Автореферат и диссертация по медицине (14.02.04) на тему:Оценка иммунореактивности организма работающих в условиях воздействия нейротоксикантов различной химической природы



На правах рукописи

КУРЧЕВЕНКО Светлана Ивановна

ОЦЕНКА ИММУНОРЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕЙРОТОКСИКАНТОВ РАЗЛИЧНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ

14.02.04 - медицина труда

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 6 ИЮН 2011

Иркутск -2011

4849939

Работа выполнена в лаборатории иммунологии Ангарского филиала - НИИ медицины труда и экологии человека ГУ «Научный центр медицинской экологии Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской Академии медицинских наук».

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Бодиенкова Галина Михайловна

Научный консультант:

доктор медицинских наук

Мещакова Нина Михайловна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук доктор медицинских наук

Попкова Софья Марковна Панков Владимир Анатольевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ

Защита диссертации состоится « о14 » 2011 г. в « 10 » часов на

заседании диссертационного совета ДМ 001.038.01 при Учреждении Российской академии медицинских наук Научном центре проблем здоровья и репродукции человека СО РАМН по адресу: 664025, г. Иркутск, ул. Карла Маркса, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии медицинских наук Научном центре проблем здоровья и репродукции человека СО РАМН

Автореферат разослан « » 2011 г.

Ученый секретарь .

диссертационного совета, ■^YJbUJUíUЯ

кандидат медицинских наук Л ) Кулеш Д.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В структуре всех профессиональных заболеваний патология нервной системы занимает одно из ведущих мест. В современный период химические загрязнители, в том числе нейротоксиканты, становятся глобальным, стабильным постоянно действующим фактором (Гончаров И.А., 2008) наряду с социально-экологическими, экономическими и другими факторами. В медицине труда одним из приоритетных вопросов является изучение неблагоприятного воздействия нейротоксикантов на состояние здоровья и уровень резистентности к указанным факторам (Абрамов В.В., 1992; Литвицкий П.Ф., 2008; Бучин В.Н., 2008; Порядин Г.В. с соавт., 2009; Захаренко В.В., 2010). Исследованиями ряда авторов показана значительная вариативность эффектов при воздействии нейротоксикантов: от начальных донозологических изменений до клинически выраженной профессиональной патологии. В клинических исследованиях (Рукавишников B.C., Лахман O.JI. и др., 2004; Андреева O.K., 2007; Малов A.M., 2004) и в экспериментах на животных (Логинов A.A., Филатов В.А., 2008) показано, что присутствие даже малых концентраций ¡зтути в организме может сопровождаться патологическими изменениями в органах и тканях и вызывать изменения биохимических процессов. Основными клиническими проявлениями при воздействии винилхлорида являются функциональные нарушения со стороны нервной системы (Антонюженко В.А., 1980; Трошин В.В., 2008). При совместном воздействии винилхлорида и дихлорэтана установлены эмбриоток-сический эффект и повышение частоты опухолеобразования (Макаров И. А., 1983; Лемешевская Е.П., 1996). Эпихлоргидрин адсорбируется неповрежденной кожей, оказывает общетоксическое, раздражающее и слабое аллергенное действие, обладает мутагенной активностью, оказывает тератогенный и канцерогенный эффекты (Бандман А.Л., 1990; Бодиенкова Г.М., Давыдова Н.С., 1999). При этом выявлена зависимость между изменениями в состоянии здоровья работающих и стажевой дозовой нагрузкой нейротоксикантами (Шаяхметов С.Ф., с соавт. 2008). В настоящее время накоплены убедительные данные, свидетельствующие о том, что иммунная система во многом определяет устойчивость организма к воздействию производственных факторов (Сидоренко Г.И. и др., 1998; Петров Р.В. и др., 2001; Хаитов P.M. и др., 1995,2000; Артамонова В.Г. и др., 2002; Литовская A.B. и др., 2006 и др.), являясь важнейшей составляющей в комплексе компенсаторно-приспособительных механизмов, обусловливающих адаптацию в целом. Как правило, ранние формы профессиональных поражений нервной системы у работающих могут оставаться клинически незаметными, что затрудняет в последующем обоснование профессиональных и профессионально обусловленных заболеваний. В связи с этим, актуальным является выявление донозологических изменений в иммунной системе работающих. Это может быть важным как для понимания иммунопатогенеза заболеваний нервной системы, так и для поиска критериев диагностики профессиональных нейроинтоксикаций у работающих.

Цель исследования:

Выявить общие закономерности и особенности формирования иммунных реакций у работающих на действие различных нейротоксикантов в зависимости от продолжительности и интенсивности их воздействия.

Основные задачи исследования:

1. Выявить особенности изменений в содержании сывороточных иммуноглобулинов А, М, в у работающих при воздействии паров металлической ртути (в производстве каустика), винилхлорида и дихлорэтана (в производствах винилхлорида и поливинилхлорида), эпихлоргидрина и хлораллила (в производстве эпихлоргидрина).

2. Дать сравнительную оценку параметров цитокинового профиля (1Ь-1р, 1Ь-2, И-4, 111-6), интерферона (ЮТ-у) и фактора некроза опухоли (ЮТ-а) у работающих указанных производств.

3. Проанализировать изменения показателей клеточного иммунитета у лиц «группы риска», подвергающихся воздействию паров металлической ртути, и пациентов с хронической ртутной интоксикацией.

4. Изучить взаимосвязь между изменением показателей иммунореактивности организма и дозовой нагрузкой нейротоксикантами (пары металлической ртути, винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил).

5. Выявить закономерности изменений иммунологических показателей от количественного содержания ртути в биосубстратах (кровь и моча) у работающих.

Научная новизна работы

Впервые выявлены различные формы и степень выраженности иммунного ответа работающих на действие нейротоксикантов различной химической природы (пары металлической ртути, винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлористый аллил), обусловленные преимущественно спецификой, дозовой нагрузкой и продолжительностью воздействия производственного фактора. Показано, что воздействие паров металлической ртути способствует увеличению продукции у большинства работающих, в то время, как при воздействии хлорированных углеводородов (винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил) наблюдается снижение его концентрации. Компенсаторное возрастание концентрации ^О установлено только у работающих в производстве эпихлоргидрина. При воздействии всех нейротоксикантов выявлено выраженное снижение ^М.

Получены новые данные, расширяющие представления о роли про- и противовоспалительных цитокинов в процессах иммунорегуляции при воздействии нейротоксикантов. Установлено, что общей закономерностью изменений цитокинового профиля у лиц «группы риска» является провоспалительная направленность реакций вне зависимости от воздействующего фактора (усиление продукции 1Ь-1р - в 8,5 раза у работающих в производстве каустика, в 17,0 раз - у работающих в производстве ВХ и ПВХ ив 12,2 раза - у работающих в производстве ЭПХГ; 1Ь-2 - в 6,0, в 14,2 и в 10,0 раз, соответственно, ЮТ-а - в 6,7, 4

в 10,6 и в 1,05 раз, соответственно и 1Ь-4 - в 6,22, в 9,15 и в 6,84, соответственно, на фоне снижения ЮТ-у - в 3,41, в 25,0 и 2,92 раза, соответственно).

Впервые выявлено нарушение процессов активации лимфоцитов у пациентов с ХРИ и лиц «группы риска» (хотя у последних менее выраженное), характеризующееся возрастанием лимфоцитов, экспрессирующих С095 и НСА-БЛ, СО 16, СБ20 на фоне снижения количества СВЗ и СБ4, что может обусловливать аномально высокую чувствительность иммунной системы к антигенам собственных тканей и производственной среды.

Установлены различия в интенсивности развития аутоиммунных реакций у работающих при воздействии разных нейротоксикантов. Наиболее выраженные изменения выявлены при воздействии ртути (повышены уровни АТ к Б-100, АТ к ДНКд, АТ к ДНКн как у здоровых работающих, так и лиц «группы риска»), У лиц «группы риска» в производстве ЭПХГ наблюдается повышение уровней АТ к 8-100, а в производствах ВХ и ПВХ - АТ к ДНКн и ДНКд.

Приоритетными являются сведения, касающиеся особенностей изменения иммунореактивности в зависимости от количественного содержания ртути в биосубстратах (кровь, моча) у лиц «группы риска» и пациентов с ХРИ. В «группе риска» повышение концентраций ртути в моче сопряжено с изменением показателей в гуморальном звене иммунитета (снижение 1§А и повышение 1Ь-2, ЮТ-а). Наличие ртути в крови сопровождается снижением только продукции ^А. У пациентов с ХРИ повышенное содержание ртути в моче сопровождается изменениями преимущественно в клеточном звене иммунитета (снижение СБ4, СБ8, СБ 16 и увеличение 1Ь-1Р), а повышенное содержание ртути в крови сопряжено с гиперпродукцией 1Ь-1 (3.

