Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Патоморфологическое и радиоавтографическое исследование дистрофии и атрофии кожи в экологически неблагополучном регионе

Б ^ЙэССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

7 ' научно-исследовательский институт

региональной патологии и патоморфологии

На правах рукописи

АЛЕКСАНДРОВА Надежда Михайловна

ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ И РАДИОАВТОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСТРОФИИ И АТРОФИИ КОЖИ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПОЛУЧНОМ РЕГИОНЕ

14.00.15 — патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

НОВОСИБИРСК 1997

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте региональной патологии и патоморфологии Сибирского отделения РАМН (Новосибирск)

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН, доктор медицинских наук, профессор л.м. непомнящих

Официальные оппоненты: академик РОМАП,

доктор медицинских наук, профессор г.г.часовских кандидат медицинских наук т. а. телеги на

Ведущая организация:

Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ (Кафедра патологической анатомии)

Защита диссертации состоится "_"_ 1997 г.

в _ часов на заседании Диссертационного совета

Д 001.40.01 в НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН по адресу: 630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2; тел. 8 (3832) 32-31-56, факс 8 (3832) 32-43-39.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН.

Автореферат диссертации разослан

" " 1997 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 001.40.01

доктор биологических наук е.л. лушникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Внедрение современных технологий во многих сферах производственной деятельности сопровождается перманентным выбросом в окружающую среду определенного количества радиоактивных веществ (Холл Э.Дж., 1994), эффект которых накладывается на естественный радиационный фон и создает принципиально новую экологическую обстановку (Грейб Р., 1994). В этих условиях приобретает особую актуальность проблема изучения воздействия на организм радиационного излучения в малых дозах (Москалев Ю.И., 1991).

За 52 года, прошедших с момента первого ядерного взрыва (1945 г.), следы выпадения его радиоактивных продуктов многократно перекрыты глобальными выпадениями радиоактивных продуктов всех взрывов и радиационных аварий в северном полушарии (Киселев В.И., 1994). В последнее десятилетие мощным толчком к активным исследованиям в области биологических эффектов радиации послужила катастрофа на Чернобыльской атомной электростанции (Петров Р.В., Орадовская И.В., 1991; Беляков И.М. и др., 1992; Шишмарев Ю.Н. и др., 1992; Севань-каев A.B. и др., 1995; Rozenson R. et al., 1996; Akleyev A.V., 1996; Ivanov V.K., Tsyb A.F., 1996).

В связи с возникновением острой необходимости изучения влияния малых доз ионизирующего излучения, и, главное, выявления возможностей прогноза отдаленной лучевой патологии создана многоцелевая про1рамма "Отдаленные последствия радиационного воздействия ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне на Алтайский край" (Киселев В.И. и др., 1994), в рамках которой предусматривалось глубокое медицинское обследование населения пострадавших районов ведущими научно-исследовательскими коллективами страны.

Изучение отдаленных последствий многократного действия малых доз ионизирующего облучения осложнено воздействием совокупности экологических и социально-бытовых факторов (Киселев В.И. и др., 1994). Многофакторность воздействия обусловлена также сочетанностью влияния радионуклидов различного происхождения и техногенных токсикантов (Непомнящих Л.М.идр., 1996).

Интегральным показателем, отражающим адаптационные резервы организма в условиях экологического неблагополучия, является состояние пограничных тканей (Непомнящих Г.И., Непомнящих Л.М., 1990). В соответствии с задачами программы "Семипалатинский полигон - Алтай" проводилось исследование таких структур, как эпителий бронхиального дерева, эпителий слизистой оболочки желудка, непрерывно обновляющийся эпидермис кожного покрова, выполняющих наряду с барьер-но-защитными ряд других высокоспециализированных функций.

В последние годы сделана попытка установить пороговые дозы радиации, обосновать биологические критерии экологического риска. Для биоиндикации радиационного повреждения большинство исследователей предлагают микроядерный тест и бласт-ную трансформацию. Однако появились новые подходы к оценке последствий радиационных и других экологических воздействий, имеющие в своей основе анализ регенераторно-пласти-ческого потенциала пограничных тканей (Непомнящих Г.И. и др., 1995). Кроме того, отмечается, что в установлении допустимых доз вредных экологических факторов следует ориентироваться на ультраструктурные изменения органов и тканей.

Исходя из положения о том, что характер патоморфологи-ческих изменений кожи жителей экологически неблагополучных регионов может служить маркером экологического риска, нами проведено данное исследование.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучить характер патоморфологических изменений кожи жителей экологически неблагополучных районов Алтайского края и выделить морфологические маркеры экологического риска на основе определения уровня метаболических и пролиферативных реакций эпидермиса.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1) провести светооптический и электронно-микроскопический анализ биоптатов кожи лиц, проживающих в экологически неблагополучных регионах;

2) выявить в биоптатах кожи у лиц, проживающих в экологически неблагополучных регионах, уровень пролиферативных и метаболических реакций клеточных популяций методом ра-

диоавтографии in vitro;

3) оценить с помощью методов морфо-стереологического анализа количественные показатели структурной реорганизации кожи жителей экологически неблагополучных регионов.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное морфологическое исследование (световая, электронная микроскопия, морфо-стереологический анализ и радиоавтография in vitro) биоптатов кожи лиц, проживавших в экологически неблагополучном (загрязненном радионуклидами) регионе спустя четыре десятилетия после радиационного воздействия. Использован пофамильный регистр облученных лиц.

