CC BY
11УДК 616-007.1:629.3.027.5
С. В. Михальченко, О.В. Деньга, д. мед. н.
Государственное учреждение «Национальный институт сердечно-сосудистой хирургии им. Н. М. Амосова» Государственное учреждение «Институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Национальной академии медицинских наук Украины»
ОЦЕНКА СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА, КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА И ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ У РАБОЧИХ ШИННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Показано, что негативные факторы шинного производства приводят у рабочих шинного производства к высокой распространённости и интенсивности кариеса зубов (100 %), заболеваний тканей пародонта (100 %), снижают уровень гигиены в полости рта. У многих рабочих, принимавших участие в производстве шин, наблюдались мутации и гетерозиготы в генах детоксикации, провоспалительных и антивоспалительных генах, регулирующих минеральный обмен и костный метаболизм в организме. Кроме того, у них наблюдалось существенное нарушение в архитектонике костной ткани, что обуславливало сниженный на 34% по сравнению с нормой интегральный индекс качества кости. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости разработки для рабочих шинного производства комплексных патогенетически обоснованных лечебно-профилактических мероприятий.
Ключевые слова: шинное производство, стоматологический статус, гены, денситометрия.
*С. В. Михальченко, О. В. Деньга
*Державна установа «Нащональний шститут серцево-судинно1 хiрургiï iм. Н. М. Амосова» Державна установа «1нститут стоматологи та щелепно-лицевоï хiрургiï Нацiональноï академп медичних наук Украши»
ОЦ1НКА СТОМАТОЛОГ1ЧНОГО СТАТУСУ, К1СТКОВОГО МЕТАБОЛ1ЗМУ I ГЕНЕТИЧНИХ МАРКЕР1В У РОБОЧИХ ШИННОГО ВИРОБНИЦТВА
Показано, що негативы фактори шинного виробництва приводять у робочих шинного виробництва до ви-соко'1 поширеностi i iнтенсивностi карieсу зубiв (100 %), захворювань тканин пародонту (100 %), знижують рiвень гтени порожнини рота. У багатьох робiтникiв, як брали участь у виробництвi шин, спостерiгалися мутаци i гетерозиготи в генах детоксикацИ', прозапальних i антизапальних генах, як регулюють мiнеральний обмiн i юстковий метаболизм в органiзмi. Крiм того, у них спостер^алося ктотне порушення архтектонк юстковог тканини, що обумовлювало знижений на 34 % порiвняно з нормою ттегральний тдекс якостi юстки. Отримаш результати свiдчать про необхiднiсть розробки для робочих шинного виробництва комплексних па-тогенетично обтрунтованих л^вально-профтактичних заходiв.
Ключов1 слова: шинне виробництво, стоматологiчний статус, гени, денситометрiя.
*S. V. Mihalchenko, O. V. Denga
*Amosov National Institute of Cardiovascular Surgery State Establishment "The Institute of Stomatology and Maxillo-Facial Surgery National Academy of Medical Science of Ukraine"
EVALUATION OF STOMATOLOGICAL STATUS, BONE METABOLISM AND GENETIC MARKERS IN TIRE PRODUCTION WORKERS
Introduction. Tire production is one of the most dangerous productions, the negative factors of which lead to pathological changes in the organs and tissues of the oral cavity.
Purpose of the study. Clinical, molecular-genetic and densitometric evaluation of dental status and bone metabolism in workers of tire production.
Materials and methods. The workers of the tire plant of CJSC Rosava (Belaya Tserkov, Ukraine) took part in the research at the age of mainly 30-50 years. Dental status, disorders in genes regulating mineral metabolism, inflamma-
© Михальченко С. В., Деньга О. В., 2018.
tory reactions, detoxification, immune response by polymerase chain reaction along the buccal epithelium, as well as bone metabolism by densitometry were evaluated.
Results. Conclusions. It is shown that the negative factors of tire production lead to high prevalence and intensity of dental caries (100%), periodontal tissue diseases (100%) in tire industry workers. Many workers observed mutations and heterozygotes in the genes of detoxification, proinflammatory and anti-inflammatory genes, regulating the mineral metabolism and bone metabolism in the body, as well as a significant violation in the architectonics of bone tissue. Key words: tire production, dental status, genes, densitometry.
Шинное производство является одним из самых опасных производств в отношении риска техногенного загрязнения природной среды [14]. По оценкам экспертов ВОЗ производственный процесс изготовления резиновых шин является источником поступления в атмосферу различных токсичных и канцерогенных веществ [5]. Токсичные вещества, содержащиеся в растворителях, парах и аэрозолях, пыль, производственный шум и вибрация, нервная и эмоциональная напряженность вызывают различные негативные нарушения в организме и, тем самым, приводят к патологическим изменениям в органах и тканях полости рта [6, 7].
При этом для разработки патогенетически обоснованных лечебно-профилактических мероприятий у рабочих шинного производства необходимо, кроме состояния стоматологического статуса, учитывать нарушения в генетических маркерах, а также процессов костного метаболизма.
Целью данного исследования. Клиническое изучение стоматологического статуса рабочих
шинного производства и клинико-лабораторная оценка предрасположенности к патологическим нарушениям в тканях пародонта и метаболизма костных тканей.
