CC BY
40
is^^T/ребёнка
КёУчна пед1атр1я / Clinical Pediatrics
УДК616: 053.5-092:612.014.46
НЯНЬКОВСЬКИЙ С.Л., ПОДОЛЯНСЬКА в.в. Льввський нацюнальний медичний унверситет ¡м. Данила Галицького
ОСОБЛИВОСЛ MiKPOEAEMEHTHOrO ГОМЕОСТАЗУ ДПЕЙ, як! ПРОЖИВАЮТЬ НА ТЕРИТОРП СУЧАСНОГО МЮТА, ТА ЙОГО ВПЛИВ НА !МУННУ СИСТЕМУ
Резюме. Актуальтсть. Остантм часом все быьшого значення набувае питання забруднення навко-лишнього середовища рiзними мтроелементами. Особливо несприятливий X вплив навть у малых концентрациях на стан здоров 'я дтей, у тому чил iмунноi системи, тому що дитячий оргашзм у процеа розвитку бльш схильний до iх накопичення. Мета. Оцнити навантаження мтроелементами у дтей — жителiв сучасного мста Львова (Захгдний регюн Украти) та взаемозв'язок показнишв Шуттету з порушенням х балансу. Матерiали та методи. ВШбраним рандомiзованим методом за принципом «котя-пара» у 50пар (п = 100) здорових дтей вком 6—15 ротв, як проживали на територЬях району до^дження та альсько'1'мiсцевостi вгд моменту народження, було проаналЬзовано вмст окре-мих важких металiв (токсичних РЬ, Сй та умовно-есенцальних Ге, Си, 2п, Мп, Со, Сг, Ж) у волоса методом атомно-абсорбцтно1' спектрофотометра. 1мунний статус цих дтей оцнювався за складом i експреаею поверхневих фенотитв мунокомпетентних клтин прямим мунофлюоресцентним методом за допомогою панелi моноклональних антитл. Математична обробка результатiв до^дження проводилася за методами параметрично1' i непараметрично1' статистики. Результати. Вмст важких металiв в органiзмi дтей, як проживають в умовах сучасного мста, перевищений у деклька разiв. Одночасно спостеркалося зниження рiвня умовно-есенщальних мiкроелементiв. Результати анаяЬзу кореляцтних зв'язшв мiж основними показниками iмунограми та концентращею мiкроелементiв у босубстратах дтей виявили тсний взаемозв'язок мiж ними, що тдтвердило вплив екологiчного фактора на основш iмунологiчнi показники. Математичт рiвняння також тдтвердили наявнсть факторiально-результативного взаемозв'язку в системi «забруднення навколишнього середовища — захворювансть — мкроелементний склад бюсубстратiв — iмунний статус» i мають прогностичне значення. Висновок. До^дження показали, що iмунний статус, мкроелементний склад бюлогiчних середовищ оргатзму та комплексна оцнка 1'х взаемозв'язку дозволяють розглядати ц показники як критерп екологiчного ризику.
Ключовi слова: дти шкльного вку, екологiчний вплив, iмунний статус, мкроелементний гомеостаз.
Фрагмент науково-досл1дно1' роботи кафедри пе-д1атри ЛНМУ «Оптымiзацiя метод1в прогнозування профлактики i лжування найбшъш поширених за-хворювань i функц^нальних порушень у дтей». УДК 616.1/.4-053.36-037-084-08. № державноI реестрацИ 0113и000209.
Вступ
Останшм часом все бшьшого значення набувае питання забруднення навколишнього середовища рiзними мжроелементами (МЕ) [1]. Основна кшьюсть !х (до 99,8 %) потрапляе до оргашзму людини з продуктами харчування та водою. МЕ значно поширеш в природi й вщграють велику
роль у розвитку життево важливих процеив оргашзму. Вони е своервдними каталiзаторами: беруть участь у становленш iмунного статусу, пов'язаш з дiяльнiстю залоз внутршньо! секрецп, фермен-пв, вггамжв, гормошв; впливають на вс види обмшу речовин, функцп росту та розмноження,
Адреса для листування з авторами: Подолянська Вжторш Володимирiвна E-mail: vika-pediatr@yandex.ru
© Няньковський С.Л., Подолянська В.В., 2015 © «Здоров'я дитини», 2015 © Заславський О.Ю., 2015
гемопоез. Деякi з них дуже стшю у зовшшньо-му середовищi, мають високу токсичнiсть i по-лиропшсть дГх, кумулятивнi властивостi. Реакцп оргашзму на комплекс шк1дливих чинник1в зале-жить в1д ix поеднання та концентрацп. При дов-готривалому, хрошчному вплив1 на орган1зм хоча б двох чужорвдних речовин ефект практично за-вжди б1льший, нгж сума впливу кожного з них, i однаковою м1рою залежить як вщ концентрацп, так i в1д часу дп. Особливо несприятливий вплив МЕ навпь у пор1вняно малих концентрац!ях на дiтей, тому що дитячий оргашзм у процеа розви-тку 61льш схильний до ЗСх накопичення [2]. Одним 1з показникiв бiологiчноi в1дпов1д1 на д1ю факто-р1в навколишнього середовища е вм1ст екотокси-н1в у бiосубстратаx органiзму, особливо у волоса. Встановлено, що тдвищення концентрацп МЕ у цих бюлопчних середовищах виявляеться раш-ше, шж в 1нших 61олог1чних середовищах, i коре-люе з ум1стом ix в довк1лл1.