Установлено, что в условиях сочетанного влияния неблагоприятных факторов внешней среды ведущая роль принадлежит стереотипным дистрофически-атрофическим изменениям клеточных популяций эпидермиса и волокнистого каркаса дермы

По данным структурно-функционального анализа биопсий кожи жителей экологически неблагополучных районов Алтайского края впервые показано, что наибольшая выраженность изменений, имеющих морфологический фенотип "нестабильности" эпителиальной ткани, регистрируется в возрастном периоде 56-70 лет. Этот феномен проявляется в возникновении очагов гиперплазии и дисплазии эпидермиса на фоне атрофии и подтверждается значительным подъемом в этот период синтеза ДНК по данным радиоавтографии. Данный феномен интерпретирован как морфологический маркер экологического рис-га.

Практическая значимость. Результаты работы целесообразно использовать при оценке состояния кожи в условиях воздействия на человека различных неблагоприятных экологических факторов. Полученные данные могут быть экстраполированы на изучение других пограничных тканей, в том числе слизистых оболочек дыхательной, пищеварительной и мочевыделительной систем. Это поможет правильной оценке возникающих патологических изменений и будет иметь значение в определении прогноза и коррекции различных клинико-морфологических изменений. Феномен "нестабильности" эпителиального пласта, сформулированный в работе, может использоваться как маркер эко-

логического риска.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Новосибирском областном обществе дерматовенерологов (Новосибирск, 1995), 2-м съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1995), 2-м Международном симпозиуме по проблемам саногенного и патогенного эффектов экологического воздействия на внутреннюю среду организма (Чолпон-Ата, 1995), конференции молодых ученых Сибирского отделения РАМН (Новосибирск, 1996), межлабораторном научном семинаре НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск, 1997).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Объем и структура диссертации. Содержание диссертации изложено на 108 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, обзора литературы - 1 глава, характеристики клинических наблюдений и методов исследования - 1 глава, собственных исследований - 3 главы, обсуждения - 1 глава, выводов и списка литературы (202 работы), иллюстрирована таблицами, микрофото- и электронограммами.

ХАРАКТЕРИСТИКА НАБЛЮДЕНИЙ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведено клинико-морфологическое исследование кожи 159 человек (62 мужчины, 97 женщин) в возрасте от 5 до 87 лет, образующих 3 основные группы. Первую группу составили 96 облученных жителей Алтайского края (31 мужчина и 65 женщин) в возрасте от 44 до 82 лет. Отбор лиц в указанную группу проводился с использованием пофамильного регистра, предварительно составленного Алтайским государственным медицинским университетом. Основным критерием при составлении регистра облученных лиц являлись достоверные сведения о безвыездном проживании на территории края с 1949 года.

Лица, отобранные для исследования, проживали в 4 населенных пунктах Алтайского края (Ново-Александровка, Зеленая Дубрава, Веселоярск Рубцовского района и Наумовка Уг-ловского района), расположенных по ходу радиоактивного следа, сформировавшегося в результате атмосферных ядерных взры-

bob на Семипалатинском полигоне в период с 1949 по 1962 г. (Беляев С.Т. и др., 1994). Обследование проводили в августе-сентябре 1994 г.

Вторая группа состояла из 19 необлученных лиц (9 мужчин и 10 женщин) в возрасте от 5 до 70 лет и 20 потомков облученных лиц (14 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 7 до 42 лет.

В третью группу вошли 24 жителя Болотнинского района Новосибирской области (8 мужчин, 16 женщин) в возрасте от 49 до 87 лет. Эта группа была создана с целью сопоставления результатов исследования, корректность которого обеспечивалась соблюдением определенных критериев: экологическая обстановка в районе проживания, соответствие возраста, образа жизни лиц сравниваемых групп, а также сезона года, во время которого проводилось обследование обеих групп. Лица, вошедшие в третью группу, отвечают всем предъявленным к ним требованиям.

Территория Новосибирской области в зависимости от плотности радиоактивного загрязнения местности условно разделена на три группы радиационного риска (Суслин В.П., 1993). Болотнинский район входит в группу высокого риска. В августе 1995 г. были обследованы методом подворных обходов 24 жителя деревни Дивинка, родившиеся до 1949 г. и проживавшие безвыездно в Болотнинском районе Новосибирской области.

Методы клинического исследования. Обследование проводили методом подворных обходов, в связи с этим клинический анализ основан на анамнестических данных, объективном обследовании состояния кожных покровов и сведениях из медицинских карт.

В анамнезе большое внимание уделяли жалобам, длительности проживания в экологически неблагополучной местности, сведениям о перемещениях внутри края и области и за их пределами, характеру профессиональной деятельности с выявлением дополнительных вредных факторов и стажу работы, участию в ликвидации последствий Чернобыльской аварии, наследственности, вредным привычкам, а также перенесенным в прошлом соматическим и кожным заболеваниям, наличию сопутствующих хронических заболеваний и выявлению ее связи с состоянием кожи в настоящее время. При обнаружении в анамнести-

ческих сведениях указаний на заболевания кожи, подробно выясняли характер заболевания, провоцирующие факторы, локализацию тгервых элементов, связь^аболевания с сезоном года,-

климатическими условиями, характер и длительность лечения, наличие рецидивов в последующем.

