Научная статья на тему 'ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КАНЦЕРОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ АСБЕСТОЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЕЕ ПРОДУКЦИИ'

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КАНЦЕРОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ АСБЕСТОЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЕЕ ПРОДУКЦИИ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
36
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Ключевые слова
канцерогенность / асбест / асбестоцемент / мезотелиомы / carcinogenicity / asbestos / asbestos cement / mesotheliomas

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Л.Н. Пылев, О.В. Смирнова, Л.А. Васильева, С.А. Хрусталев, А.И. Везенцев

При внутриплевральном введении крысам (20 мг трехкратно) сопоставимых по дисперсности волокон хризотила и волокон из асбестоцемента мезотелиомы были обнаружены в 45,1 и 7,7% случаев. Асбестоцементная пыль индуцировала опухоли в 2,5% случаев, что биологически существенно. Пыль цемента и пыль морозной деструкции асбестоцемента опухолей не вызвала. В контрольной группе с физиологическим раствором они также не найдены. Волокна и пучки из асбестоцемента покрыты цементной матрицей. Постепенно происходит аморфизация волокон. В легочной ткани возможно разрушение цементной оболочки пучков и высвобождение нативных волокон хризотила, которые обладают канцерогенностью.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Л.Н. Пылев, О.В. Смирнова, Л.А. Васильева, С.А. Хрусталев, А.И. Везенцев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPERIMENTAL RATIONALE FOR CARCINOGENIC RISK OF ASBESTOS CEMENT INDUSTRY AND ITS PRODUCTS

During intraperitoneal administration of dispersiveness-comparable chrysotile or asbestos cement fibers to rats (20 mg thrice), mesotheliomas were found in 45.1 and 7.7% of cases respectively. Asbestos cement dust induced tumors in 2.5% of cases, which is of biological importance. Cement or freeze asbestos destruction cement dust failed to cause tumors. The latter were not detected in a control group receiving physiological saline. Asbestos cement fibers and fascicles are covered by a cement matrix. Fiber amorphization gradually occurs. In lung tissue, there may be destruction of the cement coat of fascicles and release of native chrysotile fibers that are carcinogenic.

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КАНЦЕРОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ АСБЕСТОЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЕЕ ПРОДУКЦИИ»

Профилактическая токсикология и гигиеническое нормирование

С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2010 УДК «13.t33.-t22.3f7.«

Л. Н. Пылев', О. В. Смирнова', Л. А. Васильева', С. А. Хрусталев', А. И. Ввзенцев2, Е. А. Гудкова2, Л. Н. Наумова3

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КАНЦЕРОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ АСБЕСТОЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЕЕ ПРОДУКЦИИ

'Российский онкологический научный центр им. Н. Н. Блохина РАМН, Москва; гБелгородский государственный университет; 'Белгородский государственный технологический университет

При внутриплевралъном введении крысам (20 мг трехкратно) сопоставимых по дисперсности волокон хризотила и волокон из асбестоцемента мезотелиомы были обнаружены в 45,1 и 7,7% случаев. Асбестоцемент-ная пыль индуцировала опухоли в 2,5% случаев, что биологически существенно. Пыль цемента и пыль морозной деструкции асбестоцемента опухолей не вызвала. В контрольной группе с физиологическим раствором они также не найдены. Волокна и пучки из асбестоцемента покрыты цементной матрицей. Постепенно происходит аморфизация волокон. В легочной ткани возможно разрушение цементной оболочки пучков и высвобождение нативных волокон хризотила, которые обладают канцерогенностью. Ключевые слова: канцерогенность, асбест, асбестоцемент, мезотелиомы

L. N. Pylev, О. V. Smirnova, L. A. Vasilyeva, S. A. Khrustalev, А. 1. Vezentsev, Ye. A. Gudkova, L. N. Naumova. — EXPERIMENTAL RATIONALE FOR CARCINOGENIC RISK OF ASBESTOS CEMENT INDUSTRY AND ITS PRODUCTS

