CC BY
5
можно также предположить, что выбросы автотранспорта вносят определенный вклад в загрязнение атмосферного воздуха территории в районе расположения табачной фабрики.
Выводы. 1. Дана гигиеническая характеристика табачного производства, расположенного на границе автомагистрали с интенсивным движением автотранспорта (до 4700 автомобилей в час).
2. Представлена гигиеническая характеристика загрязнения атмосферного воздуха выбросами предприятия и автотранспорта (по данным расчетов рассеивания, результатам натурных исследований выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и данным органолептического контроля).
3. Техническое перевооружение (установка современных очистных сооружений, в том числе биофильтров, уменьшение объема используемых ароматизаторов), проведенное на предприятии, дало положительный результат: снизились валовый выброс на 10,9% (в том числе табачной пыли в 3,4 раза, нафталина в 15,6 раза) и концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (аце-тальдегида на 20%, 1 -фенилэтанона от 2 до 5 раз, табачной пыли в 4 раза и нафталина в 2,9 раза).
4. На фоне снижения концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, общих для выбросов предприятия и автотранспорта, их уровень превышает данные расчетов рассеивания, тогда как концентрации табачной пыли (специфиче-
ского загрязнителя, характерного только для предприятия), ниже расчетных данных, что говорит о том, что вклад фабрики в загрязнение атмосферного воздуха в районе ее расположения уменьшился.
5. Влияние на загрязнение атмосферного воздуха в районе расположения предприятия в большей степени оказывают выбросы автотранспорта, проходящего по прилегающим улицам, чем выбросы табачной фабрики.
6. Данная работа может рассматриваться в качестве методики дифференцированной оценки влияния выбросов автотранспорта и промышленного предприятия.
Литература
1. Баева И. В. // Гиг. и сан. - 2003. - № 1. - С. 25-26.
2. Пинигин М. А., Остапович И. К., Тепикина Л. А. и др. // Оценка риска влияния факторов окружающей среды на здоровье: проблемы и пути их решения: Материалы пленума научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗ РФ. - М., 2001. - С. 110-112.
3. Шиффман С. С. // Актуальные вопросы оценки и регулирования запаха: Тезисы докладов Международной конф.: Пер. с англ. - М., 2006. - С. 177-202.
4. Pinigin M. A., Tepikina L. A., Budarína О. V. // Environmental Odour Management. — VDl-Berichte 1850. — International Conference, Cologne. — 2004. — P. 563-567.
Полупила 19.03.09
Гигиена труда
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2010 УДК 613.(3:616-006.04-078.33
А. Н. ГлушковЕ. Г. Попенок', С. А. Мун'• \ С. А. Ларин', С. Ф. Зинчук2
АНТИТЕЛА К БЕНЗ(А)ПИРЕНУ КАК МАРКЕР КАНЦЕРОГЕННОЙ НАГРУЗКИ У РАБОЧИХ УГЛЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
'Институт экологии человека СО РАН, Кемерово; 2ГОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия Росздрава и Минэдравсоцразвития РФ
Исследовали соотношение секреторных и сывороточных антител, специфичных к 6енз(а)пирену (KJ, у 249 работников Кемеровской ГРЭС с помощью собственной модификации метода иммуноферментного анализа. Установили, что число случаев с К„ > 2 при заданных параметрах иммуноанализа у рабочих основного производства составило 37 (20,5%) из 180, в группе сравнения (работники вспомогательных подразделений) — 4 (5,8%) из 69. Значение Ка > 2 выявили у 35 (21,6%) из /62 мужчин и только у 6(6,9%) из 87 женщин всей выборки, у 29 (26,1%) из 111 курящих и 12 (8,7%) из 138 некурящих. Метод предлагается для исследования специфичных иммунных реакций и экспозиции к канцерогенам, в первую очередь, у рабочих предприятий по переработке угля и других видов топлива. Ключевые слова: бенэ(а)пирен, канцерогенная нагрузка
А. N. Glushkov, Ye. G. Polenok, S. A. Mun, S. A. Larin, S. F. Zinchuk. - BENZ(A)PYRENE ANTIBODIES ARE A MARKER OF CARCINOGENIC LOAD IN COAL-PROCESSING WORKERS
The authors studied benz(a)pyrene-specific secretory and serum antibody ratios (KJ in 249 workers of the Kemerovo Power Station, by applying their modified enzyme immunoassay technique. There were 37(20.5%) and 4 (5.8%) cases with Ka > 2 at the preset immunoassay parameters of the 180 and 69 workers of mainline production and auxiliary units, respectively. A Ka value of >2 was found in 35 (21.6%) of the 162 males and only in 6 (6.9%) of the 87females of the whole sample, in 29 (26.1%) of the 111 smokers and in 12 (8.7%) of the 138 non-smokers. The technique is proposed to study specific immune reactions and exposure to carcinogens primarily in workers of the enterprises processing coal and other types of fuel. Key words: benz(a)pyrene, carcinogenic load
гиена и санитария 2/2010
Разработка высокоинформативных методов диагностики ранних изменений в состоянии здоровья человека, возникающих под воздействием неблагоприятных факторов, является одним из важнейших направлений исследований в области экологии человека и окружающей среды [4].
