CC BY
6
Донозологическая диагностика
© 10. А. РАХМАНИН, Н. Н. ЛИТВИНОВ, 2004 УДК 616-092.19-02:614.72]-07
Ю. А. Рахманин, Н. Н. Литвинов
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ДИАГНОСТИКИ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ ГОМЕОСТАЗА ПРИ ХРОНИЧЕСКИХ ХИМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ
ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Важным аспектом неблагоприятного влияния на здоровье хронических химических нагрузок, характерных для современной урбанизированной окружающей среды — постоянного места жизнедеятельности более 70% населения развитых стран, является модифицирующее действие химических факторов малой интенсивности, дающих неспецифические биологические эффекты. Его биологической основой является системное нарушение го-меостаза организма вследствие постепенного рассогласования и повреждения совокупности метаболических, нейрогуморальных, иммунных, генетических и других механизмов, обеспечивающих предупреждение и минимизацию вызываемых химическими воздействиями нарушений гомеостатического равновесия. Развивающееся при этом системное изменение функционального состояния организма на всех уровнях интеграции, или синдром экологически обусловленного снижения резистентности организма — ЭСРО-синдром, обусловливает повышение чувствительности организма к воздействию различных неблагоприятных факторов окружающей среды. Результатом развития ЭСРО-синдрома является эффект химической модификации, т. е. увеличение числа и ухудшение течения заболеваний, связанных с воздействием на население химических загрязнителей, обладающих хронической органотропной токсичностью и дающих отдаленные эффекты, а также других экологических и социальных факторов окружающей среды.
Исходя из этих положений, мы разработали модель взаимодействия главных компонентов гомеостаза в поддержании равновесного состояния системы внутренняя среда организма — окружающая человека среда при хронических химических нагрузках. При этом, с одной стороны, мы фактически делаем попытку смоделировать патогенез ЭСРО-синдрома, который обусловливает эффект химической модификации. С другой стороны, модель обосновывает возможность использования гомеостатического равновесия в качестве интегрального и информативного показателя неблагоприятного действия на организм обсуждаемых химических нагрузок, поскольку любые патологические состояния в конечном итоге являются следствием нарушения равновесия между внутренней средой и средой, окружающей организм (см. схему).
Главное место в патогенезе ЭСРО-синдрома при хронических химических нагрузках на организм занимают два гигиенически значимых вида системного нарушения метаболического гомеостаза. Во-первых, это снижение активности цитохрома Р-450, других ферментов тканевого дыхания и угнетение антиоксидантной системы, результатом чего является нарушение через общие ферментные системы метаболизма аминокислот и других биологически активных соединений, а также угнетение синтеза клеточных популяций гемо- и лимфопоэза. В этом же ряду следует рассматривать системное мембра-нотропное действие химических веществ, приводящее к деструкции липидных компонентов клеточных мембран и высвобождению биологически активных соединений, которые участвуют в патогенезе воспалительных и аллергических реакций. Во-вторых, в некоторых случаях возможна активация химическими загрязнителями метаболизма других ксенобиотиков, что в сочетании с угнете-
нием ферментных систем, обеспечивающих их окисление и конъюгацию, способствует накоплению в организме биологически активных метаболитов.
Помимо подобных "специфических" для химического фактора составляющих патогенез ЭСРО-синдрома, важное значение имеет угнетение системы неспецифической резистентности, которая в первую очередь обеспечивает устойчивость организма к микробным воздействиям. При этом наблюдается снижение активности ли-зоцима крови, системы комплемента, (З-лизина, пропер-дина, интерферонов, а также макро- и микрофагов. Параллельно происходит нарушение функционального состояния биологических барьеров — кожных покровов и слизистых оболочек, что обусловлено угнетением активности тканевых бактерицидных субстанций, лактоперок-сидазы, лактоферрина и гидролитических ферментов.
Система неспецифической резистентности связана с иммунным гомеостазом, и химические воздействия затрагивают ряд общих механизмов их поддержания (комплемент, лизоцим и моноцитарно-фагоцитарная система). Кроме того, химические загрязнители и их метаболиты способны оказывать непосредственное токсическое действие на все компоненты иммунной системы: Т-и В-систему иммунитета, различные популяции иммуно-компетентных клеток, течение ряда иммунных реакций, а также угнетать местный иммунитет вследствие систем-
Модель взаимодействия основных компонентов
гомеостаза в поддержании равновесного состояния системы внутренняя среда организма - окружающая среда
Химические факторы
ного химического раздражения различных слизистых оболочек.
Наряду с прямым действием на основные системы го-меостаза химические факторы малой интенсивности вмешиваются в его генетические и центральные регуля-торные механизмы, что вносит свой вклад в патогенез ЭСРО-синдрома. По нашему мнению, столь полно представленные в документах Международной программы химической безопасности нейротоксические эффекты и влияние химических загрязнителей на эндокринную систему должны оцениваться с позиций их вклада в нарушение постоянства внутренней среды организма. Генетический полиморфизм определяет интенсивность де-токсикации ксенобиотиков, образования транспортных белков, антигенов, клеточных рецепторов и других структур различного назначения начиная с этапа развития полипотентной стволовой кроветворной клетки.