During intraperitoneal administration of dispersiveness-comparable chrysolite or asbestos cement fibers to rats (20 mg thrice), mesotheliomas were found in 45.1 and 7.7% of cases respectively. Asbestos cement dust induced tumors in 2.5% of cases, which is of biological importance. Cement or freeze asbestos destruction cement dust failed to cause tumors. The latter were not detected in a control group receiving physiological saline. Asbestos cement fibers and fascicles are covered by a cement matrix. Fiber amorphization gradually occurs. In lung tissue, there may be destruction of the cement coat of fascicles and release of native chrysotile fibers that are carcinogenic. Key words: carcinogenicity, asbestos, asbestos cement, mesotheliomas

Несмотря на большое число исследований [II], вопрос о канцерогенной опасности асбестоцементной промышленности продолжает обсуждаться. Следует, однако, признать, что в последнее время дискуссионный интерес к этой проблеме несколько уменьшился, поскольку появились достаточно убедительные данные о наличии повышенного канцерогенного риска как для рабочих этих производств, так и для населения прилегающих территорий [8, 14, 23].

В нашей стране более 80% добываемого асбеста (хризотила) использует асбестоцементная промышленность, в связи с чем выявление канцерогенной опасности асбе-стоцементных производств требует повышенного внимания к ним как с точки зрения совершенствования технологического процесса, предусматривающего уменьшение запыленности на производстве и выбросов пыли в атмосферу, так и с позиций оценки биоагрессивности ас-бестсодержащих пылей, образующихся при производстве и эксплуатации изделий, т. е. эмиссии из них волокон (3, 17, 24].

Пылев Л. Н. — д-р мед. наук, проф., зав. лаб. природных канцерогенов НИИ канцерогенеза (ру1-ev@crc.umos.ru); Смирнова О. В. — науч. сотр. НИИ канцерогенеза (т. 324-16-64); Васильева Л. А. — канд. биол. наук, вед. науч. сотр. НИИ канцерогенеза (т. 324-16-64); Хрусталев С. А. — д-р биол. наук, проф., зав. отд-нием лабораторных животных (т. 324-16-89); Везенцев А. И. — д-р тех. наук, проф., зав. каф. общей химии (уеБеШ-sev@bsu.edu.ru); Гудкова Е. А. — канд. хим. наук, ст. преподаватель каф. общей химии (gudkova@bsu.edu.ги); Наумова Л. Н. — канд. техн. наук, доц. каф. "Общая и неорганическая химия" (kafnx@intbel.ru).

Нами разработана [5] кристалло-химическая модель кальцинизации волокон хризотила в цементной матрице, показано изменение некоторых его физико-химических и биоагрессивных свойств [5, 12]. Изменению биоактивности, вероятно, способствуют лишайники, обычно растущие на старой асбестоцементной кровле [19, 26]. Дальнейшее изучение этого вопроса связано с оценкой канцерогенной активности хризотиловых волокон, подвергшихся кальцинизации, чему и посвящено настоящее исследование.

Для сравнения любых свойств, в том числе и канцерогенных, необходима сопоставимость образцов по дисперсности. Таких исследований с асбестосодержащими пылями ранее не проводилось.

Материалы и методы

Для изучения взяли специально приготовленные [12] сопоставимые по дисперсности образцы пылей: волокнистую фракцию из асбестоцемента (кровельного шифера) и, как положительный контроль, хризотил, используемый для его изготовления. Процент волокон с диаметром 1—2 мкм в первом составлял 41%, во втором — 48,9%, а пучков диаметром до 10 мкм — соответственно 4,6 и 6,7%. Соотношение волокон различной длины также было близким. Примерно одинаковы по размерам и количеству были и изометрические частицы, представленные вмещающей породой и цементом диаметром до 5 мкм - 81 и 85%, 5—10 мкм - 13 и 15%.

Изучили также образец пыли морозной деструкции (повторное замораживание и оттаивание) пластин асбестоцемента, не сопоставимой, однако, с упомянутыми "основными" образцами. Количество волокон и пучков в нем составляло 1,2% при длине 20—160 мкм и диаметре

0,2—2 мкм для волокон и до 10 мкм для пучков. Изометрические частицы на 99% представлены кальцитом.

В качестве одной из контрольных групп использовали пыль измельченного цементного камня, состоящую из частиц кальцита диаметром до 20 мкм.