Химические канцерогены, будучи низкомолекулярными соединениями, не распознаются иммунной системой как чужеродные субстанции (антигены). Однако, попадая в организм, в процессе биотрансформации они образуют так называемые аддукты с макромолекулами (ДНК и белки) и таким образом становятся гаптенами. В ответ на это происходит индукция антител, специфичных как к структурно измененным участкам собственных макромолекул, так и к нативным канцерогенам [1,2). Ранее предпринимались попытки использовать анализ антител к конъюгатам ДНК с диоловыми эпоксидами бенз[а]пирена (БПЭД) в качестве маркера экспозиции к химическим канцерогенам у рабочих коксохимического производства и алюминиевой промышленности [8, 13, 14, 20]. Однако во всех известных работах были исследованы только антитела сыворотки крови. Между тем, по мнению некоторых авторов [7, 10, 19), большое значение имеет не наличие антител к канцерогенам в крови, а соотношение уровней секреторных и сывороточных антител, так как именно оно определяет степень иммунологической зашиты организма от канцерогенов. Кроме того, во всех перечисленных выше работах исследованы антитела, специфичные не к нативным канцерогенам, а к аддуктам их диолэпоксидов с ДНК. Между тем именно антитела к нативным канцерогенам, как показывают экспериментальные исследования [5, 6, 15, 16], играют важную роль в процессах возникновения опухолей. Вероятно, именно отсутствием данных об уровне секреторных антител к химическим канцерогенам было обусловлено, что результаты предыдущих исследований с участком рабочих канцерогенно опасных предприятий оказались мало информативными.
Цель настоящего исследования — определение уровней секреторных и сывороточных антител к бенз[а]пи-рену (БП) у работников углеперерабатывающего предприятия — Кемеровской ГРЭС.
Материалом исследования послужили образцы слюны и сыворотки крови 249 работников Кемеровской ГРЭС. Из них 180 — рабочие основного производства (основная группа), в том числе 141 мужчина и 39 женщин; 69 — работники вспомогательных подразделений (контрольная группа сравнения), в том числе 21 мужчина и 48 женщин. Среди мужчин исследуемой группы были 88 курящих и 53 некурящих, в группе сравнения 6 и 15
Тлушков А. Н. — д-р мед. наук, директор Института; Мун Стела Андреевна — канд. мед. наук (lHE@kemtel.ru); Поленок Е. Г. — канд. физ.-хим. наук; Ларин С. А. — канд. мед. наук; Зинчук С. Ф. — канд. мед. наук
соответственно. Среди женщин исследуемой группы 10 были курящими и 29 некурящими, в группе сравнения — 7 и 41 соответственно.
Материалы для исследования у рабочих забирали ин-вазивными и неинвазивными методами с их информированного согласия и в соответствии с этическими нормами Хельсинской декларации (2000 г.).
Антитела к БП анализировали с помощью модификации ранее описанного метода (11]. Суть модификации заключается в одновременном определении антител, специфичных к БП, в слюне и в сыворотке крови одного и того же человека. Для этого сенсибилизировали 96-лу-ночные полистирольные планшеты конъюгатами БП-бычий сывороточный альбумин БСА белок (БП-БСА). Для контроля фонового связывания половину планшета сенсибилизировали только БСА. Образцы сыворотки крови в разведении 1:20 и образцы слюны в разведении 1:2 вносили в лунки планшета и выполняли обычный вариант ELISA с использованием пероксидазного конъю-гата антител кролика против иммуноглобулина класса А (IgA) человека ("DakoCytomation", Дания).
Далее вычисляли соотношение IgA-антител против БП в слюне и в сыворотке крови (К,) по формуле
к = [ОР(БП - БСА) - ОДСБСА)!^, ^ [OD(Bn - БСА) - ОД(БСА)]сы1ороП11'
где OD — оптическая плотность.
