Biomonitoring práce s genotoxickými látkami a faktory v onkologickém zdravotnickém zařízení

Biomonitoring of Work with Genotoxic Substances and Factors in a Cancer Treatment Facility

Background:
A long-term occupational exposure of healthcare staff to cytostatics and ionizing radiation is associated with a possible manifestation of their genotoxic, carcinogenic and teratogenic effects.

Material and methods:
A total number of 101 employees working with cytostatics or ionizing radiation were examined (some of them repeatedly) in a cancer treatment facility. The control group consisted of 119 persons excluded from the risk exposure. Fluorescence in situ hybridization with three pairs of whole-chromosomal probes and a pancrossomeric probe was used and the translocation frequency was determined.

Results:
The total number of chromosomal rearrangements of healthcare professionals and control group correlates with age. Taking into account the age dependence, an increased level of chromosomal reconstruction was found in the case of 11 individuals, 10 of which were female, working on the positions of pharmacist, general nurse, physician. A total of 9 of those case involved the work with cytostatics. Five of these cases were re-examined two years later and the observed levels dropped to the control level.

Conclusion:
The results of biomonitoring should be evaluated on a group basis and individually, taking into account the personal history and possible non-professional effects on individuals – in particular those related to specific environmental measurement results.

Key words:
preventive medicine – occupational exposure – cytostatic agents – chromosome aberrations – in situ hybridization – fluorescence

The authors declare they have no potential conflicts of interest concern ing drugs, products, or services used in the study.

The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE recommendation for biomedical papers.

This work was supported by project of Ministry of Health Czech Republic. reg. No. 15-33968A.

Submitted:
12. 4. 2018

Accepted:
16. 4. 2018

Autoři: M. Petrovová ^1,2; P. Musilová ³; M. Svoboda ^4,5; I. Selingerová ⁶; R. Goněc ^7,8; H. Hradská ³; D. Kadlčíková ³; M. Vozdová ³; P. Brhel ²; J. Rubeš ³
Působiště autorů: Ambulance pracovně lékařských služeb, Masarykův onkologický ústav, Brno ¹; Klinika pracovního lékařství LF MU a FN u sv. Anny v Brně ²; Výzkumný ústav veterinárního lékařství, v. v. i., Brno ³; Klinika komplexní onkologické péče, Masarykův onkologický ústav, Brno ⁴; Oddělení epidemiologie a genetiky nádorů, Masarykův onkologický ústav, Brno ⁵; Oddělení laboratorní medicíny, Masarykův onkologický ústav, Brno ⁶; Ústavní lékárna, Masarykův onkologický ústav, Brno ⁷; Úsek klinických hodnocení, Masarykův onkologický ústav, Brno ⁸
Vyšlo v časopise: Klin Onkol 2018; 31(Supplementum1): 163-167
Kategorie: Článek ve sborníku

Souhrn

Východiska:
Dlouhodobá profesní expozice zdravotníků cytostatikům a ionizujícímu záření je spojena s možným projevem jejich genotoxických, karcinogenních a teratogenních účinků. Jsou prezentovány výsledky vyšetření zdravotníků fluorescenční in situ hybridizací.

Materiál a metody:
Ve zdravotnickém zařízení orientovaném na onkologickou problematiku bylo vyšetřeno 101 zaměstnanců (někteří opakovaně) pracujících v riziku cytostatik nebo s ionizujícím zářením. Kontrolní skupinu tvořilo 119 osob bez rizikové expozice. Byla použita fluorescenční in situ hybridizace se třemi páry celochromozomových sond a pancentromerickou sondou a stanovena frekvence translokací.

Výsledky:
Zjištěný celkový počet chromozomálních přestaveb u zdravotníků i kontroly koreluje s věkem. Při zohlednění závislosti na věku byla zjištěna zvýšená hodnota chromozomálních přestaveb u 11 osob, z toho 10 žen, na pracovních pozicích farmaceut, všeobecná sestra, lékařka. U 9 z nich se jednalo o práci s cytostatiky. Celkem 5 z nich bylo vyšetřeno opakovaně po 2 letech, kdy zjištěné hodnoty poklesly na kontrolní úroveň.

