Частота микроядр в расслоенных клетках широко используется в молекулярной эпидемиологии и цитогенетике в качестве биомаркера для оценки присутствия и степени хромосомного повреждения в популяциях человека, подверженных воздействию генотоксических агентов или имеющих восприимчивый генетический профиль и геномную стабильность в популяциях человека [5, 24]. Микроядерный тест в эксфолированных буккальных клетках является полезным и минимально инвазивным методом для мониторинга генетического повреждения у людей [9]. Микроядерный тест включает в себя исследование клеток для определения распространенности клеток с микроядрами, экстранядерных органов, состоящих из целых хромосом или хромосомных фрагментов, которые не были включены в дочерние ядра во время митоза [18]. Кроме того, минимальная инвазивность сбора клеток, низкая стоимость, простота хранения и подготовка препаратов делают микроядерный тест буккального эпителия идеальным выбором для молекулярно-эпидемиологических исследований [8]. Микроядерный тест [19] по-прежнему продолжает завоевывать популярность как биомаркер генетического повреждения в многочисленных приложениях. Высокая надежность и невысокая стоимость теста могут быть использованы для раннего выявления канцерогенных агентов [2]. Микроядерный тест успешно применяется для определения диетических факторов, которые оказывают значительное влияние на стабильность генома [13]. Любая ткань, обладающая разделяющими клетками, такими как эпителий шейки матки [25], пищевода, мочевого пузыря, назальной, бронхиальной и щечной слизистой оболочки [12] может быть использована для оценки микроядер. Однако предпочтительными являются клетки слизистой оболочки щеки, поскольку они являются первой линией контакта со многими опасными соединениями. Отшелушенные клетки эпителиальной ткани получают от активного деления базального слоя. Эти клетки мигрируют к поверхности в течение 5-14 дней и могут проявлять ядерное повреждение в это время. Базальный слой также обеспечивает первый барьер против потенциальных канцерогенов. Таким образом, более вероятно, что эти агенты пострадают от повреждения, прежде чем отразить системное состояние. Поскольку более 90% всех раковых заболеваний человека [9] имеют эпителиальное происхождение, микроядерный тест буккального эпителия является наиболее подходящим методом биомониторинга для выявления повышенного риска развития рака у людей. Буккальные клетки обладают ограниченной способностью к восстановлению ДНК по сравнению с лимфоцитами периферической крови и, следовательно, могут более точно отражать возрастное событие геномной нестабильности в эпителиальной ткани [6]. Будучи в непосредственном контакте с вдыхаемыми и поглощенными генотоксическими агентами и метаболитами химических веществ, эпителиальные ткани первыми выражают генотоксические эффекты этих агентов [7]. Микроядра в расслоенных щечных клетках отражают генотоксические события, которые образовались в разделительном базальном слое 1-3 недели назад [20,21]. Частота возникновения микроядров является мерой разрушения хромосом в ранних клеточных делениях, и известно, что количество микроядров увеличивается с канцерогенными стимулами задолго до развития клинических симптомов [21]. Было показано, что присутствие микроядров и других ядерных аномалий в этих клетках связано с генетическими дефектами в поддержании генома, ускоренным старением, воздействием генотоксических агентов, риском развития рака ротовой полости и нейродегенеративными заболеваниями, а также было полезно при проведении химиопрепаратов [9].
Микроядерный тест используется учеными, промышленными и контрактными лабораториями для идентификации внутренних опасностей и приоритетность соединения в качестве альтернативы / замены в пробирке теста аберрации хромосом. Частота микроядер широко используется в качестве биомаркера геномной нестабильности, генотоксического воздействия и раннего биологического эффекта в исследованиях биомониторинга человека [15]. Тест позволяет обнаруживать как кластогены, так и анегены, и он может одновременно обнаруживать митотическую задержку, апоптоз, поломку хромосом, потерю хромосом и не дизъюнкцию [16]. Микроядерный тест буккального эпителия рассматривается как эффективный биомаркер заболеваний и процессов, связанных с индукцией повреждения ДНК [7]. Значительное увеличение числа бинуклеированных клеток наблюдалось у пациентов с синдромом Дауна [23]. Значительное увеличение частот микроядер наблюдалось в отслоившихся буккальных клетках пациентов с синдромом поликистозных яичников [14]. Этот тест при использовании на отслаивающихся клетках помогает идентифицировать генотоксический ущерб в тканях человека, которые нацелены на канцерогены и из которых развиваются канцерогены [20]. Доля эксфолированных клеток слизистой оболочки щеки с микроядрами дает возможность оценить чувствительность к генотоксическим соединениям и контролировать эффективность исследований интервенции рака [4].
Потенциал микроядерного теста может быть усилен сочетанием с методом флуоресценции in situ гибридизации (FISH), микроядерный тест в сочетании с FISH способен оценивать частоту появления разных хромосом с образованием микроядра. Он также мог бы оценить потенциальные хромосомные мишени мутагенных веществ [3,17] и механизм анеуплоидии с помощью хромосомных центромерных зондов [11]. Хромосомные локус специфические зонды FISH играют важную роль в изучении природы неустойчивости генома в опухолевых клетках [22]. В дальнейшем продвижении микроядерного теста [10] использовали ДНК-связывающие флуоресцентные красители для визуализации микроядра в живых клетках при освещении флуоресценции. Этот метод позволяет в режиме реального времени изучать механизм образования MN и других аномалий.
Микроядерный тест успешно используются для изучения повреждения ДНК у людей, но все еще есть несколько проблем, которые необходимо решить. Микроядерный тест может иметь высокую изменчивость между наблюдателями даже в оптимизированных лабораторных условиях. Поэтому предлагается набрать 10 000 клеток для генерации статистически значимых данных, 50% — ное увеличение частоты микроядр [1]. Хотя, микроядрa и другие ядерные аномалии могут быть легко визуализированы, но подсчет больших чисел клеток является трудоемким процессом. Поскольку микроядерный тест является отличным маркером для исследований биомониторинга и генотоксичности человека, существует настоятельная необходимость в автоматизации теста и ядерных аномалий для более быстрого и относительно более надежного обнаружения аномалий, что позволяет применять его в больших масштабах.