CC BY
8ставах, изменены обменные процессы. Возросло тиолдисульфидное равновесие в белковой и небелковой фракциях крови, что свидетельствует о повышении неспецифической резистентности организма работающих. Эти изменения отмечаются во всех исследуемых группах.
Однако у 8 судосборщиков, 3 пользователей ПК и 3 ПЮИ отмечались неприятные ощущения в коленном суставе после проведения профилактических мероприятий. В то же время функциональная подвижность этих суставов была восстановлена.
В основе механизма действия лазерного излучения лежит изменение тонуса сосудов, обменных процессов. Диффузно рассеянное лазерное излучение инфракрасной области спектра, воздействуя на кожу суставов нижних конечностей, проникает на глубину до 6 — 7 см, улучшает кровообращение. Расширяется артериальное русло как кожи, так и артериальное русло, питающее костную ткань суставов. Исследования на изолированном сосуде показали, что в основе механизма действия лазерного излучения лежит изменение тонуса сосудов, увеличение амплитуды и частоты сокращения сосудов, улучшение кровенаполнения, обменных процессов в исследуемых органах [1]. Усиливается выведение недоокисленных продуктов, так как повышается активность антиоксидантной системы. Происходит активация окислительно-восстановительной тиолдисульфидной системы. Активизируются обменные процессы в клетках кожи, костной ткани. Появление ответной реакции антиперекисных ферментных систем крови свидетельствует об усилении процессов свободного радикального окисления. Это препятствует появлению свободных радикалов, перекисных
соединений, способствующих прогрессированию заболевания, и приводит к полному восстановлению функции суставов [6]. Предполагается, что применение профилактических мероприятий с использованием низкоинтенсивного лазерного излучения снизит рост количества случаев профессиональных заболеваний.
В ы в о д ы 1. Действие низкоинтенсивного лазерного излучения инфракрасной области на суставы нижних конечностей восстанавливает их функцию. 2. В основе механизма действия низкоинтенсивного лазерного излучения лежит изменение тонуса сосудов, обменных процессов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ерофеев Н.П., Захарова Л.Б., Малькова Н.Ю. // Сб. науч. тр. / Под ред. проф. А.В. Борисова. С.-Пб.,
1997. С. 67—67.
2. Измерение длины, окружности и амплитуды движений в суставах конечностей.// Обзорная информация. Сер.: врачебно-трудовая экспертиза и восстановление трудоспособности инвалидов. Составители: Ю.Т. Кочетков, М.В. Горностаева. М., 1982.
3. Профессиональная заболеваемость в Ленинграде — Санкт-Петербурге за 20 лет (1982—2001).— С.-Пб., 2003.
4. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Руководство Р 2.2.2006—05.— С.-Пб.: ЦОТПБСППО, 2005.
5. Руководство по профессиональным заболеваниям / Под ред. Н.Ф. Измерова. М.: Медицина, 1996.
6. Соколовский В.В. // Сб. науч. тр. ЛСГМИ Л., 1979. С. 5—9.
Поступила 26.02.09
УДК 616-036.2:661.718.1
В.Н. Бабаков, Н.В. Гончаров, А.С. Радилов, Глашкина, Е.П. Подольская, Е.Е. Ермолаева, В.В. Шилов, Д.С. Прокофьева, Н.Г. Войтенко, Н.А. Егоров
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К РАННЕМУ ВЫЯВЛЕНИЮ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ У РАБОТНИКОВ ОБЪЕКТОВ УНИЧТОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ
ФГУП «НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека» ФМБА России, СПб, Институт аналитического приборостроения РАН, СПб, ФГУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья»,
Санкт-Петербург
Методом масс-спектрального анализа выявлены отличия в общем составе спектров низкомолекулярных пептидов у персонала объекта уничтожения химического оружия по сравнению с контрольной группой. Установлено, что уровень активности фермента параоксоназы в сыворотке
крови лиц, работающих на объектах уничтожения химического оружия, существенно повышен.
Ключевые слова: объект уничтожения химического оружия, масс-спектральный анализ, низкомолекулярные пептиды, параоксоназа, фосфорорганические вещества.
V.N. Babakov, N.V. Gontcharov, A.S. Radilov, Glashkina, E.P. Podolskaya, E.E. Ermolayeva, V.V. Shilov, D.S. Prokofyeva, N.G. Voitenko, N.A. Egorov. New approaches to early diagnosis of chronic organophosphorus chemicals intoxication in workers at chemical weapons extermination objects. Mass spectrum analysis revealed differences in general contents of low-molecular peptides spectrums in chemical weapons extermination object staffers, in comparison with the reference group. Findings are that serum paraoxonase activity in chemical weapons extermination object staffers in significantly increased.
