Генофонд и заболеваемость населения, генетические факторы заживления ран тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.15, доктор биологических наук Жукова, Ольга Владимировна

• Жукова, Ольга Владимировна
• доктор биологических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор биологических наук Жукова, Ольга Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

Часть I. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАЖИВЛЕНИЯ РАН

Глава I. 1. Заживление раны как проявление генетического полиморфизма, понятия и постановка проблемы

Глава I, 3. Генетический анализ заживления костно-мышечных ран и огнестрельных ран

1.3.1. Генетический анализ типов заживления костно-мышечных ран травматического происхождения

Глава 1.4. Экспресс-метод прогнозирования риска гнойного осложнения ран

Глава 1.2. Материал и методы анализа

I. 3.2. Генетический анализ заживления огнестрельных ран

I. 3.3. Сравнительная генетика заживления травматических и огнестрельных ран

1.4.1. Экспресс-диагностические признаки

1.4.2. Экспресс-диагностические признаки и тип заживления огнестрельной раны

1.4.3. Оценка риска гнойного осложнения огнестрельной раны с помощью экспресс-диагностических иммунофизиологических признаков

1.4.4. Прогнозирование риска гнойного осложнения огнестрельной раны, исходя из представления о независимом влиянии 78 иммунофизиологических факторов на раневой процесс

Глава I. 5. Сравнительно-популяционный аспект заживления ран

Часть II. ГЕНЫ, ГЕНОФОНД И БОЛЕЗНИ картографический анализ взаимосвязи)

Глава II. 1. Материалы и методы

Глава II. 2. География генов

II.2.1. География генов нативного населения

II. 2.2. География генов современного населения

Глава И.З. География болезней населения европейской части России Ю

II. 3.1. Сравнительные данные уровня болезней городского и сельского населения II. 3.2. Картографический анализ взаимосвязи болезней и генов 1 Ю

Глава II. 4. География генофонда и болезней сельского населения Европейской России

Глава II. 5. Эволюционный возраст северо-евразийского генофонда

Глава II. 6. Позднепалеолитические истоки географии генофонда и ^ заболеваемости современного населения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Генофонд и заболеваемость населения, генетические факторы заживления ран»

Актуальность. Несмотря на принимаемые меры по стабилизации работы медицинских учреждений и обеспечению населения качественной медицинской помощью, заболеваемость населения России продолжает увеличиваться. Уровень болезней среди населения определяется как факторами внутренней среды носителя болезни - человека, так и факторами окружающей среды.

Всемирная Организация Здравоохранения определила ориентировочное соотношение различных факторов обеспечения здоровья современного человека, выделив в качестве основных четыре производные: генетические факторы - 20%; состояние окружающей среды - 20%; медицинское обеспечение -10; условия и образ жизни людей - 50%.

В 1994 г. Межведомственная комиссия Совета безопасности Российской Федерации по охране здоровья населения в Федеральных концепциях «Охрана здоровья населения» и «К здоровой России» применительно к нашей стране определила это соотношение следующим образом: генетические факторы —15-20%; состояние окружающей среды — 20-25%; медицинское обеспечение— 10-15%; условия и образ жизни людей — 50-55%.

Указанная доля наследственных факторов в формировании здоровья и, как обратной его величины, уровня заболеваемости, представляется еще большей, учитывая тот факт, что соединение генетической и медицинской проблематики происходит, как правило, на почве наследственных болезней и болезней со значительной наследственной предрасположенностью.

Особое значение для снижения уровня заболеваемости имеет раннее выявления предрасположенности к определенной нозологии и своевременное проведение профилактических мероприятий. Идентификация генов, аллельные варианты которых сопряжены с наличием или отсутствием того или иного заболевания, имеет как фундаментальное, так и практическое значение. С одной стороны она позволяет понять биологию развития заболевания, разработать новые подходы к лечению, с другой - выделить группу лиц с повышенным риском развития болезни и определить стратегию и тактику лечащего врача в отношении конкретного пациента.

Изучение ассоциации генетических маркеров с болезнями имеет многолетнюю историю, начавшуюся еще в 20-е годы с изучения частот групп крови системы АВО при разных болезнях. Дальнейшее развитие это направление получило в 50-х годах, когда была сформулирована концепция балансированного полиморфизма в популяциях человека. С открытием новых полиморфных систем исследователи расширяли набор генетических признаков для поиска ассоциаций с болезнями. В последние годы усилия исследователей направлены на изучение связи ДНК-маркеров как с мопогснными, так и полигенными (мультифакторными) болезнями, находящимися под контролем множества взаимодействующих факторов, включая генетические и средовые. На основе современных биотехнологий разрабатываются и внедряются в медицинскую практику тест-системы на основе биочипов (Кожекбаева и др. 2007; Колчинский и др., 2004; Наседкина и др., 2007), позволяющие осуществлять диагностику в кратчайшие сроки. В большинстве исследований по поиску ассоциаций выбор генетических признаков случаен, что можно объяснить недостатком знаний патофизиологических и биохимических звеньев патогенеза большинства болезней, с одной стороны, и функционального значения большинства маркеров, с другой. Тем пе менее, выбор любых маркеров, для выяснения их значения при самых разных болезнях оправдан, так как в ходе исследований могут быть выявлены полиморфные характеристики, позволяющие выделить группу людей с повышенным риском развития болезни.

