CC BY
7шом стаже работы (38,7 + 12,4 года), что может свидетельствовать о небольших количествах поступления канцерогенного фактора (хризотил-асбеста) в органы-мишени и/или его меньшей канцерогенной силой.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Асбестоцементные изделия. — На сайте: http:// www.build-info.net/asbestocement.html.
2. Асбестоцементные трубы. — На сайте: http:// www.realestate.net.ua/news1516.html.
3. Рудавский А. // Будмайстер. — 2004. — Август.
— На сайте: http://portal.stroiserver.com.ua/modules/ news/article.php?storyid=146.
4. Химический канцерогенез / В.С. Турусов, Г.А. Белицкий, Л.Н. Пылев, В.А. Кобляков / Канцерогенез / Ред. Д.Г. Заридзе. — М., 2005. — С. 204—225.
5. Чаус К.В., Чистов Ю.Д., Лабзина Ю.В. Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций. — М.: Стройиздат, 1988.
6. Asbestos / IARC Monographs. — IARC, 1973.
— Vol. 2.
УДК 616-089.843:616-006-032.676
7. Asbestos / IARC Monographs. — IARC, 1987.
— Suppl. 7.
8. Asbestos / IARC Monographs. — IARC, 1987.
— Suppl. 6.
9. Asbestos / IARC Monographs. — IARC, 1977.
— Vol. 14.
10. Asbestos selected cancers. — The National Academies Press, 2006. — На сайте http://www.nap. edu/catalog/11665.html.
11. Bernard W.E. // International Geology Review. —
2004. — Vol. 46. — Р. 479—506.
12. Occupational Cancer: A guide to prevention, assessment and investigation / AFOM Working Party on Occupational Cancer. — The Australasian Faculty of Occupational Medicine, 2003. — Р . 35—39.
13. Prodan L., Bachofen С. Цемент и бетон // Энциклопедия по охране и безопасности труда. 4-е изд. — МОТ, 2000. — На сайте: http://base.safework.ru/.
14. Silica / IARC Monographs. — IARC, 1987. — Suppl. 7. — Р. 341.
15. Silica / IARC Monographs. — IARC, 1997. — Vol. 68. — Р. 41.
Поступила 24.01.08
Н.Н. Ванчугова, С.В. Кашанский, Е.С. Трегубов, Л.А. Скрябин
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИНДУКЦИИ ОПУХОЛЕЙ У ПОТОМСТВА ПРИ ТРАНСПЛАЦЕНТАРНОЙ МИГРАЦИИ ВОЛОКОН ХРИЗОТИЛ-АСБЕСТА
ГОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию, ФГУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора, МУ «Екатеринбургский консультативно-диагностический центр», Институт физики металлов Уральского отделения РАН,
г. Екатеринбург
В экспериментах на белых беспородных крысах установлена трансплацентарная миграция волокон хризотил-асбеста от матери к плоду, которая сопровождается достоверным увеличением частоты новообразований у животных первого поколения и, в первую очередь, злокачественных опухолей органов дыхания. Хроническое воздействие хризотил-асбеста оказывало повреждающее действие на лимфоциты периферической крови и не влияло на клетки красного ростка костного мозга. Для экстраполяции экспериментальных данных о трансплацентарной активности хризотил-асбеста на детей необходимо проведение эпидемиологических исследований.
Ключевые слова: трансплацентарная миграция, хризотил-асбест, онкогенез.
N.N. Vantchugova, S.V. Kashansky, E.S. Tregubov, L.A. Skryabin. Experimental basis for possible tumors induction in descendants after placental transmission of chrysotile asbestos fibers.
Experiments on white outbred rats helped to establish placental transmission of chrysotile asbestos fibers from mother to fetus with reliable increased incidence of neoplasma in first generation, mainly of respiratory malignancies. Chronic exposure to chrysotile asbestos damaged peripheral lymphocytes and did not affect red bone marrow. Extrapolating the experimental data on placental transmission of chrysotile asbestos to children requires epidemiologic research.
Key words: placental transmission, chrysotile asbestos, oncogenesis.