Závěr:
Výsledky biomonitoringu je třeba hodnotit skupinově i individuálně, s ohledem na osobní anamnézu a možné neprofesní vlivy u jednotlivců a zejména v souvislosti s konkrétními výsledky měření z prostředí.

Klíčová slova:
prevence – profesní expozice – cytostatika – ionizující záření – chromozomální aberace – in situ hybridizace – fluorescence

Úvod

Dnešní doba akcentuje důležitost preventivních opatření ke snižování pracovní expozice rizikovým látkám v pracovním prostředí, ale také správnou interpretaci výsledků při hodnocení příčinné souvislosti s pracovní expozicí. Pracovníci ve zdravotnictví mohou být exponováni při výrobě a aplikaci léčiv, při práci s ionizujícím zářením, při používání dezinfekčních a jiných chemických prostředků. Dlouhodobé působení cytostatik může vést k rozvoji nádorových onemocnění nebo poškozovat reprodukční zdraví exponovaných pracovníků [1]. Podobně jsou potvrzeny stochastické i deterministické účinky ionizujícího záření po profesní expozici. Nakládání s genotoxickými látkami a faktory je v ČR regulováno legislativou. Pro hodnocení prací s cytostatiky je v ČR používána cytogenetická analýza periferních lymfocytů [2]. Pro posouzení expozice ionizujícímu záření u radiačních pracovníků kategorie metoda není určena, vychází se z osobních dávek záření zjištěných osobní dozimetrií, jejich přepočtů a srovnání s limity [3]. Preventivní sledování pracovního prostředí [4] doplňuje systém pravidelných prohlídek zaměstnanců k časnému zachycení zdravotních obtíží souvisejících s prací. Cílem práce je posouzení vlivu dlouhodobé profesní expozice cytostatikům nebo ionizujícímu záření u zdravotníků metodou fluorescenční in situ hybridizace.

Materiál a metody

Dobrovolníci po podepsání informovaného souhlasu s výzkumem vyplnili dotazník o možné expozici genotoxickým faktorům. Informace z dotazníku byly anonymizovány a počítačově zpracovány. Odebraný vzorek heparinizované žilní krve byl laboratorně zpracován. Lymfocyty periferní krve byly kultivovány a zpracovány standardním způsobem. Z fixované buněčné suspenze byly připraveny preparáty s metafázními chromozomy. Před fluorescenční in situ hybridizací byly chromozomy obarveny DAPI (4’,6-diamidin-2-fenylindol) a pozice metafázních buněk byly vyhledány a uloženy automatickým systémem pro vyhledávání metafází (Metafer, MetaSystems). Preparáty byly hybridizovány s malovacími sondami pro chromozomy 1 (červená), 2 a 4 (zelené) a pancentromerickou sondou (biotinem značená, detekovaná avidin-Cy5). Předhledané metafázní buňky byly hodnoceny ve fluorescenčním mikroskopu opatřeném vhodnými filtry. U každého vzorku bylo vyhodnoceno 1 000 metafázních buněk. Všechny aberantní nebo potenciálně aberantní buňky byly nasnímány a hodnoceny v programu pro analýzu obrazu (ISIS, MetaSystems). Aberace byly klasifikovány dle Tuckera (Protocol for Aberration Identification and Nomenclature) [5]. Výstupem provedených vyšetření je celkový počet translokací extrapolovaný na celý genom (F_G) [6]. Data byla analyzována pomocí programu R verze 3.4.3. K hodnocení korelace mezi F_G a věkem byl použit Spearmanův korelační koeficient. Referenční hranice F_G byla stanovena pomocí kvantilové regresní analýzy modelování 95% kvantilu.

Byli vyšetřeni zdravotníci pracující v riziku (práce s cytostatiky, radiací). Z celkového počtu 101 osob (n = 101) bylo 20 mužů – 20 % a 81 žen – 80 %. Přehled a charakteristiku pracovišť uvádí tab. 1. Kontrolní skupina (n = 119; 54 mužů a 65 žen), byla složena ze zdravých neexponovaných osob, a to zaměstnanců zdravotnického zařízení bez profesní expozice rizikovým faktorům, klientů preventivní ambulance nebo externího pracoviště asistované reprodukce.

