Автореферат и диссертация по медицине (14.01.04) на тему:Клинико-диагностическое значение индуктора апоптоза - белка P53, интерлейкинов 8 и 10 в развитии преждевременного старения у работников Астраханского газоперерабатывающего завода

На правах рукописи

БЕЛОЛАПЕНКО ИРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

КЛИНИКО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ИНДУКТОРА АПОПТОЗА - БЕЛКА Р53, ИНТЕРЛЕЙКИНОВ 8 и 10 В РАЗВИТИИ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО СТАРЕНИЯ У РАБОТНИКОВ АСТРАХАНСКОГО ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ЗАВОДА

14.01.04 - внутренние болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 1 ДПР 2011

Астрахань-2011

4844170

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждения высшего профессионального образования «Астраханская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации» и Консультативно-диагностической поликлинике Негосударственного учреждения здравоохранения «Медико-санитарная часть»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор ПАНОВА Тамара Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор ПОПОВ Евгений Антонович

доктор медицинских наук, МЕРКУЛОВА Галина Алексеевна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение «Ставропольская государственная медицинская академия» Минздрав-соцразвития России.

Защита диссертации состоится «/3 » 2011 года

в ю ^'на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 208.005.01 при ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Миюдравсоцразвития России (414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Миюдравсоцразвития России.

Автореферат разослан « % » 2011 г.

Учёный секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, кандидат медицинских наук, доцент

Заклякова Л.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Трудоспособное население страны "стареет", обрастает "букетом" заболеваний, в том числе и профессиональных, и, как полагают ученые и государственные аналитики, при сохранении существующего уровня смертности уже в ближайшее время Россию ожидает серьезный дефицит трудовых ресурсов (Омирбаева А.Г., Новосельцев В.Н. 2009).

Астраханский газовый комплекс является крупнейшим предприятием юга России по добыче, переработке и транспортировке газа, серы и жидких углеводородов.

Условия труда при переработке природного газа современными технологическими способами характеризуются воздействием на работающих сложного комплекса неблагоприятных производственных факторов. Многочисленными исследованиями показано, что основными значимыми производственными факторами нефтегазоперерабаты-вающих комплексов являются комбинация газов: сероводород в смеси с углеводородами, сернистый ангидрид, оксид углерода, оксиды азота, ряд аэрозолей, а также интенсивный производственный шум и вибрация.

В основе отрицательного влияния вредных промышленных факторов на организм человека в числе других лежит нарушение процессов апоптоза. Исследования ряда авторов показали, что при развитии целого ряда заболеваний большое значение имеет нарушение регуляции апоптоза, которое также может служить причиной развития преждевременного старения. Белок р53 является главной детерминан-той клеточного механизма, приводящего к програмированной смерти (Суханова Г.А., Акбашева O.E. 2006). При отсутствии повреждений генетического аппарата белок р53 находится в неактивном состоянии, а при появлении повреждений ДНК активируется. Результатом активации р53 является остановка клеточного цикла и репликации ДНК; при сильном стрессовом сигнале — запуск апоптоза.

Важными физиологическими регуляторами апоптоза являются цитокины. Цитокины - обширная группа белков, регулирующих про-лиферацшо и дифференцировку клеток при связывании со специфическими рецепторами на клетках - мишенях. Эффект воздействия цито-кинов на клетки неоднозначен: для одних клеток они выступают в роли индуктора апоптоза, для других - в роли ингибитора апоптоза. Это зависит от типа клетки, от стадии ее дифференцировки, от функционального состояния клетки.

Однако многие аспекты функционирования белка р53, а также цитокинов в процессах апоптоза и развития преждевременного старе-

ния остаются неясными, литературные данные нередко носят противоречивый характер. Вероятно, это объясняется тем, что факторы, влияющие на биологические эффекты цитокинов, белка р53, отличаются сложностью и многообразием.

Остается открытом вопрос о диагностическом значении белка р53 и цитокинов в развитии преждевременного старения. Таким образом, для получения целостного представления об участии белка р53 и цитокинов в процессах старения, в частности у работников газоперерабатывающего производства, необходима оценка взаимодействий белка р53, цитокинов с комплексом медико-биологических факторов в условиях вредного производства.

Вышеизложенное обусловливает актуальность дальнейшего комплексного изучения концентраций белка р53, цитокинов у работников газоперерабатывающего производства, что явилось основанием для проведения настоящего исследования.

Цель: Установить клинико-диагностическую роль индуктора апоптоза - белка р53, интерлейкинов 8 и 10 в развитии процессов преждевременного старения у работников Астраханского газоперерабатывающего завода.

Задачи исследования:

1. У работников Астраханского газоперерабатывающего завода (АГПЗ) определить концентрацию белка р53, провести поиск зависимости между концентрацией белка р53 и морфологическими признаками апоптоза.

2. Изучить взаимосвязь между концентрацией белка р53 и различными медико-биологическими факторами (возраст, стаж работы, темп старения, наличие вредных привычек, родственников долгожителей) у работников АГПЗ.

