CC BY
6
ние, появляются полигональные камеры с шаровидными пустотами в каждой из них; к началу января восстанавливается четкая структура зимнего сезона, т. е. цикл структурирования СК повторяется (см. рис. 1, а).
Представленные данные демонстрируют модель — биологическую in vitro, которая помогает проследить за годовой динамикой сезонных циклов структурных переходов такого сложного биоколлоида, как СК человека. Если учесть, что при высыхании СК из 10 % препарата на долю белков приходится 8,5 % [5], то складывается впечатление, что обнаруженные морфотипы регистрируют устойчивость белкового компонента в различные сезоны года, при этом его стабильность наименее выражена в летний и осенний периоды
года [5].
Как показали результаты санитарно-микробио-логических исследований, частота обнаружения потенциально патогенных агентов у населения увеличивается преимущественно к июню — сентябрю, т. е. когда наблюдается ослабление автосборки СК человека за счет снижения стабильности ее белкового компонента. Если учесть, что общее количество белка в бактериях колеблется от 50 до 70 %, то можно предполагать, что в летний и осенний сезоны года условия способствуют стимуляции биохимической активности микроорганизмов за счет повышения стабильности их белковых включений. В то же время известно, что бактериальная клетка способна синтезировать несколько тысяч различных белков. Очевидно, в указанные сезоны года типы обмена веществ в организме простейших и человека изменяются в противоположном направлении, что тесно связано с особенностями адаптационных механизмов изученных биосистем. Не исключено, что кишечные заболевания относятся к болезням дезадаптации. Как известно, адаптация — это процесс сохранения и развития биологических свойств вида, популяции, биоценозов, обеспечивающий эволюцию биологических систем в неадекватных условиях среды [7], каковыми являются увеличивающиеся антропогенные нагрузки. -
Конкретное изучение отдельных климатогеогра-фических регионов с учетом этих нагрузок в их
совокупности в свете концепции жизнеобеспечения и ноокос:могенеза позволяет наметить интегральные комплексные оценки состояния человеческой популяции и среды.
Многие физические факторы внешней среды, во взаимодействии с которыми эволюционировал человеческий организм, имеют электромагнитную природу. Взаимодействие космических и электромагнитных излучений с элементами биосферы [1] происходит на молекулярном уровне [10]. Это может приводить к изменению физико-химических характеристик таких систем, как вода [8], коллоиды [11], организм человека [12]. Поэтому необходим поиск комплексных методов биоиндикации с целью познания механизмов антропогенных нагрузок.
Литература
1. Вернадский В. И. Живое вещество.— М., 1978.
2. Виноградова Л. А. // Методы индикации биоценоза патогенных и потенциально патогенных микроорганизмов в объектах окружающей среды.— М., 1985.— С. 42—53.
3. Виноградова Л. А. // Гиг. и сан,— 1988.— № 12.— С. 13— 16.
4. Виноградова Л. А. // Там же.— № 8.— С. 80—82.
5. Гауровиц Ф. Химия и функция белков.— М., 1966.
6. Гуськов Г. В., Горшкова Е. Ф., Виноградова Л. А., Пар-хомчук Т. К., Каменев А. И. // Гиг. и сан.— 1986.— N° 12.— С. 49—53.
7. Казначеев В. П. Современные аспекты адаптации.— Новосибирск, 1980.
8. Кисловский Л. Д. // Проблемы космической медицины.—
М., 1982.— Т. 43.— С. 148—166.
9. Новиков Ю. В., Виноградова Л. А., Царева Л. Г. // Гиг. и сан.— 1986.— № 12.— С. 49—53.
10. Пресман А. С. Электромагнитное поле и живая природа.—
М., 1968.
11. Чижевский А. Л., Шишина Ю. Т. В ритме солнца.— М., 1969.
12. Чижевский А. Л. Солнце и мы.— М., 1963.
Поступила 31.08.89
Summary. It has been established as result of studies with the use of complex sanitary-hygienic, microbiological, clinical and statistical methods, that the increasing antropogenic stress causes changes in microbiocenosis of water objects of the environment and of blood serum, which may produce unfavourable human health effects. The necessity to use integral complex indexes of the state of man and water medium for the assessment of the degree of risk of ecotechnogenic effects has been found out.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 614.72:616.9-036.2+616.9-036.2-092:614.72
Л. В. Григорьева, Г. И. Виноградов, И. Я. Янышева, И. А. Черниненко
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
Республиканский научный гигиенический центр, Киев
Для объективной гигиенической оценки факторов окружающей среды разной природы и снижения риска неблагоприятного влияния их на здоровье человека необходимо установление законо-
мерностей взаимодействия этих факторов. Из них особо важными являются биологические и химические, требующие для изучения адекватного моделирования.