Теоретическая и практическая значимость работы

У работающих в контакте с нейротоксикантами различной химической природы выявлены общие закономерности и особенности изменения иммунореактивности организма. На основании полученных результатов научно обоснованы иммунологические критерии раннего выявления нарушений в состоянии здоровья работающих (определение ^М, ^О, 1Ь-1р, ЮТ-а, АТ к Б-100), необходимые как при проведении периодических и предварительных медицинских осмотров, так и целенаправленного контроля за лечебно-профилактическими мероприятиями. Учитывая, что развитие и клиническое манифестирование профессиональной патологии проявляется позднее, чем регистрируются нарушения в системе иммунитета, обоснованным является создание постоянного мониторинга за состоянием здоровья, включающего состояние иммунореактивности работающих.

Результаты работы послужили основанием для разработки способа диагностики ранних (доклинических) проявлений хронической ртутной интоксикации (заявка на изобретение № 2010151398 (074206) от 30.11.10 г.). Основные положения работы используются в педагогической и научной деятельности на базе учебно-образовательного центра Ангарского филиала ВСНЦ экологии человека СО РАМН.

Положения, выносимые на защиту:

1. Различные варианты и степень выраженности иммунного ответа работающих на действие нейротоксикантов различной химической природы (пары металлической ртути, винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил) обусловлены длительностью работы во вредных условиях труда, спецификой и дозовой нагрузкой нейротоксикантами.

2. Важную роль в нарушении иммунорегуляции у обследованных работающих и дальнейшем формировании профессиональной патологии (при продолжающемся воздействии нейротоксикантов) играет нарушение цитокинового профиля. Общей закономерностью этих изменений является провоспалительная направленность реакций различной интенсивности вне зависимости от воздействующего нейротоксиканта (усиление продукции 1Ь-1р, 1Ь-2, ЮТ-а, 1Ь-4 и снижение ЮТ-у).

3. Выявлены особенности взаимосвязей между содержанием ртути в биосубстратах (в крови и моче) и изменением иммунологических параметров в зависимости от стадии развития нейроинтоксикации, индуцируемой воздействием паров металлической ртути на работающих.

Апробация работы и публикации

Основные положения работы представлены на VI Всероссийской конференции «Профессия и здоровье» (Москва, 2007); Международной конференции по реабилитации в медицине «Всемирный форум по астме» (Дубай, 2008); Научно-практической конференции «Реализация глобального плана действий ВОЗ по здоровью работающих в Российской Федерации. Проблемы и перспективы» (Москва, 2009); Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Профессиональные интоксикации: гигиенические, клинические и экспериментальные исследования» (Ангарск, 2009); Всероссийской научной конференции «Молекулярно-генетические основы функционирования цитокиновой сети в норме и при патологии» (Новосибирск, 2010); Всероссийской научной конференции «Перспективы развития вузовской науки» (Сочи, 2010); Международной конференции «Современные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Таиланд, 2011).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 6 - в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.

Личный вклад автора

Автор принимал участие в планировании, организации и проведении иммунологических исследований. Самостоятельно проведена математическая обработка, обобщение и обсуждение полученных результатов. Объем выполненной работы = 90 %.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц и 5 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов. Список литературы включает 286 источников, из них 220 - на русском и 66 - на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Объектом исследования явились работники предприятий по производству каустика, винилхлорида и поливинилхлорида (ВХ и ПВХ) ОАО «Саянскхимпласт» г. Саянска; эпихлоргидрина (ЭПХГ) ООО «Усольехимпром» г. Усолье-Сибирское. Для решения поставленных задач проведено обследование 388 рабочих мужского пола. В соответствии с основными задачами исследований сформированы следующие группы обследуемых работников.

1. Группы «практически здоровых» мужчин, всего 97 человек (определены на основании периодического медицинского осмотра врачами клиники Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН). В том числе:

а) 23 работающих в производстве каустика, подвергающихся воздействию паров металлической ртути. Средний стаж работы 4,29 ± 0,33 года, средний возраст - 37,0 ± 0,36 года;

б) 21 работающий в производствах ВХ и ПВХ, в условиях воздействия преимущественно винилхлорида и дихлорэтана. Стаж работы - 4,4 ± 0,5 года, средний возраст 39,1 ±0,1 года;

в) 53 работающих в производстве ЭПХГ, контактирующих преимущественно с эпихлоргидрином и хлораллилом. Стаж работы - 7,98 ± 0,42 года, средний возраст - 37,2 ± 0,2 года.

2. «Группы риска», всего — 160 мужчин, которые находились на обследовании и лечении в клинике Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН:

а) 56 работающих в производстве каустика. Критерием включения в данную группу был стаж работы в контакте с ртутью более 5 лет и (или) наличие выявленных в ходе медицинского осмотра изменений в психоэмоциональной сфере и (или) неврологических расстройств, которые могли быть следствием воздействия ртути на организм. Средний стаж работы - 17,05 ±1,1 года, средний возраст-45,4 ±1,1 года; из них в динамике (через 2 года) обследованы 29 рабочих;

б) 36 работающих в производствах ВХ и ПВХ. Критерием включения в данную группу был стаж работы в контакте с винилхлоридом более 5 лет и (или) наличие выявленных изменений в психоэмоциональной сфере и (или) неврологических расстройств, которые могли быть следствием воздействия винилхлорида на организм. Средний стаж работы - 17,8 ± 0,9 года, средний возраст - 49,9 ± 0,9 года;

в) 39 работающих в производстве ЭПХГ. Критерием включения в данную группу был стаж работы в контакте с эпихлоргидрином и хлораллилом более 10 лет и (или) наличие выявленных изменений в психоэмоциональной сфере и (или) неврологических расстройств, которые могли быть следствием воздействия эпихлоргидрина на организм. Средний стаж работы - 12,0 ± 0,9 года, средний возраст-49,2 ±1,2 года.

3. Группа с профессиональной хронической ртутной интоксикацией-38 пациентов, находившихся на обследовании и лечении в клинике Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН с установленным диагнозом. Все обследованные ранее контактировали с парами металлической ртути (ОАО «Саянскхимпласт» - средний стаж работы - 15,7 ± 1,7 года, средний возраст — 46,0 ± 1,4 года и ООО «Усолье-химпром» - средний стаж работы - 14,7 ± 1,05 года, средний возраст - 49,1 ± 1,1 года), в том числе в динамике (через 2 года) обследовано 29 пациентов с ХРИ.

В контрольную группу вошли 93 практически здоровых рабочих, сопоставимых по полу и возрасту, не имеющих в профессиональном маршруте контакта с вредными факторами.

Методы исследования

Оценку иммунного статуса проводили при помощи комплекса стандартных, унифицированных тестов, разработанных сотрудниками Института иммунологии (г. Москва), и рекомендаций А.Н. Чередеева (1999) и Е.Е. Потемкина (2002).

Количество субпопуляций лимфоцитов определяли методом непрямой поверхностной иммунофлюоресценции с использованием моноклональных антител производства «МедБиоСпектр» серии ИКО (г. Москва). А именно, (CD3+)

- маркеры зрелых Т-лимфоцитов, (CD4+) - маркеры Т-хелперов-индукторов, (CD8+) - маркеры Т-супрессоров и цитотоксических клеток, (CD16+) - маркеры NK- клеток, моноцитов, гранулоцитов, (CD20+) - маркеры B-клеток, (CD25+) -маркеры активированных лимфоцитов против рецептора интерлейкина-2, (CD95+)

- маркеры лимфоцитов, экспрессирующих Fas-антиген, (HLA-DR) - маркеры им-мунокомпетентных клеток. Анализ образцов проводился на микроскопе OLYMPUS ВХ 51 с флуоресцентной насадкой. Гуморальный иммунитет оценивали путем определения в сыворотке крови иммуноглобулинов (Ig) основных классов А, М, G методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием тест-систем производства «Вектор-Бест» (г. Новосибирск). Анализ иммунологических показателей выполнен на спектрофотометре ИФА-ЕЬХ800 вертикального сканирования, позволяющего проводить измерения оптической плотности раствора в лунках планшета при длине волны 450 нм; 620-654 нм. Определение сывороточных цитокинов: интерлейкина-lß (IL-lß), интерлейкина-2 (IL-2), ин-терлейкина-4 (IL-4), интерлейкина-6 (IL-6), фактора некроза опухоли-а (TNF-a), интерферона-у (INF-y) проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа производства ООО «Протеиновый контур» (г. Санкт-Петербург).

Наличие аутоантител (AT) к белку (S-100), нативной ДНК (ДНКн) и денатурированной ДНК (ДНКд) определяли методом иммуноферментного анализа с по-

мощью стандартных тест-систем «Сибмедприбор» (г. Новосибирск). Результаты ИФА учитывали фотометрически, используя коэффициент К = D0/Dk, где D0,Dk - величины оптической плотности продукта реакции, соответственно опытной и контрольной серонегативной сыворотки.