Обнаруживаемая статистически связь заболевания и конкретных полиморфных вариантов признака, необязательно указывает на ген или гены как на причины болезней, но может определить эти гены как возможные маркеры потенциального заболевания. Наиболее общепринятый подход для обнаружения таких генов-маркеров - исследование особенностей генетического полиморфизма у лиц, страдающих тем или иным недугом, в сравнении с контрольной группой индивидов, у которых заболевание не встречается, то есть изучение генетического своеобразия, отражающегося в экстремальных величинах частот тех или иных генетических признаков при конкретной болезни. Методологические подходы и стратегия поиска генов, контролирующих комплексные болезни, подробно изложены в обзоре Ю.С. Аульченко и Т.Н. Аксенович (Аульчеико, Аксенович, 2006). Отмечая ряд преимуществ анализа ассоциаций, авторы указывают и на недостатки этого метода. Один из таких недостатков - низкая воспроизводимость результатов, полученных при изучении ассоциаций генетических признаков с болезнями в различных популяциях. Еще В.В. Бунак (Бунак, 1980) писал, что в различных популяциях и возрастных группах одной популяции знак ассоциации с конкретным заболеванием может меняться. При исследовании следует стремиться к тому, чтобы формируемые выборки больных и здоровых были как можно более однородны, т.е. следует учитывать этническую принадлежность, пол, возраст, место рождения и т.д.

Связь болезней и генофонда можно обнаружить также при анализе географических распределений частотных характеристик генов и уровня заболеваемости. Такая связь, будучи обнаруженной, может указать не только на гены-маркеры распространенности болезней на данной территории, по также ставит перед исследователями вопрос, что же является причиной такой географической однотипности распространения болезней и генов. Изучение миграционных процессов, экологических факторов обеспечивает эколого-генетический подход к анализу уровня заболеваемости.

Оба указанных подхода к изучению сопряженности аллельных вариантов генов с болезнями реализованы в работе. Первый - для определения факторов риска гнойного осложнения ран и поиска аллельных вариантов генов, сопряженных с проявлением такого комплексного заболевания как псориаз. Второй - для выяснения географической сопряженности частотных характеристик генофонда и уровня заболеваемости и распространенности болезней, а также для прогнозирования уровня заболеваемости с учетом генотипической структуры населения.

Начиная с 80-х годов XX столетия благодаря работам американских и итальянских генетиков за рубежом и коллектива лаборатории генетики Института общей генетики им. Н.И. Вавилова под руководством профессора Ю. Г. Рычкова была создана компьютерная геногеография, позволившая приступить не только к изучению географического распределения частот аллелей генов, но и к прямому исследованию генофонда путем картирования его важнейших интегральных характеристик

Накопление по всему миру, включая и нашу страну, обширнейших данных о частоте различных генов в популяциях человека и внедрение компьютерных технологий хранения и обработки популяционно-генетической информации, создали условия для объективного исследования генофонда как реального биогеографического объекта. Незаменимым инструментом при этом стала компьютерная геногеография. Компьютерное генетическое картографирование обеспечивает интерполяционный расчет и создание моделей географического распределения не только отдельных генов, но и генофонда в целом, который, эволюционируя как целостная система генов, обладает собственными свойствами, доступными картированию. Важнейшими из них являются уровень генного разнообразия, приуроченность к определенному ареалу и способность генофонда к изменениям в пределах своего ареала. В этих изменениях запечатлена географическая эволюция генофонда и история народов - хранителей этого генофонда. Эволюция генофонда вызывается изменениями в окружающей среде. Исследования влияния окружающей среды на генофонд живых организмов, включая человека, в экологически неблагополучных зонах ведутся интенсивно.

Исследование связи здоровья населения с состоянием его генофонда в виде прямой задачи стало возможным с применением методов компьютерной геногеографии к картированию уровня заболеваемости и болезней. Работы в этом направлении ведутся как в нашей стране, так и за рубежом в плане изучения связи распространения менделирующей наследственной патологии и болезней с наследственной предрасположенностью - с генетической структурой населения, уровнем инбридинга, широтой круга брачных связей, этнокультурными традициями населения, структурой генных миграций. Однако исследования взаимосвязи "природная среда, генофонд и болезни населения" на фоне нормальных природных явлений ранее не проводилось.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучить взаимосвязь отдельных генов, генофонда и заболеваемости населения России.

В рамках исследования были сформулированы следующие задачи:

1) Среди полиморфных генетических признаков человека выявить те, которые приводят к клинически значимому полиморфизму заживления ран на примере костно-мышечных повреждений и огнестрельных ранений, т. е. определить факторы риска развития гнойной инфекции. Изучить распространение генетических факторов риска развития раневой инфекции среди здорового населения.

2) Разработать схему простого диагностического экспресс-теста, позволяющего в кратчайшие сроки определить риск развития гнойной инфекции у лиц, пострадавших от огнестрельных ранений или получивших костно-мышечную травму.

3) Создать базу данных об уровне распространенности отдельных нозологий и заболеваемости населения России и атлас интерполяционных карт географического распределения уровня отдельных болезней и общей заболеваемости населения европейской части России.

4) Оценить влияние распространенности отдельных генетических маркеров и особенностей географической изменчивости генофонда на распространенность болезней.

5) Выявить основной фактор, определяющий особенности географического распределения уровня заболеваемости населения и оценить его эволюционный возраст.

Научная новизна и практическая значимость. Результаты проведенного исследования имеют важное теоретическое и практическое значение для широкого спектра естественных и гуманитарных наук, включая генетику медицину, антропологию, археологию, эволюционное учение и другие.

Научная новизна. Впервые проведено исследование особенностей генетического статуса у больных с разным типом заживления костио-мышечных и огнестрельных рай. Впервые показано, что заживление огнестрельных ран контролируется иными генами и находится под более выраженным генетическим контролем, в отличие от заживления рай травматических. Впервые приведены оценки риска развития гнойной инфекции у пострадавших от огнестрельных ран и предложен экспресс-метод для прогнозирования типа заживления раны.

Впервые проведено исследование взаимосвязи географии генов и географии болезней населения России. Впервые показано, что в географии и генофонда, и болезней сельского населения проявляется единое экологическое правило, известное как природная зональность.

Впервые оценен эволюционный возраст составляющих североевразийского генофонда. Впервые показано, что особенности географии уровня заболеваемости сельского населения восходят к эпохе Палеолита.