Наряду с этим, исследовали содержание IgA в слюне и в сыворотке крови общепринятым методом радиальной иммунодиффузии в геле с использованием антисыворотки козы против IgA человека ("МЕДГАМАЛ", Россия).
Для оценки статистической значимости сравниваемых групп использовали общепринятые методы статистической обработки: критерий Стьюдента и непараметрический критерий х2 [3].
Сначала исследовали содержание IgA в слюне и в сыворотке крови в обеих группах с учетом пола обследуемого. Выяснили, что статистически значимые различия между сравниваемыми группами отсутствовали. Не выявили значимых различий между курящими и некурящими работниками в исследуемой группе и в группе сравнения, а также между группами по содержанию IgA как в слюне, так и в сыворотке крови. Какие-либо различия по этим показателям отдельно у мужчин также отсутствовали. В то же время у курящих женщин в основной группе уровень IgA в слюне был в среднем выше, чем у некурящих (0,098 ± 0,028 и 0,056 ± 0,007 мг/мл соответственно; р = 0,051). И наоборот, у курящих женщин группы сравнения уровень IgA в сыворотке крови был значительно ниже, чем у некурящих (0,978 ±0,106 и 1,44 ± 0,081 мг/мл соответственно; р = 0,02) (см. таблицу).
Содержание антител к БП класса А в слюне и в сыворотке крови у работников КемГРЭС (М ± т)
Группа обследованных Мужчины Женщины
л IgA, мг/мл л IgA, мг/мл
в слюне в сыворотке крови в слюне в сыворотке крови
Основная:
курящие 88 0,074 ± 0,004 1,485 ± 0,075 10 0,098 ± 0,028 1,322 ±0,161
некурящие 53 0,079 ± 0,008 1,71 ± 0,117 29 0,056 ± 0,007* 1,402 ± 0,121
Сравнения:
курящие 6 0,052 ± 0,012 1,24 ± 0,21 7 0,071 ±0,012 0,978 ± 0,106
некурящие 15 0,089 ±0,106 1,417 ± 0,228 41 0,073 ± 0,008 1,44 ±0,081"
Примечание. Статистическая значимость различий показателей курящих и некурящих женщин: * — основной группы
(/> = 0,051); " — группы сравнения (р = 0,02).
К.
1.6-,
1-0.8-0,6-0,4-0,2-0 -I
Мужчины Женщины
Рис. 1. Соотношение антител к БП класса А в слюне и сыворотке крови у работников КемГРЭС.
Здесь и на рис. 2, 3: серый столбик — основная группа, заштрихованный — группа сравнения.
Таким образом, на общее содержание ^ в слюне и в сыворотке крови фактор курения оказывает большее влияние, чем производственные вредности, и это характерно только для женщин.
Исследование соотношения 1§А-антител к БП в слюне и в сыворотке крови при заданных параметрах методики анализа (слюна в разведении 1:2, сыворотка — 1:20) показало следующее.
Средние значения коэффициента 1С, у женщин группы сравнения и основной не различались (рис. 1). Не было и различий показателей мужчин группы сравнения и женщин как в основной группе, так и в группе сравнения. У мужчин, занятых в основном производстве, К, оказался выше, чем у мужчин в группе контроля (хотя и статистически незначимо), и значительно выше, чем у женщин, работающих на основном производстве (р = 0,013). Еще более выраженные различия обнаружили между курящими и некурящими работниками основного производства (р = 0,0006; рис. 2). Эта закономерность была характерна только для мужчин (рис. 3; р = 0,004), но не для женщин (данные не представлены).
Таким образом, сопоставление средних величин К, не выявило различий между группами, в том числе и среди мужчин, и среди женщин. Вместе с тем, это соотношение было значительно выше у мужчин основной группы, чем у женщин этой группы, вероятно, прежде всего за счет курения, хотя и влияния производственных факторов тоже нельзя исключить.
Для более детальной характеристики сравниваемых групп использовали непараметрический критерий у}. Определяли число случаев, в которых коэффициент К, превышал значение 2. Результаты представлены на рис. 4.
Удельный вес положительных случаев (при К, > 2) у рабочих основного производства Кемеровской ГРЭС значительно превышает таковой у работников вспомогательных служб (20,5% против 5,8%; р < 0,01). Число положительных случаев в общей выборке было значитель-
но больше среди курящих, чем среди некурящих (26,1% против 8,7%; р < 0,001), среди мужчин больше, чем среди женщин (21,6% против 6,9%; р < 0,01).