3. У работников АГПЗ исследовать концентрации провоспалительного цитокина (ИЛ-8), противовоспалительного цитокина (ИЛ-10). Выявить зависимость их концентраций от ряда медико-биолоптческих факторов (возраст, стаж работы, темп старения, наличие вредных привычек, родственников долгожителей).

4. Установить диагностическое и прогностическое значение комплексного исследования концентраций белка р53 и ИЛ-8, ИЛ-10 в процессах старения работников АГПЗ.

Научная новизна

• Впервые у работников вредных производств АГПЗ изучены процессы апоптоза и проведено комплексное исследование концентрации индуктора апоптоза - белка р53, интерлейкинов 8 и 10 в зависимости от различных медико-биологических факторов (возраст, стаж работы, темп старения, наличие вредных привычек, родственников долгожителей).

• Впервые изучены взаимосвязи между апоптозом, провоспали-тельным ИЛ-8 и противовоспалительным ИЛ-10 у работников АГПЗ.

• Впервые обнаружено, что повышение концентрации белка р53, ИЛ-8 сочетается с ускоренным темпом старения обследуемых.

Практическая ценность

Установлено, что повышение концентрации провоспалитель-ного цитокина ИЛ-8 и индуктора апоптоза - белка р53 у лиц, находящихся под влиянием сероводородсодержащего газа, приводит к ускорению темпа старения и зависит от стажа работы.

Индуктор апоптоза - белок р53 и провоспалительный цитокин ИЛ-8 могут быть использованы в качестве скрининг - диагностики процессов преждевременного старения у работников АГПЗ.

Разнонаправленные колебания концентрации про- и противовоспалительных интерлейкинов свидетельствует о дисбалансе в системе иммунитета лиц, занятых на производстве по добыче газа, и позволяют выделить группы риска, подлежащие проведению профилактических мероприятий.

Разработан алгоритм диагностики риска развития преждевременного старения у работников вредных производств.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Выявленные у рабочих газоперерабатывающего завода нарушения регуляции апоптоза представляют собой реакцию организма на комплексное воздействие неблагоприятных производственных факторов.

2. Нарушения соотношения провоспалительного ИЛ-8 и противовоспалительного ИЛ-10 могут рассматриваться в качестве индикаторов адаптационной деятельности в условиях производства по добыче газа.

3. Индуктор апоптоза - белок р53 и провоспалительный цитокин ИЛ-8 являются ранними маркерами процессов преждевременного старения работников АГПЗ.

Внедренне результатов исследования:

Полученные при выполнении исследования результаты внедрены в практику консультативно-диагностической поликлиники Негосударственного учреждения здравоохранения «Медико-санитарная часть» (НУЗ «МСЧ») г. Астрахани. Основные положения работы используются в научно-педагогической деятельности кафедры госпитальной терапии с курсом функциональной диагностики АГМА.

Апробация работы и публикации:

Материалы, вошедшие в диссертационную работу, ее основные положения были представлены и обсуждены на научно-практической конференции молодых ученых юга России «Медицинская наука и здравоохранение» (Анапа-2009,2010), республиканской научно-практической конференции с международным участием (Гомель, 2009,2010), на 7-й международной научно-практической конференции «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины (Астрахань,2010), 3-й всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития (Вологда, 2010), 86-й, 87-й итоговых научно-практических конференциях сотрудников академии, врачей города и области по актуальным проблемам медицинской науки и биологии (Астрахань, 2009,2010).

По материалам диссертационного исследования опубликовано 14 печатных работ, в том числе 2 печатные работы в изданиях рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации:

Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста, состоит из введения, литературного обзора, главы «Материалы и методы исследования», 3 глав, содержащих результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя, содержащего 103 отечественных и 96 зарубежных первоисточников. Работа иллюстрирована 23 таблицами, 9 рисунками и 3 клиническими примерами, 1 фотографией. Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Астраханской государственной медицинской академии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Исследование проводилось в 2008-2009 гг. В него были включены 130 лиц мужского пола, средний возраст 43,7±13,8 лет, которые были разделены на 2 группы: основную группу и группу сравнения.

В основную группу вошли 100 работников АГПЗ основных специальностей, проходящих ежегодный профилактический осмотр в консультативно-диагностической поликлинике НУЗ «МСЧ» г. Астрахани. Средний возраст обследуемых 43,5±12,б лет, средний стаж работы на АГПЗ 12,3±8,5 лет.

В группу сравнения вошли 30 сотрудников строительной компании г. Астрахани основных рабочих специальностей. Средний возраст - 40,1±13,1 года, средний стаж работы на предприятии - 10,3±7,4 лет. Различия по возрасту и производственному стажу между группами статистически недостоверны (р>0,05).

Перед включением в исследование всеми участниками подписывалось информационное согласие.

Критерии включения в основную группу: мужчины в возрасте 30-55 лет, имеющие контакт с сероводородсодержащим газом.

