Особенности лабораторных показателей иммунной и нейроэндокринной систем у женщин в условиях воздействия производственных химических факторов

Ланин Дмитрий Владимирович; Долгих Олег Владимирович; Землянова Марина Александровна

ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2013 БИОЛОГИЯ Вып. 1

УДК 613.954:612.4.09

ОСОБЕННОСТИ ЛАБОРАТОРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИММУННОЙ И НЕЙРОЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМ У ЖЕНЩИН В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Д. В. Ланин, О. В. Долгих, М. А. Землянова

Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15;

dlan@mail.ru; (342)2396449 Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, 614045, Пермь, ул. Монастырская, д. 82; root@fcrisk.ru; (342)2372534

Проанализированы изменения лабораторных показателей иммунной и нейроэндокринной систем у женщин репродуктивного возраста, работающих в условиях воздействия химических факторов производственной среды. Показаны особенности лабораторных показателей (биомаркеров) регуляторных систем при воздействии ряда металлов и органических соединений.

Ключевые слова: иммунная и нейроэндокринная регуляция; химические факторы производственной среды.

Введение

Хорошо известно, что проживание и работа в условиях повышенной внешнесредовой экспозиции химических веществ и соединений является факторам риска нарушения здоровья населения, в том числе изменений и нарушений иммунной и нейроэндокринной систем [Зайцева, Устинова, Землянова, 2010; Онищенко, Зайцева, Землянова, 2011]. С другой стороны, общепризнанным является наличие взаимосвязей между нейроэндокринной и иммунной системами, как в норме, так и при различных патологических состояниях. Являясь по существу интегративными и адаптивными системами организма, они осуществляют регуляцию всех жизненных функций, оказывая при этом взаимные регуляторные влияния [Абрамов, Абрамова, 1996; Chapman, Tuckett, Song, 2008; Smith, 2008; Webster, Tonelli, Sternberg, 2002].

Особое внимание при оценке техногенного воздействия исследователи уделяют оценке отдельных маркеров нейроэндокринной или иммунной регуляции, например, при оценке состояния женского здоровья маркерам только репродуктивной функции женского организма (половым гормонам), поскольку они, по мнению ряда исследователей, особо чувствительны к внешним воздействиям вредных факторов окружающей среды любой, даже малой интенсивности, в т. ч. подпороговой [Айламзян, Беляева 2003]. Однако, при всей важности оценки маркеров репродуктивной системы, целесообразность

комплексного подхода, включающего анализ отдельных звеньев иммунной и нейроэндокринной систем при оценке состояния здоровья человека не вызывает сомнения. Таким образом, цель настоящей работы - комплексная оценка особенностей клинико-лабораторных показателей иммунной и нейроэндокринной систем у женщин репродуктивного возраста, работающих в условиях воздействия химических производственных факторов.

Материалы и методы

Всего обследовано 85 женщин в возрасте от 20 до 45 лет. Все обследованные женщины были разделены на группы контроля и наблюдения. Наблюдение: 50 женщин, осуществляли трудовую деятельность в условиях экспозиции бенз(а)пирена, ксилола, толуола, свинца, марганца будучи заняты на рабочих местах отбельщиц, аппаратчиц мерсеризации, заготовщиц химических растворов и красок, операторов промывочного оборудования, аппаратчиц аппретирования и контролеров качества. Контролем служили показатели 35 женщин (административный персонал, метрологи, контролеры), не имеющие контакта с химическими производственными факторами.

Всем обследованным проводилось углубленное клинико-лабораторное исследование (химико-аналитическое и иммунологическое обследование, определение гормонального фона).

67

Химико-аналитическое исследование проводилось с учетом возможного содержания химических веществ и соединений в воздухе рабочей зоны. Измерения проводились атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре Perkin Elmer 3110 и методом капиллярной газовой хроматографии на хроматографе Кристалл 2000.

Исследование иммунного статуса включало определение фагоцитарной активности лейкоцитов, концентрации иммуноглобулинов (Ig) A, G, M, E. Исследование системы общего фагоцитоза проводили с использованием в качестве объектов фагоцитоза формалинизированных эритроцитов барана. Содержание сывороточных иммуноглобулинов A, G, M изучали методом радиальной иммунодиффузии по Манчини. Концентрацию IgE определяли с помощью иммуноферментного анализа (тест-системы фирмы «Хема-Медика», г. Москва) по инструкции производителя на анализаторе <«ELX808IU».