При обследовании кожных покровов проводили тщательный осмотр с оценкой цвета, тургора, эластичности, влажности кожи, выявляли атрофию, шелушение, различные дерматологические заболевания и новообразования, оценивали состояние слизистой оболочки полости рта, зубов, волос и ногтей. У 48 обследованных проведены биопсии кожи проксимального отдела разгибательной поверхности предплечья с последующим светомикроскопическим, электронно-микроскопическим, мор-фо-стереологическим и радиоавтографическим анализом.

Методы светооптического, электронно-микроскопического, ра-диоавггографического и морфо-стереологического исследования. Для светооптического исследования большую часть образца кожи фиксировали в 10%-ном растворе нейтрального формалина. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином в сочетании с реакцией Перлса, по методу ван Гизона с докраской эластических волокон резорцин-фуксином Вейгерта, ставили ШИК-реакцию.

Для электронно-микроскопического исследования меньшую часть образцов кожи фиксировали в охлажденном до 4°С 4%-ном растворе параформальдегида, приготовленном на фосфатном буфере Миллонига с рН 7,2 - 7,4, дофиксировали в 1%-ном растворе четырехокиси осмия и после обезвоживания в спиртах возрастающей концентрации и ацетоне заключали в смесь эпо-на и аралдита (Уикли Б., 1975). Полутонкие (1 мкм) срезы окрашивали реактивом Шиффа и 1%-ным раствором азура П. Ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца по Рейнольдсу и изучали в электронном микроскопе.

Для оценки уровня пролиферативных и метаболических реакций клеточных популяций проведено радиоавтснрафическое исследование биоптатов кожи in vitro методом инкубации образцов с радиоактивными предшественниками синтеза РНК -3Н-уридином и ДНК - 3Н-тимидином (Саркисов Д.С. и др., 1980; Непомнящих JI.M. и др., 1985; Непомнящих Г.И. и др., 1987).

Фрагменты биоптатов кожи помещали во флаконы с питательной средой 199 и одним из меченых предшественников синтеза ДНК и РНК, инкубировали при температуре 37°С в течение 1,5 ч. Интенсивность синтеза РНК исследовали, используя 3Н-уридин в концентрации 200 мкКи/мл (удельная радиоактивность 26,6 Ки/мМ). Синтез ДНК оценивали по включению 3Н-тимидина, концентрация которого в растворе составляла 100 мкКи/мл (удельная радиоактивность 48 Ки/мМ). После инкубации образцы отмывали в трех порциях фосфатного буфера Мил-лонига (рН 7,2 - 7,4), затем фиксировали в 4%-ном растворе параформальдегида, постфиксировали в 1%-ном растворе че-тырехокиси осмия и обрабатывали по стандартной методике для электронно-микроскопического исследования. Полутонкие (1 мкм) срезы покрывали фотоэмульсией типа "М", экспонировали в течение 7 и 13 сут при температуре 4°С, затем проводили фотографическую обработку и окрашивание срезов 1%-ным раствором азура II. Подсчет плотности и индекса метки клеточных элементов эпидермиса проводили в световом микроскопе при увеличении 400.

Количественный анализ биоптатов кожи проводили по тем же трем возрастным группам, на которые было ориентировано светомикроскопическое исследование. В целях объективизации оценки процесса атрофии эпидермиса, обнаруженной светооп-тически, в качестве основного морфометрического параметра использована толщина эпидермиса. Ее измеряли с помощью окуляр-микрометра МОВ-1-15х на полутонких продольных срезах. Стереологический анализ касался структурной плотности капилляров дермы как одного из интегральных показателей пластических процессов. Для тканевого стереологического исследования использовали методы, основанные на подсчете числа точек тестовой системы, попавших на профиль исследуемой структуры (Автандилов Г.Г., 1984; Непомнящих Л.М. и др., 1984) на полутонких срезах, окрашенных реактивом Шиффа и азуром П, при увеличении в 900 раз. Для подсчетов использовали окулярную тестовую систему коротких отрезков (п = 21, Р = 42, L = 610 мкм).

При статистической обработке данных, полученных в результате морфометрического и стереологического исследования,

применяли критерий Стыодента; значимыми считали различия, если вероятность ошибки Р была меньше 0,05 (Лакин Г.Ф., 1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В первой группе наблюдений (облученные лица - 96 человек) преобладали пенсионеры (55,5%) и рабочие совхозов и колхозов (23%), возраст их колебался от 44 до 82 лет. Отмечена высокая частота различных хронических заболеваний у обследованных лиц (94,8%), преобладали заболевания внутренних органов, опорно-двигательного аппарата, патология сосудистой системы.

Различные неопухолевые заболевания кожи диагностированы в 17 случаях (17,7%), из них хронические дерматозы в 10,4% наблюдений. Новообразования кожи выявлены у 88 (91,6%) человек, преобладали доброкачественные новообразования эпителиального происхождения (кератомы - 50% обследованных, папилломы - 45,8%, себорейные бородавки - у 21,8% лиц). Отмечены два случая базалиомы кожи; один из них по данным анамнеза, второй - диагностирован впервые. Макроскопически общее состояние кожи в большинстве случаев было удовлетворительным, атрофические изменения выявлены у 10 человек.