Мета дослiдження: ощнити навантаження МЕ у дiтей — жител!в сучасного мiста Львова (Захщний регiон Украши) та взаемозв'язок показниюв 1мун1-тету з порушенням балансу МЕ.
MaTepiaAM та методи
Нами були вщбраш рандомiзованим методом за принципом «коп!я-пара» 50 пар (n = 100) здорових дiтей вжом 6—15 рок1в, як1 проживали на територь ях району дослiдження та сшьсько! мiсцевостi в1д моменту народження. З огляду на те, що волосся людини накопичуе МЕ i це е об'ективним показ-ником МЕ-ситуацп в цглому органiзмi [4] (а зм1ни МЕ-складу кров1 короткочаснi або вщсутш), нами було проанал!зовано вм1ст окремих МЕ важких ме-тял1в (токсичних Pb, Cd та умовно есенцiальниx Бе, Cu, Zn, Мп, Co, Cr, Ni) у вiдiбраниx нами здорових дгтей. Р1вн1 накопичення МЕ у волоса дгтей визна-чалися методом атомно-абсорбцiйноi спектрофото-метри на атомно-абсорбцшному спектрофотометрi Hitachi 180/70 (Спектральное определение тяжелых металлов в биологических материалах и объектах. — М., 1986). Контролем були фонов! репональш зна-чення, надаш Б.А. Раевич, що збпаються з даними ФАО/ВООЗ.
1мунний статус цих дiтей оцiнювався за складом i експреаею поверхневих фенотитв гмунокомпе-тентних кл1тин прямим iмунофлюоресцентним методом за допомогою панелi моноклональних анти-тгл (мкАТ) Leu (CD3+, CD4+, CD8+, CD19+, CD16+/ CD56±) на проточному цитофлюориметрi FACSan (Beston Dickinson) (Йегер Л., 1990). Показники гуморального iмунiтету кров1 та слини, компоненти комплементу визначалися методом нефелометри (Йегер Л., 1990), л1зоциму слини — турбщиметрич-ним методом ¡з використанням ацетонованого Micrococcus Lusodeiticus (Каграманова К.А., Ермольева З.В., 1966; Сторожук П.Г., 2000), циркулююч1 гмунш комплекси (Ц1К) — ПЕГ1КЕМ-тестом (Лебедев К.А., Понякша 1.Д., 1990).
Математична обробка результапв дослiдження проводилася на персональному комп'ютерi 1ВМ PC в операцiйному середовищi Windows 7 ¡з використанням пакета Мiсгоsoft Office 2015 (Ехсе1) методами параметричноi i непараметричноi статистики (Гублер Е.В., 1978; 1ванов B.C., 1990; По-дольная М.А., 2000).
Резуёьтати
Досл1джсния показали, що у здорових дггей сгль-сько^ мiсцевостi в МЕ-складi волосся виявлеш деякi вщмшносп пор1вняно з фоновими значеннями, що були наданi Раевич Б.А. i збiгаються з даними ФАО/ ВООЗ (табл. 1), а саме: шдвищення в 4 рази вмюту Fe, в 3 рази — Мп, у 2 рази — Ni та зниження у 2 рази — Zn. МЕ-склад волосся здорових дггей м. Львова та-кож в1др1знявся в1д фонових значень. Вмют Бе у волоса здорових дггей Львова коливався вщ 106,43 до 363,81 мкг/г; Zn — вщ 30,6 до 365,52 мкг/г; Cr — вщ 6,52 до 21,99 мкг/г; Cd — вщ 0,01 до 17,18 мкг/г; умют Cu варшвав вщ 1,5 до 26,31 мкг/г; Mn — в1д 0,9 до 32,0 мкг/г; Pb — вщ 0,01 до 33,8 мкг/г; Ni — вщ 0,01 до 21,05 мкг/г; ^ — вщ 0,01 до 1,3 мкг/г. В1ро-г1дно пщвищеними (вщ фонового р1вня) були серед-н1 значення Бе, перевищення фонових значень в 11 разiв у 95 % випадюв дiтей — жителгв Львова (в сшьськш мiсцевостi — 52 %, Р < 0,001). У 91 % випадюв (в сшьськш мiсцевостi — 36 %, Р < 0,05) було перевищення середшх значень Мп за фонов! в 5 разiв. Cе-реднш рiвень Ni був вищим у 7 разiв у 60 % випадкiв (в сшьськш мiсцевостi — 24 %, Р < 0,05); Cr — у 21,5 раза у 94 % випадюв (в сгльськш мюцевосп — 37 %, Р < 0,05); Cd — у 5 разiв у 57 % випадюв. Допущений рiвень Cd не був перевищеним жодного разу в дггей, яю проживають у с1льськ1й мюцевосп (Р < 0,001). Cереднiй рiвень свинцю у здорових дiтей м. Львова був в1ропдно вищим за фонов! значення в 2 рази. У 29 % ¡з числа обстежених здорових льв1вських д1-тей рiвень свинцю був вище — 8 мкг/г (5 % — у дггей сгльсько! мюцевосп, Р < 0,05).