Таблица 1
Иммунный статус мышей при воздействии БП
Показатель Контроль Опыт
Общее количество лейкоцитов 4,7=Ь0,3 4,5±0,2
Количество лимфоцитов 3,2±0,4 3,3±0,3
Количество нейтрофилов 1,3±0,2 1,1 ±0,2
О-фагоцитоз 0,8+0,1 0,5±0,1*
Т-лимфоциты 1,1ч-0,1 0,8+0,06*
В-лимфоциты 0,2ч=0,07 0,03-4-0,01*
Примечание. Здесь и в табл. 2: звездочка — достоверные изменения по отношению к контролю (р<0,05); показатели выражены в тысячах на 1 мкл.
Так, в исследованиях Г. И. Сидоренко и соавт. [6] на модели сальмонеллезной инфекции на фоне
о
действия анилина показаны однонаправленные и взаимосвязанные изменения неспецифической резистентности и противоинфекционной сопротивляемости организма. В тесте с сальмонеллами выявлены особенности мутагенного действия хрома и марганца на микробные мутации [1]. При действии вируса гриппа и металлсодержащего электросварочного аэрозоля установлен коканцероген-ный эффект [7]. Ранее нами [4] обнаружено потенцирующее действие физических факторов на вирулентность патогенных эшерихий (ПЭ).
Целью настоящего исследования являлось моделирование на лабораторных животных взаимодействия ПЭ с такими широко распространенными химическими веществами, как бенз(а)пирен (БП) и сероуглерод [2], с изучением реакции иммунной системы.
В работе исследовано 37 штаммов ПЭ, выделенных в УССР из объектов окружающей среды и от людей [3, 5]. Штаммы были представлены 9 доминирующими серогруппами.
Факторы вирулентности ПЭ изучены в легочной пробе на 198 белых беспородных мышах в возрасте
2—3 мес и в кератоконъюнктивальной пробе (ККП) на 80 морских свинках в возрасте 4—6 мес [4]. Группу контрольных животных заражали ПЭ без предварительной нагрузки химическими веществами (контроль культур).
Белых мышей 1-й группы (120 особей) подвергали накожной аппликации 0,5 % раствора БП в ацетоне, животных 2-й группы (40 мышей) — чистого ацетона (контроль растворителя), 3-я группа (38 мышей) служила интактным контролем. Использованная в хроническом опыте концентрация БП вызывала у 100 % животных опухоли кожи. Патоморфологические исследования кожи подопытных животных подтвердили наличие у них типичных опухолей и предопухолевых изменений.
Морских свинок опытной группы подвергали предварительной ингаляционной затравке сероуглеродом в концентрации 1,36, 0,16 и 0,05 мг/м3, т. е. на уровне ПДК и выше, в течение 30 дней по 7 ч ежедневно.
Таблица 2
Иммунный статус морских свинок при действии сероуглерода
Показатель - Контроль Концентрация сероуглерода, мг/м3
1,36 0,16 0,05
Общее количество
лейкоцитов Количество лимфоцитов Количество нейтро-
филов О-фагоцитоз Т-лимфоциты В-лимфоцитЫ
8,6±0,5 5,5±0,6* 5,7±0,7* 6,7+0,3* 6,7=1=0,4 4,1 ±0,4* 4,84=0,8 5,2±0,2*
1,7=1=0,2 1,6=1=0,2 2,2=4=0,1 1,8+0,1
1,2±0,3 0,6=1=0,2* 0,6+0,07* 0,2=1=0,03*
1,2=1=0,2 0,6±0,1* 0,8±0,1* 0,9 + 0,09
1,3=1=0,2 1,0=1=0,2* 1,1=1=0,1* 0,7+0,08*
Характер реагирования иммунной системы орга-
о
низма на воздействие химических веществ учитывали при постановке следующих тестов1: определение общего количества лейкоцитов периферической крови, определение относительного и абсолютного числа лимфоцитов, а также фагоцитарной активности нейтрофилов с установлением относительного и абсолютного числа Т-лимфоцитов в реакции с эритроцитами кролика (Е-розетко-образование) и В-лимфоцитов в реакции с эритроцитами, нагруженными антителами и комплементом (ЕАС-розеткообразование).
Анализ экспериментальных материалов по оценке иммунного статуса мышей, подвергнутых накожному воздействию БП, показал, что канцероген способствует нарушению иммунологической реактивности животных. Так, при рассмотрении результатов эксперимента, представленных в табл. 1, видно, что на протяжении всего периода наблюдений при постановке всех тестов отклонений от нормы у контрольных животных не было. У подопытных мышей после 1,5-месячного воздействия БП отмечено достоверное снижение фагоцитарной активности нейтрофилов, а также угнетение Е- и ЕАС-розеткообразующей способности лимфоцитов. Это свидетельствует о существенном дефиците Т- и В-систем иммунитета при воздействии БП.