Слизистая оболочка полости рта в большинстве случаев отличалась сухостью, легкой кровоточивостью, признаки атрофии отмечены у 29% обследованных; выявлена выраженная патология зубов (кариес - в 42%, парадонтоз в 52% случаев).

Патогистологический анализ биопгатов кожи облученных лиц проводился по трем возрастным труппам: 1-я труппа - лица до 55 лет, 2-я группа - лица в возрасте от 56 до 70 лет, 3-ю группу составили лица в возрасте свыше 70 лет.

У пациентов всех возрастных групп кожа сохраняла общий план гистологического строения, а эпидермис - архитектуру многослойного плоского эпителия и дифференцировку на основные присущие ему клеточные типы. На этом однородном фоне развивался достаточно широкий спектр реакций инволютивно-го характера, который в каждом конкретном случае имел свой индивидуальный "оттенок".

В биоптатах кожи 1-й возрастной группы преобладали раз-

личной степени выраженности дистрофические и атрофичес-кие изменения, касающиеся многих элементов эпидермиса и дермы. Выявлена четкая наклонность эпителиального пласта к истончению и выраженные дистрофические изменения эпидер-моцитов, преимущественно кератиноцитов базального и шиповатого слоев. Цитоплазма этих клеток разделялась на 2 зоны: оптически-светлую - перинуклеарную, и более плотную периферическую. Базальные кератиноциты содержали большое количество зерен меланина. Сосочковый слой имел тенденцию к сглаживанию, возникала некоторая мозаичность за счет чередования сосочков различной формы и высоты. В некоторых случаях обнаруживались нерезко выраженные фиброзные изменения дермы.

Отмечались также признаки дегенеративных изменений соединительной ткани: гиперэластоз, огрубение эластических структур, изменение тинкториальных свойств основного вещества и коллагеновых волокон. Они локализовались, в основном, в верхних отделах сетчатого слоя и не нарушали в целом общей структуры волокнистого каркаса соединительной ткани. Количество микрососудов поверхностной сети редуцировано, васку-лярная стенка иногда утолщена. В подсосочковом слое перивас-кулярно и по ходу выводных протоков потовых желез часто определялись небольшие очаги лимфоидной инфильтрации. Придатки кожи, представленные многочисленными выводными протоками потовых желез, фрагментами волосяных фолликулов и сальных желез, без видимых патологических изменений.

В биоптатах 2-й возрастной группы отмечались колебания толщины эпителиального пласта и изменения сосочкового рельефа. Расположение дистрофически измененных эпителиоци-тов в базальном и шиповатом слоях и распределение зерен пигмента среди базальных клеток также отличались мозаичностью.

На фоне более выраженной, чем в 1-й группе, тенденции к истончению и сглаживанию сосочкового слоя, сохранялись редкие сосочки и расширенные эпмдермальные валики. Развитие волокнистых структур соединительной ткани дермы в некоторой степени обратно пропорционально толщине эпидермиса и выраженности сосочкового рельефа: в истонченных участках нежная, узкопетлистая сеть коллагеновых волокон замещается

более грубыми пучками, располагающимися параллельно сглаженной границе между дермой и эпидермисом. Количество капилляров здесь, как правило,значительно уменьшено. Поверхностная сосудистая сеть выражена слабо, просветы многих сосудов спавшиеся.

Сетчатый слой в биоптатах кожи данной группы представлял собой относительно монотонную картину, изменения волокнистых структур дермы были выражены более значительно в сравнении с 1-й группой и, имея диффузный характер, нарушали нормальную структуру стромы, образованную широкопетлистой сетью соединительнотканных волокон. Периваскуляр-но встречались мелкие очаги мононуклеарной инфильтрации. Придатки кожи представлены в основном протоками потовых желез, волосяные фолликулы и сальные железы встречались реже. Значительная часть герминативных клеток волосяных фолликулов находилась в состоянии вакуольной дистрофии.

У пациентов 3-й возрастной группы в светооптической картине биоптатов кожи преобладали атрофические изменения. Эпителиальный покров был равномерно и значительно истончен. Зернистый слой состоял из 1 - 2 слоев клеток. Толщина шиповатого слоя варьировала от 1 - 2 слоев до 3 - 4 в редких эпидермальных валиках. Наиболее истонченные участки нередко образованы однородными уплощенными клетками с темным ядром и плохо структурированной плотной цитоплазмой. В участках наибольшей выраженности дистрофических изменений эпидермиса ядра клеток пикнотичны, серповидной формы и нередко дислоцированы на периферию клетки.

Сосочковый слой в большинстве случаев резко сглажен, склерозирован, эпидермальные валики расширены. Количество микрососудов поверхностной сети редуцировано, стенки их утолщены, просветы сужены.

На фоне резко выраженных дегенеративных изменений волокнистого каркаса соединительной ткани, распространявшихся на весь сетчатый слой, встречались лишь небольшие участки, в которых волокнистые структуры сохраняли нормальную архитектонику. Придатки кожи в биоптатах этой возрастной группы немногочисленны и представлены в основном протоками потовых желез.