Оценка дозовой нагрузки химическими веществами у рабочих основных профессий за годы работы выполнена с учетом потребления объема воздуха за смену в зависимости от тяжести трудового процесса. Оценка выполнена совместно с сотрудниками лаборатории медицины труда (ЛМТ) Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН (руководитель лаборатории - д.м.н. В.А. Панков).

Содержание ртути в цельной крови и моче определяли на анализаторе «Юлия-2» (погрешность ±1,5 мкг) совместно с сотрудниками лаборатории физико-химических методов исследования (руководитель лаборатории - д.б.н., профессор В.Б. Дорогова).

Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0 в среде Windows (правообладатель лицензии - Ангарский филиал ВСНЦ ЭЧ СО РАМН) (Боровиков В.П., 1997). Для показателей рассчитывалась средняя арифметическая (М), ошибка средней арифметической (т), стандартные отклонения (о). Достоверность различий средних оценивалась с использованием параметрических и непараметрических критериев - Стьюдента (при нормальном распределении) и Вилкоксона — Ман-на-Уитни с учетом поправки Бонферонни (при отличающемся от нормального распределения) (Реброва О.Ю, 2002). Для суждения о достоверности различий встречаемости качественных признаков применяли метод Фишера для малых выборок. Для оценки взаимосвязи количественных признаков проводили расчет коэффициентов корреляции по Спирмену (Гржибовский A.M., 2008).

Работа не ущемляет права и не подвергает опасности благополучия обследованных рабочих в соответствии с требованиями биомедицинской этики, утвержденными Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (2000). Исследования выполнены с информационного согласия пациентов в Ангарском филиале ВСНЦ ЭЧ СО РАМН.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Одними из основных источников химического загрязнения окружающей среды на территории Иркутской области являются химические предприятия городов Саянска и Усолье-Сибирское.

Результаты комплексных гигиенических исследований показали, что основными химическими веществами, загрязняющими воздух рабочей зоны, являются ртуть (в производстве каустика), винилхлорид и дихлорэтан (в производствах ВХ и ПВХ), эпихлоргидрин и хлораллил (в производстве ЭПХГ). Указанные химические соединения относятся к веществам 1-Й класса опасности и обладают преимущественно нейротропным действием.

По содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны условия труда работников всех профессиональных групп в производствах каустика, ВХ и ПВХ,

9

ЭПХГ относятся к вредным (III класс) I—II степени вредности и опасности согласно Р 2.2.2006-05 (Шаяхметов С.Ф. и др., 2008, 2009).

Сравнительная оценка средних значений показателей гуморального иммунитета у работающих в контакте с нейротоксикантами различной химической природы (паров металлической ртути, винилхлорида и дихлорэтана, эпихлорги-дрина и хлораллила) позволила выявить разнонаправленные изменения отдельных показателей сывороточных иммуноглобулинов (рис. 1).

мг/мл

мг/мл

контроль

производство

;'ТТЛ-здоровые работающие

\ 1 /

производство

производство

Я - «группа риска»

Рис. 1. Показатели гуморального иммунитета у работающих в контакте с нейротоксикантами. Примечание: * - различия по сравнению с контрольной группой статистически значимы при р < 0,05-0,001.

А именно, в группе здоровых работающих в производстве каустика наблюдается увеличение содержания иммуноглобулина IgA до 7,36 ± 2,09 мг/ мл (в контроле 2,07 ±0,12 мг/мл; р < 0,05). В то же время, в «группе риска» выявлено снижение его концентрации до 1,33 ± 0,11 мг/мл. У работающих в производствах ВХ и ПВХ и ЭПХГ наблюдается достоверное снижение уровня IgA как в группе здоровых работающих (до 1,38 ± 0,05 мг/мл и 0,96 ± 0,04 мг/мл, соответственно р < 0,05), так и в «группе риска» (до 1,42 ± 0,11 мг/мл и 0,95 ± 0,09 мг/мл, соответственнор < 0,05). Низкая концентрация IgA в крови может быть обусловлена не только снижением его продукции, но и переходом в секреты слизистых оболочек в повышенном количестве, так как IgA - один из основных защитных факторов серозно-слизистых секретов (Литовская A.B., 2006). Что касается уровня IgG, то установлено компенсаторное возрастание

его концентрации у работающих только в производстве ЭПХГ (у здоровых работающих до 12,75 ± 0,42 мг/мл, в «группе риска» до 13,06 ± 1,32 мг/мл). Увеличение уровня ^О у работающих в производстве эпихлоргидрина служит аргументом в пользу высокой антигенной нагрузки на организм. Обращает на себя внимание достоверное снижение ^М в сыворотке крови во всех группах обследуемых, ответственного за первичный иммунный ответ. При этом наиболее выраженное его снижение обнаружено у работающих в производствах: ЭПХГ (до 0,58 ± 0,04 мг/мл - у здоровых работающих и 0,51 ± 0,05 мг/мл - в «группе риска») и ВХ и ПВХ (до 0,73 ± 0,05 мг/мл у здоровых работающих и 0,64±0,05 мг/мл в «группе риска»). В то время как, содержание 1§М в группе здоровых работающих в производстве каустика составило 1,60 ± 0,35 мг/мл, что также достоверно ниже контрольных значений (в контроле 2,03 ±0,12 мг/мл; р < 0,05). При этом в «группе риска» зарегистрировано более выраженное снижение указанного показателя (до 0,65 ± 0,06 мг/мл; р < 0,001).

Таким образом, у обследованных работающих выявлены особенности изменений средних значений иммуноглобулинов в зависимости от воздействующего производственного фактора - паров металлической ртути и хлорированных углеводородов (винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил).

При анализе концентрации сывороточных иммуноглобулинов на индивидуальном уровне установлены разнонаправленные изменения отдельных показателей у работающих (рис. 2).

Здоровые работающие

%

1дА 1дМ ДО

"Группа риска"

1дА 1дМ 1дС

Л производство каустика рЩ производства ВХ и ПВХ |:;;;|производство ЭПХГ

Рис. 2. Частота выявления (%) показателей сывороточных иммуноглобулинов выше и ниже нормы у работающих.

Преимущественно это касается у здоровых работающих и лиц «группы риска» на всех обследованных предприятиях и ^А у работающих в производствах

каустика, ВХ и ПВХ. Установленные разнонаправленные изменения указанных показателей у здоровых работающих и лиц «группы риска» могут свидетельствовать о различном уровне (стадии) адаптационно-приспособительных иммунных механизмов при воздействии производственных вредностей.

Подтверждением стадийности нарушений в иммунной системе являются результаты наблюдений за одними и теми же работающими «группы риска» и пациентов с ХРИ в динамике через 2 года. В «группе риска» зарегистрировано компенсаторное повышение уровней ^М и относительно фонового обследования (р < 0,05). У пациентов с ХРИ также наблюдалось повышение содержания ^М (р < 0,05) и возрастание в 2 раза (до 19,86 ± 9,93 мг/мл, хотя и не достоверно). Это можно объяснить разнонаправленными изменениями уровня (ниже нормы в 54,5 % случаев и выше нормы в 27,3 % случаев). Результаты выполненных исследований позволили выявить закономерные изменения в иммунной системе при воздействии различных нейротоксикантов. Чрезмерная активация продукции иммуноглобулинов на начальных этапах иммунокомпроментации с последующим снижением их в сыворотке крови при продолжающемся воздействии может свидетельствовать о напряжении защитных иммунных механизмов.

Известно, что регуляция иммунных и воспалительных реакций осуществляется с помощью цитокинов, которые, с одной стороны, выполняют защитные функции, а с другой - участвуют в патогенезе многих заболеваний (Салина Т.Ю., 2010; Того т., 2000; Ма1ек Т.К., 2008), нами изучен цитокиновый профиль у работающих в производствах (рис. 3).

При этом установлено увеличение сывороточных концентраций провос-палительных (1Ь-1р, 1Ь-2, Т№-а) и противоспалительного (1Ь-4) цитокинов. Так, продукция 1Ь-1р у работающих в контакте с парами металлической ртути увеличена в 8,5 раза, у работающих в условиях воздействия винилхлорида и дихлорэтана - в 17,0 раз, при воздействии эпихлоргидрина и хлораллила - в 12,2 раза. Во всех группах обследуемых выявлено достоверное возрастание продукции цитокина 1Ь-2 (р < 0,05), который играет ключевую роль в развитии иммунного ответа, являясь одним из важнейших медиаторов, выделяемых Т-клетками (Ьеу^в М.К., 2000). Кроме того, концентрация ЮТ-а в сыворотке крови у работающих в контакте с парами металлической ртути увеличена до 102,18 ± 31,94 пг/мл, у работающих в контакте с винилхлоридом и дихлорэтаном -до 161,26 ± 10,82 пг/мл, относительно контроля (15,21 ± 1,80 мг/л;р < 0,05). У работающих в контакте с эпихлоргидрином и хлораллилом уровень ЮТ-а не изменялся. Следует отметить, что у лиц «группы риска», контактирующих с парами металлической ртути, среднее значение показателя ЮТ-а увеличено до 102,18±31,94 пг/мл, относительно контроля (р<0,05). При этом у пациентов с ХРИ установлены более низкие значения показателя (42,1±11,3 пг/мл, относительно лиц «группы риска»; р<0,05). Обращает на себя внимание тот факт, что при обследовании этих же пациентов с ХРИ через 2 года обнаруживается более выраженное снижение до 6,0±2,8 пг/мл (р<0,01), что свидетельствует о продолжающейся дисрегуляции в системе иммунитета у больных с ХРИ. Следует 12

пг/мл

400Y

IL- p IL-2 TNF-a

пг/мл

IL-4 IL-6 INF-у

CD Контроль ED Производство ¡^Производства ESI Производство каустика BX и ПВХ ЭПХГ

Рис. 3. Содержание цитокинов у работающих при воздействии различных нейро-токсикантов. Примечание: * - различия по сравнению с контрольной группой, Д - различия между группами статистически значимы при р < 0,05.