Практическая значимость. Практическая ценность работы состоит в том, что предложен простой экспресс-метод определения риска развития гнойной инфекции у человека после получения им травмы (костно-мышечной или огнестрельной), что позволит определить тактику лечащего врача.

Заблаговременное (до получения повреждения) определение риска развития гнойной инфекции у человека позволит выявить контингент лиц, предрасположенных к заживлению раны через нагноение, и заранее проводить профилактические мероприятии.

Полученные результаты могут быть рекомендованы для использования в клиниках хирургического профиля, позволяя снизить частоту гнойных осложнений ран.

Предложенный экспресс-метод был успешно апробирован па большом контингенте пострадавших от огнестрельных ранений на базе больницы № 29 им. Н.Э. Баумана г. Москвы, ЦИТО им. Н.Н. Приорова. Метод находит применение в вышеуказанных клиниках для оценки риска гнойных осложнений при операционных вмешательствах.

Предложенный картографический подход к анализу особенностей географического распределения частот генов и уровня заболеваемости позволит исследователям целенаправленно проводить поиск как внешних, так и внутренних факторов, вызывающих достоверно высокое совместное присутствие генов и болезней на определенной территории. Полученные результаты могут быть использованы специалистами в области медицинской географии, генетики населения, эволюционного учения.

Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедре биогеографии географического факультета МГУ.

Положения, выносимые на защиту:

1) У больных с костно-мышечпыми и огнестрельными повреждениями выявлены маркеры генов, детерминирующие типы заживления раны - без осложнения или с нагноением. Заживление огнестрельных ран находится под более выраженным генетическим контролем, чем заживление рай травматических.

2) Простой диагностический экспресс-метод (определение группы крови АВО, степени напряженности фагоцитоза, уровня насыщенности соединительной ткани аскорбиновой кислотой) позволяет прогнозировать

10 риск развития гнойной инфекции у больных с костно-мышечными и огнестрельными повреждениями.

3) Сопряженность болезней и генов может быть обнаружена через географически связанное распространение частот генов и уровня распространенности болезней. Установленная связь позволит выявить гены-маркеры распространенности болезней, а также укажет на наличие общего фактора, определяющего однотипность географического распространения болезней и генов.

4) В географии интегральных характеристик генофонда и уровня распространенности болезней сельского населения европейской части России проявляется единое экологическое правило, известное как природная зональность, т.е закономерная смена крупных природных комплексов от экватора к полюсам. Это экологическое правило не распространяется ни на генофонд, ни на заболеваемость городского населения.

5) Основные направления географической изменчивости североевразийского генофонда сформировались в эпоху позднего Палеолита.

6) Начало формирования современной географии уровня распространенности болезней восходит ко второму этапу позднего Палеолита (15-12 тысяч лет назад).

Апробация работы и публикации. Материалы исследования представлены на: Всероссийской конференции хирургов "Хирургия ободочной кишки" (Уфа, 1976); Первой Всесоюзной конференции по ранам и раневой инфекции (Москва, 1977); IV Научной конференции по проблеме клинической иммунодиагностики (Таллин, 1978); IV Международном симпозиуме по приполярной медицине (Новосибирск, 1978); XIV Международном генетическом конгрессе (Москва, 1978); X Всесоюзном симпозиуме «Биологические проблемы Севера» (Магадан, 1983); Обществе медицинских генетиков (Москва, 1985); I Съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров (Саратов, 1994); Международном симпозиуме "Геохимия ландшафтов, палеооэкология человека и этногенез" (Улан-Удэ,

1999); IV International Congress of Ales Hrdlicka "World Anthropology at the Turn of the Centuries" (Prague, 1999); III Конгрессе этнографов и антропологов России (Москва, 1999); II Региональной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа» (Сухум, 2001); V Конгрессе этнографов и антропологов России (Омск, 2003); V Съезде медицинских генетиков (Уфа, 2005); Отчетной конференции по Программе «Фундаментальные науки -медицине» (Москва, 2003, 2004); Отчетной конференции по Программе «Динамика генофондов растений, животных и человека» (Москва, 2005). Личный вклад автора в работу. Автор работы принимал личное участие при сборе материала для исследования факторов заживления ран, осуществлял его экспериментальную и статистическую обработку, предлагал интерпретацию полученных результатов. Разработка диагностического экспресс-теста для прогнозирования типа заживления раны проходила при непосредственном участии автора.

Автор организовывал и принимал участие в экспедициях по изучению генофонда народонаселения России и сопредельных стран. Автором была организована работа по сбору статистических материалов о заболеваемости и созданию базы медицинских данных. Последующая обработка географических распределений частотных генетических и медицинских характеристик проводилась при непосредственном участии автора.

Часть I. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАЖИВЛЕНИЯ РАН

Изменчивость в норме, когда она затрагивает многие признаки, в конечном счете, отражается на индивидуальных различиях людей не только по тем или иным нормальным свойствам, но и по таким, которые представляют патологическое состояние. И хотя каждый отдельный в норме полиморфный признак не проявляет себя как ярко выраженный фактор риска той или иной патологии, определенные индивидуальные сочетания таких признаков могут увеличивать или уменьшать степень подверженности организма патологическим явлениям. В значительной доле общей патологии имеется некоторая большая или меньшая генетическая компонента. Патологическое состояние может возникнуть и независимо от генетической предрасположенности, но, возникнув, ставит сопротивляемость организма человека в зависимость от его собственных гепотипических особенностей.

Одно из таких патологических состояний представляет травма (рана).

Заключение диссертации по теме «Генетика», Жукова, Ольга Владимировна

выводы

1. Впервые па основании изучения 30 локусов у больных с костио-мышечными травмами и огнестрельными ранениями выявлены маркеры генов, которые могут детерминировать тип заживления раны - без осложнения или с нагноением. Впервые показано, что заживление огнестрельных ран находится под более выраженным генетическим контролем, чем заживление травматических ран.

