Автореферат диссертации по медицине на тему Клинико-патогенетические особенности и тактика лечения поражений почек у детей в экологически неблагополучных регионах
РГБ ОД
1 5 ДЕК 1ууо
На правах рукописи
ОСМАНОВ Исмаил Магомедтагирович
КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ТАКТИКА ЛЕЧЕНИЯ ПОРАЖЕНИЙ ПОЧЕК У ДЕТЕЙ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПОЛУЧНЫХ РЕГИОНАХ
14.00.09- "Педиатрия"
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Москва -1996
Работа выполнена в отделе нефрологии Московского научно-исследовательского института педиатрии и детской хирургии Министерства здравоохранения Российской Федерации (директор, академик РАМН, профессор Ю.Е. Вельтищев) и в Дагестанской государственной медицинской академии (ректор, доктор мед. наук, профессор А.М. Голубев).
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор М.С. Игнатова
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук доктор медицинских наук
Н.А. Коровина Л.С. Балева Б.А. Ревич
Ведущее учреждение:
Московский медицинский стоматологический институт.
Защита диссертации состоится "_"_1996 г. в_часов
на заседании диссертационного Совета Д-084.15.01 Московского научно-исследовательского института педиатрии и детской хирургии Министерства здравоохранения Российской Федерации (127412, г. Москва, ул. Талдомская, д. 2).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан
«с
1996 г.
Ученый секретарь
диссертационного Совета, кандидат медицинских наук
З.К. Землянская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Несмотря на многочисленные исследования в области экопатоло-гии детского возраста, выявление экологически зависимых отклонений в состоянии здоровья остается трудной задачей, что обусловлено как большим разнообразием воздействия экологических факторов на состояние здоровья человеческой популяции, так и сложностью вычленения основных причинно-следственных связей (Б.А. Ревич, 1992; Ю.Е. Вельтищев, 1996; Б. А. Кобринский, 1994, С.Ю. Каганов, 1996)
В последние десятилетия, обращено внимание на учащение патологии органов мочевой системы в популяции (Игнатова М.С. и соавт., 1992). Вероятно, что увеличение частоты нефропатий в популяции обусловлено влиянием неблагоприятных антропогенных факторов внешней среды, в частности, расширением использования в быту и на промышленных предприятиях ассортимента химических веществ, в том числе и тяжелых металлов (Goyer R.. 1990). Большое число возможных причин развития нефропатий затрудняет распознавание этиологического фактора, непосредственно вызывающего заболевание, если не наблюдается повторных или постоянных поступлений химических агентов, которые вызвали развитие нефропатии (Sandler D., 1987;. Goyer R., 1990). В связи с этим, затруднена возможность использования профилактических и лечебных мероприятий (Muttl А., 1989).
Традиционные методы диагностики почечных болезней не могут охватить все многообразие повреждений, вызываемых воздействием химических веществ (Bach Р.Н. et al., 1989). Такое положение объясняется тем. что благодаря большим функциональным резервам почек даже тяжелые повреждения, вызываемые в них различными веществами, могут не сопровождаться клиническими проявлениями. Это в значительной степени маскирует патологические изменения почек (Friedlander G. et al.. 1989). Химические агенты, поступающие в организм ребенка с воздухом, водой, пищей, воздействуют на различные системы организма. Однако одним из основных органов поражения оказываются почки, как орган, " выводящий токсические вещества. При этом токсическое вещество может проявить повреждающее действие на всем
протяжении нефрона: от клубочкового капилляра до дистального канальца. Дополнительное воздействие на тубулоинтерстициальную ткань почки может произойти путем контакта с ксенобиотиком из сосудистой системы, оплетающей канальцы (М.С. Игнатова, 1994).
Основные патогенетические механизмы формирования экологически детерминированных заболеваний почек могут быть как опосредованные, в частности, иммунопатологические, когда тяжелые металлы выступают в качестве гаптенов, так и прямые токсические повреждения отдельных компонентов почки: гломерул, канальцев и/или интерстиция (Curtis J.R., 1979; Röxe D.M., 1980; Davis B.B. et al., 1981).
Среди природных и антропогенных неблагоприятных факторов 'окружающей среды в сельской местности приоритетными признаны пестициды. Несомненно, что токсичность, способность к кумулятивному эффекту и тератогенное действие пестицидов весьма существенно влияют на состояние здоровья детского населения и, в частности, возможно их влияние на развитие хронических заболеваний органов мочевой системы (Куриный А.И. и соавт., 1983; Хачиров Дж. Г., 1991, 1992).
До сих пор нерешенной проблемой является вопрос о том, почему проживая в идентичных экологически неблагоприятных условиях одни дети заболевают, а другие нет, а так же, почему у одних детей манифестация заболевания наблюдается в раннем возрасте, а у других -в более позднем.
В последнее время все большее внимание придается оценке и определению индивидуальной чувствительности организма взрослого и ребенка к воздействию неблагоприятных экологических факторов. Варианты чувствительности организма в целом и тех или иных тканей организма в большой мере определяются наследственным (семейным) предрасположением. Это может быть предрасположение к неадекватным реакциям на внешние воздействия, а также поражение того органа, который является "органом-мишенью" в данной семье (М.С. Игнатова, 1994)..
Один из ферментов биосинтеза пуриновых нуклеотидов-гипоксан-тин-гуанин-фосфорибозил трансфераза (ГГФРТ) относится к разряду наиболее лабильных белков, легко изменяющихся под действием мутагенов окружающей среды. Дефицит этого фермента развивается в ре-
зультате мутации гена: появляются точечные мутации или малые деле-ции в длинном плече Х-хромосомы (X 26.27.2) [Becker M. А., 1976; Becker et al., 1992]. Данных об исследовании длительного влияния низких доз солей тяжелых металлов в доступной нам литературе не найдено.
В качестве фенотипических цито-биохимических маркеров гиперчувствительности к ксенобиотикам возможно определение индивидуальной чувствительности лейкоцитов к тем или иным ксенобиотикам. Под воздействием многих ксенобиотиков отмечается усиление процессов перекисного окисления в организме, включая переокисление липидов, пуринов, белков, аминокислот, альдегидов. При исследовании активности ксантиноксидазы возможно прямо оценить состояние перекисного окисления в организме. Повышение активности ксантиноксидазы является' специфичным критерием активации перекисного окисления (Э.А. Юрьева и соавт.. 1991). Изучение чувствительности лейкоцитов к тяжелым металлам ранее не проводилось.
Организм ребенка, в силу особенностей обмена, существования критических периодов роста и развития, несовершенства регуляторных функций и механизмов детоксикации ксенобиотиков, большей проницаемостью клеточных мембран, особенностей функции почек наиболее чувствителен к повреждающему действию ксенобиотиков (Ю. Е. Вельти-щев и соавт., 1992; A.A. Ефимова, 1994; В.В. Юрьев и соавт., 1995; Porter G., 1989).
Однако, в доступной литературе данные о роли наследственной предрасположенности к формированию заболеваний почек у детей, проживающих в регионах, загрязнеййых солями тяжелых металлов или пестицидами отсутствуют. Также немногочисленны и противоречивы данные литературы о клинических особенностях заболеваний почек у детей из регионов, загрязненных солями тяжелых металлов или пестицидами, их морфологической характеристике и основных патогенетических механизмах формирования ( Кузнецова М. А., 1985; Михалева Л.М., 1990; Трухина О.Н., 1994; A. Goyer, 1985; Frlberg L. et al., 1986; Fowler A., 1992; ).
Неясными остаются методы лечения заболеваний почек у больных из регионов, загрязненных солями тяжелых металлов.
В связи с тем, что тяжелые металлы способны депонироваться в органах и тканях организма, очевидно, необходимо выводить их из тканевых депо. Для этих целей могут быть использованы хелаторы и другие препараты, повышающие выведение тяжелых металлов из депо. В частности, используют CaNa - ЭДТА, 2,3 - димеркаптопропион-1-суль-фокислоту, сукцимер, димефосфон, ксидифон и другие (Трухина О.Н., 1994; Perger F., 1993). Однако, хелаторы вызывая значительное повышение экскреции тяжелых металлов с мочой усиливают мембранопато-логический процесс (Трухина О.Н., 1994). В этой связи перспективно использование энтеросорбентов- препаратов, выводящих соли тяжелых металлов через желудочно-кишечный тракт. Однако, эффективность их использования у детей с заболеваниями почек из регионов, загрязненных солями тяжелых металлов не изучена.
Поэтому проведение широкого комплексного сравнительного исследования по изучению роли генетических и средовых факторов на формирование заболеваний почек у детей, проживающих в регионах, загрязненных пестицидами или солями тяжелых металлов актуально. Не менее важным является изучение клинических особенностей и патогенетических механизмов формирования экодетерминированных заболеваний почек и разработка новых методов их лечения.
Цель работы: на основании определения роли генетических и средовых факторов в развитии"заболеваний почек у детей из регионов, загрязненных солями тяжелых металлов или пестицидами, выделения различных клинических вариантов, оценки морфологических изменений и основных патогенетических механизмов формирования экологически обусловленных заболеваний почек, разработать систему распознавания этих болезней и обосновать методы лечения, направленные на коррекцию мембранопатологических нарушений в почках и предупреждение прогрессирования заболевания.
Задачи исследования
1. Провести сравнительный анализ распространенности заболеваний почек, а также их сочетания с заболеваниями других органов и систем у детей, проживающих в регионах, загрязненных медьсодержа-[цими, хлорорганическими и фосфорорганическими пестицидами или солями тяжелых металлов (кадмий, хром, сурьма).
2. Определить клинические варианты заболеваний почек у детей, проживающих в регионах, загрязненных пестицидами или солями тяжелых металлов.
3. Определить роль наследственной предрасположенности в формировании заболеваний почек у детей из регионов, загрязненных пестицидами или солями тяжелых металлов.
4. На основании изучения биопсийного и аутопсийного материала почек установить характер морфологических нарушений в почечной ткани у детей из региона, загрязненного солями тяжелых металлов.
5. В эксперименте установить характер повреждений почек у животных (крыс) при изолированном или комбинированном воздействии медьсодержащих, хлорорганических и фосфорорганических пестицидов (хлорофос, хлорокись меди, гексахлорциклогексан).
6. Обосновать показания для применения мембраностабилизирую-щих и комплексобразующих препаратов у детей с нефропатйями из региона загрязненного солями тяжелых металлов (кадмий, мышьяк, хром) и определить их эффективность.