Электронно-микроскопический анализ биоптатов кожи у жителей Алтайского края из зоны радионуклвдного загрязнения позволил выявить стереотипные внутриклеточные изменения кератиноцитов, характерные для развития атрофического процесса: конденсация хроматина в ядрах эпителиоцитов и очаговая, преимущественно перинуклеарная, опустошенность цитоплазмы, в том числе за счет уменьшения плотности цитоплазматических органелл. Во всех труппах наблюдений отмечено стирание выраженной морфологической стратификации эпидермиса

Эпителиоциты базального, шиповатого и зернистого слоев характеризовались варьированием электронной плотности цитоплазмы, единичными свободными рибосомами, тонофила-ментами, короткими профилями гранулярной цитоплазмати-ческой сети и редкими митохондриями, которые в зернистом слое отличались признаками альтерации. Обращали на себя внимание очаговая редукция специализированных межклеточных контактов, ядерный полиморфизм и вариабельность строения ядрышка, а также уменьшение числа гранул кератогиалина в зернистом слое.

Были отмечены ультраструкгурные признаки изменения эндотелиоцитов: редукция пинощггозных вакуолей и выростов люминальной поверхности, нечеткая структурированность цитоплазмы, что свидетельствует о снижении уровня трансмембранного обмена.

Проведенный полуколичественный анализ динамики дистрофических и атрофических изменений эпидермиса показал, что атрофия эпидермиса нарастает по мере старения организма, неравномерность же толщины пласта эпидермиса характеризуется максимальной выраженностью в средней возрастной группе (56 - 70 лет) и затем снижается после 70 лет. Дистрофия эпидермоцитов в целом уменьшается от первой группы к последней, особенно значительно между первыми двумя группами. Дегенеративные изменения в дерме вначале нарастают, но после 70 лет этот процесс имеет тенденцию к замедлению (рис. 1). Важным моментом этого анализа является феномен "нестабильности" эпидермального слоя, обнаруживающийся после 55 лет и проявляющийся в колебании толщины эпителия за счет оча-

ь»

1 группа

2 группа

3 группа

—Истончение

-•а - Неравномерность

■ * Вакуольная дистрофия

з

2.5-

1.5

0.5-

1 группа

2 группа

-о-Базоф ильная дегенерация —а— Эластоз

Зфуппа

Рис. 1. Динамика дистрофических изменений в биоптатах кожи у жителей Алтайского края в зоне радионуклидного загрязнения.

а — эпццермис, б — дерма. По оси ординат — ориентировочная оценка выраженности основных признаков в баллах.

гов пролиферации (акантоза).

Количественный анализ биоптатов кожи проводили по тем же трем возрастным группам, на которые было ориентировано светомикроскопическое исследование. Толщина эпидермиса у облученных лиц прогрессивно снижалась: 59,2 мкм - в 1-й ipyn-пе, 51,2 мкм - во 2-й и 41,0 мкм в 3-й возрастной группе. Такое заметное уменьшение толщины эпидермиса происходило в основном за счет выраженного изменения шиповатого слоя (рис. 2).

Характер показателей объемной плотности капилляров в дерме имел несколько иную направленность. Эта величина достоверно уменьшалась во 2-й ipynne в сравнении с 1-й (от 0,071 до 0,062 см'/см3) и вновь возрастала в 3-й группе (до 0,066 см3/ см3) (см. рис. 2). По данным светооптического анализа, увеличение этого параметра связано с аномальной перестройкой микрососудов дермы, сопровождавшейся своеобразной атонией их стенки и деформацией просвета.

Радиоавтография in vitro биоптатов кожи показала, что 3Н-тимидин включали единичные эпидермоциты, индекс метки находился в интервале от 0 до 2,7%, среднее значение было более высоким во 2-й возрастной группе (56 - 70 лет). Индекс метки с 3Н-урвдином в большинстве наблюдений превышал 90%, лишь в единичных случаях он был менее 70% (рис. 3).

Сравнительный анализ синтеза РНК в эпидермоцигах по возрастным группам показал наличие тенденции к усилению от 1-й группы к 3-й, синтез ДНК достигал наибольшего среднего значения во 2-й группе и достоверно уменьшался у лиц старше 71 года. При этом отмечена определенная закономерность в соотношении метаболических и пролиферативных реакций. Наиболее низкий уровень синтеза РНК по уровню включения метки с 3Н-урвдином зарегистрирован при высоких значениях пролиферативных реакций, регистрируемых по синтезу ДНК.

Во вторую группу вошли 20 человек, относящиеся ко второму и третьему поколению облученных лиц в возрасте от 7 до 42 лет, преимущественно от 20 до 40 лет, и 19 человек (необлу-ченные лица) в возрасте от 5 до 70 лет, преимущественно от 30 до 60 лет.

У потомков облученных лиц различные хронические заболевания выявлены в 5 случаях из 20. Хронические дерматозы обна-

лет лет старше

0,072 0,07 0,068 0,066 -% 0,064 -0,062 0,06 -0,058 0,056

До 55 лет

56-70 лет

71 г. и

старше

Рис. 2. Морфометрическое исследование биоптатов кожи у жителей Алтайского края в зоне радионуклидного загрязнения.