Нарушения гомеостаза, вызываемые длительными химическими нагрузками малой интенсивности, сопровождаются прогрессирующим дефицитом биологически активных соединений и ухудшением количественных и качественных характеристик биологических субстратов, принимающих участие в поддержании гомеостатическо-го равновесия организма. Существенным фактором риска для развития ЭСРО-синдрома является уменьшение поступления в организм биологически активных веществ вследствие нерационального питания. Дополнительно возникающая нехватка незаменимых аминокислот, ключевых витаминов, макро- и микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот и биофлавоноидов в наибольшей степени усугубляет снижение активности антиокси-дантной системы и нарушение перекисного окисления липидов на клеточном уровне.
Данные представления являются теоретической базой для создания системы диагностики и мониторинга донозологических нарушений гомеостаза, в которой го-меостатическое равновесие служит интегральным и достаточно адекватным показателем для выявления ЭСРО-синдрома и определения степени риска возникновения заболеваний, имеющих прямые или опосредованные связи с химическими воздействиями малой интенсивности. Такая система должна устанавливать степень химического загрязнения внутренней среды организма, диагностировать изменения генетически обусловленного уровня функционального состояния основных компонентов гомеостаза, а также определять степень обеспеченности организма основными биологически активными соединениями.
Важным элементом диагностики ЭСРО-синдрома является сбор эколого-гигиенического анамнеза у "практически здоровых" пациентов, который будет способствовать выявлению ведущих этиологических и модифицирующих факторов наиболее распространенных заболеваний населения. Это позволит ликвидировать дефицит знаний врачебного персонала современных поликлиник в том, что многие конкретные нарушения здоровья данного пациента могут быть следствием хронических химических нагрузок, осложненных дополнительным воздействием других экологических и социальных факторов окружающей среды.
Необходимым условием правильной интерпретации диагностических данных является учет генетически обусловленной чувствительности индивидуума к ксенобиотикам [1, 2, 6, 7]. Разработка этой части системы диагностики должна опираться на опыт фармацевтической промышленности по оценке генетически обусловленных индивидуальных особенностей ответных реакций организма на химические вещества медицинского назначения.
Большую диагностическую ценность имеет определение содержания в биологических жидкостях пациентов стойких и накапливающихся в организме химических загрязнителей, которые являются причинами ряда хронических интоксикаций и отдаленных последствий (тяжелых металлов, пестицидов и т. п.). Наряду с этим хими-
ко-токсикологическая диагностика внутренней среды организма служит количественным методом выявления подобных загрязнителей в качестве биомаркеров хронических химических воздействий на человека на индивидуальном уровне.
Технологическую основу динамического тестирования основных механизмов поддержания и регуляции го-меостатического равновесия организма должны прежде всего составлять новые технологии типа анализа нуклеиновых кислот, полиморфизма ДНК и оценки иммунного статуса с применением биочипов, масс-спектрометрии и т. п. Важным дополнением являются некоторые традиционные клинические методы обследования, наиболее информативные для решения поставленных задач, и адаптированные к условиям массовых наблюдений диагностические методы, наработанные токсикологами и гигиенистами в экспериментальных и натурных исследованиях [3—5, 8, 9]. К ним относится тестирование состояния гомеопоэза, активности ферментов тканевого дыхания и антиоксидантной системы, уровня детоксикаци-онной функции печени, перекисного окисления липидов и др.
Поскольку развитие ЭСРО-синдрома сопровождается дефицитом биологически активных соединений, обязательным условием адекватной и количественной оценки функционального состояния гомеостаза является определение содержания в биологических жидкостях индивидуума основных биологически активных соединений, макро- и микроэлементов, витаминов и т. п. Кроме того, включение в систему диагностики тест-батареи такого назначения представляется перспективным для контроля эффективности методов профилактического вмешательства на уровне гомеостаза.
Для внедрения в практику здравоохранения новой системы донозологической диагностики необходимо создание сети принципиально новых специализированных медицинских учреждений поликлинического типа для диагностики и коррекции ЭСРО-синдрома. Актуальность данного вопроса определяется наличием в настоящее время устойчивого контингента взрослого и детского населения с жалобами на всевозможные хронические расстройства здоровья, которые связываются с химическими воздействиями. Этот постоянно возрастающий контингент хронических больных не может получить квалифицированной медицинской помощи ни в существующей поликлинической и лечебной сети, ни в органах госсанэпидслужбы или территориальных центрах лечения острых химических отравлений.