2. Предложен простой диагностический экспресс-тест, позволяющий выделить лиц (индивидуумов) с высоким или низким риском развития гнойной инфекции огнестрельных и костно-мышечных ран. Заблаговременное определение группы крови АВО, степени напряженности фагоцитоза по Кавецкому, уровня насыщенности соединительной ткани аскорбиновой кислотой по Роттеру может быть использовано для прогнозирования заживления ран при хирургических вмешательствах.

3. Картографический корреляционный анализ особенностей географического распределения анализируемых аллелей полиморфных генов и уровня распространенности определенных болезней выявил высокую связь (коэффициент корреляции г > 0,5) географии ряда аллелей с географией уровня распространенности отдельных болезней. Обнаруженная через географию связь генов и уровня распространенности болезней указывает не только на гены, маркирующие высокий или низкий уровень некоторых болезней, но также и на возможное наличие общего фактора, определяющего однотипность географического распространения уровня болезней и генов.

4. В географии интегральных характеристик генофонда и уровня распространенности болезней сельского населения проявляется единое экологическое правило, известное как природная зональность. Уровень заболеваемости сельского населения Европейской России по всем анализируемым классам болезней имеет единую географическую закономерность, повторяющую широтную зональность в географии восточноевропейского генофонда. Широтная зональность в изменчивости генофонда, составляя лишь малую часть (менее 12%) его обшей изменчивости, имеет огромное (более 80%) влияние на географическое распределение уровня заболеваемости сельского населения.

5. Установленное для сельского населения экологическое правило, известное как природная зональность, не распространяется ни на генофонд, ни на заболеваемость городского населения, составляющего в Европейской России преобладающую часть («70%). Отсутствие корреляции между уровнем общей заболеваемости городского и сельского населения указывает на определенные различия в общих факторах заболеваемости в городе и на селе. Более высокий уровень заболеваемости в городах в сравнении с сельской местностью оказывается общим свойством городов безотносительно к территории, и в этом свойстве, по-видимому, отражаются особенности городской среды и образа жизни.

6. Проведенный картографический анализ интегральных характеристик генофонда населения Северной Евразии на разных временных срезах показал, что основное, долготно-ориентированное, направление изменчивости североевразийского генофонда, описывающее на современном этапе 26% совокупной изменчивости генов, сформировалось в позднем плейстоцене и имеет возраст не менее 26 тыс. лет. Второе, широтно-ориентированпое, направление географической изменчивости генофонда, охватывающее 12% изменчивости, датируется конечным этапом позднего палеолита - 15-12 тыс. лет назад, и формировалось в основном в голоцене.

7. Сравнительный анализ современного географического распределения уровня распространенности болезней с интегральными характеристиками признаков позднепалеолитической материальной культуры показал, что география наблюдаемого на современном этапе уровня распространенности болезней начала формироваться на втором этапе позднего палеолита (15-12 тыс. лет назад). В силу сохраняющейся преемственной связи современности с палеолитическим прошлым влияние на уровень распространенности болезней населения оценивается в 34%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе представлены два подхода к изучению взаимосвязи болезней и генетического статуса человека. Первый (традиционный) подход базировался на непосредственном исследовании больных и контрольной группы. Второй - картографический - позволил выявить взаимосвязь географических распределений болезней, генов и генофондов.

Интенсивная разработка и широкое применение разнообразных препаратов все еще не привели к уменьшению случаев нагноений ран (ни случайных, ни боевых, пи хирургических), частота которых на протяжении всего последнего столетия остается па уровне 7-12%. Даже в условиях современных хирургических клиник после асептически выполненных операций нарушения заживления ран наблюдаются в 2-5% случаев. Такая устойчивость частоты осложнений в заживлении ран побуждает искать ее источники не во вне, а в самом организме человека.

Предпринятый в этой работе генетический анализ заживления ран, основанный па определении корреляции между типом заживления и полиморфными генами человека, показал, что клинически значимые различия в заживлении статистически достоверно зависят от того, присутствуют ли в генотипе раненого определенные полиморфные гены, которые в определенных сочетаниях являются факторами риска гнойного осложнения раны. Величина этого риска тем больше, чем больше отягощающих факторов присутствует в генотипе: уже при трех одновременно присутствующих факторах общий риск гнойного осложнения раны составляет 94,3%. Таким образом, больные, у одних из которых раны заживают без нагноения, а у других - через нагноение, представляют две генетически разные группы, различия между которыми эквивалентны генетическим различиям между двумя популяциями, существующими раздельно на протяжении нескольких столетий. Принципиально важный момент всего проведенного анализа состоит в том, что генетические различия между ранеными являются не следствием, а причиной различий в типе заживления ран.

Проведен сравнительный генетический анализ типов заживления костно-мышечных ран травматического и огнестрельного происхождения. Установлено, что заживление огнестрельных ран и различия в клинически значимых типах заживления находятся под существенно иным генетическим контролем, чем при травматических ранениях. В этом контроле участвует большее число полиморфных генов, образующих большее число генотипических факторов риска гнойного осложнения, в силу чего выше степень генетической детерминации (предопределенности) типа заживления раны. Иными словами, огнестрельное ранение вовлекает относительно большую часть генома человека в генетический контроль раневого процесса и совершенно иные полиморфные гены, чем раневая травма. Достаточно сказать, что среди проанализированных генов, о которых с необходимой степенью статистической достоверности можно сказать, что они детерминируют процесс заживления огнестрельных и травматических ран, общим оказался лишь один - это аллельный ген В из генного локуса групп крови АВО. Большинство генетических факторов риска гнойного осложнения огнестрельных ран не создают риск для травматических ран и обратно.

Не касаясь клинической картины раневого процесса при огнестрельном ранении, можно утверждать, что вызываемые огнестрельным ранением защитные реакции организма имеют под собой особый генетический фундамент, проявляющийся в особых генетических маркерах риска гнойного осложнения раны.