**Tab. 1. Přehled pracovišť s expozicí zdravotníků genotoxickým látkám.**

Výsledky

Medián frekvence translokací na genom (F_G) byl u pracovníků v riziku 2,10/100 bu-něk a u neexponovaných jedinců 2,62/ /100 buněk. Vzhledem k významné korelaci frekvence translokací s věkem v obou skupinách (Spearmanův korelační koeficient 0,495 u pracovníků v riziku a 0,577 u kontrol) a rozdílné věkové struktury (medián věku 39 vs. 48 let) byla na základě kontrolní skupiny stanovena hranice 95% percentilu adjustovaného na věk (obr. 1). Tato hranice byla použita pro identifikaci zvýšených hodnot u pracovníků v riziku. Zvýšená hodnota chromozomálních přestaveb byla zjištěna u 11 pracovníků (10 žen, 1 muž), z nichž 10 pracuje s cytostatiky a 2 s ionizujícím zářením (obr. 2). Kontrolní odběr po 2 letech absolvovalo 5 z nich, hodnoty však poklesly na normální úroveň.

**Obr. 1. Frekvence genomových translokací (FG) na 100 buněk u zdravých neexponovaných jedinců v závislosti na věku (body) s 95% percentilem (černá křivka).**

Frekvence genomových translokací (F<sub>G</sub>) na 100 buněk u zdravotníků s rozlišením pohlaví (muži černě, ženy šedě), expozice cytostatiky (s expozicí kolečko, bez expozice trojúhelník) a expozice ionizujícího záření (s expozicí malé bílé kolečko, bez expozice bez změny značení). — Obr. 2. Frekvence genomových translokací (F_G) na 100 buněk u zdravotníků s rozlišením pohlaví (muži černě, ženy šedě), expozice cytostatiky (s expozicí kolečko, bez expozice trojúhelník) a expozice ionizujícího záření (s expozicí malé bílé kolečko, bez expozice bez změny značení).

Diskuze

Bylo provedeno šetření ve specializovaném onkologickém centru s více než 250 lůžky. Celkem je v něm ročně podáno cca 21 000 dávek protinádorové chemoterapie a provedeno více než 110 000 radiologických diagnostických vyšetření, 416 000 radioterapeutických výkonů a 4 100 PET a PET/CT výkonů. Zatímco vlastní příprava cytostatik probíhá podle farmaceutických předpisů v bezpečnostních podtlakových izolátorech v aseptických přípravnách, které jsou součástí kontrolovaného pásma, na chemoterapeutickém stacionáři s denním výkonem až 120 aplikací cytostatik, ani na standardním lůžkovém onkologickém oddělení taková provozní pravidla vyžadována nejsou. Zdravotničtí pracovníci zde přicházejí prakticky při každém podání těchto léčiv do těsného kontaktu jak s cytostatiky, tak s odpady po jejich použití a s biologickým materiálem pacientů. Lze proto předpokládat, že expozice zdravotníků podávajících chemoterapii je pravděpodobně dokonce vyšší než u pracovníků v přípravně cytostatik [4].

Hodnocení výsledků biomonitoringu ovlivňují další faktory – typ pracoviště, složení pracovního kolektivu, rozdílnost míry expozice a náplně práce, dodržování pracovních postupů. Jednou z příčin pro relativně nízké hodnoty zjištěných stabilních aberací u pracovníků z lékárny a stacionáře může být trvalý tlak na snižování expozice genotoxickým látkám pomocí opatření nařízených hygienickou službou, proškolování pracovníků, důsledné používání osobních ochranných pomůcek a prostředků a správné postupy při likvidaci odpadů nebo při havarijních situacích. V individuálních výsledcích hraje roli i řada neprofesních vlivů, uvedených v dotaznících – často byla uvedena chronická medikace, užití antipyretik a antiflogistik, podstoupení očkování, hormonální antikoncepce u žen.