Научная новизна
На основании эпидемиологических и экологических исследований установлена сравнительная частота и выявлены клинические особенности заболеваний органов мочевой системы у детей при длительном воздействии пестицидов (медьсодержащих, хлорорганических и фосфорорганических) или малых доз солей тяжелых металлов (кадмий, хром, сурьма). Показано, что в регионах, загрязненных пестицидами или солями тяжелых металлов частота заболеваний почек достоверно выше, чем в контрольных регионах. Установлена полиорганность поражения: сочетание поражения почек у детей, проживающих в регионе, загрязненном пестицидами с заболеваниями желудочно-кишечного тракта. сердечно-сосудистой системы, врожденными аномалиями различных органов и систем, гипохромной анемией, аллергическими заболеваниями, а у детей из региона, загрязненного солями тяжелых металлов с патологией желудочно-кишечного тракта. На основании клинико-биохи-мических. морфологических и генетических исследований зконефропа-тия определена как патология мультифакториального генеза, развивающаяся под влиянием экологических вредностей, в частности, пести-
цидов или тяжелых металлов, при наличии наследственной предрасположенности к заболеваниям почек. Определен вклад генетических факторов в межиндивидуальные различия по подверженности к нефропатии у детей, проживающих в регионе, загрязненном пестицидами, составляющий 42%, а солями тяжелых металлов - 36%. Влияние средовых факторов составило соответственно - 58% и 64%. На основании определения полиморфных систем белков крови и реакции лейкоцитолиза (к кадмию, свинцу и хрому) определена индивидуальная подверженность к развитию патологии почек под воздействием экопатогенных факторов. Установлена повышенная чувствительность к развитию нефропатий у детей, проживающих в регионах, загрязненных солями тяжелых металлов или пестицидами и имеющих редкий фенотип трансферрина-С4-С3. Выделены общие механизмы развития нефропатий в условиях воздействия ' пестицидов и солей тяжелых металлов - тератогенный и мембра-нопатологический. Определены особенности клинической синдромологии - преобладание оксалатно-кальциевой кристаллурии, изолированной или в сочетании с лейкоцитурией у больных из региона, загрязненного пестицидами и гематурического синдрома изолированного или в сочетании с оксалатно-кальциевой кристаллурией у детей с нефропатией из региона, загрязненного солями тяжелых металлов. Общим является наличие признаков нестабильности клеточных мембран и высокая частота оксалатно-кальциевой кристаллурии и гипероксалурии. В эксперименте на животных доказано, что комбинированное воздействие пестицидов (хлорофос и хлорокись меди) приводит к развитию наиболее выраженного повреждения тубулоинтерстициальной ткани почек, чем их изолированное применение. Клинико-морфологические сопоставления (аутопсийные и биопсийные данные) позволили выявить сочетание признаков структурного дизэмбриогенеза почек с выраженным тубуло-интерстициальным процессом и повреждением митохондрий тубулярного эпителия у детей, проживающих в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов. Впервые установлены особенности экскреции тяжелых металлов с мочой у детей с нефропатией из региона, загрязненного солями.тяжелых металлов при лечении альгинатом натрия, кламином и ксидифоном. Установлено, что наиболее эффективным препаратом оказался альгинат натрия, при использовании которого наблюдалось сни-
жение выраженности гематурии, гипероксалурии, проявлений мембрано-патологического процесса и повышение экскреции тяжелых металлов с мочой.
Практическая значимость
Результаты работы обосновывают необходимость раннего выявления заболеваний почек у детей, проживающих в экологически неблагоприятных регионах, в частности, в сельскохозяйственных - загрязненных пестицидами, и промышленных - загрязненных солями тяжелых ' металлов, для своевременного проведения лечебно-профилактических мероприятий. Основанием для раннего выявления заболеваний почек является большая их частота в регионе, превышающая таковую в популяции и необычная структура, в частности, преобладание больных с дисметаболической нефропатией, с синдромом гематурии, аномалиями органов мочевой системы, а также раннее развитие заболеваний почек. Детей с отягощенной наследственностью по заболеваниям органов мочевой системы и с неблагоприятно протекавшей у матери беременностью, проживающих в регионах, загрязненных пестицидами или солями тяжелых металлов следует относить к группе высокого риска по развитию экодетерминированных заболеваний почек. Поэтому в регионах, загрязненных пестицидами или солями тяжелых металлов необходимо проводить массовое обследование (мочевой скрининг) детей. Наличие сочетания поражения почек с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, аномалиями различных органов и систем, гипохромными анемиями, аллергическими заболеваниями - в регионе с высоким уровнем использования пестицидов (медьсодержащих. хлорорганических и фосфорорганических) и с патологией желудочно-кишечного тракта" у детей, проживающих в регионе загряз-, ненном солями тяжелых металлов, является дополнительным фактором позволяющим заподозрить экологически обусловленное заболевание почек.
Установленные клинико-лабораторные особенности заболеваний почек у детей, проживающих в регионах, загрязненных пестицидами или солями тяжелых металлов позволят осуществлять раннюю диагностику поражений почек и своевременно проводить лечебно-профилактические мероприятия. Для детей, проживающих в регионе, загрязненном
медьсодержащими, хлорорганическими и фосфорорганическими пестицидами характерно развитие микробно-воспалительных заболеваний мочевых путей, которые развиваются на фоне выраженных дисметаболичес-ких нарушений. В регионах, загрязненных солями тяжелых металлов (кадмий, хром, сурьма) в структуре заболеваний органов мочевой системы преобладают заболевания почек, основным клиническим проявлением которых является гематурия изолированная"или в сочетании с оксалатно-кальциевой кристаллурией. Морфологической основой нефро-патии является тубулоинтерстициальный нефрит с преобладанием фиб-ропластического компонента.
В качестве маркера повышенной чувствительности к воздействию тяжелых металлов можно рекомендовать для практического использования в регионах, загрязненных солями тяжелых металлов определение реакции лейкоцитолиза под влиянием солей тяжелых металлов, повышенный уровень которых наблюдается в данном регионе.
Для лечения нефропатий, развивающихся у детей, проживающих в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов рекомендуется использовать энтеросорбенты, обладающие комплексобразующими свойствами. Показано, что наиболее эффективным из апробированных препаратов является альгинат натрия.
Основные положения выносимые на защиту:
- у детей, проживающих в регионах загрязненных солями тяжелых металлов (Кадмий, сурьма, хром) или пестицидами (медьсодержащие, хлорорганические, фосфорорганические) выявляется высокая частота заболеваний почек (187,6 и 177,4 на 1000 детского населения, соответственно) .
- существуют общие закономерности формирования и развития заболеваний почек у детей из регионов, загрязненных солями тяжелых металлов и пестицидами. Ведущим клиническим признаком нефропатии у детей, проживающих в регионе с повышенным содержанием во внешней среде солей тяжелых металлов является гематурия, в то время как у детей из региона. . загрязненного пестицидами преобладают признаки микробно-воспалительного процесса мочевой системы (бактериурия, лейкоцитурия, микропротеинурия).
- генетические факторы влияют на межиндивидуальные различия
по подверженности к нефропатии у детей из регионов, загрязненных солями тяжелых металлов или пестицидами. Среди маркеров повышенной чувствительности к солям тяжелых металлов и пестицидами наибольшее значение имеют: редкий фенотип трансферрина СС4 —С3), снижение активности гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы.
- морфологической основой нефропатии у детей из региона, загрязненного солями тяжелых металлов является тубулоинтерстициальный нефрит в сочетании с признаками структурного дизэмбриогенеза почек.
Пестициды обладают цитопатическим действием с развитием выраженной дистрофии и цитолиза со стороны нефротелия (хлорофос) и повреждают сосуды почек, повышая их проницаемость (хлорокись меди, гексахлорциклогексан).
- у детей проживающих в регионах с повышенным содержанием во внешней среде тяжелых металлов эффективно применение энтеросорбен-тов-комплексонов (альгинат натрия, кламин) и мембраностабилизирую-[дих препаратов (ксидифон). При этом, наиболее эффективным препаратом является альгинат натрия.
Апробация и внедрение результатов работы
Данные исследования апробированы в отделе нефрологии МНИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ, Республиканской клинической больнице республики Дагестан, нефрологическом.санатории N 76 (г. Зеленоград).
Материалы работы были доложены на Первом конгрессе педиатров-нефрологов России (17-19 сентября 1996 г.), II Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство", V Российском сьезде специалистов по лабораторной диагностике, Конгрессе педиатров России, II'конгрессе медицинских генетиков Украины, Конференции молодых ученых Дагестанского мединститута, XI и XII научно-практической конференции по охране природы Дагестана, I международной конференции "Экологические проблемы горных територий" (Владикавказ), X Северо-Кавказкой научно-практической конференции с Всесоюзным участием (Ростов-на Дону), докторском Ученом Совете МНИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ, на заседаниях нефрологической секции Московского общества детских врачей (1994, 1995), совместном методическом совещании отделов нефрологии, патоморфологии и лаборато-
рий патологии обмена веществ и иммунологии и иммунохимии МНИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ.
По материалам диссертации опубликовано 21 научная работа, из них 1 за рубежом.
Рационализаторские предложения - 9.
Изобретения - 2.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на •..... страницах машинописного текста,
иллюстрирована ____ рисунками, содержит ..... таблиц и состоит из
введения, обзора литературы, материалов и методов исследования и 2 глав собственных исследований с их обсуждением, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя,
включающего .... источника, в том числе .... отечественных и .....
зарубежных.
Работа выполнена в отделе нефрологии (руководитель - проф., д.м.н. М.С. Игнатова) Московского НИИ педиатрии и детской хирургии (директор - академик РАМН, проф. Ю. Е. Вельтищев) МЗ Российской Федерации и в Дагестанской государственной медицинской академии.
Автор выражает благодарность руководителю отдела патологии обмена веществ Московского НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ профессору Юрьевой Э.А. и заведующему кафедрой экологии Человека Дагестанской медицинской академии профессору Хачирову Д. Г. за помощь в осуществлении работы.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Материалы и методы исследования
Для решения поставленных задач были проведены клинико-эпиде-миологические исследования в сельскохозяйственных регионах Республики Дагестан: в Каякентском (регион загрязненный пестицидами-ос-новная группа 1, среднегодовая территориальная нагрузка пестицидами составляет 63,1 кг/га) и Кизилвртовском районах (контрольный регион 1, группа сравнения I. среднегодовая территориальная нагрузка пестицидами составляет 1,85 кг/га), а также в промышленных регионах России (Московская область): г. Зеленограде ( регион заг-
рязненный солями тяжелых металлов- основная группа 2), где выявлено повышенное содержание тяжелых металлов - кадмия, свинца и сурьмы в пределах жилой застройки города) и г. Дедовске (контрольный регион 2, группа сравнения 2, уровень тяжелых металлов в несколько раз ниже предельно допустимых концентраций). Исследования были проведены по единому протоколу обследования в 3 этапа.
На I этапе проводилось скрининговое обследование, которое включало анкетирование, осмотр педиатра или нефролога с обращением особого внимания на внешние малые аномалии развития, уровень артериального давления, эхолокация почек, общий анализ мочи. В анкете акцент делался на наличие абдоминального синдрома и на семейную отягощенность по заболеваниям почек.
На II этапе обследовались дети, у которых выявлены 2 или более из вышеуказанных признаков при селективном скрининге и/или выявлялись изменения в анализах мочи. Обследование проводилось в дневном нефрологическом стационаре на базе МНИИ педиатрии и детской хирургии МЗ и РФ, местных детских стационарах.
На III этапе проводилось углубленное обследование детей, у которых были выявлены изменения со стороны органов мочевой системы. Обследование проводилось в клинике нефрологии МНИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ а также в нефрологическом и урологическом отделениях Детской республиканской больницы Дагестана.