Для изучения на канцерогенную активность взяли также асбестоцементную пыль, отобранную в цехе механической обработки Белгородского завода асбестоце-ментных изделий (АЦИ). Волокна и пучки хризотила в ней составляли около 3% при длине 15—400 мкм. Диаметр пучков до 30 мкм.

Для приготовления образцов брали 10-дневный со времени производства шифер Белгородского завода АЦИ. Процессы кальцинизации в нем очевидно находились на ранней стадии, затрагивая только поверхность и наружные слои волокон хризотила. Об этом свидетельствовали и данные химического анализа [12]. Количество N^0 снижалось с 45,25% (волокна хризотила) до 39,54% (волокна из асбестоцемента), а количество СаО возрастало соответственно с 0,89 до 15,01%. Следует отметить и существенное снижение Ре203 в волокнах из асбестоцемента с 3,85 до 1,41%. Как известно, ионы железа являются катализатором свободнорадикальных процессов (реакция Фентона) [13].

В качестве экспериментальных животных взяли 5РР крыс линии Вистар разведения РОНЦим. Н. Н. Блохина РАМН с начальной массой тела около 150 г, по 50 животных каждого пола на образец.

Большое значение в экспериментах по оценке канцерогенных свойств вещества (а именно такая задача стояла прежде всего) имеет выбор модели (способ и режим введения).

В соответствии с Методическими рекомендациями [7] и результатами анализа мировой литературы выбрали внутриплевральный трехкратный (20 мг в 0,5 мл физиологического раствора через месяц) режим введения пыли животным. Анализ показал, что более чем в 90% исследований асбестового канцерогенеза использовали именно этот способ. Возможно, для решения некоторых чисто гигиенических задач (разработка ПДК и др.) он и не является достаточно адекватным, но с позиций экспериментальной онкологии он вполне приемлем, поскольку ведет к индукции опухолей, адекватных возникающим у людей при контакте с асбестом. Кроме того, показано, что именно вещества с волокнистой структурой могут индуцировать опухоли из клеток, выстилающих вторичные полости тела. Помимо них, мезотелиомы описаны при введении торотраста. Мнение же некоторых авторов [6] об "этиологическом плюрализме" мезотелиом не подкреплено четкими данными. В настоящее время доказана возможность проникновения волокон асбеста из легочной ткани в полость плевры через ее висцеральный листок с отложением как в стоматах, так и на поверхности мезотелия, а также возможность их проникновения через желудочно-кишечный тракт и циркуляция волокон по всему организму [2, 20, 22]. Это полностью оправдывает наше решение.

Режим трехкратного введения выбрали на основании большого опыта авторов, показавшего, что при таком введении хризотила в полость плевры крыс мезотелиомы возникают у 42—48% животных [9]. В проведенной работе группа с чистым асбестом являлась положительным контролем.

Животных периодически взвешивали в течение первых 4 мес опыта и оставляли на дожитие. Павших вскрывали, кусочки органов и опухолей фиксировали в 10% нейтральном формалине и заливали в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином для морфологического изучения.

Для исследования физико-химических свойств волокон взяли образцы шифера Белгородского АЦИ со сроком эксплуатации в течение 1 мес, 10, 20 и 45 лет (по 3

каждого). Образцы дробили в лабораторной щековой дробилке, растирали в агатовой ступке и рассевали на ситах с размерами ячеек от 400 до 20 мкм. Фракции с размерами частиц 125—250 мкм, содержащие наибольшее количество волокон, взяли для дальнейших исследований (по 3 пробы с фракции).

Исследования проводили на ионно-электронном сканирующем микроскопе Quanta 200 3D (производства "FEI") и просвечивающем электронном микроскопе Jeol JEM-2100 LaB-6 (разрешение менее 1 нм). Пробы пыли (по 3 каждой) помещали в микроскоп на углеродной подложке. Изучали не менее 10 волокон в каждом из 10 полей зрения. Химический состав образцов оценивали методом микрорентгеноспектрального анализа.