отметить, что TNF-a принимает участие в формировании защитных реакций организма, оказывает мощное провоспалительное действие и играет важную роль в патогенезе тканевого повреждения (Салина Т.Ю., 2010; Dobbin J.Р., 2006).

Сывороточная концентрация IL-6 у работающих в условиях воздействия хлорированных углеводородов (винилхлорид и дихлорэтана, эпихлоргидрин и хлораллила) возрастала до 27,15 ± 5,03 пг/мл и до 13,13 ± 0,93 пг/мл соответственно (в контроле - 6,72 ± 0,95 пг/мл; р < 0,05). У работающих в контакте с парами металлической ртути содержание IL-6 в сыворотке крови не изменялось. Необходимо учесть, что цитокины оказывают значительное влияние на выработку друг друга и в сети этих влияний практически все эффекты стимулирующие, лишь IL-6 подавляет выработку IL-1 и TNF-a (Baker P. J., 1975; Barton В.E., 1996). Эта особенность IL-6 определяет его двойственную роль в развитии воспаления: являясь по своим эффектам типичным провоспалительным цитокином, он ока-

зывает также противовоспалительное действие, ограничивая выработку других провоспалительных цитокинов. Биологический смысл этого кажущегося парадоксального явления сводится к тому, что IL-6 как бы завершает формирование воспалительного процесса (Ярилин А.А., 1997; Нагоев Б.С., 2009).

Параллельно усилению продукции провоспалительных цитокинов обнаружено компенсаторное возрастание уровня противовоспалительного IL-4 у работающих в производстве каустика до 62,32 ± 10,83 пг/мл, в производствах ВХ и ПВХ до 91,66±26,58 пг/мл и в производстве ЭПХГ-до 68,43 ±34,15 пг/мл относительно контроля (10,01 ± 3,04 пг/мл; (р < 0,001). Следует учесть, что IL-4 принимает участие в ограничении воспалительного иммунитета, подавляя секрецию провоспалительных цитокинов и регулируя, таким образом, тяжесть повреждения тканей. Особого внимания заслуживает факт достоверного снижения INF-y во всех группах обследованных относительно группы контроля, что на фоне повышенной продукции провоспалительных цитокинов может способствовать иммуносупрессии.

Анализ средних концентраций цитокинов у работающих показал провос-палительную направленность изменений различной степени выраженности указанных показателей вне зависимости от воздействующего фактора. Усиленная продукция цитокинов способствует защите организма и желательна на начальных этапах воспаления, однако положительная роль этого процесса становится проблематичной в тот момент, когда степень активации перестает быть адекватной и первоначально защитный механизм перерастает в патологический процесс (Лысикова М.И., 2004). В наших исследованиях подтверждением этому служит тот факт, что у пациентов с ХРИ относительно «группы риска», подвергающихся воздействию паров металлической ртути, наблюдается снижение провоспалительных цитокинов IL-1|3, IL-6, TNF-a с тенденцией к повышению IL-2 и снижению противовоспалительных цитокинов IL-4, INF-y. Снижение продукции указанных цитокинов с нарастанием тяжести клинических проявлений может способствовать поддержанию патологического процесса. Результаты наших исследований, атакже данные литературы (Тугуз А.Р., Черешнев В.А., 2001; Недоспасов С.А., 2004; Шаркова В.А., 2007), позволяют считать, что повышение концентрации провоспалительных цитокинов (IL-1|3, TNF-a) является одним из ранних и чувствительных показателей, характеризующих формирование резистентности организма к неблагоприятным производственным факторам. Выявленные изменения цитокинового профиля у работающих подтверждают важную роль нарушений баланса про- и противовоспалительных цитокинов в развитии патологии.

Для более детального раскрытия закономерностей, лежащих в основе активации иммунной системы нами проведена сравнительная оценка показателей клеточного звена иммунитета у рабочих «группы риска» и пациентов с ХРИ. Следует отметить, что при стационарном обследовании в клинике института диагноз «профессиональная нейроинтоксикация» был установлен у 38 работников производства каустика и лишь в 3-х случаях - у работников производства ВХ и ПВХ. У работающих в производстве ЭПХГ профессиональные заболевания не выявлены. У пациентов с ХРИ выявлено снижение содержания в периферической крови 14

лимфоцитов, несущих дифференцировочные антигены СБЗ (29,34 ± 2,30 %, в контроле 47,17 ± 0,72 %; р < 0,001) и СБ4 (30,21 ±2,08 %, в контроле 35,95 ± 0,61 %; р < 0,05) на фоне увеличения количества СБ 16 (26,47 ± 2,51 %, в контроле 20,60 ± 0,45 %; р < 0,05), СБ20 (25,65 ± 1,62 %, в контроле 19,94 ± 0,53 %; р < 0,001) и маркеров поздней СБ95 (25,89 ± 2,11 %, в контроле 10,92 ± 1,52 %; р < 0,001), НЬА-ОЯ (29,78 ± 2,47 %, в контроле 18,69 ± 1,06 %; р < 0,001) стадий активации лимфоцитов. Заслуживает внимания тот факт, что у рабочих «группы риска», подвергающихся воздействию паров металлической ртути, также наблюдается достоверное возрастание (хотя менее выраженное по сравнению с пациентами с ХРИ) лимфоцитов, несущих СБ95 (23,13 ± 1,38 %, в контроле 10,92 ± 1,52 %; р < 0,001) и НЬА-ОЯ (24,67 ± 1,40 %, в контроле 18,69 ± 1,06 %; р < 0,001) и тенденция к возрастанию маркеров ранней стадии активации апоптоза (СВ25), что отражает готовность лимфоцитов вступать в апоптоз - механизм программированной клеточной гибели. Не исключено, что повышение плотности их на лимфоцитах обуславливает аномально высокую чувствительность иммунной системы работающих к антигенам собственных тканей и производственной среды.

Учитывая, полученные в последние годы сведения о физиологическом значении аутоантител в регуляции гомеостаза (Лютфалиева Г.Т. и др., 2007), атакже сведения о увеличении аутоантител различной специфичности с возрастом (Ка.?]апоуа А. сг а1,1984) и под действием различных неблагоприятных факторов (Добродеева Л.К. и др., 1990) в нашем случае представляло определенный интерес оценить уровень аутоантител в сыворотке крови у обследованных работающих (табл. 1).

Таблица 1

Средние значения уровней аутоантител в сыворотке крови здоровых

работающих и у лиц «группы риска»

Производство Уровень АТ, усл. ед.

к 3-100 кДНКн кДНКд

здоровые работающие «группа риска» здоровые работающие «группа риска» здоровые работающие «группа риска»

Каустика 1,55 ±0,83" 1,64 ±0,20' 1,75 ±0,43' 2,01 ±0,10'" 1,61 ±0,36' 1,61 ±0,09"

ВХ и ПВХ 0,87 ±0,10 1,08 ± 0,09л 1,18 ±0,04 1,88 ±0,08"' 1,15 ±0,03 1,75 ± 0,7'

ЭПХГ 1,04 ±0,18 1,61 ±0,31' 1,01 ±0,04 1,33 ± 0,08'° 1,11 ±0,05 1,21 ±0,04

контроль 1,06 ±0,32 1,24 ±0,97 0,98 ± 0,32

Примечание: различия статистически значимы при р < 0,05-0,001: * - по сравнению с контрольной группой; • - между здоровыми рабочими и «группой риска»; о - между рабочими производств каустика и ЭПХГ; Д- между рабочими производств каустика и ВХ и ПВХ.