Основная груша и группа сравнения как в сельскохозяйственных, так и в промышленных регионах достоверно не отличались ни по полу, ни по возрасту (табл. 1).
В комплекс обязательных лабораторных исследований входило определение суточной экскреции белка с мочой и подсчет форменных элементов в осадке мочи по методу Каковского-Аддиса, бактериологическое исследование мочи с определением количества, характера и чувствительности микробной флоры к антибиотикам.' Проводилось исследование относительной плотности мочи в течение суток (проба Зим-ницкого).
Всем больным в динамике проводился общий анализ крови. Биохимический анализ крови включал определение общего белка, белковых фракций, холестерина, общих липидов, электролитов (калия, натрия.
кальция, неорганического фосфора), азота мочевины, креатинина, мо-
Таблица 1
КОЛИЧЕСТВО ДЕТЕЙ, ОБСЛЕДОВАННЫХ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ РЕГИОНАХ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ПО ПОЛУ
N П/П ГРУППЫ ВСЕГО М * Д **
абс в % абс в %
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ 1. ОСНОВНАЯ 2. СРАВНЕНИЯ 575 243 282 112 49.0 46.1 293 131 51,0 53,9
ПРОМЫШЛЕННЫЕ 3. ОСНОВНАЯ 4. СРАВНЕНИЯ 16000 181 7552 88 47,2 48,6 8448 93 52.8 51,4
* М-мальчики; ** Д-девочки.
чевой кислоты. Основные биохимические параметры крови исследовались с помощью автоматического анализатора "Финпипет" (Финляндия). Функциональное состояние почек оценивалось как по величине гломе-рулярной фильтрации (клиренс эндогенного креатинина с пересчетом' на стандартную поверхность тела), так и функции канальцев на основании исследования экскреции калия, натрия, кальция, аминокислот, альбумина, -микроглобулина, концентрационной способности почек (по пробе Зимницкого, пробе на разведение и концентрацию), а также показателей ацидо-аммониогенеза (экскреции титруемых кислот, аммиака, рН мочи). Использовались нормативы биохимических показателей крови и мочи представленные в руководстве для врачей под редакцией М. С. Игнатовой и Ю. Е. Вельтищева (1989).
Экогеохимические методы исследования в сельскохозяйственных
регионах
Ретроспективно определяли территориальные нагрузки пестицидов, используемых в регионах (в кг действующего вещества на га) и ассортиментные индексы, учитывающие территориальную нагрузку пестицидами, их токсичность, куммулятивные свойства, летучесть и
стойкость (в соответствии с методикой ВНИИГИНТОКС, 1987).
Оценка загрязнения окружающей среды в промышленных регионах
В процессе исследований осуществлялся анализ проб талой снеговой воды, взвеси из снеговой воды, атмосферных аэрозолей, почв, данных отложений, воды и взвесей из постоянных водотоков и водопроводной воды на тяжелые металлы, неорганические соединения, минеральные компоненты, органические вещества.
Использовались следующие аналитические методики исследования .объектов природной среды: атомно-эмиссионный, атомно-абсорбцион-ный, низко-температурная спектрофлюорометрия.
Специальные методы исследования
Уровень тяжелых металлов в моче определялся методом атом-но-абсорбционной спектрофотометрии на приборе Perkln Elmer, Model 330, а также, в части случаев, требующих определение большого числа элементов при низких уровнях концентрации, методом масс-спект-рометрии с ионизацией в индуктивно-связанной плазме на приборе VG Plasma Quad PQ2-Turbo plus (Великобритания) в научном центре экологической токсикологии (руководитель - к.б.н. Фитин А.Ф.).
Содержание тяжелых металлов в волосах и почечной ткани детей проводились плазменно-спектрометрическим методом в научно-медицинском центре "Элемент"(руководитель - кандидат мед. наук Скальный А. В.).
Для определения нарушения функции проксимального отдела неф-рона проводилось исследование экскреции с мочой альбумина на биохимическом анализаторе "Spectrum II" фирмы "Эббот". США с наборами фирмы "Берингер-Маннхейм" Германия, и ß2-микроглобулина методом радиоиммунологического анализа с использованием набора реактивов рио-[$2 -Микро-125 и стандартных наборов реактивов фирмы "Phadebas" (Швеция). Исследования проводились в лаборатории клинической биохимии (руководитель - проф., д.м.н. Б.П. Мищенко) Эндокринологического научного центра РАМН.
Определение полиморфных белков, таких как гаптоглобин (Hp), холинэстераза, трансферрин (Tf), группоспецифический (витамин Д-переносящий) белок, С3-компонент комплемента, ос, -антитрипсин и глиоксилаза проводилось методом изоэлектрофокусирования в крах-
мальном геле (В.А. Спицин, 1985). Исследования проводились в лаборатории экологической генетики (руководитель лаборатории, д.м.н.-Спицин В. А.). Медико-Генетического Научного Центра РАМН Института клинической генетики.
Проба на лейкоцитолиз - подсчитывалась убыль лейкоцитов в условиях реакции Фентона и в присутствии солей тяжелых металлов: кадмия, хрома и свинца.
В норме у детей в этих условиях 10-15% клеток подвергаются лейкоцитолизу.
Определение активности ксантиноксидазы в сыворотке крови проводилось по методике Э.А. Юрьевой и соавт. (1993). В норме активность ксантиноксидазы равна 80-120 мкМ/л/сек.
. Активность супероксиддисмутазы в плазме крови определялась с помощью наборов фирмы SGM-Test Diagnostic (Швеция). В норме у детей активность супероксиддисмутазы составляет 0,7-1,0 ед. активности.
Определение активности АТФаз в мембранах эритроцитов Ca-Mg-АТФазы. Mg-АТФазы и стимулированных кальциевым каналообразо-вателем-аламетицином АТФ-аз проводилось по методу Казенова А.Т. и соавт. (1984).
Норма: Ca-Mg-АТФаза - 1-2,0 мМ/л/с. активность стимулированной Ca-Mg-АТФазы - выше на 30-50% от ее исходной активности.
Mg-АТФаза- 1-2,5 мМ/л/с, активность стимулированной Mg-АТФазы - выше на 30-50% от ее исходной активности.
Определение экскреции с мочой полярных липидов и этаноламина проводилось в лаборатории патологии обмена веществ (руководитель -д. м.н.. проф., Юрьева Э.А.) МНИИ педиатрии и детской хирургии МЗ и РФ.
Определение микроклонов Т-лимфоцитов дефицитных по гипоксан-тин-гуанин-фосфорибозил трансферазе (ГГФРТ) проводилось методом Becker М. et al. (1992). Норма: 0-0,2-106 клеток.
Для оценки состояния гуморального иммунитета проводилось определение содержания в крови иммуноглобулинов А, М, G методом радиальной иммунодаффузии по Manclnl и соавт. (1968). Фагоцитарная активность лейкоцитов крови определялась по методу Е.А. Кост с со-
авт. (1975). Общая активность комплемента крови определялась по методу Вавиловой Л.М. с соавт. (1984). Норма - 3-5 усл. ед. Субпопуляции Т-лимфоцитов (Т-хелперы и Т-супрессоры) определялись по методу Лебедева А. В. (1990). Количество циркулирующих иммунных комплексов исследовалось методом осаждения их в 3,5% растворе по-лиэтиленгликоля по Dlgeon М. et al. (1977). Норма у детей: до 0,110 ед. оптической плотности (Виноградова Т.В., 1988).
Определение стимулированных розеткообразующих лимфоцитов и нейтрофилов основано на подсчете количеств розеток после предварительной инкубации клеточной взвеси с раствором кадмия и в качестве сравнения - с фармакологическими агентами: раствором левамизола, тималина, гидрокортизона и теофиллина (Белоус A.M. и соавт.. 1987; Лозина-Лозинский Л.К., 1982).
Исследования проведены в отделе иммунологии и иммунохимии (руководитель - д. м. н., проф. Стефани Д. В.) МШИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ.
Морфологические методы исследования:
а) гистологическое исследование аутопсийного материала у 12 детей, погибших от случайных причин, в том числе 6 - из региона загрязненного солями тяжелых металлов и 6 из Москвы;
б) гистологическое исследование почек у 6 эмбрионов,полученных при аборте от матерей, постоянно проживающих в регионе загрязненном солями тяжелых металлов;
в) гистологическое исследование биопсийного материала у 3 детей, проживающих в регионе загрязненном солями тяжелых металлов.
Гистологическое исследование включало световую микроскопию: срезы окрашивались гематоксилином и эозином, проводилась ШИК-реакция, окраска по Ван-Гизону. Кроме того, при исследовании биопсийного материала почек проводилось иммунофлюоресцектное исследование (IgA, М. G и комплемент) и электронная микроскопия почечной ткани.
Морфологические исследования проводились в отделе патоморфо-логии (руководитель - профессор Клембовский А. И.) Московского НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ совместно с зав. прозектурой Куницким Ю.Б. ист. н.с., к.м.н, Брыдуном A.B.
Нефропатогенность пестицидов (медьсодержащих, хлор- и фосфо-
рорганических. при изолированном и комбинированном их использовании) была исследована на 105 белых беспородных половозрелых крысах, обоего пола, весом 180-240 г. в 7 сериях и на 116 крысятах, рожденных подопытными крысами. Контрольную группу для морфологи1 ческих исследований составили 12 животных аналогичного веса. В качестве затравки использовались пестициды, приоритетные для опытного района как по величине территориальной нагрузки и ассортиментного индекса на общую площадь района, так и по степени их опасности: хлорофос, хлорокись меди, гексахлорциклогексан. Изучали хроническое действие на организм животных малых доз пестицидов. Животные всех серий получали пестициды перорально из расчета '/so JU¡s0 в сутки в течение 1,5-6 месяцев.
Морфологические исследования почек (световая и электронная микроскопия) были выполнены в отделе патоморфологии (рук. проф. Клембовский А.И.) МНИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ с участием ст. н. е.. к.м.н. A.B. Брыдуна.
Статистическая обработка результатов проведена по общепринятым методикам вариационной статистики. Рассчитывалась достоверность различий по критерию Стьюдента. Корреляционную связь между показателями рассчитывали с помощью программ "STATGRAF" и "Excel" на IBM-PC.
Для поиска ассоциаций между генетическими маркерами (полиморфные белки) и гиперчувствительностью к ксенобиотикам использовались статистические методы расчета фенотипических и генных частот в изучаемых группах. Частоты кодоминантных генов рассчитывали стандартным методом. Частоты аллелей групп крови ABO вычислялись по методу Бернштейна (Животовский Л.А., 1991). Для проверки соответствия наблюдаемых частот фенотипов распределению Харди-Вайнбер-га и для сравнения выборок по частотам фенотипов использовали критерий Хи-квадрат (Животовский Л.А., 1983).
В соответствии с правилами аналитической эпидемиологии пр? анализе данных был проведен расчет показателей абсолютного, относительного и атрибутивного риска экологически обусловленной патологии, в зависимости от степени и характера загрязнения окружающей среды (Norell S., 1995).