На первом этапе создание и внедрение новых профилактических технологий целесообразно проводить на базе реорганизованных лечебно-профилактических учреждений поликлинического звена в городах с населением более 1 млн человек. Сеть новых поликлиник или центров диагностики и коррекции ЭСРО-синдрома необходима в первую очередь для детских и трудоспособных мужских и женских контингентов населения. Это объясняется тем, что данные категории населения, имея для общества наибольшую социально-экономическую значимость, попадают в поле внимания врачей лишь в специфических обстоятельствах (диспансеризация, призыв на военную службу, профессиональный отбор, профилактические осмотры, беременность и т. п.) или при возникновении какого-либо заболевания.
Мы полагаем, что именно такой подход позволит приступить к решению проблемы выявления предрасположенности организма к возникновению заболеваний различной этиологии, обусловленной искусственным химическим окружением человека. В дополнение к гигиенистам, токсикологам, специалистам медико-биологического профиля реализация этого подхода может существенным образом расширить и углубить сферу деятельности врачей поликлинического звена и особенно семейных врачей — относительно новой и, несомненно, весьма важной в профилактическом отношении категории врачебного персонала.
Литература
1. Арчаков А. И., Карузина И. И. // 1-й съезд токсикологов России: Сборник. — М., 1998. — С. 4.
2. Арчаков А. И. // 2-й съезд токсикологов России: Сборник. - М., 2003. — С. 4.
3. Бонашевская Т. И. и др. // Гиг. и сан . — 1991. — № 12. - С. 15.
4. Забродский П. Ф. // Общая токсикология. — М.; 2003. - С. 352-384.
5. Мухамбетова Л. X. // Гиг. и сан. - 1992. — № 9— 10. - С. 34.
6. Ревазова Ю. А. Общая токсикология. — М.; 2003. — С. 385-406.
7. Ревазова Ю. А. // 2-й съезд токсикологов России: Сборник. М., 2003. - С. 25.
8. Федосеева В. Н. и др. // Гиг. и сан. - 1989. - № 3. - С. 17-19.
9. Хаитов Р. М., Пинегин Б. В., Истамов X. И. Экологическая иммунология. — М., 1995.
Поступила 26.03.04
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2004 УДК 614.7:616.34-008.87-07
М. П. Захарченко, В. М. Добрынин, М. М. Захарченко, В. М. Захарченко, В. А. Баркевич, О. Г. Цинцадзе, В. Н. Алфимов
ПРОБЛЕМА ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ЭНДОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА НА ОСНОВЕ ДИСБИОТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
Институт экологии и здоровья, Санкт-Петербург
Как известно, факторы окружающей среды, воздействующие на организм человека, могут приводить к изменениям эндоэкологического статуса, включая состав и функциональную активность микрофлоры [8, 9, 30].
Организм человека и колонизирующие его органы и ткани разнообразные микроорганизмы представляют собой единую экологическую систему, находящуюся в состоянии динамического равновесия. Это особая, достаточно самостоятельная система внутренней гомеостати-ческой уравновешенности организма человека с окружающей средой [20].
Нормальная микрофлора способна нормально функционировать при наличии ряда условий, обеспечивающих стабильность микробного сообщества в занимаемой ей экологической нише [14]. Наиболее важными факторами, определяющими состав микробиоценоза того или иного биотопа желудочно-кишечного тракта, являются местные условия среды [2, 26], такие как архитектоника биотопа, т. е. характер и разнообразие плотных и жидких
структур, на которых могут существовать микроорганизмы; количество, состав и скорость поступления пищевых ресурсов и некоторых ключевых метаболитов; состав и количество слизи; состояние барьерных тканей организма хозяина (наличие специфических рецепторов для бактерий, скорость регенерации); окислительно-восстановительный потенциал; локальная концентрация протонов (рН); концентрация кислорода и активность свобод-норадикапьных процессов; температура; факторы неспецифической защиты (лизоцим, секреторные иммуноглобулины, комплемент, лактоферрин).
Любые факторы, вызывающие изменения этих параметров, приводят к изменениям состава и функциональной активности микрофлоры. Многочисленные исследования, посвященные изучению состояния микрофлоры желудочно-кишечного тракта, показывают, что различные нарушения состояния кишечного микробиоценоза могут возникать при воздействии на организм человека широкого круга факторов риска (схема 1).
Схема 1. Факторы риска, вызывающие изменения в микрофлоре желудочно-кишечного тракта
Факторы риска
Физические
Химические
Радиационные излучения
Электромагнитные излучения
Аэроионизация
Биологические
Различные ксенобиотики
- Бактерии
Ятрогенные
- Вирусы
- Грибы
- Простейшие
Риккетсии
Шум, вибрация
Климато-географические
Лекарственные препараты
Антибиотики
Диагностические и лечебные процедуры
Психосоциальные
Высокая или низкая температура
Перепады влажности
Перепады
атмосферного
давления
Избыточная
солнечная
инсоляция
Режим дня и ночи
Заболевания внутренних органов
Изменения питания
Городской
образ
жизни
Психоэмоциональное напряжение