Критерии включения в группу сравнения: мужчины в возрасте 30-55 лет, не имеющие контакта с сероводородсодержащим газом.

Критерии исключения из исследования:

1) Наличие хронических заболеваний в стадии обострения; ишемической болезни сердца (ИБС), артериальной гипертонии (АГ).

2) Перенесенное острое заболевание в ближайшие 3 месяца.

3) Контакт с инфекционными больными в течение 1 месяца.

4) Пролиферативные заболевания (аденома предстательной железы, кисты и опухоли различной локализации), гематологические заболевания.

5) Любые заболевания щитовидной железы.

Всем обследованным осуществлено комплексное лабораторно-инструментальное обследование. Аыли использованы следующие методы:

« Анкетирование

В анкетах указаны: паспортные данные, профессия, условия труда (с указанием неблагоприятных производственных факторов и длительности контакта с ними), вредные привычки, наличие родственников-долгожителей, сведения о перенесенных ранее заболеваниях.

• Определение биологического возраста (БВ) по методике

Чеботарева Д.Ф.

• Гематологические исследования;

- Общий анализ периферической крови с определением количества тромбоцитов.

Биохимические исследования крови: концентрация аланиновой и аспарагиновой трансаминаз (методом Reitman, Frankel); исследование липидного спектра (общий холестерин, липопротеины высокой плотности, липопротеины низкой плотности, ß-липопротеины, триглицериды); определение креатинина (по методу Яффе-Поппера); определение глюкозы крови (глюкозооксидазный метод);

• Методы функциональной диагностики

- Электрокардиографическое исследование

Электрокардиография проводилась в покое в 12 стандартных

отведениях на 1 канальном электрокардиографе NIHON KOHDEN (Япония);

- Эхокардиоскопия

Проводилась эхокардиоскопия на эхокардиографе SIM - 5000 (Италия) в М и В режимах по стандартной методике;

- Метод ультразвуковой диагностики

Ультразвуковое исследование печени, поджелудочной железы, селезенки, почек на аппарате LOGIC 500 (США);

Данные анкеты, а также клинико-лабораторных методов исследования нами были использованы для выделения основной групп и группы сравнения, соответствующих критериям отбора для включения в исследование и исключения из него.

• Методы иммунологического обследования III уровня. Концентрации интерлейкина 8, интерлейкина 10 определяли с помощью реагентов, выпускаемых 000 «Цитокин», г. Санкт-Петербург, концентрации индуктора апоптоза - белка р53 определяли реактивами фирмы Bender MedSystems (Австрия) в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа на аппарате «спектрофотометр TECAN Sunrise» (Австрия).

• Цитологический анализ мазков крови.

Рисунок 1. А поптоз лимфоцита. Световая микроскопия, х 100. Окраска по Нохту • Методы статистической обработки материала

Материалы исследований обработаны статистическими методами с использованием программ «Microsoft Excel» для «Windows-2007».

Для характеристики вариационного ряда были использованы статистические показатели: средняя арифметическая, среднее квадратическое отклонение, ошибка средней арифметической, t-критерия Стьюдента, коэффициент линейной корреляции.

Как в основной, так и в группе сравнения обследованы представители практически всех основных специальностей, причем преобладающее большинство - рабочие (80%)

Выбранная группа сравнения достоверно не отличается от основной и может служить моделью реакции организма на комплексное воздействие неблагоприятных производственных факторов, исключая хроническое воздействие сероводородсодержащего газа.

С целью уточнения изменений концентраций исследуемых показателей в зависимости от различных медико-биологических факторов, мы изучили распространенность вредных привьгчек среди всех обследуемых.

По распространенности вредных привычек выявлено, что преимущественное большинство обследуемых курят и злоупотребляют алкоголем. Среди обследованных работников АГПЗ 60% имели вредные привычки. В группе сравнения вредными привычками страдает 65% обследованных.

По результатам анкетирования выявлено преобладание лиц, имеющих родственников-долгожителей в группе сравнения. Так в основной группе 6% обследованных имели родственников-долгожителей, в группе сравнения - 20%.

При изучении биологического возраста по методике Чеботарева Д.Ф., была выявлена тенденция развития преждевременного старения у лиц основной группы, данные представлены на рисунке 2.

Основная группа Группа сравнения

Я Преждевременное старение □ Физиологическое старение

Рисунок 2. Биологический возраст обследованных

Как свидетельствуют диаграммы, среди работников АГПЗ опережение биологического возраста над должным биологическим возрастом выявлено у 80% обследованных, в группе сравнения темп старения ускорен у 35% обследованных, в среднем темп старения среди работников АГПЗ составил 4,88±1,9 лет, в группе сравнения 0,97+0,58 лет, (р<0,02).

Темп старения рабочих основных специальностей и инженерно-технических рабочих (ИТР) основной и группы сравнения достоверно различается, что свидетельствует о нахождении работников АГПЗ в более неблагоприятных условиях труда.