Как известно, хризотил-асбест является волокнистым природным минералом, обладающим канцерогенным действием [2, 10, 12]. И если транслокальная миграция волокон по организму хорошо изучена в многочисленных экспериментах на разных видах животных при различных способах введения [2], то трансплацентарное воздействие асбеста изучено в меньшей степени, а полученные данные противоречивы [5, 7, 8, 11, 15]. Что же касается трансплацентарной индукции опухолей у потомства в первом поколении при воздействии природных и искусственных волокон, то этот вопрос полностью не изучен, хотя представляет не только теоретический, но и практический интерес в связи с тем, что в производстве асбеста, искусственных минеральных волокон и изделий на их основе заняты значительные контингенты женщин фертильного возраста, и не исключено патогенное влияние волокнистых пылей на их потомство.
К косвенным данным трансплацентарного воздействия различных техногенных факторов можно отнести рост частоты возникновения новообразований у детей и подростков в про-мышленно развитых странах Западной Европы [9]. В последние годы появился ряд эпидемиологических исследований, в которых авторы связывают профессиональную и бытовую экспозицию природных и искусственных минеральных волокон матерей с индукцией мезотелиом у их детей [3, 6, 8, 10, 17], но они не подтверждены в эксперименте. В связи с этим встает вопрос об уточнении этиологической роли хризотил-асбеста в детском онкогенезе.
В предыдущих экспериментальных исследованиях нами было показано, что хризотил-асбест действительно способен не только вызывать ряд патологических изменений у самок крыс при внутрибрюшинном введении во время беременности, но и влиять на их потомство, стимулируя индукцию новообразований органов дыхания в ^ [1].
Учитывая теоретическую и практическую значимость ранее полученных данных, эксперимент был расширен и дополнен. Его целью было не только индуцировать опухоли у потомства, но и связать их возникновение с миграцией волокон хризотил-асбеста по организму и кумуляцией в легочной ткани.
М а т е р и а л и м е т о д и к и. В эксперименте использовался Баженовский хризотил-асбест, предварительно обработанный на вибрационном измельчителе 75-ТДр.М, с последующим доведением вручную до дис-
персности, сходной с аэрозолями, витающими в воздухе рабочих зон. При исследовании пылевых образцов использовали метод фазово-контрастной оптической микроскопии (общее увеличение х500) [14]. Минеральный состав волокнистых частиц изучен на электронном микроскопе «JEM-2000 EX» (Япония), оснащенном рентгеноспектральным микроанализатором «LINK AN-10000» (Великобритания) (общее увеличение х1000).
Подготовка проб для определения счетных концентраций и качественного состава волокнистых частиц в ткани легких животных проведена в соответствии с рекомендованной методикой для растровой электронной микроскопии (общее увеличение х20000) [16].
В долгосрочном эксперименте самки беспородных белых крыс в возрасте 4 мес спаривались с самцами, а затем были разделены на 2 группы: опытной — на протяжении беременности еженедельно внутрибрюшинно вводили предварительно прогретый при 105 °С хризотил-асбест в разовой дозе 250 мг/кг веса в 1 мл физиологического раствора. Доза выбрана с учетом максимальной индукции опухолей в первом эксперименте [1]. Для уменьшения схлапливаемости пылевые навески обрабатывались на ультразвуковом диспер-гаторе УЗДН-2Т (частота 44 кГц). Животным контрольной группы вводили стерильный физиологический раствор. Наблюдение за потомством крыс велось на протяжении 2 лет.
Результаты эксперимента оценивались по численности пометов, распределению животных по полу и весу. У потомства крыс в F1 оценивали такие косвенные признаки онкогенеза, как: частота микроядер в полихроматофильных эритроцитах костного мозга (на 1000 клеток) и репаративный синтез ДНК в лимфоцитах периферической крови. Интенсивность репара-тивного синтеза ДНК определялась по включению Н3-тимидина в ДНК в лимфоцитах крови, выделенных центрифугированием в градиенте верографина. Экстракты ДНК исследовались спектрофотометрически, радиоактивность определяли на жидкостном автоматическом в-счетчике «ИЗ0КАП-300». Способность лимфоцитов к репарации ДНК рассчитывалась по отношению удельной радиоактивности лимфоцитов, облученных ультрафиолетом, к удельной радиоактивности не облученных клеток [1].