Установлено, что наиболее выраженные аутоиммунные реакции выявлены у работающих при воздействии паров металлической ртути. Это, прежде всего, касается АТ к белку Б-100, которые участвуют в регуляции многих функций и, в частности, в регуляции процессов апоптоза. Так, у работающих в производ-

стве каустика (в контакте с ртутью) повышенные уровни АТ к 8-100 выявлены в 36,4 % случаев и среднее значение показателя составило 1,55 ± 0,83 усл. ед. У работающих в производстве ЭПХГ повышенные уровни определялись лишь у 6,0 % обследованных и среднее значение составило 1,04 ± 0,18 усл. ед. У работающих в производствах ВХ и ПВХ частота выявления и средний показатель составили, соответственно 4,5 % и 0,87 ±0,10 усл. ед. Кроме того, наблюдается повышение уровней АТ к ДНКн у лиц «группы риска» в производствах: каустика до 2,01 ± 0,10 усл. ед., ВХ и ПВХ до 1,88 ± 0,08 усл. ед и в ЭПХГ до 1,33 ± 0,08 усл. ед., относительно здоровых работающих.

Таким образом, установлены различия в частоте выявления и средних уровнях АТ к антигенам собственных тканей при воздействии различных нейротоксикан-тов. Так, в производстве каустика как у здоровых работающих, так и лиц «группы риска» повышены уровни АТ к Б-100, ДНКд, ДНКн. У работающих в производстве ЭПХГ также повышены АТ к Б-100 только у лиц «группы риска». У работающих в производствах ВХ и ПВХ наблюдалось повышение уровней АТ к ДНКн и ДНКд также только у лиц «группы риска». Известно, что АТ к ДНКн направлены против различных структур ядра клетки и обладают выраженным патогенным потенциалом. На основании полученных данных можно констатировать, что наиболее выражены аутоиммунные реакции у работающих при воздействии паров металлической ртути, что свидетельствует об интенсивности иммунологических реакций. Повышение аутоантител у работающих при отсутствии патологических изменений, может расцениваться как защитный физиологический механизм, направленный на выведение аутореактивных клонов.

Выявленные формы реагирования организма не являются стабильными, дальнейший исход их зависит от условий воздействия неблагоприятных факторов. Ярким подтверждением этого являются установленные зависимости между выраженностью изменений иммунологических показателей и стажем работы (рис. 4). Для анализа взяты группы рабочих со стажем работы во вредных условиях от 1 года до 15 и более лет.

Изменения в иммунной системе в зависимости от продолжительности (стажа) работы при воздействии паров металлической ртути характеризовалось увеличением синтеза ^А до 7,3 6 ± 2,09 мг/мл в первые годы работы (1-4 года) с последующим снижением через 10-14 лет работы до 3,72 ± 1,49 мг/мл. Заслуживает внимания тот факт, что у стажированных работающих (со стажем 15 и более лет) выявлено возрастание указанного показателя до 13,94 ± 3,20 мг/мл. Можно предположить, что, накапливаясь в слизистых оболочках (Хаитов Р.М., 1995), выполняя при этом защитную функцию, при продолжающемся воздействии происходят более глубокие изменения в слизистых с высвобождением ^А, что подтверждается развитием заболеваний верхних дыхательных путей, ЖКТ и других заболеваний. Одновременно происходит снижение концентрации ^М в 2 раза через 10-14 лет работы с послед ующим повышением его у высокостажированных рабочих. Кроме того, следует отметить, что у этих же работающих наблюдается возрастание продукции АТ к белку Б-ЮО до 2,38 усл. ед, против контроля (1,06 ± 0,32;р < 0,05) и 16

Рис. 4. Изменения уровней иммуноглобулинов в сыворотке крови в зависимости от стажа работы во вредных условиях труда. Примечание: 1 - производство каустика, 2 - производства ВХ и ПВХ, 3 - производство ЭПХП 4 - контроль; * - различия по сравнению с контрольной группой; Д - различия по сравнению со стажевыми группами статистически значимы при р < 0,05-0,01.

АТ к ДНКн до 2,25 усл. ед в первые 4 года работы, против контроля (1,24 ± 0,97; р < 0,05), с последующим снижением более чем в 2 раза по мере увеличения

стажа работы. Большая вариабельность концентраций аутоантител у рабочих свидетельствует об адаптивных возможностях организма в регуляции гомеостаза. Расширение предела физиологического отклонения делает грань между физиологической реакцией и патологией хрупкой, прозрачной, увеличивая риск для лиц, менее приспособленных к дискомфортным условиям (Лютфалиева Г.Т., 2007).

При воздействии хлорированных углеводородов как в производствах ВХ и ПВХ, так и ЭПХГ уровень ^А оставался на низком уровне и достоверно не изменялся в зависимости от стажа работы. Что касается уровня ^М, то средние значения показателя оставались также ниже контроля во все сроки наблюдения. При этом у работающих в производствах ВХ и ПВХ отмечено еще более выраженное снижение концентрации 1§М через 15 и более лет. Содержание в меньшей степени подвержено изменению в зависимости от стажа работы. Лишь у работающих в производстве ЭПХГ установлено снижение его продукции через 10-14 лет работы до 9,01 ± 1,23 мг/мл, против 12,72 ± 0,90 мг/мл первые 4 года.

Таким образом, установлены особенности изменений в иммунной системе у работающих в зависимости от стажа работы во вредных условиях труда, отражающие механизм воздействия неблагоприятных производственных вредностей (пары металлической ртути, винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил).

Значительный интерес представляла также оценка влияния дозовой нагрузки различными нейротоксикантами на иммунологические показатели работающих, поскольку последняя дополнительно характеризует интенсивность влияния химического фактора. Проведенные исследования показали, что у работающих в производстве ЭПХГ с повышением дозовой нагрузки происходит увеличение содержания АТ к ДНКд, о чем свидетельствует прямая корреляционная связь (г=0,21 ,р < 0,05). С увеличением дозовой нагрузки ртутью и винилхлоридом происходит снижение продукции сывороточного 1§М (г = -0,25; г = -0,19; р < 0,05).

Таким образом, изменения иммунологических показателей у здоровых работников, испытывающих воздействие ртути и хлорированных углеводородов (винилхлорида и дихлорэтана, эпихлоргидрина и хлораллила), являются дозозависимыми. Слабые корреляционные связи обуславливаются, очевидно, тем, что, как показали результаты ретроспективного анализа воздушной среды в указанных производствах за последние годы (1995-2010 гг.), наблюдается значительное снижение концентраций нейротоксикантов: ртути - до 2-3 ПДК, винилхлорида-до 0,5-1,2 ПДК, эпихлоргидрина и хлораллила-до 0,5-1,5 ПДК (Шаяхметов С.Ф., Мещакова Н.М. и др., 2008-2010).

Известно, что ртуть обладает выраженными кумулятивными свойствами. Обнаружение ее в биосубстратах является одним из диагностических признаков, который может использоваться для выявления сдвигов в организме, связанных с ртутной интоксикацией (Ларионова Т.К., 2002; Малов А.М., 2004). В этой связи нами предпринята попытка выявить зависимость между концентрацией ртути в биосубстратах (кровь, моча) и изменением иммунологических показателей.

При исследовании установлено, что среднее содержание ртути в суточной пробе мочи и в крови у лиц «группы риска» были выше, чем у пациентов с 18

ХРИ (в моче - 11,01 ± 2,49 мкг/л и 0,72 ± 0,3 мкг/л, соответственно; в крови -1,92 ± 0,3 мкг/л и 0,28 ±0,15 мкг/л, соответственно). Не исключено, что более низкие концентрации ртути у пациентов с ХРИ могут быть обусловлены ежегодным прохождением комплексного лечения.

У лиц «группы риска» при повышении содержания ртути в моче происходит увеличение сывороточных концентраций 1Ь-2 и ТОТ-а и снижении ^А, о чем свидетельствуют прямые корреляционные связи (г = 0,29; р < 0,05 и г = 0,33; р < 0,05, соответственно) и обратная корреляционная связь (г = -0,28;р < 0,05). Кроме того, увеличение концентраций ртути в крови приводит к снижению содержания ^А (г = -0,43; р < 0,05) (рис. 5).

"Группа риска" г = -0,28

<5>

ХРИ

г = -0,37 -——^г = 0,41

"Группа риска"

ХРИ

¿т = -0,43

Рис. 5. Корреляционные связи (р < 0,05) улиц «группы риска» и пациентов с ХРИ междусодержанием ртути в биосредах и изменениями иммунологических показателей.

У пациентов с ХРИ повышение содержания ртути в моче коррелирует со-снижением количества клеток СБ4 (г = -0,37; р < 0,05), СБ8 (г = -0,48; р < 0,05) и СБ 16 (г=-0,42;р < 0,05) с одновременным повышением сывороточной концентрации 1Ь-1 р (г = 0,41; р < 0,05), что может свидетельствовать о непосредственном токсическом действии ртути на иммунокомпетентные клетки. Одновременно с увеличением содержания ртути в крови также наблюдается возрастание уровня 1Ь-1р (г = 0,42; р < 0,05).