Окр1м того, у здорових мюьких дгтей було в1ро-гщне зниження середнього р1вня Cu в 1,5 раза у 42 % випадюв (у сшьськш мюцевосп — 13 %, Р < 0,05); Zn — у 2,3 раза. У 43 % здорових школяргв м. Львова концентрацгя цинку знаходилася на середньому р1вш, не вщргзнялася вщ фонових значень (в сшьськш мюцевосп — 75 %, Р < 0,05). У 57 % виявлено зниження накопичення цього елементу (в сшьськш мюцевосп — 25 %, Р < 0,05).
Питома вага здорових дггей м. Львова, яю мають пщвищену концентрацго одного та бгльше МЕ у волоса, становила 72,5 ± 6,3 % (в сшьськш мюце-восп — 50 ± 4,3 %, Р < 0,05). Огатистично значимоi р1зниц1 вм1сту МЕ у волоса здорових дгтей Львова залежно в1д стат не виявлено. 3i збгльшенням в1ку вм1ст Мп i Cd у волоса обстежених дгтей в1рог1дно зростав (Р < 0,05 i Р < 0,01 вщповщно), а Zn знижу-вався (Р < 0,05). Cпостерiгалася тенденцгя до збгль-шення з вжом бюконцентраци Pb i зниження бюконцентраци Cu.
Порiвняно зi здоровими дiтьми сгльсько'1 мюце-востi у волоссi здорових дггей м. Львова вiрогiдно вищими були рiвнi Бе у 2,4 раза, Мп — в 1,7 раза (Р < 0,05), № — в 3,5 раза, Сг — в 6,5 раза, Сё в 3,8 раза (Р < 0,001); нижчими — рiвнi Си (Р < 0,01) i в 1,5 раза 7п (Р < 0,001).
Таким чином, здоровi дгги обох райошв спосте-реження мали змши в МЕ-складi волосся порiвняно з фоновими нормами.
Вмют МЕ в бюсубстратах дозволяе оцiнити змь ни i мiкроелементного балансу [8], тобто кгльюсних взаемозв'язкiв елементiв (табл. 2), за допомогою парного кореляцiйного аналiзу.
Для здорового дитячого населення, яке проживало в сгльськш мюцевосп, кореляцiя м1ж умiстом окремих МЕ практично була вщсутня. Вiроriдних зв'язюв м1ж токсичними металами виявлено не було. У цих здорових дггей спостерпалися лише оборотнi середньо'1 сили вiрогiдно значимi зв'язки м1ж умов-но есенцiальними елементами (гРе 2п = —0,37 ± 0,14;
г2п Си = 0,45 ± 0,13). За парним кореляцiйним аналь зом встановлено, що у здорових дггей м. Львова ток-сичнi метали (РЬ, Сё, Ni) знаходилися м1ж собою в прямому зв'язку середньо'1 сили та були тюно зв'язаш з умовно есенцiальними елементами (Сг, Мп, Со, №). У практично здорових дггей м. Львова зв'язок м1ж 7п та Си був бгльш тiсним (г = 0,74 ± 0,09); зi збiльшенням у волоса метaлiв умiст цинку зни-жувався (гРе 2п = -0,77 ± 0,09; гМп ^ = -0,39 ± 0,13;
= -0,33 ± 0,14; rc
= -0,29 ± 0,14;
r = -0 35 + 0 14; r = -0 44 + 0 13) Pico, zn > _ 1Ni, Zn U,-T-T — -Li
вень мiдi був обернено пов'язаний з piBHeM Fe (rFe cu = -0,34 + 0,14), Mn (rMn cu = -0,53 + 0,12), Ni
(Vo. = -0,4 + 0,13)•
Незважаючи на багато робгт, в яких доводиться
суттева роль ГмунологГчних порушень у дггей, якГ про-
живають у сучасному мГстГ, взаемозв'язок показникiв
iмунiтeту з порушеннями балансу МЕ не вивчено. Ми
вирГшили вивчити, наскгльки щ осо6ливостГ зале-
жать вГд змш балансу основних МЕ. Вивчення коре-
Таблиця 1. М1кроелементний склад волосся здорових д 'ией (мкг/г), М + m
r
Pb, Zn
МЕ Фоновi значення Здоровi дгги стьсько'Г мкцевост (n = 50) Здоровi дiти м. Львова (n = 50)
Fe 18,50 ± 1,86 87,66 ± 20,00** 206,6 ± 32,6***ллл
Cu 24,6 ± 3,9 25,15 ± 3,20 15,01 ± 2,30*л
Zn 134,0 ± 2,1 86,99 ± 5,90** 57,90 ± 4,68***ллл
Mn 0,27 ± 0,04 0,7 ± 0,1** 1,19 ± 1,20***л
Pb 4,80 ± 0,31 6,81 ± 2,40 9,4 ± 3,9*
Ni 1,80 ± 0,31 3,53 ± 0,34*** 12,50 ± 1,79***лл
Со 0,070 ± 0,009 0,07 ± 0,01 0,09 ± 0,02
Cr 0,62 ± 0,20 2,06 ± 0,90 13,3 ± 2,7***лл
Cd 0,30 ± 0,04 0,41 ± 0,04 1,56 ± 0,09***лл
Примпки: в1ропдн1сть р'/зниц/ з фоновими значениями: * — Р < 0,05; ** — Р < 0,001; *** — Р < 0,001; вiрогiднiсть р1зниц1 м'ж здоровими дтьми: А — Р < 0,05; лл — Р < 0,001.