Изучали также возможность декальцинизации пучков и волокон в асбестоцементе в кислой среде. Для этого использовали пыль асбестоцемента, взятую в 2005 г. из цеха механической обработки изделий Белгородского завода АЦИ, которую хранили в полиэтиленовом пакете с самоуплотняющимся затвором. Пыль очищали от изометрических частиц с помощью центробежного сепаратора. По 3 навески пыли массой 1 г помещали в 20 мл раствора соляной кислоты с рН 3,0, 4,0 и 6,0. Пробы сохраняли при температуре -30°С с периодическим встряхиванием в течение 2 ч, 1, 3 и 7 сут. После инкубации пыль отмывали в дистиллированной воде до нейтрального рН раствора и высушивали. По 3 образца каждой пробы, а также необработанной кислотой пыли изучали в растровом ионно-электронном микроскопе. Число волокон и пучков (параллельно волокнистых агрегатов) хризотил-асбеста подсчитывали в 300 полях зрения [1] для каждой пробы.

Статистическую значимость результатов оценивали по критерию / Стьюдента—Фишера и методу ■/}.

Результаты и обсуждение

Практически у всех павших животных во всех опытных и контрольной сериях обнаружили различной степени тяжести воспалительные процессы в легких, определившие, вероятно, во многих случаях причину их гибели. Практика показывает, что бронхопневмонии являются обычной находкой в хронических опытах на крысах.

Количество мезотелиом в органе-мишени у крыс Вистар при введении в полость плевры изучаемых образцов пылей приведено в табл. 1.

Пыль волокон товарного хризотила индуцировала мезотелиомы плевры у 45,1 ± 5,5% животных. Сопоставимый по дисперсности образец пыли волокон, извлеченных из асбестоцемента, проявил значимо меньшую кан-церогенность, индуцировав мезотелиомы плевры у 7,7 ± 3% крыс. Как и в серии опытов с асбестом, они возникали несколько чаще у самок, чем у самцов, хотя в обоих случаях различия недостоверны.

В сериях с цементным камнем и продуктами термической (морозной) деструкции асбестоцемента мезотелиом плевры не обнаружили, поскольку в первом асбеста не найдено, а во втором волокон и пучков было всего около 1%. В то же время асбестоцементная пыль из цеха механической обработки асбестоцемента, в которой волокон и пучков асбеста было до 3%, проявила хотя и небольшую, но канцерогенную активность, индуцировав у 2 самцов (5 ± 3,4%) мезотелиомы плевры (в целом по серии 2,5 ± 1,7%). Количество опухолей небольшое, но учитывая, что у крыс они спонтанно не возникают и в нашем контрольном опыте (серия с физиологическим раствором) они также не найдены, можно говорить о наличии у этой пыли канцерогенного потенциала. По мнению Drukrey [18], в данной ситуации следует говорить о высокой биологической значимости обнаруженных ме-

Таблица 1

Мезотелномы плевры у крыс Вистар при виутриплевральном введении образцов пылей

Серия Образец Пол Эффективное число Мезотелиомы плевры Средний латентный период развития

животных %±т

число опухали, мес

I Асбест Самки 37 19 51,3 ± 8,2

Самцы 45 18 40 ± 7,3

Всего 82 37 45,1 ± 5,5

II Волокна из асбе- Самки 40 4 10 ± 4,7

стоцемента Самцы 38 2 5,3 ± 3,6

Всего 78 6 7,7 ± 3

III Цементный ка- Самки 34 0 0

мень Самцы 38 0 0

Всего 72 0 0

IV Продукты мороз- Самки 41 0 0

ной деструкции Самцы 36 0 0

асбестоцемента Всего 77 0 0

V Промышленная Самки 41 0 0

асбестоцемснт- Самцы 40 2 5 ±3,4

ная пыль Всего 81 2 2,5 ± 1,7

VI Контроль (фи- Самки 41 0 0

зиологический Самцы 39 0 0

раствор) Всего 80 0 0

зотелиом, хотя статистическая значимость может и отсутствовать.

Морфологическое строение мезотелиом плевры полностью укладывается в разработанную нами классификацию этих опухолей [25]. Как и в других экспериментах с волокнистыми пылями, они имели карциномоподоб-ное, саркомоподобное и смешанное строение. Особых различий по сериям не найдено. В мезотелиомах смешанного строения наиболее ярко и со всей полнотой проявляются плюрипотентные свойства мезотелиальных клеток, их способность трансформироваться в различных направлениях.