Генетико-статистический анализ
Было проведено вычисление генетического риска по методу Falconer (1965). Edwards (1967). Smith (1971) и Larsson Т. et al. (1954) для определения вклада генетических и внешнесредовых факторов в формирование нефропатий у детей, проживающих в регионе загрязненном солями тяжелых металлов. Анализ был проведен в Лаборатории профилактической генетики (руководитель т д. б. н. Трубников В. Н.) НЦЛЗ РАМН.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ
Известно, что в различных регионах России частота заболеваний органов мочевой системы колеблется от. 12 до 54 на 1000 детского населения и в среднем по России составляет 29,3:1000. Так, в г. Калуге при массовом обследовании 43 тысяч детей частота заболеваний органов мочевой системы в детской популяции составила 22 на 1000 детского населения (М.С. Игнатова и соавт., 1989, Боровикова М.П., 1983). Следует отметить, что в структуре заболеваний органов мочевой системы во всех обследованных регионах России преобладают дети с микробно-воспалительными заболеваниями органов мочевой системы (70-82%).
Сельскохозяйственные регионы
Комплексные исследования выявили, что частота подтвержденной почечной патологии в сельскохозяйственном регионе с высоким уровнем применения пестицидов (в основном медьсодержащих, хлор- и фос-форорганических) составила 177.4 на 1000 детского населения (основная группа), что в 3.5 раза выше по сравнению с контрольным регионом (табл. 2), где общая территориальная нагрузка пестицидами была в 30 раз ниже ( 63,1 кг/га и 1,85 кг/га, соответственно). Отличался и характер нефропатий: в загрязненном регионе преобладали больные с заболеваниями почек, которые клинически протекали как дисметаболическая нефропатия с оксалатно-кальциевой кристаллурией (51% и 33,4%. соответственно). Кроме того, в структуре заболеваний почек в загрязненном регионе чаще встречались дети с мочекаменной болезнью (2% и 0%, соответственно).
ТАБЛИЦА 2
ЧАСТОТА НЕФРОПАТИЙ У ДЕТЕЙ. ПРОЖИВАЮЩИХ В РЕГИОНАХ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПЕСТИЦИДАМИ ИЛИ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
(на 1000 детского населения)
РЕГИОН Число и характер ЧАСТОТА НЕФРОПАТИЙ (на 1000
обследования детей детского населения)
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РЕГИОНЫ:
загрязненный 575 (выборочное)
пестицидами
КОНТРОЛЬНЫЙ 243 (выборочное)
ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЕГИОНЫ: Загрязненный солями тяжелых металлов
- (1989-1992 гг.) 16000 (выборочное)
- (1995-1996 гг. 629 (выборочное) КОНТРОЛЬНЫЙ 181 (выборочное)
177,4*) 49,4*)
187,6* 405,4») 66,3*)
*) с учетом II-III этапов обследования.
У детей основной группы, по сравнению с контрольной частота гиперкальциурии (32,4% и 8,3%, соответственно) и нарушения антик-ристаллобразущей функции мочи по отношению к оксалату кальция (4755 и 16,6%. соответственно) была достоверно выше (р<0.05).
Можно предположить, что нарушение антикристаллобразующих свойств мочи связано с воздействием пестицидов на обмен кальция, что приводит к перенасыщению №очи солями кальция и образованию плохо растворимых кальциевых сол^й, в основном оксалатных и. реже, фосфатных. По данным литературы пестициды способствуют образованию кристаллов в мочевых путях за счет развития дефицита ингибиторов кристаллообразования, в частности дифосфонатов и пирофосфатов. Однако, не исключено, что определенные пестициды или их метаболиты являются активаторами преципитации и роста кристаллов (Freitag и соавт., 1987). Учитывая, что в как в основном, так и в контрольном регионах используется более десятка различных пестицидов вычленить
влияние одного конкретного пестицида на кристаллообразование не представляется возможным. Дальнейшая эволюция патологического процесса, это развитие дизметаболической нефропатии, мочекаменной болезни и интерстициального нефрита, частота которых в регионе с повышенным уровнем содержания пестицидов в окружающей среде выше, чем в контрольной группе.
Установлено, что у больных из региона с высоким уровнем применения пестицидов частота нарушения функции почек достоверно выше, чем в контрольном (70,6% и 33,2%, соответственно, р<0,01). В основной группе больных по-сравнению с контрольной достоверно чаще выявлялось снижение почечных функций по тубулярному типу, в основном в виде нарушения ацидификации мочи и концентрационной функции почек, а также нарушения суточного ритма выделения мочи. Величина клубочковой фильтрации ни в одном случае не была снижена. Возможно, что нарушение тубулярных функций связано с мембранопатологи-ческим действием медьсодержащих, хлор- и фосфорорганических пестицидов, как за счет нарушения функционирования ферментных систем, например за счет блокирования БН-групп (Кузнецова М.А., 1995), так и в связи с активацией окислительных процессов, что приводит к повреждению цитомембран нефротелия и развитию тубулоинтерстициаль-ного процесса в почечной ткани.
Неблагоприятное влияние пестицидов не ограничивается только воздействием на органы мочевой системы ребенка. Пестициды влияют неблагоприятно как на мать и, опосредованно на плод, так и на ребенка в постнатальный период. В загрязненном регионе, по- сравнению с контрольным отмечается бдлее высокая частота неблагоприятного течения беременности (24.5%\и 17,255. соответственно, р<0,05) и родов (13,4% и 8, 655, соответственно, р<0,05), а также выше частота заболеваний матери острой респираторной инфекцией в период беременности (15,9% и 11,6%, соответственно, р<0.05).
Следовательно, под воздействием пестицидов развиваются нарушения в системе "мать-плацента-плод". Эти данные совпадают с результатами полученными в другом сельскохозяйственном регионе России с высоким уровнем применения пестицидов (Кузнецова А.М.. 1995), С воздействием пестицидов можно связать высокую частоту
аномалий различных органов и систем в загрязненном регионе, по-сравнению с контрольным (17,6% и 5,6%, соответственно, р<0,02). Особенно велика разница в этих регионах в отношении аномалий органов мочевой системы (5,6% и 1,2%, соответственно, р<0,01) и сердечно-сосудистой системы в виде различных врожденных пороков сердца (2,0% и 0,4%, соответственно, р<0,05).
Таким образом, влияние пестицидов реализуется уже в период внутриутробного развития ребенка и проявляется эмбриотоксическим и тератогенным эффектами. При этом, преимущественно наблюдаются врожденные аномалии развития органов мочевой и сердечно-сосудистой систем. На роль пестицидов в развитии врожденных аномалий развития указывает наличие положительной корреляционной связи (г-0,7; р<0,05). Л. В. Морцань и Н.Р. Шепельская (1985) в ходе экспериментального изучения выраженности эмбриотоксического эффекта пестицидов на животных наблюдали его в 49,6% случаев.
У детей с заболеваниями почек, проживающими в регионе, загрязненном пестицидами, по-сравнению с контрольным регионом наблю-,цается высокая частота сочетанной патологии. Особенно часто определялись заболевания желудочно-кишечного тракта (34,1% и 13,6%, соответственно), преимущественно в виде хронических гастритов и гастродуоденитов, аллергические заболевания (18,7% и 9,1%, соответственно ), преимущественно в виде атопического дерматита, бронхиальной астмы, астматического бронхита и заболевания сердечно-сосудистой системы (20,0% и 12,8%, соответственно), преимущественно в виде вегетососудистой дистонии.
Одним из важнейших факторов риска формирования заболеваний органов мочевой системы является наследственная предрасположенность.
Нагруженность различными заболеваниями родословных детей из региона, загрязненного пестицидами существенно выше, чем в контрольном (70.8% и 59,5%, соответственно). Следует отметить более высокую частоту заболеваний органов мочевой системы (18,6% и 12,8%, соответственно).
Можно полагать, что у части детей более выраженное и раннее развитие заболеваний почек связано с имеющейся наследственной
предрасположенностью и тем. что в данной семье почка является "ор~ ганом-мишенью". Данное предположение подкрепляется высокой частотой аномалий развития органов мочевой системы как у пробандов, так и у членов их семей.
Для выяснения роли наследственной предрасположенности в развитии заболеваний почек у детей из региона, загрязненного пестицидами был проведен поиск ассоциаций между нефропатиями и генетическими маркерами - полиморфными белками крови.
Результаты исследования показывают, что группа детей с заболеваниями почек из загрязненного региона отличается от контроля накоплением генетических факторов риска - соответственно-аллеля Нр*2 системы гаптоглобина (Хи-квадрат 4.6, р< 0,05) и неблагоприятных фенотипов систем трансферрина (ТП^-Сз) (Хи-квадрат 5,49) и третьего компонента комплемента (С3ГР и С3ГЗ) (Хи-квадрат 0,78 и 0,41, соответственно).
Можно предположить, что у детей с редкими аллелями гаптоглобина и, особенно трансферрина. в условиях повышенного уровня поступления пестицидов в организм легче развиваются метаболические нарушения в связи с активацией перекисно-радикальных реакций за счет снижения трансформации ионов железа в деионизированную форму.
Изучить взаимосвязь в системе "доза-эффект" при изолированном или комбинированном действии малых доз медьсодержащих, хлороргани-ческих и фосфорорганических пестицидов на организм в целом или на отдельные системы и функции, возможно в условиях эксперимента. В настоящей работе изучали влияние изолированного, сочетанного или комбинированного воздействия малых доз пестицидов (хлорофос, хло-рокись меди, гексахлорциклогексан) на морфологические изменения со стороны почек.
Анализ гистиопрепаратов исследуемых тканей при относительной стереотипности патоморфологических изменений обнаружил их различную степень выраженности, которая зависела от суммарной дозировки изолированного, сочетанного или комбинированного воздействия пестицидов. Морфологический анализ гистологических препаратов почек экспериментальных животных выявил широкий спектр изменений, характеризующих токсическое воздействие даже низких доз пестицидов на
внутриклеточные и внеклеточные структуры. При этом,воздействие хлорофоса в указанных дозах проявилось преимущественно цитотокси-ческим действием с признаками выраженной дистрофии и явлениями цитолиза, а также развитием склеротических изменений в мозговой Части почек. При воздействии хлорокиси меди и гексахлорциклогексана преимущественно отмечались повреждения со стороны сосудистой системы почек с нарушением их проницаемости. Цитотоксическое действие этих пестицидов значительно менее выражено. Применение малых доз пестицидов приводит к нарушению структуры митохондрий с последующим изменением других компонентов клетки. Можно предположить, что изменения тканевых структур в случае применения хлорофоса обусловлены нарушением тканевого дыхания за счет повреждения митохондрий. Наиболее выраженные изменения со стороны тубулоинтерстициальной ткани почек были выявлены у животных, получавших хлорофос и хлоро-кись меди последовательно (сочетанное применение) или одновременно (комбинированное применение), что указывает на наличие аддитивности в действии пестицидов различных групп.
Выявлен высокий риск (абсолютный, относительный и атрибутивный) формирования заболеваний почек и аномалий органов мочевой системы у детей, проживающих в регионе с высоким уровнем применения пестицидов. Атрибутивный риск развития заболеваний почек составил 72%, а аномалий развития органов мочевой системы - 79%.