После 4 нед воздействия сероуглерода в концентрации 1,36 мг/м3 (табл. 2) у животных наблюдалось снижение общего количества лейкоцитов за счет достоверного уменьшения абсолютного числа лимфоцитов. При этом достоверно сократилось количество Т- и В-лимфоцитов и отмечалось угнетение фагоцитарной реакции (р<0,05). При воздействии на морских свинок сероуглерода в более низкой концентрации (0,16 мг/м3) также выявлено достоверное угнетение фагоцитарной активности нейтрофилов и снижение общего количества Т-лимфоцитов. Изменения иммунного статуса, только менее выраженные, наблюдались и при дей-
1 Оценка иммунного статуса человека. Методические рекомендации. Ин-т иммунологии Минздрава СССР.— М., 1984.— 36 с.
Таблица 3
Проявление вирулентности ПЭ на мышах после действия БП
Опыт с БП Контроль
Серогруппа ПЭ Изучено штаммов культур культур и растворителя
ПЭ из объектов окружающей среды
04
020
025
044
0114
0144
0151
1
3
4 1 1 1 1
5/0* 15/1 20/0 5/0 5/1 5/1 5/0
2/0 6/0 8/0 2/0 2/0 2/0 2/0
2/0 6/0 8/0 2/0 2/0 2/0 2/0
В с е г о... 12 60/3 24/0 24/0
ПЭ от людей
075 2 10/0 4/0 4/0
0111 1 5/1 2/0 2/0
0144 2 10/4 4/0 4/0
0151 2 10/1 4/0 4/0
В с е г о... 7 35/6 14/0 14/0
Итог о... 19 95/9 38,0 38,0
Примечание. Числитель — количество использованных животных; знаменатель — из них погибли.
ствии на экспериментальных животных самой низкой концентрации сероуглерода — 0,05 мг/м3.
Таким образом, можно считать, что сероуглерод при ингаляционном поступлении в организм также оказывает угнетающее влияние на иммунный статус экспериментальных животных, причем этот эффект в определенной мере зависит от величины испытуемой концентрации.
Результаты проявления вирулентности ПЭ на мышах после действия БП (табл. 3) показали следующее. Среди 12 штаммов ПЭ, выделенных из окружающей среды, наличие факторов вирулентности установлено у представителей 3 серогрупп:
020, 0114 и 0144.
Из 60 зараженных животных погибло 3 (5 %). В то же время заражение мышей ПЭ, выделенными от людей, привело к гибели 6 из 35 животных (17,1 %). При этом наиболее резко выраженной была вирулентность ПЭ серогруппы 0144. Следует отметить, что все штаммы ПЭ различного происхождения в контроле без нагрузки БП не проявляли вирулентность, а после аппликаций канцерогена она установлена у 9,54=3 % из них. Это позво-
ляет заключить, что БП потенцирует проявление факторов вирулентности эшерихий, особенно выделенных от людей.
Результаты действия сероуглерода на проявление вирулентности ПЭ в ККП зависели от дозы химического вещества. Минимальная доза на уровне ПДК в воздухе (0,05 мг/м3), как и в контроле культур, ни в одном случае не дала положительной реакции. Средняя из изученных доз (0,16 мг/м3) дала положительную реакцию в 1 случае из 20 штаммов, а максимальная доза — в 3 с наличием в 1 случае генерализации процесса и гибелью животных. Другими словами, потенцирующее вирулентность ПЭ действие сероуглерода проявилось резче в максимальной дозе и слабо — в средней. В контрольных исследованиях, как и при затравке дозой на уровне ПДК, положительных реакций не выявлено.
Проведенные исследования позволяют заключить, что предварительное воздействие на лабораторных животных повышенных доз сероуглерода и особенно БП вызывает изменение иммунного статуса в организме с последующим потенцированием проявления вирулентности ПЭ. Эти закономерности необходимо учитывать для правильной оценки риска заболевания эшерихиозами в условиях возможного комплексного воздействия факторов раз-
ной природы.
Литература
1. Балезин С. Л., Сайченко С. П. // Гиг. и сан.— 1988.— №> 12.— С. 22—24.
2. Гигиенические проблемы охраны окружающей среды от загрязнения канцерогенами / Янышева Н. Я., Киреева И. С., Черниченко И. А. и др.— Киев, 1985.
3. Григорьева Л. В., Касьяненко А. М., Бей Т. В. // Гиг. и сан.— 1988.— № П.— С. 25—28.
4. Григорьева Л. В., Ерусалимская Л. Ф., Виноградов Г. И., Колесников В. Г. // Микробиол. журн.— 1989.— Т. 51, № 1.— С. 92—95.
5. Касьяненко А. М. Гигиенические и эпидемиологические аспекты эшерихиозов.— Киев, 1988.
6. Сидоренко Г. И., Талаева Ю. Г., Климова Д. М. и др. // Гиг. и сан.— 1987.— № 8.— С. 7—9.
7. Шевченко И. Н. // Микробиол. журн.— 1987.— Т. 49, № 5.— С. 70—76.
Поступила 20Л 1.89
Summary. Potentiating effect of benz/a/pyrene and carbon
bisulphide on the manifestation of the virulence of pathogenic
Esherichia (up to 15 %) has been revealed in the experiments
on white mice and guinea pigs.