Таблиця 2. Кореляцйна матриця зв'язюв м'ж мкроелементними параметрами здорових дтей
м. Львова (г)
MiKpo-елемент Fе Zn Cr Cd Cu Mn Pb Co Ni
Fe -0,77 ± 0,09*** 0,11 ± 0,14 -0,14 ± 0,14 -0,34 ± 0,14* -0,39 ± 0,13* -0,17 ± 0,14 0,27 ± 0,13 0,16 ± 0,14
Zn 0,11 ± 014 -0,29 ± 0,14* 0,74 ± 0,09*** -0,54 ± 012*** -0,33 ± 0,14* -0,35 ± 0,14** -0,44 ± 0,13**
Cr 0,25 ± 0,14 0,03 ± 0,15 0,80 ± 0,09*** 0,73 ± 0,09** 0,12 ± 0,14 0,46 ± 0,13**
Cd 0,04 ± 0,14 0,06 ± 0,14 0,43 ± 0,13** 0,25 ± 0,14 0,41 ± 0,13
Cu -0,53 ± 012*** 0,19 ± 0,14 0,15 ± 0,14 -0,4 ± 0,13**
Mn 0,53 ± 0,12** 0,33 ± 0,14** 0,61 ± 0,11**
Pb 0,31 ± 0,14** 0,42 ± 0,13**
Co 0,31 ± 0,14**
Примтки: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,001; *** - P < 0,001.
ляцшних зв язкiв м1ж основними даними шуногра-ми та вмiстом МЕ у бюсубстратах 22 здорових дгтей м. Львова дозволило уточнити патогенетичне iмуио-модулююче значення змiн вмюту МЕ (табл. 3) [6].
Результати проведеного парного кореляцшно-го ан^зу показали, що до патогенетично вагомих щодо iмунологiчних параметрiв можна зарахувати змши рiвнiв майже вск МЕ. Збшьшенням вмiсту Бе, Сё, РЬ i Ni та зниженням 7п i Си (г вiд 0,79 ± 0,09 до 0,44 ± 0,13) можна пояснити пiдвищення СБ8+ (%); на пщвищення рiвня 1§А слинi вплину-ло накопичення РЬ та зниження 7п (г = 0,55 ± 0,12; г = -0,69 ± 0,11; г = 0,44 ± 0,13); лiмфоцитiв (%) -пщвищення Сг (гь С = -0,45 ± 0,13) та насамперед Сё, РЬ i N (гЬу са =У'—0,85 ± 0,08; гЬу Рь = -0,63 ± 0,11; гЬу Ni = —0,51 ± 0,12); СБ3+ (10—9/л) з накопиченням Мп,' Со i № (в1д г = —0,88 ± 0,07 до г = —0,49 ± 0,13) та зниженням вмюту 7п i Си (вiд г = 0,58 ± 0,12 до г = 0,49 ± 0,13).
Але вiрогiдне зниження рiвнiв лiзоциму залежало вiд пiдвищених рiвнiв Сё (г = —0,40 ± 0,13), зниженого рiвня 7п (г = 0,42 ± 0,12); С3 та С4 — з накопиченням Бе (г = —0,42 ± 0,12; г = —0,45 ± 0,13) та зниженням Си (г = 0,44 ± 0,13; г = 0,65 ± 0,11), причому на зниження С3 сильно впливае тдвище-ний рiвень РЬ (г = —0,52 ± 0,12), а на рiвень С4 — Со
та № (г = —0,44 ± 0,13; г = —0,56 ± 0,12). А збшь-шення рiвнiв Бе, Сё, Мп та зниження 7п i Си (г вщ —0,77 ± 0,09 до 0,44 ± 0,13) певною мiрою обумови-ло зниження СБ4+/СБ8+; РЬ та 7п (г = —0,52 ± 0,12; г = —0,77 ± 0,09; г = 0,45 ± 0,12) — на зниження рiвня 1§0 в слинi; накопичення Сё та Со (г = —0,75 ± 0,1; г = —0,40 ± 0,13) — на зниження рiвня 1§Л в кровц зниження Ц1К пов'язано з рiвнем Бе, Сг, Сё i Со
Ц1К, Бе
= —0,70 ± 0,10 до гЦ1К, Сг = 0,40 ± 0,13).