Таким образом, у лиц «группы риска» повышение концентраций ртути в моче коррелирует с изменениями в гуморальном звене иммунитета (снижение 1дА и повышение 1Ь-2, ТОТ-а) и в крови (снижение продукции 1§А). У пациентов с ХРИ выявлена взаимосвязь между повышением содержания ртути в моче и изменениями преимущественно в клеточном звене иммунитета (снижение СБ4,

CD8, CD 16 и увеличение IL-ip), и повышением содержания ртути в крови и гиперпродукцией IL-1 р.

Таким образом, обобщая представленные материалы, можно заключить, что воздействие нейротоксикантов на работающих неизбежно индуцирует цепь компенсаторно-приспособительных механизмов. Первичная активация иммунокомпе-тентных клеток в зависимости от ряда внешних и внутренних факторов (специфика производственного фактора, интенсивность, продолжительность воздействия) имеет различные исходы. При благоприятных условиях устанавливается состояние физиологической адаптации, когда изменения отдельных показателей не превышают функциональные возможности организма. Продолжительное и интенсивное воздействие может способствовать развитию вторичных иммунодефицитных, аллергических или аутоиммунных состояний, лежащих в основе развития любой патологии, в том, числе и профессиональной, которая, в свою очередь, определяется интенсивностью и механизмами иммунного ответа на действия различных нейротоксикантов. Совокупность полученных результатов позволяет заключить, что воздействие паров металлической ртути оказывает более интенсивное воздействие на иммунную систему в более короткие сроки (нарушение баланса иммуноглобулинов, цитокинов, выраженность аутоиммунных реакций). При этом ртуть, обладая кумулятивными свойствами, оказывает токсическое действие и на иммунокомпетентные клетки. В то же время, винилхлорид биотрансформируется в организме и чем длительнее он будет поступать в организм, тем дольше его метаболиты будут находиться в тканях, стимулируя выработку антител, обуславливающих сенсибилизирующий, канцерогенный и другие эффекты. Результаты выполненных исследований позволили обосновать наиболее ранние и чувствительные показатели, характеризующие формирование иммунореакгавности организма при воздействии нейротоксикантов.

ВЫВОДЫ

1. Выявлены особенности изменений в содержании сывороточных иммуноглобулинов у работающих в контакте с различными нейротоксикантами. А именно, воздействие паров металлической ртути способствует повышению продукции IgA, воздействие хлорированных углеводородов (винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил) приводят к его снижению. Только у работающих в контакте с эпихлоргидрином и хлораллилом отмечалось компенсаторное возрастание уровня IgG. При воздействии всех нейротоксикантов установлено снижение IgM.

2. Общей закономерностью изменений в цитокиновом профиле у рабочих, подвергающихся воздействию различных нейротоксикантов, является усиление различной степени выраженности продукции провоспалительных цитокинов IL-ip, IL-2, TNF-a, противовоспалительного IL-4 и снижение INF-y, что может служить базовой основой в поддержании и усилении патологических процессов.

3. Установлено, нарушение процессов активации лимфоцитов у лиц «группы риска» и пациентов с хронической ртутной интоксикацией. А именно, на фоне

снижения в периферической крови лимфоцитов, экспрессирующих на своей поверхности СБЗ и СБ4, увеличивается содержание СБ 16 и маркеров поздних (С095, НЬЛ-БЯ) стадий активации лимфоцитов. У пациентов с хронической ртутной интоксикацией наблюдаются наиболее выраженные изменения указанных показателей.

4. Интенсивность аутоиммунных реакций у здоровых работающих (по частоте выявления повышенных уровней и средних значений показателей) выражено в большей степени у работающих в контакте с ртутью (36,4 % случаев, средние значение - 1,55 ± 0,83 усл. ед), по сравнению с работниками производства эпихлоргидрина (6 % случаев, среднее значение - 1,04 ± 0,18 усл. ед) и работниками производств винилхлорида и поливинилхлорида (4,5 % случаев, среднее значение - 0,87 ±0,10 усл. ед).

5. Особенности изменений иммунореакгивности организма в зависимости от стажа работы в контакте с парами металлической ртути характеризуются снижением через 10-14 лет работы повышенных уровней ^А с последующим возрастанием его уровня у рабочих со стажем 15 и более лет, а также снижением АТ к Б-100 и ДНКн. Одновременно происходит снижение концентрации ^М в 2 раза через 10-14 лет работы с последующим повышением его у высокостажированных рабочих.

При воздействии винилхлорида и дихлорэтана у высокостажированных рабочих наблюдается еще более выраженное снижение уровня ^М. Высокие концентрации в зависимости от стажа выявлены только при воздействии эпихлоргидрина и хлораллила в первые годы работы, которые снижаются через 10-14 лет.

6. Установлено, что изменения показателей в иммунной системе у здоровых работников, контактирующих с ртутью и хлорированными углеводородами, являются дозозависимыми, о чем свидетельствуют корреляционные связи: между дозовой химической нагрузкой эпихлоргидрином и повышением уровня АТ к ДНКд (г = 0,21; р < 0,05); дозовой химической нагрузкой ртутью, винилхлоридом и снижением содержания ^М (г = -0,25; г ==-0,19; р < 0,05).

7. Выявлены особенности взаимосвязи между изменением иммунологических показателей и содержанием ртути в биосубстратах. В частности, у лиц «группы риска» повышение уровней 1Ь-2 и ЮТ - а взаимосвязаны с увеличением содержания ртути в моче. В то же время, снижение уровня 1дА сопряжено с наличием ртути в моче и крови. У пациентов с хронической ртутной интоксикацией снижение количества лимфоцитов, экспрессирующих СБ4, СБ8, СО 16 взаимосвязано с повышением содержания ртути в моче, а возрастание продукции 11.-1 {3 сопровождается увеличением ртути в крови и моче.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При проведении первичных медицинских осмотров у лиц при поступлении на работу в химические производства (каустика, винилхлорида и поливинилхлорида, эпихлоргидрина), необходимо обращать внимание на наличие иммунопатологических расстройств (аутоиммунные расстройства, аллергические заболевания), являющихся патогенетически значимыми в развитие нейроинтоксикаций.

2. Наиболее информативными и чувствительными иммунологическими показателями являются IgM, IgG, IL-ip, TNF-a, AT к S-100, которые могут быть использованы для раннего выявления нарушений в иммунной системе и при мониторинге состояния здоровья, а также служить основанием для проведения профилактических мероприятий еще на этапе доклинических проявлений.

3. Расширенный спектр показателей иммунного статуса (определение IgA, IgM, IgG, IL-ip, IL-2, IL-4, IL-6, TNF-a, INF-y, AT к S-100) рекомендуется применять при обследовании работающих и больных с нейроинтоксикацией в условиях профпатологических центров для оценки тяжести, индивидуального прогноза заболевания и выбора патогенетической терапии.

4. Для снижения риска развития профессиональных и других заболеваний у работающих следует уделять внимание лечебно-профилактическому питанию, которое должно оказывать не только гипосенсибилизирующее действие, но и благотворно влиять на состояние иммунитета (учитывая сенсибилизирующее действие отдельных хлорированных углеводородов и формирование аутосенси-билизации у работающих).

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Бодиенкова Г.М., Рукавишников B.C., Курчевенко С.И. Адаптационные возможности организма работающих в условиях воздействия различных нейро-токсикантов // Сибирский консилиум: медико-фармакологический журнал. - М., 2007,- №7. -С. 161.

2. Бодиенкова Г.М., Курчевенко С.И. Кпинико-иммунологические параллели формирования профессиональной патологии нервной системы у работающих // Аллергология и иммунология. - М., 2008. - Т. 9, № 1. - С. 171.

3. Бодиенкова Г.М., Курчевенко С.И. [и др.]. Адаптационные возможности организма работающих в контакте с различными нейротоксикантами // Медико-физиологические проблемы экологии человека: материалы Ш Всероссийской конференции с международным участием (22-25 сентября 2009). - Ульяновск, 2009. - С. 41-43.

4. Бодиенкова Г.М., Фоминых И.Б., Курчевенко С.И. Иммунная реактивность работающих в условиях воздействия ртути // Гигиена и санитария. -2008. - № 3. - С. 33-35.

5. Бодиенкова Г.М., Иванова Ю.В., Боклаженко Е.В., Курчевенко С.И. Роль нарушений иммунореактивности организма в развитии профессиональной нейроин-токсикаций // Профессия и здоровье: Материалы VIII Всероссийской конференции (25-27 ноября 2009). - М„ 2009. - С. 67-69.

6. Бодиенкова Г.М., Иванова Ю.В., Курчевенко С.И. Оценка показателей иммунитета у работающих с ранними проявлениями поражения нервной системы // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. - 2009. - № 1. - С. 111-113.

7. Бодиенкова Г.М., Иванова Ю.В., Курчевенко С.И. и др. Закономерности изменений цитокинового профиля при воздействии нейротоксикантов на работающих // Цитокины и воспаления. - 2010. - Т. 9, № 3. - С. 44.

