CC BY
39
УДК 613.632:546.49:612.017.1
Е.В. Боклаженко, Г.И. Бодиенкова
ИЗМЕНЕНИЕ УРОВНЯ ЭНДОГЕННОГО БЕЛКА S-100B ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ РТУТИ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА (ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ СООБЩЕНИЕ)
Ангарский филиал УРАМН ВСНЦ ЭЧ СО РАМН - НИИ медицины труда и экологии человека (Ангарск)
В работе представлен характер изменений концентрации эндогенного белка S-100В у работающих в условиях воздействия ртути и пациентов с хронической ртутной интоксикацией. Установлено достоверное повышение эндогенного белка S-100В в сыворотке крови стажированных рабочих и пациентов с хронической ртутной интоксикацией по сравнению с работающими вне контакта с нейротоксикантами. Причем, наиболее выраженное повышение белка S-100В отмечено у пациентов с хронической ртутной интоксикацией. Не исключено, что уровень белка S-100В может, отражать степень активности, патологического процесса при. воздействии, производственных нейротоксикантов. Ключевые слова: эндогенный белок S- 100В, ртутная интоксикация, работающие
LEVEL ALTERATIONS IN PROTEIN S-^В IN BLOOD SERA OF EMPLOYEES EXPOSED TO MERCURY
E.V. Boklazhenko, G.M. Bodienkova Institute of Occupational Health & Human Ecology, ESSC HE SB RAMS, Angarsk
In this paper the character of the concentration alterations in the endogenous protein S-100B has been studied, in the employees working under conditions of mercury exposure and in the patients with chronic mercury intoxication. The significant increase in the endogenous protein S-100B in the blood sera of the employees with a long working time-period and. the patients with, chronic mercury intoxication, has been revealed, compared to the employees having no contact with, the neurotoxicants. Therefore, the more pronounced, increase in the protein S-100B was found, to be in the patients with, chronic mercury intoxication. The protein S-100B level may display the activity degree of the pathological process in the exposure to the production, neurointoxicants. Key words: endogenous protein S-100B, mercury intoxication, employees
В настоящее время большое внимание уделяется изучению механизмов формирования поражений центральной нервной системы от воздействия нейротоксикантов. Одним из перспективных направлений современной нейрофизиологии и медицины является использование нейроспеци-фических белков в качестве маркеров различных патологических изменений, происходящих в центральной нервной системе. Одним из представителей структурных кислых кальций-связывающих белков группы S-100 является S-100В — наиболее специфичный белок мозговой ткани. S-100 является специфическим белком астроцитарной глии, способным связывать кальций. Наиболее лабильный и чувствительный к изменениям кальциевого гомеостаза белок S-100 одним из первых реагирует на острую ишемию мозга, высвобождаясь из привычных связей. Обнаружение S-100 в сыворотке крови свидетельствует о его выходе в межклеточное пространство в результате разрушения нейрональных мембран, индуцированном внутриклеточным накоплением кальция и последующими реакциями глутамат-кальциевого канала [2].
Повышение белка S-100 в сыворотке крови и спинномозговой жидкости при нарушениях мозгового кровообращения обусловлено активацией микроглии. В последние годы показано, что белки группы S-100 могут быть использованы в качестве маркера и прогностического критерия повреждения ткани мозга при развитии острого
ишемического инсульта. Доказана возможность использования результатов исследования S-100 для предсказания возможного развития различных симптомов при черепно-мозговых травмах, состояниях после ушибов и сотрясений головного мозга [3, 6].
В связи с чем, целью настоящего исследования явилось определение характера изменений концентрации эндогенного белка S-100В у работающих в условиях воздействия ртути и пациентов с хронической ртутной интоксикацией.
МЕТОДИКА
Проведено обследование 70 рабочих заводов «Саянскхимпласт» и «Усольехимпром». Все обследованные — мужчины, находились на обследовании и лечении в клинике НИИ медицины труда и экологии человека. Врачами клиники были сформированы 3 группы для углубленного обследования: 1 — группа риска — 21 человек (средний возраст 49,2 ± 1,2 лет), в которую входили работающие в условиях воздействиях ртути 10 и более лет; 2 группа — рабочие с хронической ртутной интоксикацией — 19 человек (средний возраст 49,2 ± 1,2 лет); 3 группа контроля — 30 человек (средний возраст 44,8 ± 1,5 лет), ее составили мужчины, не имеющие профессионального контакта с ртутью.