Логика генетического анализа заживления огнестрельных ран оказалась вполне применимой для прогнозирования риска гнойного осложнения раневого процесса, основанного на быстро определимых признаках организма человека, один из которых - группы крови АВО является генетическим маркером и следовательно константен в течение жизни, а два других - интенсивность фагоцитоза и внутриклеточный уровень аскорбиновой кислоты в соединительной ткани - хотя и являются чисто физиологическими, но характеризуют не текущее и изменчивое состояние организма, а конституционально закрепленные свойства его иммунного статуса. Все три признака индивидуально полиморфны и изменчивы, но эта изменчивость не является следствием раневого процесса, а, напротив, предшествует ему и отражает ту внутреннюю среду организма, от состояния которой зависит течение раневого процесса и характер заживления раны. Этого оказалось достаточно, чтобы обнаружить такие индивидуальные варианты - сочетания изменчивых состояний по трем иммунофизиологическим признакам, которыми обусловлен в одних случаях высокий, в других - низкий риск гнойного осложнения раны. Выяснен механизм, которым определяется различный уровень риска для разных индивидов и показано, что, пользуясь этим механизмом можно заблаговременно, в первые сутки после ранения, рассчитать величину риска для любого индивидуального варианта сочетания иммунофизиологических признаков. Более того, можно пойти дальше и сократить время получения прогноза риска с 24 часов до нескольких минут, если исключить из прогнозирования показатель Кавецкого. Правда, это сократит в два раза число иммунофизиологических типов больных, но для остающихся четырех типов уровень риска может быть определен практически мгновенно и послужит предупреждением о необходимости особых и срочных усилий по предотвращению гнойного осложнения раны. Оба варианта прогнозирования были апробированы на большом контингенте пострадавших от огнестрельных ранений, и заблаговременно полученный прогноз позволил избежать таких осложнений с помощью специальных мер.

Внедрение компьютерных технологий хранения и обработки популяциоино-генетической информации создали условия для объективного исследования генофонда как реального биогеографического объекта.

Показано, что география уровня болезней в городском и сельском населении различна. Для сельского населения свойственна упорядоченность в широтном направлении, в то время как для городского населения такая упорядоченность отсутствует. Можно считать, что сельские жители более приспособлены к условиям природной среды.

Более высокий уровень заболеваемости в городах в сравнении с сельской местностью оказывается общим свойством городов безотносительно к территории, и в этом свойстве, по-видимому, отражаются особенности городской среды и образа жизни.

Обнаруженная через географию связь распространения генов и болезней позволила выделить гены-маркеры распространенности уровня некоторых болезней. Такая связь, при исключении влияния координат местности, указывает также на наличие общего фактора, определяющего однотипность географического распространения болезней и генов. Примененный геногеографический подход не только позволил обнаружить связь болезней и генов, но может быть использован для прогнозирования уровня заболеваемости в определенных регионах и выявлению экологических причин этой связи.

Заболеваемость сельского населения Европейской России по всем классам болезней, учитываемым здравоохранением, имеет единую географическую закономерность, повторяющую широтную зональность в географии восточно-европейского генофонда. Широтная зональность в изменчивости генофонда, составляя лишь малую часть (менее 12%) его обшей изменчивости, имеет огромное (более 80%) влияние на географическое распределение заболеваемости сельского населения. Иными словами географическое распределение общей заболеваемости современного сельского населения Европейской России на 80 % задается географией российского генофонда.

Таким образом, в географии и генофонда, и болезней сельского населения проявляется единое экологическое правило, известное как природная зональность. Это правило пе распространяется ни на генофонд, ни па заболеваемость городского населения, составляющего в Европейской России преобладающую часть.

Результаты сравнительного анализа географии вторых компонент материальной культуры и генофонда указывают на эволюционную молодость современной природной зональности, развитие которой имело значение для выживания человека и вынудило его адаптироваться не только средствами культуры, но и генетически. Современное географическое распределение уровня болезней уходит корнями во второй этап позднего Палеолита (15-12 тыс. лет назад). В силу сохраняющейся связи с палеолитическим прошлым его влияние на уровень болезней населения оценивается в 34%.

Болезни, влиявшие на уровень репродукции и смертности популяций человека еще в эпоху палеолита, остаются и сегодня механизмом адаптации генофонда к фактору природной зональности окружающей среды, а генофонд, обеспечивая наследование из прошлого широтного распределения в географии болезней современного населения, тем самым минимизирует заболеваемость и максимизирует уровень здоровья. Система генофонда и система болезней населения с глубокой древности и до сего дня находятся в постоянном взаимодействии, которым поддерживается соответствие их географических распределений природной зональности окружающей среды.

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Жукова, Ольга Владимировна, 2007 год

1. Абаев Ю.К. Справочник хирурга: раны и раневая инфекция. РнД: Феникс, 2006.427 с.

2. Авцын А.П. Введение в географическую патологию. М.: Медицина. 1972. 328 с.

3. Алтухов ЮЛ. Генетические процессы в популяциях. М.: ИКЦ Академкнига, 2003.431 с.

4. Алтухов ЮЛ. Гетерозиготность генома, скорость полового -созревания и продолжительность жизни // Докл. АН. 1996. Т. 348. № 6. С.842-845.

5. Алтухов ЮЛ. Концепция адаптивной нормы и проблема аутбридинга // Вестн. АМН СССР. 1984. №7. С.16-21.

6. Алтухов Ю.П., Корочкин Л.И., Рынков Ю.Г. Наследственное биохимическое разнообразие в процессах эволюции и индивидуального развития // Генетика. 1996. Т. 32. № 11. С. 1450-1473.

7. Алтухов ЮЛ., Курбатова О.Л. Проблема адаптивной нормы в популяциях человека // Генетика. 1990. Т. 26. № 4. С.583-598.