В результате проведенных комплексных экспериментальных и кли-нико-лабораторных исследований с учетом данных литературы (Кузнецова М.А.. 1995; Михалева Л.М., 1990; Бадаева Л.И., 1986, 1987; Байда Л.К.. 1983) и расчетов абсолютного, относительного и атрибутивного риска развития заболеваний почек и аномалий органов мочевой системы в зависимости от места проживания неблагоприятного течения беременности, родов, вирусных инфекций в первом триместре беременности, можно представить гипотетическую схему формирования патологии различных органов и систем в регионах с повышенным уровнем применения пестицидов (схема 1).
Промышленные регионы
Обследования в промышленной зоне (город Зеленоград) проводились дважды: в 1989-1992 ГГ. И в 1995-1996 гг.
Схема 1
ФАКТОРЫ РИСКА И ОСНОВНЫЕЛ1АТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛИОРГАННОЙ ПАТОЛОГИИ У ДЕТЕЙ ИЗ РЕГИОНА ЗАГРЯЗНЕННОГО ПЕСТИЦИДАМИ
м 01
ПОЛИОРГАННАЯ ПАТОЛОГИЯ
Аномалии ОМС* и ССС*
Аллергические заболевания
Анемия железодефицитная
Дизметаболическая нефропатия_
ВСД*
Хронические очаги инфекции
Инфекция моче-выводящих путей
Поражение ЖКТ*
*) ОМС - органы мочевой системы; ЖКТ - желудочно-кишечный тракт;
ВСД - вегетососудистая дистония; ССС - сердечно-сосудистая система.
Экогеохимическими исследованиями почвы, данных отложений открытых водоемов, снега, растений установлено загрязнение многих микрорайонов города солями тяжелых металлов, в частности, кадмием, сурьмой и хромом. Наиболее загрязненными оказались микрорайоны, расположенные вблизи промышленных предприятий электронной промышленности.
Динамические исследования показали, что в указанном регионе наблюдается 'высокая частота нефропатий, которая имеет динамику к росту (табл. 2). Если в 1989-1992 г. частота заболеваний почек у детей, проживающих в регионе загрязненном солями тяжелых металлов составляла 187,6 на 1000 детского населения, то в 1995-1996 гг.-405,4 на 1000 детского населения. При этом сохраняется преобладание патологии почек, для которой характерны: гематурия изолированная или в сочетании с оксалатно-кальциевой кристаллурией.
Установлено, что частота нефропатии, протекающей с синдромом гематурии, наиболее высока в наиболее загрязненных солями тяжелых металлов микрорайонах и чаще выявляется у детей более старшего возраста.
Проведенные обследования по аналогичной программе в другом регионе Московской области (город Дедовск) выявили как более низкую частоту почечной патологии (66,3 на 1000 детского населения), так и иную ее структуру, а именно, преобладание детей с микробно -воспалительными заболеваниями мочевых путей (33.4%), по-сравнению с загрязненным регионом (18,4%).
У больных основной группы в отличие от группы сравнения достоверно чаще определялись выраженные мембранопатологические изменения (56% и 13%. соответственно. р<0,001), преимущественно в виде липидурии (29% и 12%, соответственно, р< 0,01).
Учитывая, что мембранопатологический процесс выявляется у большинства больных с заболеваниями почёк, проживающих в загрязненном солями тяжелых металлов регионе было сделано предположение о ведущей патогенетической роли активации перекисного окисления липидов в формировании нефропатий. У 2/3 детей основной группы была установлена высокая активность ксантиноксидазы-одного из ключевых ферментов метаболизма пуриновых соединений, который участвует
в индукции процессов перекисного окисления липидов. Это косвенно указывает на активацию процессов перекисного окисления липидов в. организме этих больных.
Многие белки активируются или ингибируются в зависимости от распределения ионов кальция в клетке, и поэтому тяжелые металлы, в первую очередь, конкурируют с кальцием и через него, по разному влияют на ферменты. От активности протеинкиназ зависит, будут ли тяжелые металлы связываться с тем или иным структурным элементом клеток (Соуег И., 1985; ВеуегБшапп Б. е!а1., 1991). Поэтому была изучена активность кальций-зависимой АТФазы у детей из региона, загрязненного солями тяжелых металлов. Почти у половины больных из основной группы было обнаружено снижение активности Са-М§-АТФазы и Мв-АТФазы, а также отсутствие или слабая их активация на стимулирующее действие кальциевого каналообразователя-аламетицина, что свидетельствует о дисфункции указанного фермента. Выявленные изменения по нашему мнению могут быть связаны с разнообразными причинами. в частности, с (1) ингибирующим действием на ферменты самих солей тяжелых металлов, депонированных в микроколичествах в клеточных мембранах, с (2) наличием в циркулирующей крови метаболитов, ингибирующих мембраносвязанные Са^-АТФазы и блокирующих кальциевые каналы, с (3) наличием изменений фосфолипидного окружения Са-М§-АТФазы в цитомембране, обеспечивающего ее функционирование. что, может быть, результатом процессов пероксидации и активации фосфолипаз, с (4) низким уровнем энергетических запасов в клетках и, в частности, с повреждением функционирования митохондрий, о чем свидетельствуют данные, полученные при электронной микроскопии биоптатов почечной ткани детей с нефропатиями из региона загрязненного солями тяжелых металлов.
Косвенно о повышенной чувствительности детей к тяжелым металлам можно судить на основании реакции лейкоцитолиза. Установлена повышенная чувствительность лейкоцитов к свинцу (ц=1.0), 'хрому (4=0,9) и кадмию ^=0,66) у большинства детей с нефропатией, проживающих в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов. Это косвенно свидетельствует о повышенной чувствительности этих детей к воздействию солей тяжелых металлов. Нельзя также исключить индуци-
рующего влияния солей тяжелых металлов (опосредованного или прямого) на активность ксантиноксидазы у части больных, что приводит к активации перекисного окисления липидов в клеточных мембранах и их повышенной проницаемости, что, в свою очередь, обуславливает повышенную чувствительность лейкоцитов к солям тяжелых металлов в реакции in vitro.
Установлена высокая частота патологического течения беременности (25,0% и 16,4%, соответственно) и родов (16,9% и 11,1%, соответственно) у матерей из загрязненного региона, по сравнению с контрольным. Кроме того, у них была выявлена высокая частота острых респираторных вирусных инфекций в период беременности (15,2% и 10,8%, соответственно), что, вероятно, с одной стороны отражает снижение иммунной защиты населения, а с другой, может явиться причиной развития аномалий различных органов и систем, в том числе и органов мочевой системы.
Важным предрасполагающим фактором к развитию нефропатий являются аномалии органов мочевой системы. Воздействие тяжелых металлов в антенатальный период может оказывать тератогенное действие на организм непосредственно или опосредовано - за счет развития гипоиммунного состояния и заболеваний матери вирусными инфекциями в период беременности. Установлено, что у детей основной группы, у которых был выявлен мочевой синдром более чем в 2 раза чаще определяются аномалии органов мочевой системы, по сравнению с детьми, проживающими в этом же регионе, но не имеющих изменений в анализах мочи (23,5% и 11,3%, соответственно). Можно предполагать, что у детей с аномалиями органов мочевой системы нефропатии манифестируют раньше.
Косвенно о мутагенном действии солей тяжелых металлов на со- . матические клетки (лимфоциты), можно судить по активности гипок-сантин-гуанин-фосфорибозил трансферазы (ГГФРТ). По данным литературы (Becker М.А., 1976; Becker et al., 1992) повышенная частота мутаций гена, ответственного-за синтез ГГФРТ связана с воздействием ксенобиотиков. Установлено, что у большинства детей из загрязненного региона активность ГГФРТ была снижена, что косвенно может указывать на повышенную частоту мутации гена. Вероятно, появляются
точечные мутации или малые делеции в длинном плече Х-хромосомы (X 26.27.2).
Важным фактором, который может определять повышенную чувствительность детей к воздействию солей тяжелых металлов, является наследственная предрасположенность. Изучение родословных показало более высокую частоту заболеваний у членов семей детей, проживающих в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов, по-сравнению с контрольной группой, в том числе заболеваний органов мочевой системы (13,6% и 9.8%. соответственно), сердечно-сосудистой системы (13,8% и 11,3%, соответственно) и желудочно-кишечного тракта (11,8% и 10,6%. соответственно).
Для выяснения роли наследственной предрасположенности в развитии заболеваний органов мочевой системы у детей, проживающих в экологически неблагоприятных условиях был проведен поиск ассоциаций между заболеваниями почек и генетическими маркерами - полиморфными белками крови.
При сравнении группы детей с заболеваниями почек с контрольной группой статистически достоверные различия выявлены по системам трансферрина. кислой фосфатазы и третьего компонента комплемента. По локусу трансферрина различия обусловлены повышением частоты относительно редкого варианта трансферрина:•С! -С3. Редкие варианты, как указывалось выше, также являются неблагоприятным фактором в отношении устойчивости организма к заболеванию, особенно в такой • системе, как трансферрин. Эта система сывороточных белков выполняет важную роль в организме: трансформацию ионов Ре3* и Ре2+ в деионизированную форму, снижая таким образом вероятность возникновения перекисно-радикальнйх реакций в организме, перенос железа в органы кроветворения, подавление роста бактерий и размножения вирусов путем конкурентных реакций с ионами железа. При анализе генов полиморфных белков достоверная ассоциативная связь отмечена только в отношении трансферрина и кислой фосфатазы, что косвенно может свидетельствовать о низкой резистентности к тяжелым металлам при наличии у ребенка редких генов.
Естественно, что лишь одна только констатация факта наличия экологических вредностей без их расшифровки недостаточна для того.
- зи -
чтобы предпринять меры, направленные на элиминацию вредного агента, а является только началом клинико-экологической диагностики. Сложность выявления повреждающего фактора нередко состоит в том, что отмечается не изолированное, а комбинированное воздействие различных химических соединений. В этой связи, чрезвычайно важно вычленить основное повреждающее вещество.
У детей основной группы в отличие от группы сравнения установлен повышенный уровень экскреции с мочой кадмия (2,5 мкг/л и 0,5 мкг/л, соответственно, р<0,01), мышьяка (52,4 мкг/л и 13.3 мкг/л, соответственно, р<0,01). сурьмы (2,3 мкг/л и 0,9 мкг/л, соответственно, р<0,01) и хрома (4,6 мкг/л и 1,0 мкг/л, соответственно. р<0,01).