Определение содержания эндогенного белка S100В проводили твердофазным иммунофермент-ном методом, используя реактивы фирмы СапАд
14
шипит пи 11111
(Швеция). Стандарты и образцы пациентов инкубировали вместе с биотинилированными анти^-100-моноклональными антителами (полученными из мыши) в покрытых стрептавидином ячейках микропланшета. В процессе инкубации белок S-100, содержащийся в стандартах или образцах пациентов, адсорбируется на покрытых стрептавидином ячейках микропланшета с биотинилированными анти^-100-моноклональными антителами. Стрипы затем промывают и инкубируют с пероксидазой хрена, меченной анти^-100-моноклональными антителами. После промывки в каждую ячейку добавляют буферный субстрат, проходит ферментная реакция. В процессе реакции развивается голубая окраска, если присутствует антиген. Интенсивность окраски пропорциональна количеству антигена S-100, присутствующему в образце. Интенсивность окраски измеряют на микропланшетном ридере при длине волны 405 нм после добавления стоп раствора. Стандартные кривые строят для каждого анализа в координатах — оптическая плотность против концетрации для каждого стандарта. Концентрацию S-100 в образцах пациента рассчитывают с помощью ридера со встроенной программой обработки данных. Использовали метод построения кривой — гладкий сплайн.
Кроме того, нами была предпринята попытка определения эндогенного белка S-100В при воздействии сулемы (соли ртути) на экспериментальных животных. В лаборатории токсикологии проведен длительный эксперимент на 33 беспородных крысах, которым вводили сулему. Введение сулемы осуществлялось подкожно в физиологическом растворе (0,05 мл / 100 г массы), из расчета 0,05 мг ртути на 100 г массы животного ежедневно по 5 дней в неделю в течение 6 недель. Белые крысы содержались в стандартных условиях вивария со свободным доступом к воде и пище в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных целей (Страсбург, 1986). Эксперимент проводили с соблюдением принципов гуманного обращения с экспериментальными животными (Приказ МЗ СССР 755 (Приложение 4) от 12.08.1977). Первая точка обследования была через 3 недели после начала введения сулемы. Была взята кровь после декапитации у 6 животных. Вторая точка обследования — через 5 недель от начала экспозиции. Взята кровь у 6 опытных крыс. Третья точка — через 7 недель, 6 экспериментальных животных. Отдельную группу составили животные в постконтактном отдаленном периоде. Это животные, кровь которых была отобрана через 30 дней после прекращения введения сулемы.
Для обследованных групп вычисляли средний уровень белка S-100B (М) и стандартное отклонение (8). Достоверность различий между группами оценивали с помощью параметрического критерия Стьюдента (Ц. Статистическую обработку результатов осуществляли при помощи ПП <^ТАТ^Т1СА 5.5». После проверки гипотезы о нормальности распределения (тест Левена) был использован
тест Краскела — Уоллиса, для последующего попарного сравнения количественных показателей — и-критерий Манна-Уитни. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Результаты исследований позволяют констатировать наиболее выраженное повышение содержания эндогенного белка S-100В в сыворотке крови (95,60 ± 5,61 нг/л против 64,93 ± 2,68 нг/л в контроле) у больных с хронической ртутной интоксикацией. Вместе с тем у стажированных рабочих в условиях воздействия ртути так же отмечено достоверное повышение указанного показателя относительно группы контроля (83,38 ± 4,64 нг/л против 64,93 ± 2,68 нг/л). Уровень белка S-100В у рабочих со стажем был достоверно ниже по сравнению с пациентами с хронической ртутной интоксикацией.