В фуппе сравнения курящие и некурящие не имели различий по этому критерию (7,7 и 5,3%). В основной группе доля положительных случаев среди курящих рабочих была значительно выше, чем среди некурящих (соответственно 28,6 и 10,9%; р < 0,01). Эта особенность была характерна только для мужчин основного производства (среди курящих — 30,7%, среди некурящих — 11,8%; р < 0,05), но не для женщин (10 и 10,3%).
Далее попытались установить, взаимосвязан ли показатель К, с соотношением общего содержания ^ в слюне и общего содержания 1§А в сыворотке крови. Корреляционный анализ во всей выборке, отдельно по группам, отдельно у мужчин и женщин, у курящих и некурящих таких взаимосвязей не выявил. Таким образом, обнаруженные особенности образования секреторных и сывороточных антител против БП зависят от интенсивности канцерогенной нагрузки (бытовой и профессиональной), но не от общего уровня 1§А в средах организма.
Первые попытки оценить степень канцерогенной нагрузки на человека с помощью иммуноанализа антител к химическим канцерогенам были предприняты в США более 20 лет назад [12, 13, 19]. У 12 из 38 рабочих коксохимического производства были обнаружены антитела к аддуктам БПДЭ с ДНК. При повторном обследовании этих же рабочих через 6 мес в некоторых случаях титр антител оставался прежним, в других понижался, 9 сероне-гативных рабочих спустя полгода стали серопозитивны-ми. Не было выявлено различий между курящими, некурящими и бывшими курильщиками. Не было проведено сравнения с людьми, неподверженными влиянию производственных канцерогенных факторов.
После этого были обследованы 49 курящих и 48 некурящих человек с невысокой экспозицией к полициклическим ароматическим углеводородам. В каждой группе около 30% образцов сыворотки крови содержали антитела хотя бы к одному из аддуктов ДНК с диолэпок-сидами БП, бенз[а]антрацена или хризена. В некоторых случаях имела место кросс-реактивность антител между двумя из аддуктов. Не обнаружено связывания антител с аддуктами БПДЭ с белком. Не выявлено различий между сравниваемыми группами.
Авторы приходят к выводу, что появление антител, специфичных к аддуктам химических канцерогенов с ДНК, свидетельствует не столько об экспозиции к канцерогенам, сколько об индивидуальных особенностях иммунореактивности каждого человека.
Работами итальянских ученых было установлено следующее. Антитела к комплексу БПДЭ-ДНК были обнаружены у 27 из 50 активных курильщиков, т. е. в 54% случаев. При полном отказе от курения через 12 нед искомые антитела определялись в 42,9%, а при частичном
Рис. 2. Соотношение антител к БП класса А в слюне и сыворотке крови у курящих и некурящих работников КемГРЭС.
Рис. 3. Соотношение антител к БП класса А в слюне и сыворотке крови у работников КемГРЭС (мужчины).
Fj
гиена и санитария 2/2010
%
35 30 25-20-15 ЮН 5 0
Вся выборка
37/180 35/162
29/11
А«»
SS
к® к®
Основная группа 28/98 27/88
tfjf
fS
X/
Л/
J?
Рис. 4. Число случаев с соотношением ^-антител к БП в слюне и сыворотке крови больше 2 (К, > 2). В числителе — число случаев с К > 2, в знаменателе — общее число людей в группе.
ограничении курения — в 68,2%. По мнению авторов, полный отказ от курения приводит к значительному уменьшению количества аддуктов БПДЭ-ДНК, что влечет за собой снижение уровня или прекращение синтеза соответствующих антител. При частичном ограничении курения аддукты все же образуются, но иммуносупрес-сивное действие канцерогенов ослабевает, что и создает условия для более активного синтеза антител [18].
При обследовании 3866 здоровых индивидуумов антитела к БПДЭ-ДНК обнаружены в 283 (21%) случаях без каких-либо различий между мужчинами и женщинами. Наличие в сыворотке крови указанных антител позитивно ассоциировано с проживанием в промышленном районе по сравнению с сельской местностью, с активным табакокурением, с наличием больных раком легкого среди членов семьи. Авторы рекомендуют использовать ан-ти-БПДЭ-ДНК-антитела как маркеры экспозиции человека к канцерогенам окружающей среды [17].
Антитела к БПДЭ-ДНК обнаружены у 11 из 194 (5,7%) полицейских и у 14 из 105 (13,3%) рабочих алюминиевой промышленности. Небольшое и статистически незначимое превалирование позитивных случаев отмечалось у уличных регулировщиков по сравнению с офисными работниками среди полицейских, а также у курильщиков по сравнению с некурящими среди рабочих алюминиевой промышленности [8].
