: 10.5271/sjweh.710.

55. Doyle P., Maconochie N., Roman E. et al. Fetal death and congenital malformation in babies born to nuclear industry employees: report from the nuclear industry family study // Lancet. 2000. Vol. 356, No 9238. P. 1293–1299. DOI: 10.1016/S0140-6736(00)02812-9.

56. Sever L.E., Gilbert E.S., Hessol N.A., McIntyre J.M. A casecontrol study of congenital malformations and occupational exposure to low-level ionizing radiation // American Journal of Epidemiology. 1988. Vol. 127, No 2. P. 226–242. DOI: 10.1093/oxfordjournals.aje.a114799.

57. Петрушкина Н.П. Здоровье потомков работников предприятия атомной промышленности – производственного объединения «Маяк». М.: РАДЭКОН, 1998. 184 с.

58. Green L.M., Dodds L., Miller A.B. et al. Risk of congenital anomalies in children of parents occupationally exposed to low level ionising radiation // Occupational and Environmental Medicine. 1997. Vol. 54, No 9. P. 629-635. DOI: 10.1136/oem.54.9.629.

59. Roman E., Doyle P., Maconochie N. et al. Cancer in children of nuclear industry employees: report on children aged under 25 years from nuclear industry family study // British Medical Journal. 1999. Vol. 318, No 7196. P. 1443–1450. DOI: 10.1136/bmj.318.7196.1443.

60. Little M.P., Goodhead D.T., Bridges B.A., Bouffler S.D. Evidence relevant to untargeted and transgenerational effects in the offspring of irradiated parents // Mutation Research. 2013. Vol. 753, No 1. P. 50–67. DOI: 10.1016/j.mrrev.2013.04.001