Полученные данные подтверждают результаты экспериментальных исследований. Результаты предварительной оценки изменений содержания эндогенного белка S-100В при воздействии сулемы (соли ртути) на крыс в динамике показали достоверное увеличение белка S-100В в сыворотке крови животных относительно группы животных, получавших дозу сулемы в течение 3-х недель (показатель составил 1019,11 ± 205,17 нг/л). Через 7 недель после затравки сулемой содержание белка S-100В в сыворотке достоверно снизилось до 307,39 ± 191,25 нг/л (р = 0,03). В восстановительный период содержание белка S-100 В в сыворотке крови увеличилось и составило 1247,5 ± 449,59 нг/л (р = 0,89), но не достигло уровня контроля. Полученные результаты, по-видимому, свидетельствуют о стадийности изменений исследуемого показателя при воздействии нейротоксикантов, что подтверждают результаты выполненных клинических исследований, а именно у лиц с выраженными клиническими проявлениями наблюдалось и более выраженное достоверное повышение белка S-100В в сыворотке крови. Сопоставляя полученные результаты исследования уровня белка S-100В с показателями оценки иммунного статуса, выполненных ранее у этих же работающих можно предположить о значимой его роли в процессах иммунорегуляции при нейроинтоксикациях. Нами так же показана стадийность нарушений в иммунной системе, характеризующаяся нарастанием иммуносупрессии (снижением количества Т-хелперов, Т-супрессоров, натуральных киллеров) у работающих в условиях воздействия ртути. Заслуживает внимание факт значительного возрастания числа лимфоцитов с рецепторами позднего активационного апоптоза (CD95+). У обследованных с хронической ртутной интоксикацией количество лимфоцитов, несущих CD95 возрастало до 25,88 ± 2,20 % против 10,92 ± 1,52 % в контроле (р < 0,05). Повышение в периферической крови числа лимфоцитов, экспрессирующих CD95-антиген, может свидетельствовать об активации процессов индукции апоптоза лимфоцитов в условиях угнетения иммунной системы [1]. Отмечено и увеличение количества
П11 I I I I 1111 IП1 11111 I
15
лимфоцитов, экспрессирующих HLA-DR-антигенl маркер поздней стадии активации лимфоцитов. Вместе с тем, анализ маркеров ранней активации CD25+ антигена указывает на отсутствие прироста в периферической крови лимфоцитов, экспрессирующих этот антиген у здоровых работающих в контакте с ртутью и тенденцию к возрастанию его у пациентов с ртутной интоксикацией.
Полученные данные отчасти согласуются с литературными данными (С^. Heizmann| Б. М^ ЛеШ, D. Gazzolo), авторы которых оценивали белок S-100В при различных неврологических патологиях и показали его повышение при ведении пациентов с повреждениями тканей головного мозга, например, при травмах головы, перинатальной асфиксии, остановке сердца, инсульте [4, 5].
Таким образом, результаты выполненных исследований свидетельствуют о значимой роли эндогенного белка S-100В в развитии профессиональных нейроинтоксикаций, уровень которого может отражать степень активности патологического процесса. Исследования в данном направлении продолжаются.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бодиенкова Г.М. Иммунологическая реактивность организма работающих при воздействии ртути / Г.М. Бодиенкова, И.Б. Фоминых, С.И. Кур-чевенко // Гигиена и санитария. — 2008. — № 3. — С. 33-35.
2. Изменения уровня белка S-100 у новорожденных с перинатальным гипоксическим поражением ЦНС / Г.С. Голосная [и др.] // Педиатрия. — № 1. — 2004. — С. 10—15.
3. A soluble protein characteristic of the nervous system / M.R. Garnett [et al.] // Brain — 2002. — Vol. 123. — P. 2046 — 2054.
4. Michetti F. S-100B protein in biological fluids: A tool for perinatal medicine / F. Michetti, D. Gazzolo // Clin Chem. — 2002. — Vol. 48. — P. 2097 — 2104.
5. S-100 proteins: structure, functions and pathology / C.W. Heizmann [et al.] // Front Biosci. — 2002. — Vol. 7. — P. 1356—1368.
6. Serum S-100 and neuron specific enolase for prediction of regaining consciousness after global cerebral ishemia / U. Misslet [et al.] // Stroke. — 1997. — Vol. 28. — P. 1956—1960.
Сведения об авторах
Боклаженко Елена Валерьевна - к.м.н., м.н.с. лаборатории иммунологии Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН (665827, Иркутская область, г Ангарск, а/я 1170, т. (3955) 557-566, e-mail: imt@irmail.ru)
Бодиенкова Галина Михайловна - зав. лабораторией иммунологии Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН, д.м.н., профессор
16
ПІІІІІІІїт ПІІ I I I I I