8. Амелина С.С., Шокарев Р.А., Кривенцова Н.В., Хлебникова О.В., Ельчинова Г.И., Зинченко Р.А. Генетико-эпидемиологической изучение Ростовской области // Медицинская генетика. 2005. Т. 4, № 8. С. 371-377.

9. Аульченко Ю.С., Аксенович Т.И. Методологические подходы и стратегии картирования генов, контролирующих комплексные признаки человека // Вестник ВОГиС. 2006. Т. 10. № 1. С. 189-202.

10. Бадер О.Н. Палеолитические погребения и палеоантропологические находки на Сунгире // Сунгирь. Антропологическое исследование. М.: Наука, 1984. С.6-13.

11. Балановская Е.В., Батсуурь Ж., Белковский А.Н., Рычков А.В., Рынков Ю.Г. Геногеография народонаселения: создание регионального160геногеографического атласа с помощью ЭВМ // Генетика. 1990. Т.26. N 5. С.925-935.

12. Балановская Е.В., Нурбаев С.Д., Балановский О.П., Почеиаова Э.А., Боровииских А.А., Гинтер Е.К. Геногеографический анализ подразделенной популяции. I. Генофонд адыгов в системе кавказских генофондов//Генетика, 1999, Т 35, №6, С. 818-830.

13. Балановская Е.В., Нурбаев С.Д., Рынков Ю.Г. Компьютерная технология геногеографического изучения генофонда: 1. Статистическая информация геногеографической карты // Генетика. 1994. Т.30. N 7. С.951-965.

14. Балановская Е.В., Нурбаев С.Д., Рынков Ю.Г. Компьютерная технология геногеографического изучения генофонда. 2. Статистическая трансформация карт//Генетика. 1994. Т.30. N 11. С. 1538-1555.

15. Балановская Е.В., Рынков Ю.Г. Этническая генетика: адаптивная структура генофонда народов мира по данным о полиморфных генетических маркерах человека//Генетика. 1990. Т.26. N 4. С. 739-747.

16. Бароян О.В., Воронов А.Г., Лебедев А.Д. Методы медико-географических исследований. М.: Медицина, 1965. 324 с.

17. Бойд У. Основы иммунологии. М.: Мир, 1969. 648 с.

18. Бронникова М.А. Судебно-медицинское исследование вещественных доказательств. М.: Медгиз. 1947. 206 с.

19. Брусина Е.Б. Эволюция эпидемического процесса госпитальных гнойно-септических инфекций в хирургии // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2001, 2, С. 10-12.

20. Бужилова А.П. Homo sapiens: История болезни / Ин-т археологии РАН. М. Языки славянской культуры, 2005. 320 с.

21. Бужилова А.П. Древнее население (палеопатологические аспекты исследования). М.: РАН Ин-т археологии, РГНФ, 1995. 189 с.

22. Бупак В.В. Род Homo, его возникновение и последующая эволюция. М.: Наука, 1980.329 с.

23. Ван дер Варден Б.Л. Математическая статистика. М.: Изд-во иностранной литературы, 1960. 434 с.

24. Внутрибольничные инфекции: Пер. с англ./ Под ред. Р.П. Венцеля. М.: Медицина. 2004. 840 с.

25. Гиндилис В.М. Генетика шизофренических психозов. Автореф. дис. д-ра биол. наук. М. 1980. 50с.

26. Гинтер Е.К., Зинчеико Р.А. Наследственные болезни в российских популяциях // Вестник ВОГиС. 2006. Т. 10. № 1. С. 106-125.

27. Грехова Д.В., Балановская Е.В., Рычков ЮТ. Разработка технологии создания компьютерных региональных атласов: поздний палеолит Северной Евразии // Гуманитарная наука в России: Соросовские лауреаты. 1996. Т.2. С.286-304.

28. Давыдовский И.В. Проблемы причинности в медицине (этиология). М.: Гос. изд-во мед. лит., 1962. 176 с.

29. Зарецкая Ю.М. Клиническая иммуногенетика. М: Медицина. 1983. 208 с.

30. Знлъбер JI.A. Основы иммунитета. М.: Медгиз, 1948.260 с.

31. Игнатьев Е.И. Принципы и методы медико-географического изучения природных компонентов географической среды II Медицинская география: итоги, перспективы. Иркутск: Ин-т геогр. Сиб. и ДВ. 1964.

32. Иммуносерология (нормативные документы). М.: Гематологический научный центр РАМН, 1998. 196 с.

33. Инфекция в хирургии военного и мирного времени // VI Всеармейская международная конференция. Сборник материалов. М.: ГВМУ МО РФ, РАСХИ. 2006. 136 с.

34. Кабаков В.Д., Бельчыков В.В. Вопросы иммунологии пародонтоза. JL: Медицина, 1972. 188 с.

35. Кесян Г.А. Новые подходы в комплексном лечении огнестрельных ранений конечностей. Дисс. доктор мед. паук. М.: ЦИТО. 2000.451 с.

36. Козлов А.И., Балановская Е.В., Нурбаев С.Д., Балановский О.П. Геногеография первичной гиполактазии в популяциях Старого Света. Генетика, 1998, 34(4): 551-561.

37. Колчинский A.M., Грядуиов Д.А., Лысое Ю.П., Михайлович В.М., Наседкина Т.В., Турыгин А.Ю., Рубина А.Ю., Барский В.Е., Заседателев А.С. Микрочипы на основе трехмерных ячеек геля: история и перспективы // Молекулярная биология. 2004. Т. 38. №1. С. 5-16.

38. Кудрявцев Б. П. Опыт хирургического лечения раненных в живот в условиях центральной районной больницы в зоне вооруженного конфликта // Военно-медицинский журнал. 2006. N 2. С. 58-61.

39. Леплина О.Ю., Агеев Н.Л., Овечкин А.В., Захарова Н.А., Стрельцова Е.И., Черных Е. Р., Останин А.А. Характеристика иммунных нарушений у больных с гнойно-хирургической патологией // Медицинская иммунология. 2001. Т. 3. № 2. С. 197-198.