(вгд г,
Незважаючи на вiдсутнiсть вiрогiдноl рiзницi в кiлькостi лейкоцитiв у кровi дiтей за мiсцем проживания, вони помiрно тiсно зв'язанi з рiвнем 7п у здорових дггей м. Львова (гь 2п = 0,42 ± 0,13) та сильним оберненим зв'язком iз рiвнем Сё (гь Сё = 0,98 ± 0,03); нормальний рiвень абсолютно! кшькосп лiмфоцитiв — iз пщвищенням рiв-нiв Сг, Сё, РЬ, №, Мп (гЬу> Рь = —0,63 ± 0,11), Со; СБ3+ (%) — з накопиченням Бе, Сг, РЬ, Со, Ni (вгд г = —0,71 ± 0,10 до г = —0,43 ± 0,13) та зниженням вмюту 7п та Си (вщ г = 0,77 ± 0,09 до г = 0,56 ± 0,12). Рiвень СБ4+ (%) також був нормальний у здорових дггей м. Львова, але був тюно пов'язаний з шд-вищенням рiвня Сё (гСС4+ Сё = —0,77 ± 0,09), Мп (гСС4+, мп = —0,49 ± 0,13) та № (г^, Ni = —0,4 ± 0,12). Рiвень NК-клiтин знаходився в тюному зв'язку майже з уама МЕ (г№К Ре = 0,43 ± 0,12), крiм рiв-
Таблиця 3. Кореляцйна матриця зв'язкв м'ж м1кроелементними та ¡мунолог/чними параметрами
здорових дтей м. Львова (г)
1мунолопчш параметри Мiкроелементи
Fe Zn Сг са Си Мп РЬ Со N1
^ кровi 0,09 0,58* -0,39 -0,11 0,49* -0,49* -0,24 -0,39 -0,26
^М кровi 0,38 0,30 -0,25 -0,40* -0,02 -0,30 -0,46* -0,3 -0,14
1§А кровi -0,17 0,24 -0,05 -0,75* 0,32 -0,26 -0,24 -0,4* -0,21
Ц1К -0,70* -0,38 0,40* 0,49* -0,09 0,23 0,39 0,74* 0,36
С3 -0,45* 0,01 -0,38 -0,20 0,44* -0,16 -0,52* 0,26 0,31
С4 -0,42* 0,19 -0,19 0,09 0,65* 0,09 -0,19 -0,44* -0,56*
L, 10-9/л 0,20 -0,42* 0,19 0,98* -0,23 0,10 0,36 0,01 0,2
Lу, % 0,16 -0,18 0,45* 0,85* -0,23 0,20 0,63* 0,3 0,51*
Ly, 10-9/л -0,31 -0,05 -0,54* -0,71* -0,3 -0,42* -0,69* -0,6* 0,2
CD3+, % 0,71* -0,77* 0,43* 0,15 -0,56* 0,00 0,54* 0,47* 0,61*
CD3+, 10-9/л 0,09 -0,58* 0,39 0,11 -0,49* -0,49* 0,24 0,53* 0,57*
CD4+ 0,06 0,31 0,25 -0,77* -0,29 -0,49* 0,11 0,16 -0,4*
CD8+, % 0,49* -0,76* 0,27 0,79* -0,58* -0,20 0,55* -0,03 0,62*
CD4+/CD8+ -0,48* 0,77* -0,06 -0,73* 0,67* -0,44* -0,31 -0,29 -0,37
CD19, % -0,31 0,07 -0,69* 0,38 -0,34 -0,67* -0,61* -0,45* -0,57*
CD19+, 10-9/л -0,47* 0,15 0,20 -0,31 0,42* 0,34 0,01 -0,35 -0,42*
ЫК 0,43* 0,64* -0,64* -0,3 -0,9* 0,15 -0,2 -0,47* 0,18
слини -0,22 0,45* -0,36 -0,10 0,13 -0,33 -0,77* -0,2 -0,14
IgM слини -0,04 0,05 0,89* -0,65* 0,00 -0,68* -0,79* 0,21 -0,03
1§А слини 0,34 -0,44* 0,26 0,19 -0,22 0,22 0,69* 0,01 0,15
в1ЕД 0,09 -0,17 -0,23 -0,07 -0,17 0,02 0,01 -0,25 -0,29
Лiзоцим 0,08 0,42* -0,34 -0,40* 0,01 -0,22 -0,14 -0,22 -0,18
Прим'пка: * — Р < 0,05.
ня Cu, Pb i Ni. CD19+ (%) з накопиченням Cr, Mn, Pb, Со, Ni (вiд r = -0,69 ± 0,11 до r = -0,45 ± 0,13); CD19+ (10-9/л) — з Fe, Ni та зниженням Cu (вщ r = -0,47 ± 0,12 до r = 0,42 ± 0,13). На нормаль-ний piBern IgG кровi вплинуло накопичення Mn (r = -0,88 ± 0,07; r = -0,49 ± 0,13) та знижен-ня Zn i Cu (r = 0,58 ± 0,12; r = 0,49 ± 0,13); IgM кpовi — накопичення Cd (rI G Cd = -0,40 ± 0,13) та Pb (rIgG кр Pb = -0,46 ± 0,13),^ рiвeнь його в сли-нi залежав i вщ Cr (rIgG сл Cr = -0,45 ± 0,13) та Mn (r сл Mn = -0,77 ± 0,09). На прикладi нормальних значень показникiв iмунiтeту ми бачимо багато-плановiсть ефекту дл рiзних МЕ в цiлому органiзмi, коли шп6щ1я одними х1м1чними елементами де-яких 1мунолог1чних показникiв нiвeлюeться стиму-лящею ix 1ншими елементами [13].