Key words: chemical weapons extermination object, mass spectrum analysis, low-molecular peptides, paraoxonase, organophosphates
В области медицинского обеспечения процесса уничтожения химического оружия (УХО) высоко актуальной является проблема выявления воздействия малых доз (концентраций) фос-форорганических отравляющих веществ (ФОВ), особенно при длительной экспозиции. Значение данной проблемы определяется масштабностью процесса УХО, что предполагает вовлечение большого контингента лиц, профессионально задействованных для обеспечения работ на объектах хранения и УХО. При действии малых (пороговых и подпороговых) доз ФОВ одной из основных задач при мониторинге здоровья персонала, работающего на объектах УХО (ОУХО) и населения, проживающего в зоне защитных мероприятий, является как можно более раннее установление факта интоксикации и начало проведения санитарно-эпидемиологических мероприятий. Более того, выявление факта вероятного воздействия ФОВ на людей должно стать обязательным условием на всех этапах УХО, что необходимо при установлении причинно-следственной связи этиологии развития профессионального заболевания.
Используемые в настоящее время биомаркеры интоксикации ФОВ (ацетилхолинэстераза, бутирилхолинэстераза) являются специфичными в основном в случае острых отравлений. Недостаточная эффективность традиционных методов диагностики при воздействии относительно малых доз сделала актуальным использование новых критериев диагностики интоксикации
ФОВ.
М а т е р и а л ы и м е т о д и к и. На
одном из объектов УХО предпринята попытка выявления новых маркеров воздействия ФОВ. Так как местом связывания ФОВ в организме является белковая молекула, обладающая (эсте-разы) или не обладающая (альбумин) каталитической активностью, представлялось важным более детальное изучение состояние спектра
низкомолекулярных пептидов сыворотки крови методом масс-спектрального анализа. Среди ферментов определенный интерес представляла параоксоназа (ПОН1) — фермент, участвующий в детоксикации ФОВ и обладающий высоким уровнем полиморфизма. Генетически обусловленная активность фермента определяет чувствительность к токсичности фосфорорга-нических соединений (ФОС) и исход биохимической и нейрофизиологической реакции на воздействие [2].
Определение маркеров интоксикации ФОВ проводилось у персонала объектов УХО, работающих на объекте более года, не имевших в анамнезе острого отравления ФОВ и, на основании анамнеза, практически здоровых. В качестве контроля исследована аналогичная по численности, полу и возрасту выборка людей, не имевших контакта с ФОВ.
Принцип метода определения активности па-раоксоназы основан на гидролизе определенных ФОВ с образованием нитрофенола, регистрируемого на спектрофотометре. За основу взят метод W. Phuntwate [1].
Низкомолекулярную фракцию пептидов плазмы крови получали путем осаждения белков плазмы ацетонитрилом с 2 % уксусной кислотой в соотношении 1 : 2 в течение 30 мин при 4 °С и последующим центрифугированием 30 мин при 10 000 g. Затем осадок перерастворяли в 0,1 % трифторуксусной кислоте (ТФУ), а не растворившуюся фракцию из не осажденных на предыдущей стадии белков удаляли центрифугированием в течение 10 мин при 10 000 g. Пробу обессоливали с помощью мембраны с привитой фазой С-18, помещенной в микроколонку, после чего пептиды, которые связались с мембраной, смывали на мишень раствором 60 % ацетони-трила в 0,1 % ТФУ, содержащим а-циано-4-гидроксикоричную кислоту в концентрации 10 мг/мл.
Масс-спектрометрический анализ проводили с помощью масс-спектрометра Ultraflex MALDI Tof/Tof (Bruker, Германия) с ионизацией лазерной десорбцией в присутствии матрицы. Детектировали положительно заряженные ионы в линейном режиме для белковых образцов и в режиме рефлектрона для пептидов. Пептиды, претендующие на роль маркеров интоксикации ФОВ, затем были подвергнуты МС-МС анализу, также с использованием масс-спектрометра Ultraflex. Образцы облучали азотным лазером с длиной волны 337 нм (энергия импульса 100 мкДж) и шириной импульса 1 нс. Анализ полученных данных проводили с помощью программного обеспечения фирмы Bruker. Для всех поисков по базам данных (NCBI, SwisProt) использовали программу MASCOT (Matrix Science, http://matrixscience.com).
Р е з у л ь т а т ы и с с л е д о в а н и я и и х о б с у ж д е н и е. Методом масс-спектрометрического анализа низкомолекулярных пептидов сыворотки крови обнаружены различия спектров образцов крови работающих на ОУХО и жителей поселка, не работающих на объекте. Так если в спектрах образцов жителей значимые пептиды располагаются на протяжении всей выбранной массовой шкалы (900—6000 Да), то в спектрах образцов работников объекта массовая шкала заканчивается примерно на значении 1700 Да (рис. 1).
Основной пептидный фон в сыворотке людей, работающих на ОУХО, составляют пептиды, принадлежащие к фибриногену. Пептид ADSGEGDFLAEGGGVR + Phospho (ST) и пептид GEGDFLAEGGGVR присутствует только в пробах людей, работающих на ОУХО. Наблюдается различное соотношение интенсивностей сигналов пептидов ADSGEGDFLAEGGGVR и
DSGEGDFLAEGGGVR в спектрах проб сыворотки крови у работников ОУХО и в контроле.