Результаты исследования и обсуждение

Имеющиеся в литературе сведения о неблагоприятном влиянии различных производственных факторов, в том числе, факторов газоперерабатывающих производств, на состояния здоровья работаю-

щих и их биологический возраст, побудили нас изучить один из механизмов, приводящий к развитию преждевременного старения и провести поиск маркеров преждевременного старения у работников крупного газоперерабатывающего завода ООО Газпром Добыча Астрахань.

В ранее проведенных исследованиях (Абдрашитова А.Т., 2005) приводятся результаты определения биологического возраста и темпа старения работников АГПЗ, которые совпадают с полученными нами: у 80% работников старение развивается преждевременно, а темп старения в среднем ускорен на 4,88±1,9 лет. В группе сравнения этот показатель составляет 0,97±0,58 лет (р<0,02). Следует отметить, что у лиц рабочих специальностей темп старения ускорен в большей степени, чем у ИТР в обеих группах.

Биологический возраст является адекватным показателем функционального состояния человека, его здоровья, он тесно коррелирует с условиями трудовой деятельности. В последние годы появился повышенный интерес к изучению маркеров преждевременного старения: морфологических, биохимических, иммунологических. Наиболее изученными из которых являются индуктор апоптоза - белок р53 и антиапоптотический белок bcl-2.

У работников АГПЗ в мазках крови мы обнаружили трехкратное повышение клеток с морфологическими признаками апоптоза (4,06±0,85%) по сравнению с нормой 0,89±0,19% (по данным Ивановой С.А., 2008) и с показателем группы сравнения 1,64±0,29%.

Дальнейшее изучение индуктора апоптоза - белка р53 имму-ноферментным методом показало, что у работников АГПЗ его концентрация достоверно превышала показатели группы сравнения. Проведенные исследования показывают, что с увеличением концентрации белка р53 возрастает количество погибших клеток (г+0,57, р<0,02). Это позволяет сделать вывод, что белок р53 является индуктором апопто-тической смерти клеток, что согласуется с литературными данными. Самые низкие показатели белка р53 выявлены в группе сравнения. Это свидетельствует о минимальной активности процессов апоптоза у лиц, деятельность которых не связана с сероводородсодержащим газом. Выявленные различия достоверны (р<0,05).

Таблица 1

Концентрация белка р53 и процентное соотношение клеток с морфологическими признаками апоптоза в изученных в группах

Группы Белок р53, и/мл Апоптоз клеток, %

Основная группа, п=100 2,92±0,37* 4,06±0,85*

Группа сравнения, п=30 1,73±0,28 1,64±0,29

* - достоверно с группой сравнения (р<0,05)

Нами было выявлено, что темп старения работников АГПЗ максимально ускорен в возрастной группе от 30 до 40 лет, концентрация белка р53 в этой группе также максимальна.

Полученные данные наглядно представлены на рисунке 3.

¡вшита Концентрация р53,и/мл - • Темп старения,год

Рисунок 3. Взаимосвязь темпа старения и концентрации р53 в группах в зависимости от возраста Физиологический смысл апоптоза в поддержании клеточного гомеостаза заключается в том, что низкие концентрации р53 способствуют оптимальной сбалансированности процессов, снижению риска возникновения мутаций и повышению скорости процессов репарации. По литературным данным, у лиц молодого возраста концентрация накопленных «ошибок» минимальна, отсутствуют значительные повреждения генетического аппарата, и белок р53 - пусковой фактор апоптоза находится в неактивном состоянии. В связи с этим у лиц до 40 лет ожидаем минимальный показатель белка р53. Однако, у обследованных лиц до 40 лет из основной и группы сравнения наблюдается уве-

личение концентрации белка р53 по сравнению со старшими возрастными группами, что можно объяснить как ответную реакцию на действие неблагоприятных производственных факторов и напряжение механизмов адаптации. Этим и объясняется максимальный уровень темпа старения у молодых обследованных основной группы и группы сравнения.

В основной группе минимальная концентрация р53 соответствовала возрасту - 40-49 лет, интенсивность процессов старения также уменьшается, что свидетельствует о приближении к среднему популя-ционному стандарту, являясь результатом положительной интеграции приспособительных механизмов. В основной группе у лиц 50-55 лет наблюдается некоторое повышение концентрации белка р53, несколько возрастает и темп старения, это связано с накоплением повреждений ДНК и срывом процессов адаптации. Аналогичные изменения выявлены в группе сравнения. Между лицами разных возрастов как основной, так и группы сравнения, достоверных различий по концентрации белка р53 не выявлено (р>0,05).

Было показано, что контакт с производственными вредностями оказывает значительное влияние на темп старения и концентрацию белка р53. Так при стаже до 5 лет темп старения максимальный, также наблюдалось значительное превышение показателя р53 у лиц со стажем до 5 лет как в основной группе так и в группе сравнения (р<0,05).

Представленные данные наглядно отражены на рисунке 4.