Всех павших или забитых в долгосрочном эксперименте животных вскрывали. Патомор-фологическая обработка проводилась общепринятыми методами. Из легких и макроскопически
измененных органов готовились ступенчатые срезы. Ткани легких 5 животных с индуцированными злокачественными новообразованиями из опытной группы исследовались электронно-микроскопически с целью выявления в них волокон асбеста и определения их качественного и количественного состава. Для сравнения была взята ткань легких 5 животных без опухолей из контрольной группы.
Статистическая значимость различий между среднегрупповыми значениями изучаемых показателей оценивалась по критерию Стьюдента, использованы также метод «фи» и точный метод Фишера.
Р е з у л ь т а т ы. Электронно-микроскопические исследования показали, что пылевые образцы хризотил-асбеста, использовавшиеся в долгосрочном эксперименте, были представлены тремя минералами: фибриллярным хризотил-асбестом, серпентинитом и магнетитом (85, 10 и 5 % соответственно). Ни в одной из проб не было обнаружено коммерческих амфи-боловых асбестов. Фракция хризотил-асбеста состояла из расщепленных, плавно изогнутых волокон без четкого концевого огранения.
Дисперно-морфологический состав экспериментальных образцов хризотил-асбеста, а также волокон, обнаруженных в ткани легких крыс, приведен в табл. 1. По данным оптической микроскопии, пылевые образцы на 76,7 % были представлены респирабельными частицами с линейными размерами от 5 до 10 мкм и толщиной менее 3 мкм (респирабельное волокно — ча-
стица длиннее 5 и тоньше 3 мкм при отношении длины к диаметру не менее чем 3 : 1 [2]), то есть образцы были доведены до размеров респира-бельных волокон, способных мигрировать через плаценту и по организму [12].
После еженедельного введения самкам крыс хризотил-асбеста в разовой дозе 250 мг/г отмечено достоверное снижение числа животных в пометах F1 от 7 —12 в контрольной группе до 2—4 в опытной (р < 0,01) и изменение соотношения полов в сторону увеличения доли самок соответственно, с 40,0 до 63,6 % (р < 0,05). Значимых различий в весе животных в сравниваемых группах в F1 в течение всего периода наблюдения выявлено не было.
Первая опухоль в опытной группе обнаружена на 238-й день эксперимента, а в контрольной — на 500-й. Из 84 животных опытной группы (эффективное число) новообразования обнаружены у 20 животных (23,8 %) по сравнению с 6 (6,1 %) в контроле (р < 0,01) (табл. 2). В опытной группе у 15 животных (17,9 %) это были опухоли органов дыхания. Патоморфологически установлено, что только в одном случае это была доброкачественная аденома легкого, остальные опухоли были злокачественные: 2 анапластических рака легкого, 6 бронхиолоальвеолярных раков легких и 5 лимфоретикулосарком. Следует особо отметить один случай мезотелиомы плевры — опухоли, являющейся «индикатором» асбестовой экспозиции [10, 12] и у крыс спонтанно практически не развивающихся [13]. В контрольной группе злокачественных новообразований выявлено не
Т а б л и ц а 1
Дисперсно-морфологический состав волокон хризотил-асбеста, использованных в эксперименте и обнаруженных в ткани легких крыс F1, %
Хризотил-асбест Размер волокон, мкм
< 0,5 0,5—5,0 5,0—10,0 > 10
Использованный в эксперименте 5,4 ± 0,4 15,8 ± 1,4 76,7 ± 1,4 2,1 ± 0,4
Обнаруженный в легких крыс опытной группы 42,8 ± 11,3 57,1 ± 11,3 0,1 ± 0,07 Не обнаружено
Обнаруженный в легких крыс контрольной группы 73,0 ± 5,1 27,0 ± 5,1 Не обнаружено Не обнаружено
Т а б л и ц а 2
Опухоли у крыс в F1 при трансплацентарном действии волокон хризотил-асбеста
Группа животных Эффективное число животных Новообразования
общее количество органов дыхания молочной железы
Абс. % Абс. % Абс. %
Опытная 84 20* 23,8 15* 17,9 4 4,8
Контрольная 98 6 6,1 — — 5 5,1
Различия статистически значимы по сравнению с группой контрольных животных: * р < 0,01.