Углубленные клинико-лабораторные и морфологические исследования показали, что для нефропатий, выявляемых у детей из региона, загрязненного солями тяжелых металлов характерно: наличие гематурии изолированной или в сочетании с оксалатно-калыдаевой кристал-лурией со снижением тубулярных функций почек, причем страдает функция как дистальных, так и проксимальных канальцев. У 1/3 больных обнаруживались умеренные комбинированные нарушения функции почек в виде снижения клубочковой фильтрации и дисфункции канальцев. Морфологической основой нефропатии является тубулоинтерстициальный нефрит с преобладанием склерозирования интерстиция и наличием признаков дизэмбриогенеза почечной ткани в виде "штампованных" канальцев и гроздьевидного расположения гломерул. Электронномикрос-копические исследования выявляют значительно выраженный склеротический процесс в тубулоинтерстиции с характерным и диффузным повреждением митохондрий нефротелия. У большой части детей, проживавших в регионе загрязненном солями тяжелых металлов и погибших от случайных причин (аутопсийные данные) и не имевших заболеваний почек в анамнезе также определялись тубулоинтерстициальные_изменения с преобладанием склеротических процессов и признаки дизэмбриогенеза почечной ткани в виде признаков гипопластической дисплазии или сосудистых аномалий. Таких изменений при гистологическом исследовании аутопсийного материала почек не определялось у детей группы сравнения из г. Москвы. Кроме того, в почечной ткани детей, прожи-
вающих в загрязненном регионе в отличие от группы сравнения (г. Москва) концентрация кадмия была на порядок выше (24,2 и 2,73 мкг/гр, соответственно).
Таким образом, установлены клинико-морфологические особенности нефропатии, развивающейся у детей,' проживающих в условиях загрязнения внешней среды солями тяжелых металлов. Характерно постепенное начало заболевания, поэтому нефропатия обычно выявляется случайно и это объясняет существенное различие распространенности заболеваний почек в этом регионе по обращаемости и- при актибном выявлении патологии. Выявляемость заболевания впервые чаще наблюдается в дошкольном возрасте и проявляется непостоянной микрогематурией как изолированной, так и в сочетании с оксалатно-кальциевой кристаллурией. С возрастом нарастает выраженность гематурии. При углубленном обследовании у большинства детей выявлялись аномалии органов мочевой системы, причем, нередко, достаточно серьезные. Для детей с отягощенной наследственностью по заболеваниям органов мочевой системы и, особенно, по мочекаменной болезни и с неблагоприятно протекавшей у матери беременностью, характерно появление гематурии в более раннем возрасте. Одновременно с гематурией (более чем в 2/3 случаев) определяются гипероксалурия и, реже, урату-рия. У большинства больных выявляется липидурия, этаноламинурия, аминоацидурия, нарушение тубулярных функций (как проксимального, так и, несколько реже, дистального канальца и петли Генле). что проявляется повышением экскреции с мочой альбумина, /5г -микроглобулина, калия, натрия, магния, нарушение концентрационной функции почек, снижением показателей ацидоаммониогенеза. У 13 детей наблюдалось. умеренное снижение фильтрационной функции почек. При морфологических исследованиях биопсийного и аутопсийного материалов почек определяется тубулоинтерстициальный процесс с преобладанием фибропластического~компонента и высокая частота структурного ди-зэмбриогенеза почечной ткани, а электронномикроскопически - повреждение митохондриального аппарата нефротелия. Выявляется высокая частота мутаций гена, ответственного за активность фермента -ГГФРТ. В основе выраженных мембранопатологических изменений, снижении тубулярных функций почек, вероятно, лежит энергетический де-
фицит за счет повреждения-митохондриального аппарата почечных клеток солями тяжелых металлов. Скорее всего, это связано с ингибиру-ющим действием солей тяжелых металлов на активность Са-Мя-АТФазы и активирующим - на ксантиноксидазу, что приводит к активации мито-хондриальной фосфолипазы и разрушению митохондриальных мембран. Повышенная чувствительность лейкоцитов к солям тяжелых металлов, характерная для большинства больных с нефропатиями из основной группы, возможно, обусловлена энергетической недостаточностью, которая приводит к повышенной проницаемости мембран клеток.
Можно предполагать, что одним из механизмов действия солей тяжелых металлов является повреждение цитомембран нефротелия, возможно в результате токсического влияния на ферментные системы, в частности, за счет инактивации БН-групп, либо через активацию окислительных процессов. Нельзя также исключить непосредственного токсического их влияния на клеточные компоненты. Вероятно, что токсическое действие тяжелых металлов усугубляется в связи с недостатком их антагонистов, таких как цинк и медь, низкий уровень экскреции которых с мочой определяется у больных, проживающих в загрязненном регионе. Необходимо также учитывать наследственную предрасположенность и повышенную частоту редких аллелей трансферри-на и гаптоглобина у этих больных, которые способствуют снижению резистентности организма к окислительному стрессу за счет нарушения перевода ионизированного железа в деионизированную форму. Можно полагать, что неблагоприятное воздействие на почки оказывает комплекс тяжелых металлов, причем, учитывая особенности их метаболизма, несмотря на относительно невысокий уровень экскреции кадмия, можно предположить ведущую роль в развитии патологии именно этого металла. Катионы хрома, кадмия и беррилия, повышенная экскреция с мочой которых обнаружена у детей основной группы характеризуются сильным взаимодействием с компонентами клеток и тканей и в связи с этим могут отражать процесс выведения токсичных элементов, цопавших в организм задолго до проведения исследований. Медленный метаболизм солей хрома и беррилия связан с медленной скоростью обмена лигандов в координационной оболочке этих ионов. Медленное же выведение из организма солей кадмия обусловлено практи-
чески необратимым взаимодействием этих элементов с сульфгидрильны-ми группами белков и ряда других тиолсодержащих соединений.
Выявлен высокий риск (абсолютный, относительный и атрибутивный) формирования нефропатий и аномалий органов мочевой системы у детей, проживающих в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов Атрибутивный риск формирования нефропатий составил 65%, а аномалий органов мочевой системы - 63%. Определен вклад генетических факторов в межиндивидуальные различия по подверженности к нефропатии у детей, проживающих в регионе загрязненном солями тяжелых металлов, составляющий 3652, а пестицидами - 42%. Влияние средовых факторов составило, соответственно - 64% и 58%.
Основными факторами риска развития нефропатий у детей из региона загрязненного солями тяжелых металлов, являются:
- наследственная отягощенность по заболеваниям почек, врожденным аномалиям развития различных органов и систем;
- токсикозы беременности, острые респираторно-вирусные заболевания в период беременности;
- врожденные аномалии развития органов мочевой системы;
- средовые факторы: дефицит меди, цинка и др.
- редкие аллели полиморфных белков-трансферрина (ТГ С1-С3);
На основании клинической картины заболевания у детей, лабораторных признаков, свидетельствующих о выраженности мембранопатоло-гических процессов, а также признаков гипоиммунного состояния, высказана гипотеза о развитии экологически обусловленной нефропатии на основе сочетанного мембранопатологического влияния солей некоторых тяжелых металлов, цоступающих в небольших количествах, но постоянно в организм людей, проживающих на загрязненной территории. При этом, в первую очередь, заболевание манифестирует у детей, имеющих повышенную индивидуальную чувствительность, что определяется наследственными и семейными факторами риска развития патологии, а также наличием аномалий органов мочевой системы.
На основании проведенных исследований, данных литературы (Вельтищев Ю. Е., 1996) и определения абсолютного, относительного и атрибутивного риска развития нефропатий и аномалий органов мочевой системы в зависимости от места проживания, воздействия неблагопри-
ятного течения беременности, родов, вирусных инфекций в первом триместре беременности, можно представить гипотетическую схему формирования патологии органов мочевой системы у дцтей из региона, загрязненного солями тяжелых металлов (схема 2).
Так как основными патогенетическими факторами развития нефро-патии, связанной с воздействием солей тяжелых металлов являются активация перекисного окисления липидов с развитием мембранопато-логического процесса и накопление тяжелых металлов, особенно кадмия. в почечной ткани, то лекарственные препараты, в свою очередь, должны обладать мембраностабилизирующими свойствами и способностью выводить тяжелые металлы из организма. Проведенные ранее исследования (Трухина О.Н., 1994) показали, что использование хелато-ра-сукцимера, который выводит тяжелые металлы исключительно через почки приводит к усугублению мембранопатологического процесса. Поэтому нами были выбраны препараты-энтеросорбенты, которые выводят тяжелые металлы преимущественно через кишечник: альгинат натрия и кламин. Это пищевые добавки, которые являются •комплексонами и практически не всасываются в желудочно-кишечном тракте. Параллельно определялась эффективность мембраностабилизирующего препарата -ксидифона. Ранее (Трухина О.Н., 1994) было показано, что ксидифон обладает и хелатирующими свойствами, усиливая выведение тяжелых металлов через почки, но менее активно, чем сукцимер.
Оценивалась эффективность терапии непосредственная (по окончании трехнедельного курса лечения) и отдаленная (через 6-9 месяцев после окончания трехнедельного курса лечения).
Ближайшая эффективность терапии оказалась одинаковой как в случае применения энтеросорбентов, так и ксидифона. Однако отдаленная эффективность оказалась вышё при использовании альгината натрия и, в меньшей степени, у детей принимавших ксидифон (табл. 3).
У детей, получавших альгинат натрия и, несколько реже,, ксидифон, достоверно чаще определялось выраженное снижение или нормализация уровня гипероксалурии.
Схема 2
ФАКТОРЫ РИСКА И
ОСНОВНЫЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ ФОРМИРОВАНИЯ НЕФРОПАТИЙ У ДЕТЕЙ ИЗ РЕГИОНА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
НАСЛЕДСТВЕННАЯ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ
(заболевания почек, врожденные аномалии развития, редкие аллели трансферрина
МАТЬ (токсикозы, вирусные заболевания во время беременности и др.) (дефицит меди, цинка и др.)
ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ
(кадмий,хром, мышьяк)
П
Тератогенное действие, мутагенное действие
Повышение ПОЛ* и активности ксантин-оксидазы, снижение активности АТФаз, окислительный стресс, мембранопатологичес-кий эффект.
НвН ПОЧЕЧНОЙ Т 1Е САНИ
Токсическое воздействие на различные паренхиматозные органы
Ц1
Аномалии ОМС*, дизэмбриогенез почечной ткани
Нефропатия с гематурией и окк*
Парциальное гипо-иммунное состояние со стороны клеточного иммунитета (снижение фагоцитоза)
*) ПОЛ - перекисное окисление липидов^ ЖКТ - желудочно-кишечный тракт;
ОМС - органы мочевой системы; ОКК - оксалатно-кальциевая кристаллурия.
Для выяснения механизмов действия энтеросорбентов были изучены в динамике некоторые маркеры мембранопатологического процесса -активность ксантиноксидазы, АТФаз. а также экскреция тяжелых металлов с мочой.
Установлено, что при использовании энтеросорбентов и ксидифо-на наблюдается снижение процессов перекисного окисления лигшдов, снижение активности ксантиноксидазы. повышение активности АТФаз и восстановление их реакции на блокаторы кальциевых каналов.
Усиливается экскреция с мочой тяжелых металлов, в частности, кадмия, особенно при использовании альгината натрия, и. при этом не отмечается усиления процессов пероксидации липидов и ухудшения со стороны мочевого синдрома. Напротив, более чем в 2/3 случаев наблюдается снижение выраженности гематурии, вплоть до ее полного исчезновения.