чшш Концентрация р53,и/мл —«—Темп старения,год

Рисунок 4. Взаимосвязь темпа старения и концентрации р53 в группах в зависимости от стажа работы

Выявленные нами изменения обусловлены высокими требованиями к организму в период адаптации к новым условиям труда и характеру деятельности. После 5 лет происходит переход на новый уровень функционирования, что объясняет снижение темпа старения, концентрации белка р53. С увеличением стажа работы на вредном производстве в организме возрастает количество поврежденных клеток, которые элиминируются по пути апоптоза. Так, ряд авторов считают, что основной функцией гена р53 является включение программы апоптоза при повреждении клеточного генома, что можно рассматривать как защитную реакцию организма от накопления генетически дефектных клеток. Однако этот процесс имеет и обратную сторону, при этом наблюдается преждевременное старение. Поэтому в дальнейшем концентрация белка р53 вновь увеличивается в основной группе и в группе сравнения, что свидетельствует об активизации апоптоза. С увеличением стажа работы на вредном производстве темп старения вновь возрастает. Аналогичные изменения наблюдаются и в группе сравнения. Выявленные различия достоверны (р<0,05).

У лиц основной группы между стажем и концентрацией белка р53 выявлена достоверно значимая корреляционная связь: со стажем до 5 лет (г +0,4), при стаже 5-10 лет (г-0,36), со стажем более 10 лет (г +0,38), (р<0,05). В результате проведенного исследования получены убедительные данные о зависимости высоких концентраций белка р53 от ускорения темпа старения (г+0,56), (р<0,02). Это дает основание рассматривать белок р53 в качестве маркера преждевременного старения у работников газоперерабатывающего завода.

Гигиеническими исследованиями, проведенными на Астраханском газоперерабатывающем заводе, установлено, что основным значимым производственным фактором, способным оказывать повреждающее действие на организм работающего, является хроническая сероводородная интоксикация.

Основной патогенетический механизм повреждающего воздействия сероводорода на организм - необратимое ингибирование железосодержащих цитохромов - а, а3 (цитохромоксидазы), связывание с железом в их молекулах, и, как следствие, нарушение усвоения тканями кислорода с развитием тканевой гипоксии.

По данным литературных источников, состояние тканевой гипоксии стимулирует выделение провоспалительных цитокинов, в частности ИЛ-8.

ИЛ-10 обладает противовоспалительной активностью и является одним из основных ингибиторов синтеза провоспалительных цитокинов. Анализ литературы дает представление о сложных механиз-

мах функционирования цитокинов, при которых продукция одного из них оказывает влияние на выработку или активность другого, о существовании многочисленных синергичных, реципрокных и антагонистических эффектов взаимодействия цитокинов, о недостаточности и противоречивости данных об их роли в патогенезе старения организма. Это и определяет актуальность исследования цитокинов с разными биологическими свойствами.

При изучении концентрации интерлейкинов 8, 10 выявлено, что концентрация ИЛ-8 в сыворотке крови рабочих АГПЗ (основная группа) составила 34,9±1,72 пг/мл, в группе сравнения - 28,52±2,51 пг/мл, различм достоверны (р<0,05). Средняя концентрация ИЛ-10 в основной группе составляет 91,9±2,46 пг/мл, в группе сравнения несколько выше - 92,9±1,54 пг/мл, (р>0,05).

Нами была изучена взаимосвязь между концентрацией интерлейкинов 8 и 10 и различными медико-биологическими показателями (возраст, стаж работы, темп старения, наличие вредных привычек, родственников-долгожителей). Анализ полученных данных показал, что достоверное повышение средних значений концентрации ИЛ-8 наблюдается при возрастании темпа старения и зависит от стажа профессиональной деятельности. Наиболее значительный рост показателей был выявлен у работников АГПЗ основных специальностей.

В таблице 2 представлена зависимость концентрации интерлейкинов 8 и 10 от возраста и темпа старения.

Таблица 2

Концентрация интерлейкинов 8, 10 в зависимости _от возраста и темпа старения _

Группы Возрастная группа Темп старения,год ИЛ-8, пг/мл ИЛ-10, пг/мл

Основная группа п=100 30-39 лет,п=40 5,22±1,92* 34,67±1,05 92,12±1,23

40-49 лет,п=30 4,63±1,73* 32,08±1,13 92,48±1,18

50-55 лет, п=30 4,81±1,82* 33,15±0,84 92,24±0,82

Группа гравнения п=30 30-39 лет, п=11 0,76±0,21 31,82±1,18 92,39±0,26

40-49 лет, п=10 0,4б±0,32 29,62±0,63 91,07±1,04

50-55 лет, п=9 0,54±0,25 30,86±0,54 91,94±0,56

* - достоверно с группой сравнения (р<0,02)

В основной группе концентрация ИЛ-8, была максимальна у лиц 30-39 лет, ИЛ-10 в возрастной группе 40-49 лет. Концентрация

ИЛ-8 была минимальна у лиц 40-49 лет, ИЛ-10 у лиц 30-39 лет. В группе сравнения концентрация ИЛ-8 была минимальна у лиц 40-49 лет, максимальна у лиц 30-39 лет. Концентрация ИЛ-10 у лиц 30-39 лет превышала значения в других возрастных группах. Выявленные различия недостоверны (р>0,05).