Следует отметить, что во всех известных работах анализировали только образцы сыворотки крови. В то время как для проявления защитных свойств антител важно соотношение секреторных/сывороточных антител. Чем выше это соотношение, тем более выражена способность антител связывать канцерогенные вещества на границе внешней и внутренней среды организма, т. е. способность к предотвращению проникновения канцерогена в клетки поверхностного эпителия и далее во внутренние среды организма. При низком соотношении сывороточные антитела создают дополнительный градиент для проникновения канцерогенных веществ в поверхностный эпителий и тем самым могут стимулировать процессы канцерогенеза, прежде всего возникновения раков легких, желудочно-кишечного тракта и кожи [10].
Заключение
Разработанная нами методика одновременного имму-ноанализа антител класса А против БП в слюне и в сыворотке крови выгодно отличается от известных методов определения индивидуальной иммунной реакции организма на химические канцерогены:
— технической простотой и экономичностью (исключена необходимость титрования исследуемых образцов как в методе С. Harris, A. Weston и соавт. [13, 20]);
— биологическим содержанием (позволяет анализировать не только системный, но и секреторный компонент специфической иммунной реакции, что имеет большое значение для оценки защитной функции антител против химических канцерогенов [1, 7, 12, 19]);
— большей информативностью (позволяет выявить больше индивидуальных различий у людей с разной канцерогенной нагрузкой по сравнению с данными Galati К.. Petruzelli S., Pulera N. [8, 17, 18]).
Перечисленные преимущества позволяют рекомендовать применение разработанной нами методики в онкоиммунологическом скрининге [9] для оценки индивидуального онкориска, прежде всего у рабочих канцерогенно опасных предприятий.
при поддержке гранта
Данная работа выполнена РФФИ № 07-04-96026.
Литература
1. Глушков А. Н. // Эксперим. онкол. — 1999. — Т. 21, № 2. - С. 3-8.
2. Ковалев И. Е., Шипулина Н. В. // Хим.-фарм. журн.
- 1996. - Т. 11.-С. 3-8.
3. Мерков А. М., Поляков Л. Е. Санитарная статистика.
- Л., 1974.
4. Рахманин Ю. А., Ревазова Ю. А. // Гиг. и сан. — 2004.
- № 6. - С. 3-5.
5. Creech Н. J., Franks W. R. // Am. J. Cancer. - 1937.
- Vol. 30. - P. 555-562.
6. Curtis G. L., Ryan W. Z, Stenback F. // Cancer Lett. -1978. - Vol. 4. - P. 223-228.
7. De Buck S. S., Muller C. P. // J. Pharmacol. Exp. Ther.
- 2005. - Vol. 313, N 2. - P. 640-646.
8. Galati R., Zijno A. et al. // J. Exp. Clin. Cancer Res. — 2001. - Vol. 20, N 3. - P. 359-364.
9. Glushkov A. N. // Rus. J. Immunol. - 1998. - Vol. 3, N 1. - P. 21-28.
10. Glushkov A. N. // Med. Hypothes. - 2002. - Vol. 59, N 5. - P. 501-503.
11. Glushkov A. N. // Rus. J. Immunol. - 2002. - Vol. 7, N 1. - P. 41-46.
12. Glushkov A. N. // Med. Hypothes. - 2003. - Vol. 61, N 3. - P. 405-411.
13. Harris C. C.j Vahakangas K., Newman M. J. 11 Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1985. - Vol. 82. - P. 6672— 6676.
14. Haugen A., Becher G., Benestad C. et al. // Cancer Res.
- 1986. - Vol. 46. - P. 4178-4183.
15. Moolten F. L., Schreiber В., Rizzone A. // Cancer Res. — 1981. - Vol. 41. - P. 452-459.
16. Peck R. M., Peck E. B. // Cancer Res. - 1971. -Vol. 31. - P. 1550-1554.
17. Petruzzelli S., Celi A., Pulera N. et al. // Cancer Res. — 1998. - Vol. 58. - P. 4122-4126.
18. Pulera N., Petruzzelli S. et al. // Int. J. Cancer. - 1997.
- Vol. 70. - P. 145-149.
19. SilbartL. K., Rasmussen M. V., Oliver A. R. // Vet. Hum. Toxicol. - 1997. - Vol. 39, N 1. - P. 37-43.
20. Weston A., Rowe M. et al. // Int. Arch. Occup. Environ. Hlth. - 1988. - Vol. 60. - P. 157-162.
Поступила 18.11.08