было. Полученные данные совпадают с многочисленными наблюдениями, согласно которым хризотил-асбест индуцирует преимущественно опухоли органов дыхания независимо от способа его поступления в организм [2, 12].
По числу опухолей молочных желез (4,8 % в опытной и 5,1 % в контрольной группе) различий выявлено не было. Частота этих опухолей соответствовала спонтанному уровню, характерному для данного вида животных [13].
Что же касается таких косвенных показателей онкогенеза, как частота микроядер в по-лихроматофильных эритроцитах костного мозга и изменение скорости репаративного синтеза ДНК в лимфоцитах периферической крови, то микроядерный тест дал отрицательный результат. Частота микроядер у крыс в F1 в опытной группе не отличалась от контрольной и составляла соответственно, 0,52 и 0,53 %. Напротив, в опытной группе в F1 в лимфоцитах периферической крови были обнаружены генотоксические повреждения, свидетельствующие об изменении иммунного статуса. Включение Н3-тимидина в ДНК лимфоцитов крыс опытной группы составило 8109 ± 400 импульсов/мин. х 106 клеток по сравнению с 1547 ± 526 в контроле (р < 0,001), то есть скорость репаративного синтеза ДНК увеличилась в 5 раз. Это еще раз
подтверждает данные о способности волокон респирабельных фракций хризотил-асбеста мигрировать по организму и оказывать патогенное влияние на внутриклеточном уровне.
Определенный интерес представлял не столько сам факт миграции хризотил-асбеста через плаценту и по организму, сколько способность волокон задерживаться в тканях «органа-мишени»
— легких. Из литературы известно, что именно в легких волокна хризотил-асбеста откладываются и накапливаются в максимальных количествах, несмотря на высокую скорость элиминации по сравнению с амфиболовыми асбестами и искусственными минеральными волокнами [4].
С помощью электронно-микроскопического исследования тканей легких крыс в F1 (5 случаев с индуцированными злокачественными новообразованиями органов дыхания) как в опытной группе, так и контрольной (5 случаев) были обнаружены волокна хризотил-асбеста с линейными размерами от 0,05 до 5,0 мкм (см. табл. 1). Волокна длиннее 5,0 мкм встречались в единичных случаях. Толщина фибрилл хризотил-асбеста колебалась от 0,02 до 0,4 мкм.
Содержание волокон хризотил-асбеста в ткани легких крыс с опухолями колебалось от 3240 до 7800 вол./г сухой ткани (в среднем
— 5100,0 ± 856,9), а в контрольной группе
Т а б л и ц а 3
Содержание волокон хризотил-асбеста в ткани легких крыс в F1, вол./г сухой массы ткани
Легкие крыс Размеры волокон, мкм Все волокна
< 0,5 0,5—5,0 5,0—10,0
Опытная группа животных
Бронхиолоальвеолярный рак 409 2819 12 3240
Бронхиолоальвеолярный рак 1912 5881 7 7800
Анапластический рак 1928 2889 3 4820
Лимфоретикулосаркома 4227 1953 — 6180
Мезотелиома плевры 2372 1088 — 3460
Среднее по группе 2169,6 ± 612,3* 2926,0 ± 808,4* 4,4 ± 2,3 5100,0 ± 856,9*
Контрольная группа животных
1-я крыса 77 28 — 105
2-я крыса 141 49 — 190
3-я крыса 157 18 — 175
4-я крыса 69 51 — 120
5-я крыса 102 43 — 145
Среднее по группе 109,2 ± 17,3 37,8 ± 6,4 — 147,0 ± 16,0
Различия статистически значимы по сравнению с группой контрольных животных: * р < 0,01.
— от 105 до 190 (в среднем — 147,0 ± 16,0), что превышало содержание волокон асбеста в контроле в 35 раз (табл. 3). Присутствие волокон хризотил-асбеста в легких контрольных животных, по-видимому, связано с экзогенным поступлением их с воздухом, водой и пищей, поскольку асбест является убиквитарным загрязнителем окружающей среды [2].
Следует отметить, что количество волокон, обнаруженное в ткани легких крыс, было сопоставимо с концентрациями волокон хризотил-асбеста, выявленных А. Haque и соавт. в ткани легких мышей в F1 [7]. В этой же работе показано, что асбест проходит через плаценту и преимущественно накапливается в легких, в 3,5 раза превышая их содержание в печени после внутрижелудочного введения самкам на протяжении всей беременности.