Обнаруженные экспериментальные мезотелиомы плевры по морфологическому строению похожи на аналогичные опухоли человека и находятся в полном соответствии с действующей классификацией (Классифика-

ция ВОЗ по ТЫМ 2005) этих новообразований у людей. Это позволяет считать индуцированные у крыс волокнистыми пылями мезотелиомы плевры достаточно адекватной моделью соответствующих опухолей у человека и подтверждает правильность выбранной схемы экспериментов.

У крыс, как и у других экспериментальных животных (мыши, хомячки), всегда имеется так называемый опухолевый фон. Речь идет о спонтанных опухолях, т. е. новообразованиях, возникающих у животных без видимого воздействия какого-либо агента. Такие опухоли в наших экспериментах представлены в табл. 2. Речь идет о лим-фопролиферативных заболеваниях (гемобластозы), опухолях молочных желез, опухолях матки и единичных опухолях других органов. Надо сказать, что спектр спонтанных опухолей у крыс обычно несколько шире, одна-

Таблица 2

Опухоли других органов при внутриплевралыюм введении крысам Вистар образцов пылей

Эффективное число животных Опухоли

Серия Образец Пол гемобластозы молочной железы матки других

число % ± т число % ± т число % ± я органов

1 Асбест Самки 37 7 18,9 ± 6,4 4 10,8 ± 5,1 2 5,4 ± 3,7

Самцы 45 6 13,3 ± 5,1

Всего 82 13 15,8 ±4

II Волокна из асбе- Самки 40 8 20 ± 6,3 8 20 ± 6,3 2 5 ± 3,4

стоцемента Самцы 38 5 13,2 ± 5,5

Всего 78 13 16,7 ± 4,2

III Цементный ка- Самки 34 9 26,5 ± 7,6 6 17,6 ± 6,5 2 5,9 ±4

мень Самцы 38 8 21 ± 6,6

Всего 72 17 23,6 ± 5

IV Продукты мороз- Самки 41 13 31,7 ± 7,3 10 24,4 ± 6,7 2 4,9 ± 3,4

ной деструкции Самцы 36 2 5,6 ± 3,8

асбестоцемента Всего 77 15 19,5 ± 4,5

V Промышленная Самки 41 14 34,1 ± 7,4 5 12,2 ± 5,1 2 4,9 ± 3,4

асбесгоцемент- Самцы 40 7 17,5 ± 6

ная пыль Всего 80 21 25,9 ± 4,9

IV Контроль (физио- Самки 41 9 22 ± 6,5 10 24,4 ± 6,7 4 9,8 ± 4,6

логический рас- Самцы 39 10 25,6 ± 7

твор) Всего 80 19 23,8 ± 4,8

Примечание. * — аденома надпочечника; ** — подкожная фибросаркома.

ко, как известно, он подвержен большим колебаниям [10]. Показателем того, что в наших опытах все опухоли, кроме мезотелиом, носят спонтанный характер, является их практически одинаковая частота (см. табл. 2). По сравнению с контролем статистически значимых различий не найдено. Единичные выпадения можно считать артефактом. Гемобластозы были представлены в основном опухолями тимуса.

Вопрос о множественности опухолей (первичной и вторичной) является достаточно трудным, актуальным и обсуждаемым в онкологии. Это связано прежде всего с их органоспецифичностью, различной степенью злокачественности и различными подходами к лечению, в частности, различной чувствительностью к химиопрепара-там и др. В наших экспериментах наличие в организме крысы второй и третьей опухоли могло привести животное к гибели раньше возникновения интересующего нас новообразования, поэтому этот вопрос представляет определенный интерес и в данных опытах.

За исключением I серии, что понятно, так как в ней выявлено много мезотелиом плевры, в остальных сериях индекс множественности (число опухолей на одно животное) был одинаков (0,3—0,4). Таким образом, спонтанный опухолевый фон не маскировал результаты возникновения, развития и обнаружения новообразований в органе-мишени (мезотелиомы плевры). Если исключить из рассмотрения мезотелиомы плевры, то индекс множественности для спонтанных новообразований в I и II сериях становится одинаковым (0,3) и не различается с таковым в других сериях.