8. Бодиенкова Г.М., Кротова О.Н., Боклаженко Е.В., Курчевенко С.И. Особенности продукции фактора некроза опухоли а в процессе развития профессиональной ртутной интоксикации// Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. -2010. - № 4. - С. 77-78.

9. Бодиенкова Г.М., Боклаженко Е.В., Курчевенко С.И. и др. Роль цитокинов в развитии профессиональных нейроинтоксикаций у работающих // Современные наукоемкие технологии. - 2010. - № 10. - С. 38^11.

10. Бодиенкова Г.М., Боклаженко Е.В., Курчевенко С.И. и др. Роль цитокинов в развитии профессиональных нейроинтоксикаций у работающих на различных стадиях патологического процесса // Фундаментальные исследования. - 2010. -№ И.-С. 22-26.

11. Рукавишников B.C., Шаяхметов С.Ф., Бодиенкова Г.М., Курчевенко С.И. Взаимосвязь между содержанием ртути в биосредах и изменением иммунологических показателей у работающих // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 1. -С. 165-170.

12. Бодиенкова Г.М., Алексеев Р.Ю., Курчевенко С.И. Изменения показателей гуморального иммунитета в динамике (через 3 года) у работающих в производстве винилхлорида // Международный журнал экспериментального образования. - 2011. -№3.-С. 40-41.

Список сокращений

AT - антитела

ВХ - винилхлорид

ДНК д, н - денатурированная и нативная дезоксирибонуклеиновая кислота

ИРИ - иммунорегуляторный индекс (С04/СБ8)

ИТР - инженерно-технические работники

И ФА - иммуноферментный анализ

ПВХ - поливинилхлорид

ХА - хлористый аллил

ХРИ - хроническая ртутная интоксикация

ЦНС - центральная нервная система

ЭПХГ - эпихлоргидрин

CD - кластеры дифференцировки

IgA, IgM, IgG - иммуноглобулины классов А, М, в

IL - интерлейкин

INF-y - интерферон

NK - натуральные клетки-киллеры

S-100 - кислый кальций - связывающий белок

Th-1 - Т-хелперы первого порядка

Th-2 - Т-хелперы второго порядка

TNF-a - фактор некроза опухоли

Подписано в печать 12.05.2011. Бумага офсетная. Формат 60х841/16-Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 065-11.

РИО НЦ PBX СО РАМН (Иркутск, ул. Борцов Революции, 1. Тел 29-03-37. E-mail: arleon58@gmail.com)

Актуальность проблемы

В структуре всех профессиональных заболеваний одно из ведущих мест занимают заболевания нервной системы. В современный период химические загрязнители, в том числе нейротоксиканты, становятся глобальным, стабильным постоянно действующим фактором [37] наряду с социально-экологическими, экономическими и другими факторами. В медицине труда одним из приоритетных вопросов является изучение неблагоприятного воздействия нейротоксикантов на состояние здоровья и уровень резистентности к указанным факторам [1, 24, 58, 116, 119]. Исследованиями ряда авторов показана значительная вариативность эффектов при воздействии нейротоксикантов: от начальных донозологических изменений до клинически выраженной профессиональной патологии. В клинических исследованиях [5, 103, 128] и в экспериментах на животных [94] показано, что присутствие даже малых концентраций ртути в организме может сопровождаться патологическими изменениями в органах и тканях и вызывать изменения биохимических процессов. Основными клиническими проявлениями при воздействии винилхлорида являются функциональные нарушения со стороны нервной системы [7, 194]. При совместном воздействии винилхлорида и дихлорэтана установлены эм-бриотоксический эффект и повышение частоты опухолеобразования [110, 126]. Эпихлоргидрин адсорбируется неповрежденной кожей, оказывает общетоксическое, раздражающее и слабое аллергенное действие, обладает мутагенной активностью, оказывает тератогенный и канцерогенный эффекты [10, 19, 49]. Шаяхметовым С.Ф. с соавт. [211, 213] выявлена зависимость между изменениями в состоянии здоровья работающих и стажевой дозовой нагрузкой нейротоксикантами. В то же время, не изучена взаимосвязь между изменением показателей иммунореактивности организма и дозовой нагрузкой нейротоксикантами. В настоящее время накоплены убедительные данные, свидетельствующие о том, что иммунная система во многом определяет устойчивость организма к воздействию производственных факторов [8, 117, 118, 151, 203], являясь важнейшей составляющей в комплексе компенсаторно-приспособительных механизмов, обусловливающих адаптацию в целом. Как правило, ранние формы профессиональных поражений нервной системы у работающих могут оставаться клинически незаметными, что затрудняет в последующем обоснование профессиональных и профессионально обусловленных заболеваний. В связи с этим актуальным является выявление донозологи-ческих изменений в иммунной системе работающих. Это может быть важным как для понимания иммунопатогенеза заболеваний нервной системы, так и для поиска критериев диагностики профессиональных нейроинтоксикаций у работающих.

Цель работы:

Выявить общие закономерности и особенности формирования иммунных реакций у работающих на действие различных нейротоксикантов в зависимости от продолжительности и интенсивности их воздействия.

Основные задачи исследования:

1. Выявить особенности изменений в содержании сывороточных иммуноглобулинов А, М, G у работающих при воздействии паров металлической ртути (в производстве каустика), винилхлорида и дихлорэтана (в производствах винилхлорида и поливинилхлорида), эпихлоргидрина и хлораллила (в производстве эпихлоргидрина).

2. Дать сравнительную оценку параметров цитокинового профиля (IL-1 р, IL-2, IL-4, IL-6), интерферона (INF-y) и фактора некроза опухоли (TNF-a) у работающих.

3. Проанализировать изменения показателей клеточного иммунитета у лиц «группы риска», подвергающихся воздействию паров металлической ртути, и пациентов с хронической ртутной интоксикацией.

4. Изучить взаимосвязь между изменением показателей иммунореак-тивности организма и дозовой нагрузкой нейротоксикантами (пары металлической ртути, винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил).

5. Выявить закономерности изменений иммунологических показателей от количественного содержания ртути в биосубстратах (кровь и моча) у работающих.

Научная новизна работы

Впервые выявлены различные формы и степень выраженности иммунного ответа работающих на действие нейротоксикантов различной химической природы (пары металлической ртути, винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлористый аллил), обусловленные преимущественно спецификой, дозовой нагрузкой и продолжительностью воздействия производственного фактора. Показано, что воздействие паров металлической ртути способствует увеличению продукции ^А у большинства работающих, в то время, как при воздействии хлорированных углеводородов (винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил) наблюдается снижение его концентрации. Компенсаторное возрастание концентрации установлено только у работающих в производстве эпихлоргидрина. При воздействии всех нейротоксикантов выявлено выраженное снижение ^М.

Получены новые данные, расширяющие представления о роли про- и противовоспалительных цитокинов в процессах иммунорегуляции при воздействии нейротоксикантов. Установлено, что общей закономерностью изменений цитокинового профиля у лиц «группы риска» является провоспали-тельная направленность реакций вне зависимости от воздействующего фактора (усиление продукции 1Ь-1р — в 8,5 раза у работающих в производстве каустика, в 17,0 раз - у работающих в производствах винилхлорида и поливинил-хлорида и в 12,2 раза — у работающих в производстве эпихлоргидрина; 1Ь-2 -в 6,0, в 14,2 и в 10,0 раз, соответственно, ТОТ-а - в 6,7, в 10,6 ив 1,05 раза, соответственно и 1Ь-4 — в 6,22, в 9,15 ив 6,84, соответственно, на фоне снижения ШБ-у - в 3,41, в 25,0 и 2,92 раза, соответственно).

Впервые выявлено нарушение процессов активации лимфоцитов у пациентов с ХРИ и лиц «группы риска», характеризующееся возрастанием количества лимфоцитов, экспрессирующих С095 и НЬЛ-БЯ, СБ^, СБ2о на фоне снижения количества СЭ3 и СБ4, что может обусловливать аномально высокую чувствительность иммунной системы к антигенам собственных тканей и производственной среды.

Установлены различия в интенсивности развития аутоиммунных реакций у работающих при воздействии разных нейротоксикантов. Наиболее выраженные изменения выявлены при воздействии ртути (повышены уровни АТ к Б-100, АТ к ДНКд, АТ к ДНКн как у здоровых работающих, так и лиц «группы риска»). Повышение уровней АТ к 8-100 наблюдается в производстве ЭПХГ у лиц «группы риска», и АТ к ДНКн и ДНКд - в производствах ВХ и ПВХ также только у лиц «группы риска».