Между показателем возраста и уровнем ИЛ-8 выявлена средняя положительная корреляционная связь (г+0,34), (р<0,05). Корреляционный анализ выявил среднюю положительную связь между концентрацией ИЛ-8 и темпом старения (г+0,48), (р<0,02).

В таблице 3 представлены результаты исследования изучаемых показателей в зависимости от стажа работы и темпа старения.

Таблица 3

Концентрация интерлейкинов 8, 10 в зависимости от стажа

работы и темпа старения

Группы Стаж Темп старения,год ИЛ-8, пг/мл ИЛ-10, пг/мл

Основная группа п=100 до 5 лет, п=31 5,21 ±1,72 * 37,12±0,82* 92,81±0,42

5-10 лет, п=36 4,62±1,88 * 34,32±0,42* 93,13±0,26

более Юлет, п=33 4,92±1,73 * 35,44±1,08* 92,87±0,52

Группа сравнения п=30 до 5 лет, п=11 0,64±0,37 31,08±0,32 92,33±0,34

5-10 лет, п=11 0,52±0,26 29,43±0,63 91,15±1,29

более 10 лет, п=8 0,56±0,34 30,26±0,16 91,52±0,33

* - достоверно с группой сравнения (р<0,02)

Согласно полученным данным, в основной группе концентрация ИЛ-8 у лиц со стажем до 5 лет превышает этот показатель у лиц со стажем 5-10 лет и более 10 лет. Концентрация ИЛ-10 в группе лиц со стажем 5-10 лет выше, чем в других группах. Выявленные значения концентрации ИЛ-8 достоверны по сравнению с группой сравнения (р<0,02). В группе сравнения концентрация ИЛ-8 у лиц со стажем до 5 лет превышает данный показатель группы лиц со стажем 5-10 лет и более 10 лет. Концентрация ИЛ-10 максимальна в группе со стажем до 5 лет и минимальна в группе со стажем 5-10 лет.

Корреляционный анализ у работников АГПЗ выявил среднюю положительную связь между уровнем ИЛ-8 и стажем работы (г+0,37), (Р<0,05).

Выявленные изменения концентрации ИЛ-10 отличались разнородностью, не установлено достоверной связи с изучаемыми медико-биологическими показателями. Нами было выявлено, что в группе сравнения максимальная концентрация ИЛ-10 наблюдается у лиц с

повышенными показателями ИЛ-8 (г+0,35, р<0,05). Повышение уровня ИЛ-10 является проявлением ответной реакции организма на про-воспалительную цитокинемию. Однако в основной группе выявлено избыточное содержание провоспалительного цитокина ИЛ-8, а концентрация ИЛ-10 была несколько ниже, чем в группе сравнения (г-0,32, р>0,05), что дает основание говорить о дисбалансе в системе ци-токинов у лиц, подверженных действию сероводородсодержащего газа.

Учитывая результаты проведенного ранее исследования (Эсаулова Т.А., 2010), показавшего выраженные нарушения клеточного и гуморального звена иммунитета у работников АГПЗ, которые проявляются уменьшением общего количества Т-лимфоцитов, в основном за счет субпопуляции СБ4+ клеток, что приводит к существенной инверсии иммунорегуляторного индекса СБ4+/СБ8+; угнетению В-клеточного звена, было высказано предположение о дисбалансе в системе щггокинов.

Наши данные подтверждают это предположение. Так выявленный дисбаланс цитокинов проявляется увеличением содержания провоспалительного ИЛ-8 и снижением противоспалительного ИЛ-10. Возникший дисбаланс цитокинов ведет к индукции активационного апоптоза, о чем свидетельствует увеличение количества лимфоцитов с признаками апоптотической смерти. Указанные изменения тесно связаны со стажем работы в условиях вредного производства. Темп старения находится в тесной взаимосвязи с нарушениями клеточного иммунитета (снижением количественного содержания Т-лимфоцитов и их функциональной полноценности) и развивающимся дисбалансом цитокинов. О чем свидетельствует прямая корреляционная зависимость между уровнем повышешш провоспалительного цитокина ИЛ-8, концентрацией белка р53 и темпом старения. Чем выше темп старения, тем больше увеличена продукция провоспалительного цитокина ИЛ-8 и снижена концентрация ИЛ-10.

Полученные данные вполне согласуются с мнением ряда авторов, что важен не сам факт повышения или снижения уровня цитокинов, а их динамика и соотношения оппозиционных пулов, т.е. провос-палительных и противовоспалительных. Высокий уровень цигокинов, прежде всего провоспалителышх, является неблагоприятным фактором, отражающим степень активности и тяжести патологического процесса.