Выявление отличия в общем составе спектров низкомолекулярных пептидов у персонала ОУХО по сравнению с контролем и обнаружение пептидов, характерных только для проб крови персонала ОУХО, дает основание рассматривать метод масс-спектрального анализа низкомолекулярных пептидов сыворотки крови как наиболее чувствительный специфичный показатель воздействия ФОВ на организм. Во-первых, состав пептидов, составляющих низкомолекулярную фракцию плазмы или сыворотки крови достаточно чувствителен к изменению состояния организма. Во-вторых, именно такие пептиды могут появляться или исчезать в связи с изменением активности основных протеаз крови. К тому же низкомолекулярная фракция пептидов может быть легко получена путем осаждения белков плазмы или сыворотки крови. С точки зрения универсальности и чувствительности наиболее удобным методом для анализа пептидов является масс-спектрометрия, а применительно к массовому анализу, в случае, когда требуется за непродолжительное время исследовать большое количество образцов, наиболее адекватным представляется использование масс-спектрометров с методом ионизации MALDI.
Результаты исследования активности параок-соназы (ПОН 1) в сыворотке крови приведены на рис. 2.
Как следует из представленных данных, активность ПОН 1 в сыворотке крови лиц, работающих на ОУХО, была более чем на 60 % выше, чем в контрольной группе.
Причиной такой активации может быть экспрессия генома, отвечающего за синтез фермента, для усиления процессов детоксикации
Рис. 1. Спектры низкомолекулярной фракции сыворотки крови обследованных: а — у работников ОУХО. б — у лиц контрольной группы.
Рис. 2. Уровни активности параоксоназы в сыворотке крови лиц контрольной группы, п = 30, и у персонала
ОУХО, п = 30.
* р< 0,05.
ФОС. Кроме этого, причиной активации может быть нарушение баланса высоко- и низкоплотных липидов (ВПЛ, НПЛ) в сторону увеличения ВПЛ, так как фермент тесно связан с комплексом липопротеинов высокой плотности. В литературе имеются сведения об активации ПОН1 у людей, подвергшихся хроническому подпороговому воздействию пестицидов [1]. При этом было замечено, что уровень активности является результатом комплексного взаимодействия между генотипом и фактором экспозиции, а также, что специфичные генотипы связаны с дозо-зависимыми изменениями в активности ПОН1 в сыворотке. В результате этого полнота биохимической и нейрофизиологической реакции на воздействие зависит от индивидуального генетического профиля (ПОН 1 полиморфизм). Краткая схема и предполагаемая модель выглядит следующим образом: при экспозиции ФОС параоксоназа защищает АХЭ деградацией яда и снижением угрозы окислительного повреждения. Оставшийся активный избыток ФОС ингибиру-ет АХЭ, вызывая увеличение АХ, ведущее к обратной реакции сверхпродукции АХЭ, которая активирует или подавляет мозговую активность.
Таким образом, определение пептидного спектра плазмы или сыворотки крови и био-
маркеров воздействия ФОВ могут служить чувствительными методами при:
— выявлении факта воздействия;
— диагностике хронической интоксикации при низкоуровневом воздействии;
— установлении патогенеза отдаленных последствий интоксикации на молекулярном/тканевом уровне;
— оценке эффективности лечебных и профилактических мероприятий.
В ы в о д. Масс-спектрометрический анализ низкомолекулярных пептидов и определение активности фермента параоксоназы в сыворотке крови могут рассматриваться как перспективные диагностические методы для раннего выявления хронической интоксикации фос-форорганическими веществами у работников объектов уничтожения химического оружия.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Browne et al. // The FASEB Journal 2006. Vol. 20, August 2006.
2. Costa L.G., Cole T.B., Vitalone A., Furlong C.E. // Clin. Chim. Acta. 2005. Vol. 352. N 1—2. P. 37—47.
3. Phuntwate W., Suthisisang C., Koanantakul B., et al //J. Hum. Genet. 2005. 50 (6). P. 293—300. Epub 2005, May 28.
Поступила 26.02.09
УДК 616.24-008.4:616.717/.718
А.Б. Гудков, О.Н. Попова, Б.А. Скрипаль
РЕАКЦИЯ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ НА ЛОКАЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ У МОЛОДЫХ ЛИЦ ТРУДОСПОСОБНОГО ВОЗРАСТА
Северный государственный медицинский университет, г. Архангельск; Научно-исследовательская лаборатория ФГУН СЗНЦ гигиены и общественного здоровья Роспотребнадзора, г. Кировск, Мурманская обл.
Исследованы изменения в системе внешнего дыхания при локальном охлаждении кистей и стоп у молодых мужчин и женщин трудоспособного возраста. Показано, что локальное охлаждение кожи рук и ног вызывает значительные и статистически достоверные изменения спирометрических показателей.
Ключевые слова: локальное охлаждение, кисти, стопы, внешнее дыхание, молодые лица трудоспособного возраста.
A.B. Gudkov, O.N. Popova, BA. Skripal. External Respiration System Reaction to Local
Cooling of Skin of Young Able-bodied Persons. Changes in the external respiration system during local cooling of hands and feet of young able-bodied men and women have been studied. Local cooling of hands' and feet's skin results in significant and statistically reliable changes of spirometric indices.
Key words: local cooling, hands, feet, external respiration, young able-bodied persons.