Отже, виявлено т1сний взаемозв'язок мж по-казниками iмунограми i вмютом практично вс1х МЕ, особливо токсичних метал!в, у здорових дiтeй м. Львова, що пiдтвeрдило вплив еколопчного фактора на основн1 !мунолопчш показники.
CD19+ (г/л)
IgG сл.
С4
Лiмф. (г/л)
CD4+/CD8-
Лiмф. (%)
CD4+ (%)
CD3+ (г/л)
CD19+ (%)
Лiзоцим
IgA кр.
□ F
Рисунок 1. Взаемозв'язокiмунологiчних параметр 'в з комплексом МЕ за F-Kp^epieM Фшера
1мов!рно, в дитячому оргашзм! мае мюце поед-нана д1я ксeнобiотикiв, що змшюють систему 1мун-ного гомеостазу у дитиш [16]. Для оц1нки найбшьш в1рогщного впливу комбшацп МЕ на !мунолопчш показники та його сили використовували диспер-с1йний аналiз за Фшером (табл. 4, рис. 1).
Нами встановлено висою множинн1 коефвденти кореляцп R 0,89-0,99 (Р < 0,001) м1ж кожним 1му-нолопчним показником i вама МЕ разом. Отримаш данi за F-критeрiем Фшера дозволили вид1лити такi 1мунолог1чн1 показники, на як1 в першу чергу най-61льш сильно та в!рогщно вплинули вс1 МЕ разом, це: 1) вщносна к1льк1сть л1мФоцит1в — 9,4; 2) C3 та sIgA — 8,9-8,7; 3) C4 та CD19+ (10-9/л) — 7,5-7,0. На шш1 !мунолопчш показники комплекс МЕ впли-вав в1рог1дно, але з меншою силою. На IgM кров!, кшькють лeйкоцитiв, CD3+ (%), CD8+, IgA слини в1ропдного впливу комплексу МЕ не встановлено, можливо, змши цих показникiв пов'язанi опосеред-ковано через взаемодго з 1ншими параметрами 1му-нiтeту.
Так, аналiз даних, свщчить про те, що комбшо-ваний вплив МЕ на частоту здорових датей був зна-чимим (R = 0,95; R2 = 0,89, Р < 0,001).
Частота здорових дггей, як1 проживають в умовах сучасного мiста, задовiльно описуеться р1внянням багатофакторно^ лшшно^ регресп:
Y = 28,6 + 0,48Х2 + 1,9Х3 - 0,09Х4 - 0,012Х5 + 1,6Х6,
де Х2 — вмют Fe у волоса (мкг/г); Х3 — вмют Cr у волоса (мкг/г); Х4 — вмют Zn у волоса (мкг/г); Х5 — вмют Cu у волоса (мкг/г); Х6 — вмют Pb у волоса (мкг/г); R = 0,95; R2 = 0,89; i6 = 5,35; P = 2Е-4 (по-лшом-3).
Maтeмaтичнi р1вняння пщтвердили наявнiсть фaкторiaльно-результативного взаемозв'язку, що вивчався. Вони мають прогностичне значення, оскшьки дозволяють розрахувати в1рог1дну частоту здорових дией при р1зних концeнтрaцiяx МЕ в бю-субстратах оргaнiзму [12].
На вищому р1вн1 якюно^ ощнки фaкторiaльно-результативних взaемозв'язкiв — математичному моделюванш стало можливим побудувати багато-м1рну адекватну модель за крш^рГями Фiшeрa для соматично^ зaxворювaностi у дией. Математично
Таблиця 4. lмунологiчнi параметри, на як найбльш в'1рог'щно впливав комплекс МЕ
Кри-терш 1мунолопчшпоказники
IgA кр. и со о «fr о Лiмфоцити (%) Лiмфоцити (г/л) л) + со Q О + «fr Q О + 00 Q О > «i Q О ) % + 0) н Q О л) (г/л + <+ н Q О IgG сл. IgM сл. а и м и о м £
F 1,9 4,7 8,9 7,5 9,4 5,2 2,7 4,2 4,9 3,9 7,0 2,3 5,1 8,7 5,3
Fst При df = 9, ke = 355, Fst = 1,88 -2,41
Таблиця 5. Р1вняння багатофакторно)' л1н1йноУ регресП'
Параметр Рiвняння F Fs, Р
Для частоти соматично!' захворюваносп у дтей Y = 212,0 - 0,59X1 - 0,05X4 ± 0,04X5 - 0,111X7 ± 0,011X8 7,8 3,9 < 0,01
Прим1тки: Y — частота соматичноï захворюваност (%); X2 — середнй вм1ст Fe, мкг/г; X3 — Zn-у, мкг/г; X4 — середнй вмст Cr, мкг/г; X5 — середнй вмст Cd, мкг/г; X6 — середшй вмст Си, мкг/г; X7 — середшй вмст Мп, мкг/г; X8 — середнй вмст РЬ, мкг/г; X9 — середнй вмст Ni, мкг/г; F — емп1ричний показник в1рогщност1; Fst — критeрiй Фшера; Р — величина похибки.
взаемозв'язок мгж ними описуеться модельними р1вняннями баrатофактоpноï лiнiйноï регресИ.