В ы в о д ы. 1. В долгосрочном эксперименте на крысах были установлены трансплацентарная передача волокон хризотил-асбеста от матери к плоду, миграция их по организму и накопление в ткани легких животных первого поколения. 2. Волокна респирабельных размеров оказывали повреждающее воздействие на лимфоциты периферической крови у крыс в первом поколении, о чем свидетельствовало увеличение скорости репаративного синтеза ДНК. На клетки красного ростка костного мозга хроническое воздействие хризотил-асбеста влияния не оказывало. 3. Трансплацентарная миграция волокон хризотил-асбеста и накопление их в ткани легких сопровождались достоверным увеличением злокачественных новообразований органов дыхания. 4. Исходя из полученных данных можно предположить, что трансплацентарная передача волокон хризотил-асбеста играет определенную роль в детском асбестовом канцерогенезе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ванчугова Н.Н., Рудный А.А. // Профессиональные болезни пылевой этиологии. — М., 1988. — С.
71—75.
2. Asbestos and other natural mineral fibres: Environmental health criteria 53. — Geneva: WHO, 1986.
3. Baris Y. // Biological effects of mineral fibers / J.C. Wagner (ed.). — Lyon, 1980. — IARC Sci publ. 30 (2).
— p. 937—947.
4. Bernstein D.M., Rogers R., Smith P. // Inhal. Toxic.
— 2005. — Vol. 17, N 1. — P. 1—14.
5. Cunningham N.M., Pontefract R.D. // Nature. —
1974. — Vol. 249, N 10. — P. 177—178.
6. Fraire A.E., Cooper S., Greenberg S.D. et al. // Cancer. — 1988. — Vol. 62, N 4. — P. 838—847.
7. Haque A.K.., Ali I., Vrazel D.M. et al. // J. Toxic. En-vironm. Health. — 2000. — Vol. 62, N 1. — Р. 23—31.
8. Haque A.K., Vrazel D.M., Burau K.D. et al. // Pediatr. Pathol. Lab. Med. — 1996. — Vol. 16, N 6. — P. 877—892.
9. International incidence of childhood cancer. — Lyon,
1988. — IARC Sci Publ. 87.
10. Malignant mesothelioma: advances in pathogenesis, diagnosis, and translational therapies / H. Pass, N. Vogelzang, M. Carbone (eds.). — N.-Y.: ®Springer, 2005.
11. Patel-Mandlik K.J., Millette J.R. // Arch. Envi-ronm. Contam. Toxicol. — 1983. — Vol. 12, N 2. —P. 247—255.
12. Pathology of asbestos-associated diseases / V.L. Roggli, T.D. Oury, T.A. Sporn (eds.). — N.-Y.: ©Springer, 2004.
13. Pathology of tumors in laboratory animals / V.S. Turusov, U. Mohr (eds.). — Lyon, 1994. — IARC Sci Publ. 111 (1).
14. Reference method for the determination of airborne asbestos fibres concentrations at workplaces by light microscopy: recommended technical method 1. — London, 1979.
15. Smith D.D. // Chest. — 2002. — Vol. 122, N 6. — P. 1885—1886.
16. Tossavainen A., Dumortier P., Billon-Galland MA. et al. The certification of asbestos fibers in lung tissue (CRM
665 and CRM 666). — 1999.
17. Wasserman M., Wasserman D., Steinitz R.A. et al. // Biological effects of mineral fibers / J.C. Wagner (ed.). — Lyon, 1980. — IARC Sci publ. 30 (1). — P. 253—257.
Поступила 24.01.08
УДК 613.62-032.676
В.А. Кочелаев, Н.К. Гайсин, А.И. Свиридюк ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА В ОАО «УРАЛАСБЕСТ»
ОАО «Уральский асбестовый горно-обогатительный комбинат» г. Асбест
Представлена характеристика условий труда и описание корпоративной программы профилактики профессиональных заболеваний на крупнейшем в мире предприятии по добыче и обогащению хризотилового асбеста.
Ключевые слова: хризотиловый асбест, техника безопасности, медицина труда.