а — толщина эпидермиса, б — объемная плотность капилляров.

96,00 у 94,00 -92,00 -90,00 -88,00 86,00 84,00 82,00 -80,00 -78,00

ЯРЕНИЯ

До 55 лет

а

N

I ч/

56-70 лет

Х&М

1X1

ш

А?

<<

; 'М

'Л! Г . *

71 г. и

старше

10,00 у

9,00 -8,00 -7,00 -6,00 -5,00 -4,00 -3,00 -2,00 -1,00 -0.00 —

До 55 лет

III

И

56-70 лет

71 г. и старше

Рис.3. Радиоавтографическое исследование биоптатов кожи у жителей Алтайского края в зоне радионуклидного загрязнения.

а — синтез РНК в эпидермоцитах, б — синтез ДНК в эпидер-моцитах.

ружены у 12 человек, различные доброкачественные новообразования кожи зарегистрированы у 15 обследованных, преимущественно в ^возрастной группе ог 20 до 39 лет. Преобладали опухоли эпителиального и пигментного происхождения (неву-сы, папилломы). Атрофических процессов кожных покровов не отмечено; слизистая оболочка полости рта у большинства обследованных сохраняла нормальный вид, выявлена большая распространенность кариеса (19 человек), парадонтоз диагностирован у 4 человек из 20.

У необлученных лиц сопутствующая соматическая патология выявлена у большинства обследованных с преобладанием болезней пищеварительной системы (12 случаев), атеросклероза и заболеваний сосудов (14 случаев). Хронические дерматозы обнаружены у 10 человек, инфекционные и паразитарные заболевания кожи - у 9 человек. Доброкачественные новообразования кожи выявлены у 18 человек, преимущественно в старшей возрастной группе. Основное место занимают доброкачественные новообразования эпителиального происхождения - 16 случаев, пигментные опухоли - 7 случаев. Атрофические явления кожи обнаружены лишь в одном случае. Слизистая оболочка полости рта у 10 человек отличалась рыхлостью, легкой кровоточивостью, атрофия отмечена в одном случае. Парадонтоз имелся у 11 осмотренных, отсутствие более половины зубов - у 8.

Третью 1рулпу составили 24 жителя дДивинка Болотнинс-кош района Новосибирской области (8 мужчин, 16 женщин) в возрасте от 49 до 87 лет. В эту 1руппу вошли работающие в настоящее время лица и пенсионеры. Клинический анализ соматического статуса жителей Болотнинского района Новосибирской области выявил различные хронические соматические заболевания преимущественно кардиологического и гастроэнтерологического профилей. Доброкачественные новообразования кожи распространены достаточно широко (91,7%), преобладали себорейные бородавки (54,2%).

Гистологическая картина биоптатов кожи в этой группе наблюдений характеризовалась монотонностью изменений. Архитектура эпидермиса сохранена и соответствовала картине многослойного плоского эпителия с четкой дифференцировкой на клеточные слои. Роговой слой в большинстве препаратов раз-

рыхлен, иногда отслоен. Основные изменения локализуются в клетках шиповатого слоя: за счет уменьшения количества слоев клеток шиповатого слоя происходило выраженное и равномерное истончение эпителиального пласта. Кроме того, кератино-ниты всех слоев имели признаки вакуольной дистрофии, сопровождающейся пикнозом ядер, дислокацией их на периферию клетки, формированием крупных цитоплазматических вакуолей. Обращает на себя внимание скудное содержание 1ранул меланина в базальных эпвдермоцитах, чаще он обнаруживался в межклеточных промежутках. Сосочковый слой в большинстве биоптатов сглаживался, в нем обнаруживались нерезко выраженные фиброзные изменения стромы.

Инволютивно-склеротические процессы в большей степени выражены в нижних отделах дермы. Придатки кожи обнаруживались крайне редко.

К наиболее сложным проблемам новых экологических факторов относятся глобальные и региональные изменения естественно-природного электромагнитного фона, дополнительные воздействия, вносимые современными электромеханическими установками, включая глобальные системы. Большое внимание в настоящее время уделяется влиянию различных антропогенных факторов на возникновение патологических процессов у человека, особое место в этом аспекте занимают радиационные поражения, исследование которых индуцировано Чернобыльской катастрофой.

В отличие от многих других видов загрязнения внешней среды, радиоактивное излучение является объективным явлением (Задорожный Б.А., Звягинцева М.В., 1966; Кузин А.М., 1991). Следует также учитывать присутствие естественного радиационного фона (Грейб Р., 1994), что и послужило причиной выбора его в качестве эталона для характеристики экологической обстановки (Коггл Дж., 1986; Холл Э.Дж., 1989; Кузин А.М., 1995).