Таблица 3
ДИНАМИКА МОЧЕВОГО СИНДРОМА (ГЕМАТУРИИ) У ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В РЕГИОНЕ, ЗАГРЯЗНЕННОМ СОЛЯМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (Ц)
ПОДГРУППА ГЕМАТУРИЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕРАПИИ
ЕСТЬ НЕТ УЛУЧШЕНИЕ УХУДШЕНИЕ БЕЗ ЭФФЕКТА
q q абс q абс q абс q
1. КСИДИФОН 0,8 0,2 а) БЛИЖАЙШИЙ ЭФФЕКТ п=10 б) ОТДАЛЕННЫЙ ЭФФЕКТ П=6 6 4 0,6* 0,66* 1 1 0,1 0,17 3 1 0,3* 0,17*
2. АЛЬГИНАТ 0,8 0,2 НАТРИЯ а) БЛИЖАЙШИЙ ЭФФЕКТ п=10 б) ОТДАЛЕННЫЙ ЭФФЕКТ п=6 6 6 0,6* 1,0* 1 0 0, 1 0* 3 0 0,3* 0*
3. КЛАМИН 0,75 0,25 а) БЛИЖАЙШИЙ ЭФФЕКТ 11=12 б) ОТДАЛЕННЫЙ ЭФФЕКТ П=8 7 4 0. 58* 0, 50* 0 0 0 0* 5 4 0,42* 0,50
4. PLACEBO 0,8 0,2 а) БЛИЖАЙШИЙ ЭФФЕКТ п=10 б) ОТДАЛЕННЫЙ ЭФФЕКТ П=7 1 1 0, 1 0,14 1 2 0,1 0,28 8 4 0,8 0,58
*) - р < О,05, по сравнению с PLACEBO.
Соотношение антиоксидантных (супероксиддисмутаза) и проокси-дантных (ксантиноксидаза) ферментов в крови у детей на фоне терапии менялось только у детей, получавших ксидифон и альгинат натрия в сторону относительного увеличения активности антиоксидантных ферментов, в отличие от больных, получавших кламин и Placebo. Возможно, с этим связана более выраженная эффективность применения этих препаратов у больных из региона, загрязненного солями тяжелых металлов. В динамике лечения энтеросорбентами и ксидифоном снижается выраженность лейкоцитолиза. Вероятно, это связано с мембра-ностабилизирующими свойствами препаратов и снижением внутриклеточного уровня тяжелых металлов.
Улучшение функционального состояния тубулярного эпителия в виде снижения выраженности микроальбуминурии установлено при всех вариантах терапии, особенно у детей, получавших альгинат натрия. Это косвенно свидетельствует о выраженных процессах регенерации в почечной ткани.
Следовательно, использование в терапии больных с нефропатия-ми, проживающих в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов энтеросорбентов или ксидифона является эффективным и, приводит к снижению выраженности гематурии, кристаллурии, гипероксалурии; повышению активности Ca-Mg-АТФазы. причем наблюдается восстановление ее реакции на блокаторы кальциевых каналов; снижению активности ксантиноксидазы и сдвигу антипероксидантного индекса в сторону относительного увеличения активности антиоксидантных ферментов в группе детей, получавших ксидифон и альгинат натрия. Наиболее выраженный клинический эффект наблюдается при применении альгината натрия. При использовании альгината натрия установлены наиболее лучшие отдаленные результаты в отношении нормализации или улучшения мочевого синдрома и снижения показателей, отражающих мембрано-патологический процесс. Вероятно, это связано с более значимым выведением тяжелых металлов из организма, так как у больных, получавших альгинат натрия кратность повышения экскреции тяжелых металлов с мочой была в несколько раз выше, чем при использовании ксидифона или кламина. Кроме того, необходимо учесть, что в отличие от ксидифона при применении альгината натрия основным путем
выведения токсических продуктов является кишечник. Это приводит к уменьшению концентрации тяжелых металлов в почках и в сыворотке крови. В первую очередь выводятся тяжелые металлы несвязанные с белком (металлотионеином). так как последние легче выводятся и являются наиболее токсичными, что способствует уменьшению их токсического влияния на почечную ткань. Поэтому, если ребенок продолжает жить в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов металлоти-онеин вновь может связываться с тяжелыми металлами, снижая тем самым их токсическое действие. Возможно, этим можно объяснить длительное последействие альгината натрия. Полученные нами результаты подтверждаются данными полученными Мог<ЗЬегя в. е1 а1. (1975). Ими было показано, что токсичность кадмия зависит от метаболизма ме-таллотионеина в организме, который снижает его токсичность. Этот механизм, однако, ограничен по объему, потому что при длительной экспозиции кадмия развивается повреждение тубулярного эпителия. Можно предположить,что при использовании энтеросорбентов часть ме-таллотионеина, как внутри-, так-и внеклеточная, освобождается от связи с кадмием и способна вновь связывать-поступающий кадмий при возвращении ребенка обратно в регион, загрязненный солями тяжелых металлов.
ВЫВОДЫ
1. Заболевания почек в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов (кадмий, хром, сурьма) выявляются почти в 3 раза чаще, чем в контрольном (187,6 и 66,3 на 1000 детского населения соответственно).
В структуре заболеваний почек у детей из загрязненного региона, преобладают дисметаболические нефропатии с оксалатно-кальцие-вой кристаллурией и интерстициальный нефрит-(62.7% и 25%. соответственно), тогда как в контрольном регионе первое место занимают микробно-воспалительные заболевания (33,4%).
2. В регионе загрязненном медьсодержащими, хлорорганическими и фосфорорганическими пестицидами (хлорофос, хлорокись меди, гек-сахлорциклогексан) распространенность заболеваний почек составляет
177,4 на 1000 детского населения, что более чем в 3,5 раза выше, чем в контрольном (49,4 на 1000 детского населения).
В структуре заболеваний почек в загрязненном пестицидами регионе также преобладают дисметаболические нефропатии с гиперкаль-циурией и оксалатно-кальциевой кристаллурией (51% и 33,4%, соответственно).
3. У детей из региона, загрязненного солями тяжелых металлов основными патогенитическими факторами формирования нефропатий является тератогенное и мембранопатологическое действие, а также мутагенное влияние на гены соматических клеток:
- в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов в отличие от контрольного распространенность аномалий органов мочевой системы почти в 3 раза выше, чем в контрольном ( 1, 535 и 0,55%, соответственно) .
- проявления мембранопатологического действия тяжелых металлов связаны с их воздействием на процессы перекисного окисления. Это объясняет наличие в биоптатах почечной ткани мембранодеструк-тивных процессов в эпителии почечных канальцев, а также признаков интерстициального нефрита.
4. Установлено, что основными патогенитическими факторами формирования заболеваний почек у детей в регионе, загрязненном медьсодержащими, хлорорганическими и фосфорорганическими пестицидами является их тератогенное и мембранопатологическое действие, как и при воздействии солей тяжелых металлов:
- в регионе, загрязненном пестицидами в сравнении с контрольным доказано достоверное повышение распространенности аномалий органов мочевой системы (1,6% и 0,42%. соответственно)
- хлорорганические пестициды, особенно в сочетании с фосфорорганическими, выступают, как мощные активаторы процессов перекисного окисления, ведущих к мембранодеструктивным процессам в эпителии почечных канальцев и развитию дисметаболической нефропатии.
5. Нефропатии у детей, проживающих в регионах загрязненных солями тяжелых металлов или медьсодержащими, хлорорганическими и фосфорорганическими пестицидами имеют мультифакториальный генез с
преобладающим вкладом средовых влияний. Вклад наследственных факторов в формирование нефропатий у детей, проживающих в регионе загрязненном солями тяжелых металлов составляет 36%, средовых -64%. Вклад наследственных факторов в формирование нефропатий у детей из региона загрязненного пестицидами составляет 42%, средовых - 58%.
6. Основными факторами риска развитая патологии почек у детей из регионов, загрязненных солями тяжелых металлов или пестицидами являются: наследственная предрасположенность к заболеваниям органов мочевой системы, патологическое течение беременности. Одним из ведущих маркеров риска формирования заболеваний почек у детей из загрязненных регионов является наличие редких аллелей трансферрина
7. На основе проспективных исследований продолжительностью до 6 лет доказано, что пролонгированное воздействие солей тяжелых металлов достоверно повышает распространенность нефропатий у детей, проживающих в наиболее загрязненных микрорайонах (со 187,6 на 1000 детского населения до 405,4 на 1000 детского населения).
8. Нефропатии, развивающиеся у детей в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов, отличаются полиморфизмом клинических проявлений - от субклинических до ярко выраженных форм болезни.
Главными клиническими проявлениями нефропатии в условиях загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами являются:
- персистирующая гематурия.
- протеинурия (не более 500 мг белка в сутки),
- оксалатно-кальциевая кристаллурия,
- умеренно выраженное снижение канальцевых функций почек,
- у 1/3 детей - незначительное снижение величины клубочковой фильтрации.
Морфологические признаки нефропатии включают тубулоинтерсти-циальный нефрит со склеротическими изменениями в паренхиме почки, выраженное повреждение митохондрий тубулярного почечного эпителия, признаки гипопластической дисплазии почек и/или аномалии внутрипо-чечных сосудов.
9. В эксперименте на животных показано сходство клинико-мор-
фологических проявлений нефропатий при длительном воздействии медьсодержащими (хлорокись меди), хлорорганическими (гексахлорцик-логексан), и фосфорорганическими (хлорофос) пестицидами в низких дозах, соразмерных с их возможным поступлением детям при загрязнении внешней среды в виде дистрофических и мембранодеструктивных изменений в почечном канальцевом эпителии и нарушение проницаемости сосудов почек. Хлорофос оказывает преимущественно цитотоксичес-кое действие с развитием выраженной дистрофии и явлениями цитолиза со стороны нефротелия, а хлорокись меди и гексахлорциклогексан повреждают сосуды почек с нарушением их проницаемости. Доказано аддитивное действие пестицидов, обуславливающее более выраженные патоморфологические изменения в почках.
10. Альгинат натрия отличается более высокой эффективностью при лечении детей с нефропатиями из региона загрязненного солями тяжелых металлов в сравнении с кламином и ксидифоном. Наряду с комплексобразующим действием альгинат натрия снижает выраженность мембранопатологических процессов и уменьшает величину экскреции оксалатов с мочой. Альгинат натрия способствует более значительному усилению почечной экскреции тяжелых металлов (особенно кадмия), чем кламин и ксидифон.
И. Установлена волнообразная динамика выведения кадмия и других тяжелых металлов с мочой.при применении альгината натрия с максимумом выведения на 2 неделе. При использовании кламина и кси-дифона повышение экскреции тяжелых металлов достигается к концу третьей недели от начала терапии.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. В районах экологического неблагополучия при разработке программ первичной и вторичной профилактики экологически обусловленных заболеваний целесообразно принимать во внимание раннее формирование расстройств здоровья у детей, массовость патологии, а также формировать группу повышенного риска в отношении формирования хронических заболеваний почек.