40. Лимборская С. А., Хуснутдинова Э.К., Балановская Е.В. Этногеномика и геногеография народов Восточной Европы. М.: Наука, 2002.261с.

41. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. М.: Мир. 1984. 489 с. (Maniatis Т., E.F. Fritch, J. Sambrook. Molecular cloning. Gold Spring Habor Laboratory, New York. 1982.479 p.)

42. Медникова М.Б., Бужилова А.П. Социальные особенности джетыасарского общества по данным антропологии // Гуманитарная наука в России: Соросовские лауреаты. 1996. Т.2. С.271-277.

43. Мечников И.И. Лекции о сравнительной патологии воспаления. В кн.: Мечников И. И. Избранные биологические произведения. М.: Изд-во АН СССР, 1950. С473-652.

44. Мордовцев В.Н., Алиева П.М., Сергеев А.С. Заболевания кожи с наследственным предрасположением. Махачкала: Изд-во типографии ДНЦ РАН, 2002. 260 с.

45. Население России. Ежегодный демографический доклад // Евразия. 1993. ТА № 12.

46. Наследственные болезни в популяциях человека. Под ред. Е.К. Гинтера. М.: Медицина. 2002. 304с.

47. Наследственные болезни и генетическая структура населения. Под ред. Е.К. Гинтера. М.: Медицина. 2002. 211 с.

48. Окружающая среда и здоровье населения России. Под ред. Б.Б. Прохорова. М.: ПАИМС. 1995. 448 с. (Web-версия: http://www.sci.aha.ru/ATL/).

49. Определение иммунологической реактивности организма при лечении инфицированных ран и общей гнойной инфекции вспециализированных лечебных заведениях. Методические рекомендации. М. 1981. 16 с.

50. Павловский Е. Н. Методы и задачи медицинской географии // Вопросы географии. М.- Л. 1956.

51. Платонов А.Е. Статистический анализ в медицине и биологии: задачи, терминология, логика, компьютерные методы. М.: Изд-во РАМН, 2000. 52 с.

52. Плечев В.В., Мурысева Е.Н, Тимербулатов В.М., Лазарева Д.Н. Профилактика гнойно-септических осложнений в хирургии. М.: Триада-Х. 2003. 320 с.

53. Плохинский Н.А. Биометрия. М.: МГУ. 1970. 367 с.

54. Продолжительность проживания населения России в месте постоянного жительства. По данным микропереписи населения 1994 г. Статистический сборник // Госкомстат России. М. 1994, 329 с.

55. Прохоров Б.Б. Здоровье населения России в XX веке. М.: Изд-во МНЭПУ. 2001.276 с.

56. Зинченко (Мамедова) Р.А., Ельчинова Г. И., Нурбаев С. Д., Гинтер Е.К. Разнообразие аутосомно-доминантных заболеваний в российских популяциях // Генетика. 2001 . Т. 37. № 3. С. 373-385.

57. Раны и раневая инфекция: руководство для врачей. Под ред. М.И. Кузина, Б.М. Костючонок. М.: Медицина. 1990. 592 с.

58. Рохлин А.Г. Болезни древних людей. М.-Л.: Наука. 1965. 303 с.

59. Рыжко В.Г., Федота A.M., Воронцов В.М. Генодерматозы: буллезный эпидермолиз, ихтиоз, псориаз. Харьков: Фолио. 2004. 334 с.

60. Рынков Ю.Г. Генохронология исторических событий // Вопросы антропологии. 1986. Вып. 77. С.3-18.

61. Рынков Ю.Г. Об одном неосуществленном проекте Г.Ф. Дебеца: антропогеография, геногеография и генофонд населения // Этнографическое обозрение. 1996. Вып. 4. С.85-98.

62. Рынков Ю.Г. Пространство и время в геиогеографии // Вестн. АМН СССР. 1984. №7. С. 11-16.

63. Рынков Ю.Г., Балаповская Е.В. Генофонд и геногеография населения СССР // Генетика. 1992. Т.28. С. 52-75.

64. Рынков Ю.Г., Балановская Е.В. Соотношение адаптивных и нейтральных процессов в эволюции популяций человека // Молекулярно-генетические механизмы эволюции. М.: Наука. 1991. С. 101-106.

65. Рынков Ю.Г., Балановская Е.В., Нурбаев С.Д. Историческая геногеография Восточной Европы // Труды Междуиар. симпозиума памяти

66. B.П. Алексеева «Горизонты антропологии». 1997. С. 140-145.

67. Рынков Ю.Г., Кондратьева И.Е., Алехина Н.И., Кесян Г.А., Шальнев А.Н., Авидзба В.А., Засухина Г.Д. Генотоксический эффект огнестрельных ран. // Генетика. 2002. Т.38. №12. С. 1682- 1689.

68. Симбирцев А.С., Громова А.Ю. Функциональный полиморфизм генов регуляторных молекул воспаления // Цитоцины и воспаление. 2005. Т.4. № 1.С. 3-10.

69. Соловеннук JI.JI. Популяционно-гепетические механизмы адаптации человека // Успехи современной генетики М.: Наука, 1996. Вып. 20.1. C. 63-11.

70. Спасская И.И., Астахов В.К, Глушкова О.Ю. и др. Развитие ландшафтов и климата Северной Евразии: Поздний плейстоцеи-голоцен; элементы прогноза. Вып. 1. Региональная палеография. Под ред. А.А. Величко. М.: Наука. 1993. 102 с.

71. Стручков В.И., Григорян А.В., Гостищев В.К. Гнойная рана. М.: Медицина. 1975. 310 с.

72. Трубников В.И., Гиндилис В.М. Многомерный генетический анализ антропометрических показателей. Построение генетически эффективного пространства//Вопросы антропологии. 1980. Вып. 65. С.54-66.