Приоритетными являются сведения, касающиеся особенностей изменения иммунореактивности в зависимости от количественного содержания ртути в биосубстратах (кровь, моча) у лиц «группы риска» и пациентов с ХРИ. В «группе риска» повышение концентраций ртути в моче сопряжено с изменением показателей в гуморальном звене иммунитета (снижение 1§А и повышение 1Ь-2, ТЫБ-а). Наличие ртути в крови сопровождается снижением только продукции У пациентов с ХРИ повышенное содержание ртути в моче сопровождается изменениями преимущественно в клеточном звене иммунитета (снижение С04, СБ8, СБ^ и увеличение 1Ь-1Р), а повышенное содержание ртути в крови сопряжено с гиперпродукцией 1Ь-1|3.

Теоретическая и практическая значимость работы

У работающих в контакте с нейротоксикантами различной химической природы выявлены общие закономерности и особенности изменения иммуно-реактивности организма. На основании полученных результатов научно обоснованы иммунологические критерии раннего выявления нарушений в состоянии здоровья работающих (определение 1Ь-1р, ТЫБ-а, АТ к 8-100), необходимые как при проведении периодических и предварительных медицинских осмотров, так и целенаправленного контроля за лечебно-профилактическими мероприятиями. Учитывая, что развитие и клиническое манифестирование профессиональной патологии проявляется позднее, чем регистрируются нарушения в системе иммунитета, обоснованным является создание постоянного мониторинга за состоянием здоровья, включающего состояние иммунореактивности работающих.

Результаты работы послужили основанием для разработки способа диагностики ранних (доклинических) проявлений хронической ртутной интоксикации (решение о выдаче патента на изобретение №2010151398 (074206) от 30.11.10 г.). Основные положения работы используются в педагогической и научной деятельности на базе учебно-образовательного центра Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН.

Положения, выносимые на защиту:

1. Различные варианты и степень выраженности иммунного ответа работающих на действие нейротоксикантов разной химической природы (пары металлической ртути, винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлорал-лил) обусловлены длительностью работы во вредных условиях труда, спецификой и дозовой нагрузкой нейротоксикантами.

2. Важную роль в нарушении процессов иммунорегуляции у обследованных работающих и дальнейшем формировании профессиональной патологии (при продолжающемся воздействии нейротоксикантов) играет нарушение цитокинового профиля. Общей закономерностью этих изменений является про-воспалительная направленность реакций различной интенсивности вне зависимости от воздействующего нейротоксиканта (усиление продукции 1Ь-1р, 1Ь-2, ЮТ-а, 1Ь-4 и снижение ШР-у).

3. Выявлены особенности взаимосвязей между содержанием ртути в биосубстратах (в крови и моче) и изменением иммунологических параметров в зависимости от стадии развития нейроинтоксикации, индуцируемой воздействием паров металлической ртути на работающих.

Апробация работы

Основные положения работы представлены на VI Всероссийской конференции «Профессия и здоровье» (г. Москва, 2007); Международной конференции по реабилитации в медицине «Всемирный форум по астме» (г. Дубай, 2008); Научно-практической конференции «Реализация глобального плана действий ВОЗ по здоровью работающих в Российской Федерации. Проблемы и перспективы» (г. Москва, 2009); Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (г. Ульяновск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Профессиональные интоксикации: гигиенические, клинические и экспериментальные исследования» (г. Ангарск, 2009); Всероссийской научной конференции «Молекулярно-генетические основы функционирования цитокиновой сети в норме и при патологии» (г. Новосибирск, 2010); Всероссийской научной конференции «Перспективы развития вузовской науки» (г.Сочи, 2010); Международной конференции «Современные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Таиланд, 2011).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 6 -в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.

Личный вклад автора

Автор принимал участие в планировании, организации и проведении иммунологических исследований. Самостоятельно проведена математическая обработка, обобщение и обсуждение полученных результатов. Объем выполненной работы ~ 90 %.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц и 5 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3 глав результатов собственных исследований, заключения, выводов. Список литературы включает 286 источников, из них 220 - на русском и 66 - на иностранных языках.

ВЫВОДЫ:

1. Выявлены особенности изменений в содержании сывороточных иммуноглобулинов у работающих в контакте с различными нейротоксикантами. А именно, воздействие паров металлической ртути способствует повышению продукции ^А, воздействие хлорированных углеводородов (винилхлорид и дихлорэтан, эпихлоргидрин и хлораллил) приводят к его снижению. Только у работающих в контакте с эпихлоргидрином и хлораллилом отмечалось компенсаторное возрастание уровня 1^0. При воздействии всех нейротоксикантов установлено снижение ^М.

2. Общей закономерностью изменений в цитокиновом профиле у рабочих, подвергающихся воздействию различных нейротоксикантов, является усиление различной степени выраженности продукции провоспалительных цитокинов 1Ь-1{3,1Ь-2, ТЫТ-а, противовоспалительного 1Ь-4 и снижение БЧР-у, что может служить базовой основой в поддержании и усилении патологических процессов.

3. Установлено, нарушение процессов активации лимфоцитов у лиц «группы риска» и пациентов с ХРИ. А именно, на фоне снижения в периферической крови лимфоцитов, экспрессирующих на своей поверхности С03 и СБ4 увеличивается содержание СБ16 и маркеров поздних (СБ95, НЪА-БК) стадий активации лимфоцитов. У пациентов с хронической ртутной интоксикацией наблюдаются наиболее выраженные изменения указанных показателей.

4. Интенсивность аутоиммунных реакций у здоровых работающих (по частоте выявления как повышенных уровней, так и средних значений) выражено в большей степени у работающих в контакте с ртутью (36,4 % случаев, среднее значение - 1,55 ±0,83 усл. ед.), по сравнению с работниками производства ЭПХГ (6 % случаев, среднее значение - 1,04 ± 0,18 усл. ед.) и работниками производств ВХ и ПВХ (4,5 % случаев, среднее значение -0,87 ±0,10 усл. ед.).

5. Особенности изменений иммунореактивности организма в зависимости от стажа в контакте с парами металлической ртутью характеризуются снижением через 10-14 лет работы повышенных уровней ^А с последующим возрастанием его уровня у рабочих со стажем 15 и более лет, а также снижением АТ к Б-100 и ДНКн. Одновременно происходит снижение концентрации ^М в 2 раза через 10-14 лет работы с последующим повышением его у высо-костажированных рабочих.

При воздействии винилхлорида и дихлорэтана у высокостажированных рабочих наблюдается еще более выраженное снижение уровня Высокие концентрации в зависимости от стажа выявлены только при воздействии эпихлоргидрина и хлораллила в первые годы работы, которые снижаются через 10-14 лет стажа.

6. Установлено, что изменения показателей в иммунной системе у здоровых работников, контактирующих с ртутью и хлорированными углеводородами, являются дозозависимыми, о чем свидетельствуют установленные корреляционные связи: между дозовой химической нагрузкой эпихлоргидрином и повышением уровня АТ к ДНКд (г = 0,21; р < 0,05); дозовой химической нагрузкой ртутью, винилхлоридом и снижением содержания 1§М (г = -0,25; г = -0,19; р < 0,05).

7. Выявлены особенности взаимосвязи между изменением иммунологических показателей и содержанием ртути в биосубстратах. В частности, у лиц «группы риска» повышение уровней 1Ь-2 и ТОТ-а взаимосвязаны с увеличением содержания ртути в моче. В то же время, снижение уровня сопряжено с наличием ртуги в моче и крови. У пациентов с хронической ртутной интоксикацией снижение количества лимфоцитов, экспрессирующих С04, СБ8, С01б взаимосвязано с повышением содержания ртути в моче, а возрастание продукции 1Ь-1р сопровождается увеличением ртути в крови и моче.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. При проведении первичных медицинских осмотров у лиц при поступлении на работу в химические производства (каустика, винилхлорида и поли-винилхлорида, эпихлоргидрина), необходимо обращать внимание на наличие иммунопатологических расстройств (аутоиммунные расстройства, аллергические заболевания), являющихся патогенетически значимыми в развитии ней-роинтоксикаций.

2. Наиболее информативными и чувствительными иммунологическими показателями являются ^М, 1Ь-1р, ЮТ-а, АТ к 8-100, которые могут быть использованы для раннего выявления нарушений в иммунной системе и при мониторинге состояния здоровья, а также служить основанием для проведения профилактических мероприятий еще на этапе доклинических проявлений.

3. Расширенный спектр показателей иммунного статуса (определение ^А, ^М, ПЛР, 1Ь-2,1Ь-4,1Ь-6, ЮТ-а, ШБ-у, АТ к 8-100) рекомендуется применять при обследовании работающих и больных с нейроинтоксикацией в условиях профпатологических центров для оценки тяжести, индивидуального прогноза заболевания и выбора патогенетической терапии.

4. Для снижения риска развития профессиональных и других заболеваний у работающих следует уделять внимание лечебно-профилактическому питанию, которое должно оказывать не только гипосенсибилизирующее действие, но и благотворно влиять на состояние иммунитета (учитывая сенсибилизирующее действие отдельных хлорированных углеводородов и формирование аутосенсибилизации у работающих).