2. Для выделения детей, проживающих в регионе, загрязненном
пестицидами в грушу повышенного риска по развитию заболеваний почек рекомендуется учитывать следующие факторы риска:
- наследственная отягощенность по заболеваниям почек;
- токсикозы беременности, острые респираторно-вирусные заболевания во время беременности;
- врожденные аномалии развития органов мочевой системы;
- редкие аллели полиморфных белков-трансферрина (ТГ^-Сз), гаптоглобина (Нр*2), кислой фосфатазы (АСР АВ) и третьего фактора комплемента (С3РГ и С3ГБ);
3. Для выделения детей, проживающих в регионе, загрязненном солями тяжелых металлов в группу повышенного риска по развитию заболеваний почек рекомендуется учитывать следующие факторы риска:
- наследственная отягощенность по заболевания почек, врожденным аномалиям развития различных органов и систем;
- токсикозы беременности, острые респираторно-вирусные заболевания во время беременности;
- врожденные аномалии развития органов мочевой системы;
- средовые факторы: дефицит меди, цинка и др.
- редкие аллели полиморфных белков-трансферрина (С4-С3):
4. Роль факторов риска, в том числе и экологических, рекомендуется принимать во внимание при составлении схем диспансеризации, выборе форм оздоровления детей и прогнозировании заболеваемости в регионе.
5. В районах экологического неблагополучия необходимо проведение долговременного мониторинга здоровья детей и взрослых с проведением регулярных лечебно-профилактических и санитарно-гигиенических мероприятий.
6. В качестве маркера повышенной чувствительности к воздействию тяжелых металлов можно рекомендовать для практического использования в регионах, загрязненных ими - определение реакции лейкоцитолиза под влиянием солей тяжелых металлов, повышенный уровень которых наблюдается в данном регионе.
7. Альгинат натрия, а также ксидифон и кламин могут быть использованы для профилактики и лечения нефропатий, развившихся у детей, проживающих в регионе с повышенным содержанием солей тяже-
лых металлов. Препараты применяются 3-х недельными курсами в дозе:
альгинат натрия - 15-20 мг/кг/сутки;
ксидифон - 10 мг/кг/сутки;
кламин - 20-30 мг/кг/сутки по концентрату ламинарии;
СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Частота сердечно-сосудистой патологии у детей в хозяйстве с высоким уровнем химизации // В кн.: "Физиология и патология сердечно-сосудистой системы". Сб. науч. труд, молодых ученых, специалистов и студентов.- Махачкала, 1990.- С.115-116, (соавт. Рамаза-нов Н., Магомедов М., Магомедов Г.).
2. Частота аллергической патологии у детей раннего возраста в хозяйстве с высоким уровнем химизации // Тез. докл. Всесоюзн. конф. "Аллергические заболевания у детей".- Махачкала, 1991.-С. 38-39. (соавт. Алиева Х.М., Кострова В. Е.. Курбанова Э. Г.).
3. Заболевания органов мочевой системы у детей, проживающих в экологически неблагоприятной зоне // В кн.: "Здоровье населения -окружающая среда".- Тез. докл. X Северо-Кавказкой науч. практ. конф. с Всесоюзным участием. Ростов-на-Дону.- 1991.- С.78-79, (соавт. Хачиров Д.Г., Кишов М.Г., Ганиева Э.Г.).
4. Состояние здоровья детей, проживающих в условиях хозяйства с высоким уровнем химизации // В кн.: "Здоровье населения - окружающая среда".- Тез. докл. X Северо-Кавказкой науч. практ. конф. с Всесоюзным участием. Ростов-на-Дону.- 1991,- С.43-44, (соавт. Хачиров Д. Г., Кишов М.Г., Ганиева Э. Г.).
5. Частота почечной патологии у детей в хозяйстве с высоким уровнем химизации // В кн.: Тезисы докл. XI науч. практич. конф. по охране природы Дагестана. - Махачкала. 1992. - С. 112-113, (соавт. Кишов М.Г., Хачиров Д. Г., Ганиева Э.Г. и др.).
6. Эпидемиологические особенности нефропатий у детей в сельской местности Дагестана с высоким уровнем химизации // Юбилейный сборник Дагмединститута.- Махачкала, 1992.- С. 157-158. (соавт. Хачиров Д. Г., Кишов М.Г., Магамедов М.).
7. Роль неблагоприятных экологических факторов в формировании
почечной патологии у детей в Предгорной зоне Дагестана // В кн.: "Экологические проблемы гсрных территорий". Тезис, докл. участников I Международной конференции.- Владикавказ, 1992,- С.320-321, (соавт. Хачиров Д.Г.).
8. Распространенность оксалатных нефропатий в различных кли-мато-географических зонах Дагестана // В кн.: "Экологические проблемы горных территорий". Тезис, докл. участников I Международной конференции.- Владикавказ. 1992.- С.284-285, (соавт. Хачиров Д.Г.. Муртузалиев М.П.).
9. Особенности оксалатных нефропатий у детей в различных кли-мато- географических зонах // Тезисы докл. XII науч. практ. конф. по охране природы Дагестана.- Махачкала, 1994.- С.88-89. (соавт. Хачиров Д.Г., Муртузалиев М.П.).
10. Мутантн1клони Т-л1мфоцит1в, дефектних за ГГФРТ, в кров! д1тей 1з забрудненого важкими металами рег1ону // Матер1али II з'1зд медичних генетик!в Укра1ни, 18-20 октября, 1995 г.- С.31. (соавт. Вельтищев Ю.Е., Юрьева Э.А., Раба Г.П., Стефани Д.В., Игнатова М. С.).
11. Эпидемиологические аспекты нефропатий у детей в сельской местности Дагестана с высоким уровнем химизации // Юбилейный сборник тезисов итог. науч. практ. конф., Дагестанский госмединститут.- 1992.- С.77-78, (соавт. Хачиров Дж.Г., Кишов М.Г., Магомедов М.Г.).
12. Эффективность альгината натрия в терапии нефропатий у детей, проживающих в неблагоприятном по солям тяжелых металлов регионе // Тезисы на I Конгресс педиатров-нефрологов России, 17-19 сент.- 1996,- С. 56-57, (Аксенова М. Г., Юрьева Э.А., Длин В.В. и др.).
13. Характер эконефропатий у детей при длительном воздействии малых доз солей тяжелых металлов и возможности терапии // Сб. лекций и статей "Экопатология детского возраста", М.: 1995,-С. 196-200, (соавт. Игнатова М.С., Харина Е.А., Длин В.В. и др.).
14. Признаки чувствительности к токсическим радикалам кислорода при хроническом экопатологическом воздействии пестицидов, гиперинсоляции или малых доз радиации у детей // Тезисы материалов
конгр. педиатр. России, "Новые технологии в педиатрии",- Москва, 1995,- С. 81-81, (соавт. Э.А. Юрьева, М.Р. Шахбанов, М. П. Боровикова и др.).
15. Пестициды и частота заболеваний органов мочевой системы у детей, проживающих в сельскохозяйственных районах Дагестана // Тезисы материалов конгр. педиатр. России, "Новые технологии в педиатрии".- Москва. 1995.- С.43-43. (соавт. В.В. Длин. Э.А. Юрьева, Д. Г. Хачиров и др.).
16. Роль тяжелых металлов в формировании заболеваний органов мочевой системы // Российский вестник перинатологии и педиатрии. Москва,- 1996.- Т.41. N 1,- С. 36-40.
17. Активность Ca-Mg-АТФ-аз эритроцитов как диагностический тест при нефропатиях у детей // Тезисы V Российского съезда специалистов по лабораторной диагностике. М.: 24-26 мая. 1995.-С.322-323, (соавт. Юрьева Э.А., Алексеева Н.В., Азизов Н.В. и др.).
18. Pharmacological characteristics of Xydlphone // Official Jornal of the International Bone and Mineral Society, Davos, Switzerland, 7-10 January, 1996.-P. 81, (E. A. Yurieva, G. P. Raba, T. A. Matkovskaya).
19. Сукцимер и ксидифон при лечении детей с нефропатией из региона,' отягощенного солями тяжелых металлов // Тезисы II Российского национального конгресса "Человек и лекарство", Москва.-10-15 апреля, 1995.- С. 174, (соавт. Игнатова М.С., Юрьева Э.А.. Харина Е.А. и др.).
20. Терапия нефропатий. развивающихся у детей под влиянием неблагоприятных антропогенных экологических воздействий (соли тяжелых металлов) // Тезисы I Конгресса педиатров-нефрологов России. Санкт-Петербург. - 17-19 сентября, 1996,- С.47-51, (соавт. S. В. Длин. Э.А. Юрьева).
21. Роль экотоксикантов в появлении соматических мутаций у детей с нефропатиями // Тезисы, доклад; I Конгресс педиатров-нефрологов России, Санкт-Петербург. - 17-19 сентября 1996.- С. 45-45, (Ю.Е. Вельтищев, Э.А. Юрьева. Г.П. Раба и др.).
СПИСОК ИЗОБРЕТЕНИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Способ лечения нефропатий у детей // Приоритетная справка N 95118743 от 14.11.95 г. (соавт. Юрьева Э. А., Длин В. В., Игнатова М.С. и др.).
2. Способ лечения нефропатий в экологически неблагоприятных условиях у детей // Приоритетная справка N 96118323 от 19.09.96 г. (соавт. Длин В.В., Игнатова М.С., Юрьева Э.А. и др.).
СПИСОК РАЦИОНАЛИЗАТОРСКИХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Способ влияния гиперчувствительности к процессам перокси-дации при заболеваниях у детей // Удостоверение' N 1034, (соавт. Юрьева Э.А., Суховецкая Н.М., Плаксина Т. В. и др.).
2. Способ определения толерантности к перекисным процесса при экопатологш у детей // Удостоверение N 1040, (соавт. Юрьева Э.А.-, Сумакова И.А., Зацепина С.Н. и др.).
3. Способ коррекции энергетического обмена при эконефропатиях у детей // Удостоверение N 1038, (соавт. Юрьева Э.А., Сумакова И.А., Рыбакова Р.Т. и др.).
4. Способ определения дисметаболизма кальция у детей при заболеваниях // Удостоверение N 1032, (соавт. Юрьева Э.А., Дорофеева М.Ю., Алексеева Н.В. и др.).
5. Способ определения вегето-сосудистой дистонии при дисадап-тации к фосфорорганическим пестицидам в семьях детей из загрязненных сельскохозяйственных регионах // Удостоверение N 1032, (соавт. Юрьева Э. А., Шахбанов М. Р., Осокина Г.Г. и др.).
6. Способ определения гиперчувствительности к свободным радикалам кислорода у детей // Удостоверение N i036, (соавт. Юрьева Э. А., Алексеева Н. В., Брылева В. В. и др.).
7. Способ определения защитного действия ксенобиотиков на клетки в присутствии мутагена у детей // Удостоверение N 1035, (соавт. Юрьева Э.А., Раба Г.П., Кондрашова М. Н. и др.).
8. Способ выявления гиперчувствительности к тяжелым металлам у детей при эконефропатиях // Удостоверение N 1043, (соавт. Юрьева
Э. А., Плаксина Т. В., Суховецкая Н. М. и др.).
9. Способ диагностики процессов гликолиза у детей с зконефро-патиями // Удостоверение N 1037, (соавт. Юрьева Э.А., Сумакова И.А., Зацепина С.Н. и др.).
АОЗТ "Полимаг", Дмитровское шоссе, 107