Факт существования естественного радиационного фона является основополагающим в расхождении мнений различных исследователей по вопросам влияния малых доз ионизирующей радиации на организм человека (Гераськин С.А., 1995). Одни из них придерживаются линейной беспороговой концепции (Иль-

ин Л.А., и Др., 1972; Осанов Д.П., 1990; Марей А.Н. и др., 1980; Булдаков Л.А., 1990; Комар В.Е., 1992; Москалев Ю.И., 1991; Василенко И.Я., 1994; Гераськин С.А.,1995; 1995; Gofman J.W., 1994), суть которой состоит в том, что индукция ионизирующим излучением повреждений в молекуле ДНК не является пороговым процессом, а зависимость доза-эффект в отношении выхода генетических повреждений является линейной во всем диапазоне доз. Следовательно, любое, сколь угодно малое превышение естественного радиационного фона сопровождается возникновением дополнительных генетических нарушений в виде мутационного изменения половых и соматических клеток с возможной злокачественной трансформацией последних.

Другие авторы (Кузин А.М., 1977; 1995; Эйдус Л.Х. и др., 1964; Виленчик М.М., 1985; Альшиц Л.А., 1990; Эйдус Л.Х., 1994; Gordon В.В., 1985; Congdon С.С., 1988; Liu et al., 1990) выдвигают постулат о радиационном гормезисе, утверждающий, что естественный радиационный фон обязателен для нормального развития всего живого, а повышение его уровня (в дозах менее 250 млГр) благотворно воздействует на все уровни организации живой материи (в том числе и посредством стимуляции синтеза ДНК), вызывает предохраняющий эффект при последующем облучении более высокими дозами, уменьшает возможности возникновения некоторых опухолей, увеличивает продолжительность жизни.

Характерной особенностью ионизирующей радиации, в отличие от других видов неионизирующего и электромагнитного излучения, является способность более глубоко проникать в ткани, производить значительно больше энергии и сильнее возбуждать молекулы, взаимодействующие с фотоном; фотон с энергией больше 60 эв денатурирует молекулу белка (Фролов Е.П., 1982). В механизме действия ионизирующего излучения различают первичный эффект - взаимодействие радиокванта с биомолекулой, приводящее к ее ионизации и перестройке, и вторичный эффект - влияние ионизированной молекулы на другие молекулярные структуры, в результате которого вследствие своих больших размеров больше всего страдает молекула ДНК (Фролов Е.П., 1982).

Ранние реакции кожи на облучение, такие, как эритема,

сухое и влажное шелушение, определяются степенью повреждения базального слоя эпидермиса и капилляров дермы (Дже-лиф А.М., 1963; Африканова Л.А., 1968; Самцов В.И., 1968). Поздние реакции (некроз дермы) обусловлены поражением кровеносных сосудов поверхностной и глубокой сети и нервных волокон. В развитии отдаленных последствий облучения (нарушения пигментации кожи, кератозы, телеангиэктазии), кроме непосредственного местного воздействия радиации, играет роль нарушение регуляторных систем, в частности, снижение функции надпочечников (Граевская Б.М., Щедрина Р.Н., 1964).

Важное место в изучении экологического воздействия на организм человека и животных занимают отдаленные последствия, в том числе, связанные с радионуклидами. В этом плане исследования в рамках программы "Семипалатинский полигон" представляются уникальными. В своей работе при анализе заболеваний кожи у жителей, подвергшихся радиационному воздействию в период с 1949 по 1962 г., мы исходили из представления о пограничных тканях, их реакциях в норме и патологии и анализа регенераторного потенциала этих тканей как прогностического маркера.

В биоптатах кожи нами выявлены основные структурные составляющие особого вида хронических процессов - первично дистрофических (Непомнящих Г.И., Непомнящих Л.М., 1990); к ним относятся дистрофия и атрофия эпидермиса и дермы. Важным моментом этого феномена в данном исследовании можно считать определенную разнонаправленность этих процессов в возрастном аспекте, заключающуюся в снижении дистрофии по мере старения и нарастании атрофии эпидермиса. В целом необходимо подчеркнуть то обстоятельство, что сложность оценки биоптатов кожи у обследованных лиц состояла в необходимости дифференцировки индуцированных и инволютивных изменений. Учитывая это обстоятельство, целесообразней рассматривать изменения кожи как сложный эффект, вызванный комплексом внешних экологических факторов, причем не только радиационных, но и других (например, пестицидов, используемых в сельскохозяйственной деятельности жителей исследуемых районов), развивающихся на фоне изменений инволютивного характера.

В целом в биоптатах кожи удалось выявить важный структурный критерий "нестабильности" эпителиального пласта, состоящий в возникновении на фоне атрофии эпидермиса очагов гиперплазии и дисплазии эпидермоцитов, что можно интерпретировать как морфологический маркер экологического риска, в том числе риска развития анаплазий.

В этом аспекте особый смысл приобретают данные о частоте развития опухолей кожи у людей после лучевого воздействия, после радиотерапии, рентгенотерапии, у шахтеров урановых рудников (Москалев Ю.И., 1991). При этом обращают на себя внимание достаточно длительный латентный период и обнаруженная нами у жителей экологически неблагополучных регионов Алтайского края высокая частота доброкачественных (91%) и злокачественных (2,1%) опухолей кожи.

Особенность дистрофии и атрофии эпидермиса в изученных биоптатах кожи жителей экологически неблагополучных районов состоит в специфическом взаимоотношении двух видов биосинтеза - РНК и ДНК. В эпидермоцитах интенсивность синтеза РНК, по данным радиоавтографии, свидетельствует о достаточно высоком уровне пластических реакций во всех возрастных группах, что обеспечивает процессы внутриклеточной регенерации и некоторое снижение степени дистрофии клеток при прогрессирующей атрофии эпидермиса, подтвержденной снижением синтеза ДНК.