Все эти данные указывают также и на то, что действующие агенты (изучаемые пыли) не оказывали влияния на возникновение новообразований, возникающих у крыс спонтанно. Это касается также и асбестовых волокон и волокон, выделенных из асбестоцемента (I и II серии), т. е. имела место их четкая органоспецифичность. Данное обстоятельство дает нам право утверждать еще раз правомочность постановки экспериментов с внутри-плевральным введением крысам волокнистых субстанций с целью оценки их канцерогенных потенций по специфическим опухолям в органе-мишени.

При электронно-микроскопическом исследовании свободных от цементной матрицы волокон мы не обнаружили. Анализ энергодисперсионных спектров показал различия в химическом составе волокон в асбестоцементе разного возраста. Наблюдается уменьшение количества структурообразующих волокно хризотила элементов

и 51, а также Ре и значительное увеличение содержания Са. При этом, очевидно, имеет место как хемосорб-ция Са в вакантных по Мв позициях поверхности нано-тубулярных монокристаллов хризотила, так и диффузия Са в более глубокие его слои. Изображения микродифракции электронов показали, что с течением времени кристаллическая решетка волокон и фибрилл хризотила, пребывающих в асбестоцементе, аморфизируется, что подтверждает высказанное нами в 2004 г. предположение

об образовании нового волокнистого минерала [4]. Об этом позднее (2006 г.) говорил и Bridle [15]. Это позволяет высказать предположение о снижении канцерогенных потенций таких волокон.

Результаты подсчета числа волокон и пучков хризотила в обработанных НС1 образцах асбестоцементной пыли при одном из выбранных увеличений электронного микроскопа (в 5000 раз) суммарно в 300 полях зрения приведены в табл. 3. Полученные данные отчетливо показывают, что после кислотной обработки имеют место существенное увеличение числа волокон в образце и уменьшение количества пучков (параллельно волокнистых агрегатов) хризотила. Объяснение этому, вероятно, может быть только одно: разрушение цементной оболочки вокруг агрегатов волокон и, следовательно, высвобождение нативных волокон хризотила из их толщи.

Результаты экспериментов отчетливо свидетельствуют о канцерогенной активности асбестовой пыли (45,1 ± 5,5%) мезотелиом плевры. Подтверждением их достоверности является соответствие нашим предыдущим исследованиям [9].

Вместе с тем они показали и канцерогенную активность волокон, выделенных из асбестоцемента (7,7 ± 3,0% мезотелиом). Снижение ее, вероятно, связано прежде всего с процессами кальцинизации волокон хризотила, хотя и в начальной стадии. Мы полагаем, что с их дальнейшим развитием и аморфизацией волокна биоагрессивность будет снижаться. Однако это только гипотеза. Нельзя исключить действие свободных (не покрытых цементной матрицей) волокон. Их происхождение (появление), по нашему мнению, может быть по крайней мере двояким. С одной стороны, это — изначальное присутствие свободных асбестовых волокон в пыли. На этот счет имеются определенные данные литературы [16], хотя и весьма критикуемые, поскольку для приготовления образца с целью электронно-микроскопического исследования автор использовал ультразвуковое воздействие, при котором весьма возможно разрушение цементной оболочки, прежде всего пучков и, следовательно, появление чистых волокон. Мы в исследованиях ультразвуковую распушку и измельчение не использовали и, как показали опыты, свободных от цементной матрицы волокон не нашли. Однако мы предполагаем, что их появление возможно в легочной ткани (полости плевры) после ингаляции (введения) пыли асбестоцемента, содержащей пучки волокон.

Как известно, в легочной ткани (и плевральной полости) происходит достаточно интенсивное выщелачивание Mg из волокон асбеста. Естественно, Са должен также выщелачиваться, особенно в кислой среде. Другими словами, в организме цементная матрица может разрушаться на волокнах и, что более важно, — на их пучках. При этом из толщи пучков будут высвобождаться неизмененные волокна асбеста и реализовывать свой канцерогенный потенциал. Особенно интенсивно этот процесс должен, вероятно, идти в макрофагах. Анало-

Таблица 3

Количество волокон и пучков хризотила в асбестоцементной пыли после обработки НС1 (300 полей зрения электронного микроскопа с увеличением в 5000 раз)