73. Утевский A.M. Исследования нервной регуляции обмена аскорбиновой кислоты // Витамины. Киев. 1952. Т.1. С. 185-196.

74. Хуснутдинова Э.К., Кутуев И.А., Хусаинова Р.И., Юнусбаев Б.Б., Юсупов P.M., Виллемс Р. Этногеномика и филогенетические взаимоотношения народов Евразии // Вестник ВОГиС. 2006. Том 10. № 1. С. 24-40.

75. Шапошников Ю.Г., Богданов Г.Н., Варфоломеев В.Н., Нешев Н.И., Максимова И.А. Огнестрельная рана: физико-химические и медико-биологические аспекты. М.: Наука, 2002. 244 с.

76. Шапошников Ю.Г., Кондратьева И.Е., Кесян Г.А. и др. Способ диагностики генотоксического эффекта при огнестрельных ранениях // Патент на изобретение № 2143845 от 10 января 2000 г.

77. Шварц Е.И., Кобоев O.K., Гольцов А.А. и др. Праймер-зависимая амплификация двух участков b-глобинового гена человека // Биоорган, химия. 1988. Т. 14. С. 1577.

78. Шоишн А.А. Основы медицинской географии. M.-J1.: Изд-во АН СССР. 1962.

79. Юрцев Б.А. Берингия и ее биота в позднем кайнозое: Синтез // Берингия в Кайнозое. Владивосток. 1976. С. 202-212.

80. Юрцев Б.А. Проблемы позднекайнозойской палеогеографии Берингии в свете ботапико-географических данных // Берингия в Кайнозое. Владивосток. 1976. С. 101-120.

81. Ammerman A.J. and Cavalli-Sforza L.L. The Neolithic transition and the genetics of populations in Europe. Princeton, New Jersey: Princeton Univ. Press,1671984. 176 р.

82. Cavalli-Sforza L.L., Bodmer W.F. The genetics of human populations. San Francisco: Freeman & Co., 1971. 965 p.

83. Cavalli-Sforza L.L., Menozzi P., Piazza A. The history and geography of human genes. Princeton. 1994. 518 p.

84. Edwards A.W., Cavalli-Sforza L.L Reconstruction of evolutionary trees// Publ. Syst. Ass. 1964. V. 6. P. 67-76.

85. Harris H., Hopkinson D.A. Handbook of enzyme electrophoresis in human genetics // Nord Holland: PC. 1976.252 p.

86. Kuhnl P., Schwabenland P., Spielman W. Investigation on the polymorphism of glyoxalaze (E.C.4.4.1.5.) in the population of Hessen, Germany // Human Genet. 1977. V. 38. № 1. P. 99.

87. Kuhnl P., Spielman W. Investigation on the PGMi polymorphism (Phosphoglucomutase E.C.2.7.5.1.) by isoelectric focusing // Human Genet. 1978. V. 43. P. 57.

88. Lewin R. Ancestral echoes // New Scientist. 1997. Vol. 155. No 2089. P. 32-37.

89. Menozzi P., Piazza A., Cavalli-Sforza L. Synthetic Maps of Human Gene Frequencies in Europeans // Science. 1978. Vol. 201. No 4358. P.786-792.

90. Mourant A.E., Kopec A.C., Domaniewska-Sobzak K. The distribution of human blood groups and other polymorphisms. London, 1976. 1055 p.

91. Peackok C., Punting S.C., Queen KG. Serum protein electrophoresis in polyacrilamide gel: patterns from normal human subjects // Science. 1965. V. 147. P. 1451.

92. Piazza A., Menozzi P. and Cavalli-Sforza L. Synthetic gene frequency maps of man and selective effects of climate // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1981b. Vol. 78. No 4. P.2638-2642.

93. Piazza A., Menozzi P. and Cavalli-Sforza L. The making and testing of geographic gene frequency maps // Biometrics. 1981a. V. 3. P. 635-659.

94. Radola B.J. Ultrathin-layer isoelectric focusing in 50-100 m polyacrylamide gels on silanized glass plates or polyester films // Electrophoresis. 1980. V. 1. P. 43.

95. Roychoudhury A.K., and Nei M., Human polymorphic Genes: World Distribution. New York: Oxford University Press, 1988. 393 p.

96. Rychkov Yu.G., Sheremetyeva V.A. The genetic process in the system of ancient human isolates in North Asia // Population structure and human variation. (1MB; 11) / Ed. Harrison G.A. e.a.: Cambridge Univ. Press, 1977. P. 47-108.

97. Saiki R.K., Gelfand D.N., Stoffel S. et al. Primer-directed enzymatic amplification of DNA with thermostable DNA polymerase // Science. 1988. V. 239. P.487.

98. Slatkin M. Populational Heritability // Evolution. 1980. V. 35. No. 5. P.859-871.

99. Stamp L. D. Some aspects of medical geography. London, New York: Oxford University Press, 1964. 103 p.

100. Starikovskaya Y.B., Sukernik R.I., Schurr T.G., et al. MtDNA diversity in Chukchi and Siberian Escimos: Implications for the genetic history of ancient Beringia and the peopling of the New World // Am. J. Hum. Genet. 1998. V. 63. P. 1473-1491.

101. Tills D., Copec A.C., Tills RE. The Distribution of the Human Blood Groups and Other Polymorphisms. Oxford: Oxford University Press, 1983. 343 p.

102. Wilkinson-Herbots H.M., Richards M.B., Forster P.A., Sykes. B.C. Site 73 in hypervariable region II of the human mitochondrial genome and the origin of European populations // Ann. Hum. Genet. 1996. V. 60. P. 499-508.

103. Willis K.J., Bennet K.D. The Neolithic transition fact or fiction? Palaeoecological evidence from the Balkans // The Holocene. 1994. V. 4. No 3. P. 326-330.

104. Woolf B. On estimating the relation between blood groups and disease // Ann. Hum. Genet. 1955. Vol. 19. P. 251-253.