Такая структурно-функциональная композиция во взаимоотношениях двух важнейших видов биосинтеза, обеспечивающих клеточную пролиферацию и внутриклеточную регенерацию, является, по-видимому, оптимальной в динамике процессов инволютивного характера.

ВЫВОДЫ

1. При патоморфологическом исследовании кожи жителей экологически неблагополучных районов Алтайского края в биоптатах различных возрастных групп обнаружены реакции дегенеративно-инволютивного характера, ведущими среди которых

являются дистрофия и атрофия эпидермиса и изменения соединительнотканных компонентов стромы: гиперэластоз, огрубение и деструкция эластических волокон, утолщение кол-лагенового каркаса, изменение тинкториальных свойств пучков коллагеновых волокон и основного вещества.

2. Атрофия эпидермиса нарастает по мере старения организма (от 59 до 41 мкм), что свидетельствует о преимущественно инволютивном генезе этого процесса. Дегенеративно-дистрофические изменения эпидермиса и дермы не синхронизированы с процессами старения. Тенденция к очаговой гиперплазии и дис-плазия эпидермиса максимально проявляется в возрасте от 56 до 70 лет.

3. Объемная плотность капилляров в дерме достоверно уменьшается в возрастной группе 56 - 70 лет по сравнению с группой до 55 лет (0,071 и 0,062 см3/см3 соответственно) и вновь возрастает до 0,066 см3/см3 после 70 лет, что связано с аномальной реконструкцией микрососудов дермы.

4. В эпидермоцитах биоптатоз кожи лиц из подвергшихся загрязнению радионуклидами районов Алтайского края отмечался высокий уровень синтеза РНК (индекс меченых клеток более 90%) во всех возрастных группах с некоторой тенденцией к усилению в процессе старения. Синтез ДНК в эпидермоцитах достигал максимального значения во 2-й возрастной группе (в целом индекс меченных 3Н-тимидином клеток колебался от 0 до 2,7%) и затем достоверно снижался после 70 лет.

5. При оценке биосинтетических реакций прослеживается корреляция между уровнем синтетической активности эпителиальных и эндотелиальных клеток, а также взаимосвязь в соотношении метаболических и пролиферативных реакций. Сопоставление данных по интенсивности синтеза РНК и ДНК в эпидермоцитах свидетельствует о том, что пластические процессы во всех возрастных группах сохраняются на достаточно высоком уровне, что обеспечивает процессы внутриклеточной регенерации эпителиальных клеток и некоторое снижение степени дистрофии клеток при прогрессирующей атрофии эпидермиса

6. Структурно-функциональный анализ биопсий кожи жи-

телей экологически неблагополучных населенных пунктов Алтайского края показал, что наибольшая выраженность изменений, имеющих морфологический фенотип "нестабильности" эпителиального пласта (эпидермиса) регистрируется в возрастном периоде 56 - 70 лет. Этот феномен проявляется в возникновении очагов гиперплазии и дисплазии эпидермиса и подтверждается значительным подъемом в этот период синтеза ДНК по данным радиоавтографии. Данный феномен является морфологическим маркером экологического риска.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Морфологическая характеристика состояния кожных по-гфовов человека в отдаленные сроки после радиационного воздействия // II съезд физиологов Сибири и Дальнего Востока: Тезисы науч. сообщений. - Новосибирск, 1995. - С. 269 - 270 (Со-авт. Г.И.Непомнящихидр.).

2. Патошстологическая характеристика состояния кожных покровов человека в отдаленные сроки после радиационного воздействия // Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологических воздействий на внутреннюю среду организма: Материалы II Международного симпозиума. - Чолпон-Ага, 1995. -Ч.1.-С.112.

3. Клинические особенности псориаза в Новосибирской области // Региональная патология кожи в Сибири. - Научные труды. - Новосибирск: НИИ РППМ СО РАМН, 1995. - С. 16 -20. (Соавт. М.Н.Ермаков и др.).

4. Кпинико-морфологаческий анализ состояния кожи в отдаленные сроки после радиационного воздействия // Тезисы докладов научной сессии сотрудников НМИ. - Ч. 1. - Новосибирск, 1995. - С. 129 (Соавт. Г.И.Непомнящихидр.).

5. Морфологические особенности кожи в зонах радиационного загрязнения: Тезисы докл. VI науч.-практ. конф. врачей. - Т. 2. - Новосибирск, 1996. - С. 200 - 201 (Соавт. М.А.Бакарев).

6. Светооптическое и морфометрическое исследование кожи жителей экологически неблагополучного региона // Клиничес-

кие и экспериментальные исследования молодых ученых Сибирского отделения РАМН: Сборник тезисов. - Новосибирск,

Подписано в печать 11.06.97. Формат бумаги 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Заказ № 129. Тирах 100 экз. Оригинал-макет подготовлен в редакцион-но-издательском отделе НИИ региональной патологии и патоморфо-логии СО РАМН. Редактор-корректор М.Бакарев.

Типографский центр RISO, г.Новосибирск, Красный Проспект, 52.

1996.-С. 3.

Соискатель

Н.М.Александрова