Волокна Пучки

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Время инкубации рН HCI рН HCI

3 4 6 3 4 6

Исходное количество 1 800_1 800_I 800_1200_1200_1200

2 ч 1 500 12 000 9 000 600 600 300

24 ч 2 400 24 000 15 000 300 300 300

72 ч 18 000 15 000 15 000 300 600 0

7 сут 27 000 27 000 45 000 0 300 0

гичная ситуация может иметь место и в кислой среде желудка, куда, как известно, у человека попадает до 80% элиминированной из легких пыли, а также заглатываемая при дыхании пыль. Высвобождающиеся из пучков волокна асбеста из желудочно-кишечного тракта по лимфатическим путям могут попадать в легкие, плевральную и брюшную полости, где и оказывать канцерогенное действие [20].

Меньшее (2,5%) количество мезотелиом в серии с промышленной асбестоцементной пылью и их отсутствие в серии с пылью продуктов морозной деструкции асбестоцемента могут быть объяснены недостаточным количеством для данного эксперимента волокнистого компонента. Как известно, асбестовый канцерогенез подчиняется закону доза—время—эффект [21], на этом основана, в частности, разработка его санитарно-гигиенических нормативов. Этим объясняется и длительный латентный период возникновения мезотелиом у человека, поскольку известно, что "срок восполняет дозу". Можно гипотетически, но с достаточной долей вероятности предположить, что при длительном вдыхании пыли с низким содержанием волокон и пучков волокон хризотила, покрытых цементной матрицей, и наличии в легочной ткани процессов декальцинизации, количество свободных волокон хризотила в ней будет возрастать, следовательно, канцерогенная опасность будет увеличиваться. Результаты же экспериментов в IV и V сериях могут быть объяснены просто недостаточной дозой волокнистой фракции при данной аранжировке опыта (20 мг пыли трехкратно через месяц). Если вводить животным адекватное чистому асбесту количество волокон и пучков, то число опухолей, очевидно, возрастет. Однако это невозможно по техническим причинам.

Таким образом, в проведенных экспериментах следует признать канцерогенную опасность асбестоцементной пыли и волокнистой фракции из пыли асбестоцемента. Это корреспондирует с данными эпидемиологических исследований онкоопасности асбестоцементной промышленности как для работающих в ней, так и для проживающего вблизи населения [8, 14, 23]. Вместе с тем остается открытым вопрос о канцерогенных потенциях пыли из асбестоцемента с различными сроками эксплуатации.

Можно предположить, что в асбестоцементной пыли большую канцерогенную опасность для человека имеют не постепенно амортизирующиеся кальцинизирован-ные отдельные волокна и фибриллы, а агрегаты с неизмененными внутри волокнами хризотила, покрытые снаружи цементной матрицей, которая, разрушаясь в организме, ведет к их высвобождению. В связи с этим мы полагаем, что при анализе дисперсности асбестоцементной пыли следует обращать больше внимания на количество и размер заключенных в цементную матрицу пучков асбеста.

Выводы. 1. Выявлена канцерогенная активность пыли волокон, выделенных из асбестоцемента, а также промышленной асбестоцементной пыли.

2. Экспериментально подтверждена канцерогенная опасность асбестоцементных производств.

3. Показана постепенная кальцинизация и аморфиза-ция волокон хризотила в цементной матрице, что, вероятно, ведет к образованию нового волокнистого минерала с полной или частичной аморфизацией кристаллической решетки и сниженной или по крайней мере измененной биологической агрессивностью.

4. При попадании в организм человека асбестоцементной пыли ббльшую канцерогенную опасность, возможно, имеют покрытые цементной матрицей пучки (аг-

регаты волокон), которые могут быть источником появления неизмененных волокон хризотила, чем отдельные волокна и фибриллы. Однако это требует дальнейшего всестороннего изучения.

5. Инкубация волокон и пучков, выделенных из асбестоцемента, в кислой среде ведет к постепенному разрушению цементной матрицы и высвобождению из пучков практически неизмененных хризотиловых волокон.

6. При изучении дисперсного состава и мониторинга асбестоцементной пыли в объектах окружающей среды необходимо, очевидно, обращать больше внимания на количество и размерность пучков волокон, прежде всего тех, которые по своим параметрам могут проникать в легочную ткань и желудочно-кишечный тракт человека при дыхании.