Ve skupině exponované cytostatikům se vyskytlo devět osob s mírně zvýšením F_G, jednalo se o různá pracoviště (ústavní lékárna, stacionář, lůžková oddělení). Tři měsíce před provedením vyšetření byl v anamnéze těchto osob častější údaj o léčbě chronických onemocnění (8×), očkování (1×) nebo provedeném zobrazovacím vyšetření (2×), u žen pak užívání hormonální antikoncepce. Vyšší zastoupení žen se zvýšeným počtem chromozomálních přestaveb lze vysvětlit jejich převahou v profesi všeobecná sestra a sanitárka a také charakterem těchto profesí, které se vysokou měrou na praktickém podávání cytostatik a manipulaci s pacienty podílejí. Přímý kontakt lékaře s pacienty je časově kratší, v praxi k němu dochází v případě komplikací při podávání chemoterapie. Práce s radiofarmaky a zobrazovacími metodami na bázi ionizujícího záření nevykazovala dlouhodobě při pravidelné dozimetrické kontrole vyšetřených dávky, které by se blížily prahu nástupu deterministických účinků ani zřetele hodným dávkám pro stochastické účinky. Výsledky v počtech chromozomálních přestaveb (srovnatelné s kontrolou) tomu odpovídají, u dvou případů, kdy byly zvýšené hodnoty F_G, se jednalo o neprofesní příčinu – stav po zobrazovacím vyšetření a očkování. Zajímavá je souvislost věku pracovníka a délky expozice s počtem F_G. Zatímco samostatně nemá délka expozice na hodnotu F_G velký vliv, při adjustování na věk hodnota F_G klesá s délkou expozice. To může být vysvětleno tím, že zatímco s ionizujícím zářením pracují obvykle zdravotníci celoživotně (kvalifikační obor neumožňuje změnu např. z radiologického asistenta na všeobecnou sestru), řada všeobecných sester na práci s cytostatiky přechází až v pozdějším věku, ke konci své profesní dráhy.

Závěr

Prováděný monitoring pracovního prostředí zdravotníků s expozicí cytostatikům i osobní dozimetrie potvrzuje oprávněnost zařazení pracovišť mezi riziková z hlediska možných genotoxických a karcinogenních účinků (centrální příprava cytostatik v lékárně – kategorie práce 3, stacionář – kategorie práce 2R, u radiačních pracovníků kategorie A). Molekulárně biologické cytogenetické metody mají zásadní význam pro primární prevenci profesních nádorových onemocnění, protože popisují výsledek sumární expozice populace směsím látek s proměnlivým kvalitativním i kvantitativním složením ještě v reverzibilní fázi. Doporučení z cytogenetického vyšetřování zaměstnanců směřují jak k zaměstnavateli, tak individuálně k zaměstnancům. Mohou včas odhalit osoby, které nedokáží kompenzovat poškození vzniklá v důsledku expozice genotoxickým látkám.

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Podpořeno z programového projektu Ministerstva zdravotnictví ČR reg. č. 15-33968A

MUDr. Markéta Petrovová, Ph.D.

Ambulance pracovně lékařských služeb Masarykův onkologický ústav

Žlutý kopec 7 656 53 Brno

e-mail: marketa.petrovova@mou.cz

Obdrženo: 12. 4. 2018

Přijato: 16. 4. 2018

Zdroje

1. Piler P. Významná protinádorová léčiva: Analytická stanovení a hodnocení rizik profesní expozice. Bakalářská práce. Brno: Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta 2008.

2. Chaloupka J, Boušová K, Bubeníčková J et al. Závodní preventivní péče o pracující v riziku cytostatik ve Fakultní nemocnici Hradec Králové. Pracov Lék 2011; 63 (2): 72–78.

3. Linet MS, Kim KP, Miller DL et al. Historical review of occupational exposures and cancer risks in medical radiation workers. Radiat Res 2010; 174 (6): 793–808.

4. Odráška P, Doležalová L, Gorná L et al. Occupational exposure of healthcare professionals to antineoplastic agents in Masaryk Memorial Cancer Institute. 14th Interdisciplinary Toxicology Conference TOXCON, Brno. Interdiscip Toxicol 2009; 2 (2): Abstr. 132.

5. Tucker JD, Morgan WF, Awa AA et al. A proposed system for scoring structural aberrations detected by chromosome painting. Cytogenet Cell Genet 1995; 68 (3–4): 211–221. doi: 10.1159/000133916.

6. Lucas JN, Awa A, Straume T et al. Rapid translocation frequency analysis in humans decades after exposure to ionizing radiation. Int J Radiat Biol 1992; 62 (1): 53–63.