Определение гормонального фона (кортизол, ти-реотропный гормон, Т4 свободный, дегидроэпиан-дростерон-сульфат (ДГЭА-с), лептин, пролактин, лютеинезирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий гормоны (ФСГ), эстрадиол проводилось с помощью иммуноферментного анализа коммерческими наборами («Хема-Медика», Россия; «IBL», Германия; «DRG Diagnostics», Германия) по инструкции производителя на анализаторе «ELX808IU».

Статистическая обработка материала проводилась с использованием пакета прикладных программ «Microsoft Office Excel 2010» и Statistica 6.0. Рассчитывали средние величины и ошибки средних. Статистическую достоверность различий оценивали по непарному /-критерию Стьюдента. Для отклонения нулевой гипотезы (отсутствие различий) прини-

мали уровни статистической значимости р < 0.05. Причинно-следственные связи между воздействием химического вещества и ответной реакцией организма («маркер экспозиции - маркер эффекта»), описывали при помощи модели логистической регрессии, согласно которой рассчитывали вероятность негативного изменения маркера ответа при воздействии маркера экспозиции [Онищенко, Зайцева, Землянова, 2011].

Результаты и их обсуждение

Для изучения особенностей механизма токсического действия и возможного этиопатогенетическо-го влияния ряда компонентов токсикантной нагрузки и дисбаланса микроэлементов на формирование изменений регуляторных систем организма выполнено химико-аналитическое исследование содержания ряда металлокомпонентов и органических соединений в биосредах в обследованных группах.

Как видно из табл. 1, у работающих в условиях воздействия химических факторов женщин обнаружено достоверное увеличение содержания в крови бензапирена, о-ксилола, толуола, марганца и свинца по сравнению с контрольной группой. При исследовании воздуха рабочей зоны установленно, что концентрация исследуемых веществ в воздухе рабочей зоны не превышала ПДК. Однако учитывая доказанную активность данных веществ в отношении иммунной и нейроэндокринной систем [Онищенко, Зайцева, Землянова, 2011] и детектирование повышенных концентраций этих веществ в сыворотке крови группы наблюдения, изменения в иммунной и нейроэндокринной системе могут быть связаны с этими металлами и органическими соединениями.

Таблица 1

Содержание химических веществ и соединений в крови женщин групп контроля и наблюдения

(мкг/мл)

Показатели Контроль Наблюдение Р

Бензапирен х 10-6 0.833±0.079 1.202±0.249 0.032

Бензол 0±0 0±0 -

О-ксилол 0.00021±0.00005 0.00035±0.00009 0.007

П-, м-ксилол 0±0 0±0 -

Толуол 0.00027±0.00007 0.00044±0.00012 0.012

Марганец 0.0221±0.004 0.0398±0.009 0.041

Свинец 0.109±0.008 0.164±0.008 0.033

При анализе данных показателей иммунной и нейроэндокринной систем установлено, что основные изменения в группе наблюдения связаны с увеличением функциональной активности гормонального регуляторного контура. Так, у женщин репродуктивного возраста, работающих в условиях воздействия химических производственных факторов, обнаружено значимое увеличение содержания в крови ТТГ по сравнению с группой контроля

(табл. 2), что свидетельствует о вовлечении тирео-идной оси. Также найдено значимое повышение содержания глюкокортикоидного стресс-реали-зующего гормона кортизола, что может свидетельствовать о включении механизмов стрессовой реакции организма.

При исследовании содержания половых гормонов, регулирующих половую дифференциацию и деятельность репродуктивной системы, установле-

но, что средние значения в крови у женщин группы наблюдения соответствовали возрастной физиологической норме, однако обнаружено статистически значимое увеличение пролактина в этой группе по сравнению с контрольной (табл. 2). Кроме того, у 10.2% женщин, работающих в условиях воздействия химических производственных факторов, в сыворотке крови зарегистрированы повышенные концентрации относительно физиологической нормы ФСГ и в 34.7% случаев - ЛГ, что выше в 1.7-1.8 раза данных показателей у женщин контрольной

группы (5.8 и 20.4% соответственно). Среднее значение показателей в выборках с повышенным уровнем ЛГ и ФСГ относительно физиологической нормы превышало показатели группы контроля в 2.6 и 2.9 раза соответственно, что свидетельствует о выраженных процессах дисбаланса половых гормонов, обеспечивающих функционирование репродуктивной системы. Установлена достоверная связь повышения содержания в крови марганца, толуола и вероятности повышения ФСГ и ЛГ в сыворотке крови (Я2 = 0.93; F = 365.08; р = 0.0001).