Поэтому дисбаланс щггокинов в формировании которого существенную роль играют нарушения клеточного иммунитета, является одним из ведущих звеньев патогенеза преждевременного старения. А

его ликвидация должна благоприятно сказываться на функционировании организма и увеличении продолжительность активной жизни.

Среди факторов, влияющих на иммунологическое состояние организма, немаловажную роль играют вредные привычки. Концентрация белка р53, ИЛ-8 и темп старения значительно увеличены при сочетанном воздействии на организм, как производственных факторов, так курения и злоупотребления алкоголем. Проведенный анализ убедительно показал, что при комбинированном воздействии неблагоприятных производственных факторов и вредных привычек увеличивается количество поврежденных клеток в организме, которые устраняются путем апоптоза.

Изучение темпа старения, концентрации ИЛ-8, белка р53 в зависимости от наследственности выявило недостоверные различия в группах, среди лиц, имеющих и не имеющих в роду долгожителей, что свидетельствуют об ограниченном влиянии наследственности на темп старения.

Проведенное нами исследование отличается от ранее проведенных тем, что в клинической практике предпринята попытка изучить один из патогенетических механизмов развития преждевременного старения - апоптоз, а также влияние на этот процесс цитокинов - ин-терлейкинов 8 (как представителя провоспалительных цитокинов) и 10 (как представителя противовоспалительных цитокинов).

Учитывая участие р53, ИЛ-8 в процессах старения, использование данных маркеров может быть рекомендовано для применения в терапевтической практике в качестве прогностического признака преждевременного старения, оценке адаптационных возможностей организма и своевременного проведения оздоровительных программ, для чего нами создан алгоритм.

Алгоритм действий цехового терапевта при проведении ежегодных профилактических медицинских осмотров для выявления преждевременного старения у работников вредных производств

1 этап:

Отбор лиц со стажем работы 5-10 лет.

2 этап:

Проведение анкетирования с целью отбора лиц с наличием вредных привычек и отсутствием родственников долгожителей.

3 этап:

Определение биологического возраста по методике Чеботарева Д.Ф. и выявление лиц с преждевременным старением.

Выводы:

1. Концентрация белка р53 у работников АГПЗ (2,92±0,37 и/мл) достоверно превышала показатели лиц группы сравнения (1,73±0,28 и/мл). Повышенная концентрация белка р53 сопровождается увеличением в мазках крови апоптотических клеток (г+0,57),(р<0,02).

У работников АГПЗ в мазках крови обнаружены клетки с морфологическими признаками апоптоза (4,06±0,85%), количество которых значительно превышает допустимый уровень (0,89±0,19%).

2. У работников газоперерабатывающего завода выявлена достоверная корреляционная зависимость повышенной концентрации белка р53 с ускоренным темпом старения (г+0,62), (р<0,01).

3. У работников Астраханского газоперерабатывающего завода концентрация ИЛ-8 (34,9± 1,72 пг/мл) достоверно превышала показатели лиц группы сравнения (28,52±2,51 пг/мл). Выявлена достоверная корреляционная зависимость повышенной концентрации ИЛ-8 с ускоренным темпом старения (г+0,48),(р<0,02).

Не выявлено корреляционной зависимости между ИЛ-10 и изучаемыми медико-биологическими показателями (возраст, стаж работы, темп старения, вредных привычек, наличия родственников долгожителей).

4. У работников газоперерабатывающего завода уровень провоспали-тельного цитокина ИЛ-8 высоко коррелирует с концентраций белка р53 (г+0,58),(р<0,02).

Выявленная достоверная положительная корреляционная связь между ИЛ-8, белком р53 и темпом старения позволяют использовать изученные иммунологические показатели в качестве маркеров преждевременного старения у работников газоперерабатывающих производств.

Практические рекомендации

1. Согласно предложенному нами диагностическому алгоритму, рекомендуется выявлять группы риска развития преждевременного старения среди работников газоперерабатывающих производств, которым в дальнейшем необходимо проведение профилактических мероприятий.

2. С целью скрининг-диагностики, оценки эффективности проводимых профилактических мероприятий у всех работников газоперерабатывающих производств рекомендуется определение концентрации белка р53 и ИЛ-8 в сыворотке крови ежегодно.

3. С целью выявления динамики активности процессов старения у лиц в возрасте 40-49 лет со стажем работы 5-10 лет, у которых процессы адаптации находятся на оптимальном уровне, рекомендуется ежегодный контроль белка р53 и ИЛ-8

4. Лицам в возрасте 50 лет и старше при стаже работы на газоперерабатывающем производстве 10 и более лет, имеющим признаки преждевременного старения, рекомендовано оставить работу во вредных условиях труда после выработки так называемого «вредного стажа» или после 10 лет работы на вредном производстве.

Список научных работ по теме диссертации

1. Белолапенко, И.А. Нарушение регуляции апоптоза при старении / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т. // Астраханский медицинский журнал, 2010. - №2. -С.26-31.