Обговорення
BMicT важких мeталiв (свинцю, кадмш, хрому, шкелю, марганцю, залiза) в оprанiзмi дiтeй, якг про-живають в умовах сучасного мюта, перевищений у декглька pазiв. Одночасно cпоcтepirалоcя зниження умовно есенщальних мiкpоeлeмeнтiв (цинку та мщ). Причому вipоriдно збгльшуеться i кглькють значимих коpeляцiйних зв'язкiв мiж уама МЕ. Коpeляцiйний аналiз показав змши мжроелемент-ного балансу в бюсубстратах дггей, надходження токсичних хгмГчних елеменпв ¡з рГзних джерел по-стачання [3]. За результатами аналГзу кореляцшних зв'язюв мгж основними показниками ¡мунограми та концентращею МЕ у бюсубстратах дггей вдалось уточнити патогенетичне ¡муномодулююче значення змш середнього вмюту МЕ. До патогенетично вагомих щодо ¡мунолопчних параметрГв можна за-рахувати змши рГвшв майже вах МЕ. Виявлено тю-ний взаемозв'язок мгж показниками ¡мунограми та вмютом практично всгх МЕ, що тдтвердило вплив еколопчного фактора на основш ¡мунолопчш показники. Дисперсшний аналГз видглив ¡мунолопч-ш показники, на якг найбГльш сильно та вГрогщно впливав увесь комплекс МЕ. Незалежно вгд вГку дгтей спостерГгалась однотипна реакцГя мжроеле-ментного гомеостазу, що вщрГзнялась лише вира-женютю змш залежно вщ особливостей ¡мунного статусу.
Дефщит цинку та мщ на фош надходження пев-них величин токсикантГв призводив до порушення стану здоров'я дггей [12].
Математичш рГвняння тдтвердили наявнють факторГально-результативного взаемозв'язку в сис-темГ «забруднення навколишнього середовища — захворюванють — мжроелементний склад бюсуб-стратГв — ¡мунний статус» i мають прогностичне значення, оскГльки дозволяють розрахувати вГрогщ-ний рГвень cоматичноï захворюваносп при рГзних величинах концентраций мжроелеменпв в оргашзмГ дгтей [8].
Висновок
Дослщження показали, що ¡мунний статус, мь кроелементний склад бюлопчних середовищ ор-гашзму та комплексна ощнка ïx взаемозв'язку дозволяють розглядати щ показники як кpитepïï еколопчного ризику.
Погiршення стану навколишнього середовища та вщсутнють повноцiнних природоохоронних заходiв у регiонi приведуть до тдвищення ризику виникнення цтого спектра патолопчних станiв, а покращення еколопчно'1 ситуацп — до нормалiзацli показникiв [17].
Список л1тератури
1. Антипкин ЮГ. VI Конгресс педиатров Украины: профессиональный диалог о самом важном/Ю.Г. Антипкин, Р.А. Мои-сеенко, Н.В. Хайтович // Здоров 'я Украши. — 2009. — № 21. — С. 24-25.
2. Недыько В.П., Камiнська Т.М., Руденко С.А., Скибан Г.В., Шнчук Л.П. Шляхи тдвищення рiвня здоров 'я дтей шкыьного вжу //Современная педиатрия. — 2010. — № 3(31). — С. 81-84.
3. Курик М. Запорука здоров 'я дтей // Наше здоров 'я. — 2010. — № 4. — С. 6.
4. Марушко Ю.В., О.О. Лкоченко О. О. Мжроелементи та стан iмунтету у дтей // Клиническая иммунология, алергологiя, инфектология. — 2008. — № 2. — С.10-13.
5. The Immune System Retrieved July 1, 2009from: http://en-cyclopedia2.thefreedictionary.comhow+does+the Immune+Sys-tem + Work%3f
6. Schmolke B. Organization and function of the immune system// Z. Lymphol. — 1989. — Vol. 13(1). — P. 1-18.
7. Wintergerst E.S., Maggini S., Hornig D.H. Contribution of selected vitamins and trace elements to immune function // Ann. Nutr. Metab. — 2007. — Vol. 51(4). — P. 301-23.
8. Tam M, Gomez, S., Gonzalex-Gross M., Marcos A. Possible roles of magnesium on the immune system // Eur. J. Clin. Nutr. — 2003. — Vol. 57(10). — P. 1193-7.
9. Galland L. Magnesium and immune function: an overview // Magnesium. — 1988. — Vol. 7(5). — P. 290-9.
10. Physicians' Desk Reference for Herbal Medicines. Magnesium. — 2nd ed. — Montvale, NJ: Medical Economics Company, 2000. — P. 288-295.
11. Mountokalakis T.D. Effects of aging, chronic disease, and multiple supplements on magnesium requirements // Magnesium. — 1987. — Vol. 6(1). — P. 5-11.
12. Physicians' Desk Reference for Herbal Medicines. Zinc. — 2nd ed. — Montvale, NJ: Medical Economics Company, 2000. — P. 53440.
13. Haase H., Rink L. The immune system and the impact of zinc during aging//Immun. Ageing. — 2009. — Vol. 12(6). — P. 9.