Таблица 2

Показатели иммунной и нейроэндокринной систем в группах контроля и наблюдения

Показатели Контроль Наблюдение р

^Е общий, МЕд 123.91±62.3 123.29±48.53 >0.05

IgG, г/л 11.57±0.42 11.5 6±0.5 >0.05

^М, г/л 1.51±0.14 1.53±0.11 >0.05

^А, г/л 2.15±0.11 2.07±0.14 >0.05

Процент фагоцитоза 51.53±6.16 52.9±3.65 >0.05

Абсолютный фагоцитоз, х109/л 1.97±0.34 2.16±0.24 >0.05

Фагоцитарное число, у.е. 1.2±0.22 1.2±0.12 >0.05

Фагоцитарный индекс, у.е. 2.2±0.16 2.22±0.11 >0.05

Т4 свободный, пмоль/л 17.65±0.98 17.95±0.76 >0.05

ТТГ, мкМЕ/мл 1.91±0.32 2.4±0.28 0.025

Кортизол, нмоль/мл 322.57±39.31 469.44±57.98 0.0001

ДГЭА-с, мкмоль/л 1.55±0.3 1.56±0.17 >0.05

Лептин, нг/мл 42.24±12.65 46.2±11.64 >0.05

Пролактин, мМЕ/л 190.8±32.2 241.6±34.8 0.03

ЛГ 13.79±5.2 14.9±6.14 >0.05

ФСГ 8.76±4.59 7.95±2.79 >0.05

Эстрадиол 88.9±23,41 85.9±17.5 >0.05

Выводы

1. У женщин, работающих в условиях экспозиции химических факторов (бенз(а)пирена, ксилола, толуола, свинца, марганца), установлены статистически значимые повышенные концентрации в крови данных соединений по сравнению с аналогичными показателями у женщин, не имеющих вредных производственных факторов, с кратностью превышения 1.4-1.8 раза.

2. При анализе особенностей показателей иммунной и нейроэндокринной регуляции основные изменения выявлены в эндокринном контуре регуляции. Экспозиция указанных в первом пункте веществ потенциально опасна для здоровья работающих женщин при длительном контакте с ними, что подтверждается наличием достоверных зависимостей между повышением ряда гормонов и повышением содержания марганца и толуола в крови. Таким образом, производственные химические фак-

торы, при повышенных концентрациях, обуславливают дисбаланс гормонального контура регуляции.

Библиографический список

Абрамов В.В., Абрамова Т.Я. Асимметрия нервной, эндокринной и иммунной систем. Новосибирск: Наука, 1996. 97 с.

Айламазян Э.К., Беляева Т.В. Общие и частные проблемы экологической репродуктологии // Журн. акушерства и женских болезней. 2003. Т. 52, № (2). С 4-10.

Зайцева Н.В., Устинова О.Ю., Землянова М.А. Оценка клинико-лабораторных показателей здоровья работников предприятий по производству активированных углей // Фундамент. исследования. 2010. № 11. С. 59-64.

Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Землянова М.А. Гигиеническая индикация последствий для здоровья при внешнесредовой экспозиции химических элементов. Пермь: Кн. формат, 2011. 489 с.

pituitary-adrenal axis // Brain, Behavior and Immunity. 2008. № 22. Р. 3-14.

Webster J.I., Tonelli L., Sternberg E.M. Neuroendocrine regulation of immunity // Annu. Rev. Immunol. 2002. № 20. Р. 125-163.

Поступила в редакцию 28.01.2013

Peculiarities of laboratory parameters of immune and neuroendocrine systems in women under of industrial chemical factors influence

D. V. Lanin, candidate of medicine, associate professor O. V. Dolgikh, doctor of medicine, professor M. A. Zemlyanova, doctor of medicine, professor

Perm State University. 15, Bukirev str., Perm, Russia, 614990; dlan@mail.ru; (342)2396449 Federal Scientific Centre for Medical and Prophilactic Health Risk Management Technologies. 82, Monastyrskya str., Perm, Russia, 614045; root@fcrisk.ru; (342)2372534

The paper analyzes the changes in laboratory parameters of immune and neuroendocrine systems in reproductive age women, working under the industrial environment chemical factors influence. The peculiarities of regulatory systems laboratory parameters (biomarkers) under metals and organic compounds influence was shown.

Key words: immune and neuroendocrine regulation, industrial environment chemical factors.

Ланин Дмитрий Владимирович, кандидат медицинских наук, доцент

Долгих Олег Владимирович, доктор медицинских наук, профессор

Землянова Марина Александровна, доктор медицинских наук, профессор ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Chapman C.R., Tuckett R.P., Song C.W. Pain and stress in a systems perspective: Reciprocal neural, endocrine, and immune interactions // J. Pain. 2008. № 9 (2). P. 122-145.

Smith E.M. Neuropeptides as signal molecules in common with leukocytes and the hypothalamic-