2. Белолапенко, И.А. Особенности цитокинового статуса и процессов апоптоза под влиянием комбинированного действия производственных факторов газодобывающего предприятия/ Абдрашитова А.Т., Белолапенко И.А., Панова Т.Н.// Успехи геронтологии, 2011. -Т.24. -№1. - С.147-153.

3. Белолапенко, И.А. Влияние факторов производства Астраханского газоперерабатывающего завода на липидный обмен крови у работников / Белолапенко И.А., Новакова А.И. // Материалы XI Всероссийского научно-образовательного форума «Кардиология 2009», Москва, 2009. - С.185-187.

4. Белолапенко, И.А. Влияние производственных факторов на цитоки-новый статус работников газодобывающего предприятия / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т. // Сборник научных статей 2 республиканской научно-практической конференции с международным участием студентов и молодых ученых, Гомель, 2010. - Т.1 - С.37-38.

5. Белолапенко, И.А. Действие хронической сероводородной интоксикации и вредных привычек на активность процессов апоптоза у работников газодобывающего предприятия / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т. // Материалы научно-практической конференция молодых ученых и студентов юга России. «Медицинская наука и здравоохранение» г. Анапа,2010. - С.15-17.

6. Белолапенко, И.А. Влияние хронической сероводородной интоксикации на темп старения и основные иммунологические показатели / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т. // Материалы 7-й международной научно-практической конференции «Достижения фундаменталь-

ных наук в решении актуальных проблем медицины» - 2010. - С.228-231.

7. Белолапенко, И.А. Изучение процессов преждевременного старения и морфологической картины сыворотки крови у работающих на газоперерабатывающем комплексе / Белолапенко И.А., Новакова А.И. // Материалы научно-практической конференции молодых ученых и студентов юга России. «Медицинская наука и здравоохранение» г. Анапа, 2009. - С.43-44.

8. Белолапенко, И.А. Изучение процессов преждевременного старения и маркера апоптоза — белка р53 у работающих на газодобывающем комплексе./ Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т. // Материалы II всероссийской научной конференции"научное творчество XXI века" с международным участием. Опубликовано в журнале «В мире научных открытий», Москва, 2010. -№4(10). - С.45-47.

9. Белолапенко, И.А. Нарушение иммунного статуса у работников предприятия «Газпромдобыча Астрахань» под действием хронической сероводородной интоксикации / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т. // Материалы 3-й всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития» г. Вологда, 2010. - С.13-15.

10. Белолапенко, И.А. Воздействие неблагоприятных производственных факторов газодобывающего предприятия и вредных привычек на концентрацию белка р53 - маркера апоптоза и интерлейкина 8 / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т. Панова Т.Н., Френкель М.В. // Материалы международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования университетов, интеграция в региональный инновационный комплекс», Астрахань ,2010. - С.219-221

11. Белолапенко, И.А. Концентрация белка р53 у больных гипертонической болезнью / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т., Панова Т.Н., Френкель М.В. // 5 Национальный Конгресс кардиологов, Москва 2010. Сборник материалов. С. 184.

12. Белолапенко, И.А. Роль апоптоза в развитии гипертонической болезни у мужчин трудоспособного возраста/ Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т. ,Френкель М.В. //Сборник Казанская наука, 2010. -№7.-С. 134-135.

13. Белолапенко, И.А. Влияние хронической сероводородной интоксикации на темп старения, маркер апоптоза - белок р53, интерлейкины 8 и 10 / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т., Френкель М.В. // Материалы 87 итоговой научно-практической конференции сотрудников

академии, врачей города и области по актуальным проблемам медицинской науки и биологии, Астрахань, 2010. - С. 60-61. 14. Белолапенко, И.А. Нарушение регуляции апоптоза у работников газодобывающего производства. / Белолапенко И.А., Абдрашитова А.Т., Френкель М.В. // Вестник Российского Государственного Медицинского Университета, Москва. Материалы Пироговской научной конференции - 2010. - С. 97-98.

Список сокращении

АГПЗ Астраханский газоперерабатывающий завод

АСК Апоптотическая смерть клеток

АФК Активные формы кислорода

БВ Биологический возраст

ДБВ Должный биологический возраст

здв Задержка дыхания на вдохе

ИТР Инженерно-технические рабочие

кв Календарный возраст

НУЗ меч Негосударственное учреждение здравоохранения

«Медико-санитарная часть»

ПДУ Предельно допустимый уровень

ПС Преждевременное старение

ЦТ Цитокины

ИЛ -10 Интерлейкин - 10

ИЛ-8 Интерлейкин - 8

Белолапенко Ирина Александровна

КЛИНИКО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ИНДУКТОРА АПОПТОЗА - БЕЛКА Р53, ИНТЕРЛЕЙКИНОВ 8 и 10 В РАЗВИТИИ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО СТАРЕНИЯ У РАБОТНИКОВ АСТРАХАНСКОГО ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ЗАВОДА

14.01.04 — внутренние болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 04.04.2010. Тираж 100 экз. Заказ № 3001._

Издательство ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская 121