14. Bogden J.D. Influence of zinc on immunity in the elderly // J. Nutr. Health. Aging. — 2004. — Vol. 8(1). — P. 48-54.
15. Kajanachumpol S., Srisurapanon S., Supanit I., Roong-pisuthipong C., Apibal S. Effect of zinc supplementation on zinc status, copper status and cellularimmunity in elderly patients with diabetes mellitus// J. Med. Assoc. Thai. — 1995. — Vol. 78(7). — P. 344-9.
16. Onerci M, Kus S., Ogretmenoglu O. Trace elements in children with chronic and recurrent tonsillitis//Int. J. Pediatr. Otorhino-laryngol. — 1997. — Vol. 41(1). — P. 47-51.
17. Bondestam M, Foucard T., Gebre-Medhin M. Subclinical trace element deficiency in children with undue susceptibility to infections //Acta Paediatr. Scand. — 1985. — Vol. 74(4). — P. 515-20.
Отримано 02.11.15 ■
Няньковський С.Л., Подолянская В.В.
Львовский национальный медицинский университет
им. Данила Галицкого
ОСОБЕННОСТИ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО ГОМЕОСТАЗА ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ СОВРЕМЕННОГО ГОРОДА, И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ИММУННУЮ СИСТЕМУ
Резюме. Актуальность. В последнее время все большее значение приобретает вопрос загрязнения окружающей среды различными микроэлементами. Особенно неблагоприятно их влияние даже в малых концентрациях на состояние здоровья детей, в том числе иммунной системы, так как детский организм в процессе развития более склонен к их накоплению. Цель. Оценить содержание микроэлементов у детей — жителей современного города Львова (Западный регион Украины) и взаимосвязь показателей иммунитета с нарушениями их баланса. Материалы и методы. Отобранным рандомизированным методом по принципу «копия-пара» у 50 пар здоровых детей в возрасте 6—15 лет, проживающих на территориях района исследования и сельской местности с момента рождения, было проанализировано содержание отдельных тяжелых металлов (токсичных РЬ, Сё и условно-эссенциальных Бе, Си, /п, Мп, Со, Сг, N1) в волосах методом атомно-абсорбци-онной спектрофотометрии. Иммунный статус этих детей оценивался по составу и экспрессии поверхностных фенотипов иммунокомпетентных клеток прямым иммуно-флюоресцентным методом с помощью панели монокло-нальных антител. Математическая обработка результатов исследования проводилась методами параметрической и непараметрической статистики. Результаты. Содержание тяжелых металлов в организме детей, проживающих в условиях современного города, превышен в несколько раз. Одновременно наблюдалось снижение уровня условно-эссенциальных микроэлементов. По результатам анализа корреляционных связей между основными показателями иммунограммы и концентрацией микроэлементов в биосубстратах детей обнаружена тесная взаимосвязь между ними, что подтвердило влияние экологического фактора на основные иммунологические показатели. Математические уравнения также подтвердили наличие факториаль-но-результативной взаимосвязи в системе «загрязнение окружающей среды — заболеваемость — микроэлементный состав биосубстратов — иммунный статус» и имеют прогностическое значение. Выводы. Исследования показали, что иммунный статус, микроэлементный состав биологических сред организма и комплексная оценка их взаимосвязи позволяют рассматривать эти показатели как критерии экологического риска.
Ключевые слова: дети школьного возраста, экологическое влияние, иммунный статус, микроэлементный гомео стаз.
Niankovskyi S.L., Podolianska V.V.
Lviv National Medical University named after Danylo
Halytskyi, Lviv, Ukraine
FEATURES OF MICROELEMENT HOMEOSTASIS IN CHILDREN LIVING IN THE MODERN CITY AND ITS EFFECT ON THE IMMUNE SYSTEM
Summary. Introduction. Recently, the issue of environmental pollution with various trace elements becomes increasingly important. Especially their adverse effects, even in small concentrations, on the health of children, in particular the immune system, because the child's body is more susceptible to their accumulation in the process of the development. Objective. To evaluate the load of micronutrients in children — the inhabitants of the modern city of Lviv (Western Ukraine) and correlation of immunity parameters with their imbalance. Materials and methods. Using selected randomized copy-pair method, in 50 pairs (n = 100) of healthy children aged 6—15 years who lived in the area of research and rural regions from the birth, we have analyzed the contents of some heavy metals (toxic Pb, Cd and conditionally essential Fe, Cu, Zn, Mn, Co, Cr, Ni) in the hair by atomic absorption spectrophotometry. Immune status of children has been assessed in terms of composition and expression of surface phenotypes of immune competent cells by direct immunofluorescence using monoclonal antibody panel. Mathematical processing of the findings was carried out by the methods of parametric and nonparametric statistics. Results. The content of heavy metals in children who live in modern cities is exceeded several times. At the same time, there was a reduction of conditionally essential micronutrients. The analysis of correlations between the main indicators of im-munogram and concentration of trace elements in biological substrates of children found a close relationship between them, which confirmed the influence of environmental factors on the basic immunological parameters. Mathematical equations also confirmed the presence of factorial-effective relationship in the «environmental pollution — morbidity — micronutrient composition of biosubstrates — immune status» system and have a prognostic significance. Conclusion. Studies have shown that immune status, trace element composition of biological media of the organism and comprehensive assessment of the relationship make it possible to consider these figures as criteria of environmental risk.
Key words: school-aged children, environmental impact, immune status, trace element homeostasis.