Литература

1. Богданов Г. Б., Вольберг Н. 111., Рауза И. Д. Методика выполнения измерений концентрации волокон в атмосферном воздухе населенных пунктов. — 1993. — С. 20.

2. Ванчугова H. Н., Кошанский С. В., Трегубое £. С., Скрябин Л. А. // Медицина труда и пром. экол. — 2008. — № 3. — С. 33-37.

3. Везенцев А. И., Наумова Л. Н. // Изв. высш. учебных заведений. Строительство. — 1997. - № 6(462). — С. 54—59.

4. Везенцев А. И., Нейман С. М., Наумова Л. Н. и др // Строительные материалы. — 2004. — № 4. — С. 38—39.

5. Везенцев А. И., Гудкова Е. А., Пшев Л. Н., Смирнова О. В. II Строительные материалы. — 2008. — № 9. — С. 26—27.

6. Кошанский С. В. // Медицина труда и пром. экол. — 2008.

- № 3. — С. 15-21.

7. Методические рекомендации по исследованию канцерогенных свойств химических веществ и биологических продуктов в хронических опытах на животных. № 2453-81 от 9 октября 1981 г. — М„ 1981.

8. Нагорная А. М., Варивончик Д. В., Кундчев Ю. И. и др. // Медицина труда и пром. экол. — 2008. — № 3. — С. 27—33.

9. Пшев Л. H. Н Вопр. онкол. - 1974. - № 4. - С. 47-53.

10. Пшев Л. Н., Васильева Л. А., Плис Г. Б. Ц Вопр. онкол. — 2000. - № 3. - С. 320-326.

11. Пшев Л. H., Смирнова О. В. // Гиг. и сан. - 2006. — № 2.

- С. 32-36.

12. Пшев Л. //., Смирнова О. В., Васильева Л. А. и др. // Гиг. и сан. - 2007. - № 2. - С. 77-80.

13. Пшев Л. Н., Смирнова О. В., Васильева Л. А. и др. // Ток-сикол. вестн. - 2009. - № I. — С. 27-31.

14. Bertolotti M., Ferrante D., Mirabelli D. et al. // Epidemiol. Prev.

- 2008. - Vol. 32, N 4-5. - P. 218-228.

15. Bridle J., Stone S. Casitile, the new asbestos: Time to clear the air and save 720 Billions. 13 Feb. 2006. // http.www.chrys-otile.com.

16. Burdett G. Investigation of the chrysotile fibres in an asbestos cement sample. // HSL/2007/ll, www.hsl.gov.uk.

17. Campopiano A., Ramires D., Zakzewska A. et al. // Ann. Occup. Hyg. - 2009. - Vol. 53, N 6. - P. 627-638.

18. Drukrey R. // Pylev L. N. Personal communication.

19. Favero-Longo S. £., Castelli D., Fubini В., Piervittori R. // J. Hazard Mater. - 2009. - Vol. 162, N 2-3. - P. 1300-1308.

20. Hasanoglu H., Bayram E., Hasanoglu A., Demirag F. // Arch. Environ. Occup. Hlth. - 2008. - Vol. 63, N 2. - P. 71-75.

21. Mener E. // Epidemiol. Prev. — 2007. - Vol. 31, N 4. - Suppl. 1. - P. 46-52.

22. Miserocchi G., Sancini G., Mantegazza F., Chiappino G. // Environ. Hlth. - 2008. - Vol. 7. - N 4.

23. Must! M., Pollice A., Cavone D. et al. // Int. Arch. Occup. Environ. Hlth. - 2009. - Vol. 82, N 4. - P. 489-497.

24. Pastuszka J. S. // J. Hazard Mater. - 2009. - Vol. 162, N 2-3. - P. 1171-1177.

25. Pylev L. N. // Biol. Effects of mineral fibres. // IARC Sci. Publ. Leon. - 1980. - N 30. - Vol. 1. - P. 343-355.

26. Turci F, Favero-Longo S. £., Tomatis M. et al. // Chemistry.

- 2007. - Vol. L3, N 14. - P. 4081-4093.

Поступил» 10.03.10

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.