Материалы и методы. В исследованиях приняло участие 98 рабочих шинного завода ЗАО «Росава» (г. Белая Церковь, Украина) в возрасте 20-60 лет. У большинства рабочих имелись жалобы, в первую очередь, на кровоточивость и отёчность дёсен, неприятный запах изо рта. Для оценки стоматологического статуса нами был применён «разведочный» метод, рекомендованный ВОЗ, как наиболее эффективный. Клинически оценивались у рабочих состояние твёрдых тканей зубов, тканей пародонта, уровня гигиены полости рта. Методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) по буккальному эпителию оценивались нарушения в генах, регулирующих в организме минеральный обмен, воспалительные реакции, фазы детоксикации и иммунный ответ. Методом денситометрии оценивалось состояние костного метаболизма [8].
Таблица 1
Стоматологический статус рабочих шинного производства, М±т
Твёрдые ткани зубов
КПУз КПУп Кариес Пломба Удал. Осложн.
14,09±1,70 15,18±1,70 2,76±0,30 10,3±1,0 1,33±0,15 0,45±0,05
Ткани пародонта
РМА, % Кровоточ., баллы Проба Шиллера-Писарева, баллы Пародонт. карман, мм Зубной камень
35,95±2,10 0,99±0,10 1,80±0,15 0,94±0,10 1,61±0,14
Уровень гигиены полости рта
Silness-Loe, баллы Stallard, баллы Структура
Плохой Неудовл. Удовл. Хороший
1,44±0,15 1,46±0,15 3,7% 58,6% 37,7% 0%
Результаты исследований и их обсуждение. В ходе обследования у рабочих шинного производства был установлен, в основном, высокий и средний уровни интенсивности кариеса зубов. Распространённость кариеса составила 100 %. Интенсивность кариеса по индексу КПУз составила в среднем 14,09, что достоверно не отличалось от среднего показателя по другим промышленным предприятиям Украины. При этом процент кариозных, запломбированных и удалённых зубов составлял в среднем соответственно 18,6 %, 65,4 % и 16 % (табл. 1).
Состояние тканей пародонта у рабочих шинного производства можно охарактеризовать как средней степени тяжести (табл. 1). 100% пациентов имели заболевания тканей пародонта и нуждались в лечении. Индекс кровоточивости был отмечен в 59,3% случаев, галитоз - в 91%, отёчность дёсен - в 90,4%, ретракция десны и потеря эпителиального прикрепления - в 49,3% случаев, сухость во рту - в 29,8 % случаев. Индексы Parma, кровоточивости и пробы Ш-П у рабочих ухудшались с возрастом пациентов и длительностью их работы на предприятии.
Удовлетворительный уровень гигиены полости рта у рабочих шинного производства наблюдался только в 37,7%, а неудовлетворительный - в 58,6% случаев.
Результаты молекулярно-генетической оценки нарушений в генах 1Ь-6, СОЫА1, УБЯ, СТЯ, СУР1А1, 08ТМ1, КАТ2, 1Ь-ф у рабочих шинного производства представлены в табл. 2.
Таблица 2
Генетические нарушения у рабочих шинного производства с заболеваниями тканей пародонта
№ п / п Гены, полиморфизм
IL-6 (C- 174G) COL1A1 (Sp1 G>T) CTR (C1377T) VDR (T352C) NAT2 (С481Т) NAT2 (G590A) CYP1A1 (A1506G) GSTM 1 + (0) IL-1P (C 3954T)
г н г г м н г м н г г м н г м н г м
1. C/G G/T T/ T C/ C C/ C A/ A А/ А (+) T/ C
2. C/G G/T T/ T T/ C C/ C G/ A A/ G (+)
3. C/G G/T T/ T T/ T C/ T G/ A А/ А (+) Т/Т
4. C/G G/T T/ T C/ C C/ C A/ A А/ А (+) T/ C
5. C/G G/T T/ T T/ T C/ T G/ A А/ А (+) Т/Т
6. C/G G/T T/ T T/ T C/ T A/ A (+)
7. C/G G/ G C/T T/ C C/ T G/ A А/ А (+) T/ C
8. C/G G/ G C/T T/ C C/ T G/ A А/ А (+) T/ C
9. C/G G/T T/ T T/ T C/ T A/ A (+)
10 C/G G/ G T/ T T/ T C/ T G/ A G/ G (+)
11 C/G G/T C/T T/ C C/ T G/ A А/ А (+)
12 C/G G/ G T/ T T/ T C/ T G/ A G/ G (+)
13 C/G G/T T/ T T/ C C/ C G/ A A/ G (+)
14 C/G G/T C/T T/ C C/ T G/ A А/ А (+)
% 100 29 71 29 71 43 43 14 29 71 71 29 66 17 17 100 66.7 33.3
Примечание : н - норма, г - гетерозиготы, м - мутации.
Интерлейкин ^-6 представляет собой про-воспалительный и антивоспалительный цитокин, один из важнейших медиаторов острой фазы воспаления. Он также активирует остеокласты, повреждающие костную ткань. Проведенные исследования показали, что у рабочих шинного производства с заболеваниями тканей пародонта различной степени тяжести в 100 % случаев наблюдались в этом гене гетерозиготы, что необходимо учитывать при разработке лечебно-профилактических мероприятий (табл. 2).
Ключевая роль в остеогенезе и минеральном обмене в организме принадлежит генам СOL1A1 и VDR. Волокнистый коллаген гена COL1A1 яв-
ляется основным компонентом хрящевой ткани и входит в состав большинства других соединительных тканей. У обследованных нами пациентов в гене коллагенообразования в костной ткани в 71 % случаев отмечались гетерозиготы (табл. 2). У носителей варианта Т данного полиморфизма наблюдаются нарушения нормального соотношения субъединиц в молекуле коллагена, что приводит к ухудшению его механических свойств. Вследствие этого носители варианта Т подвержены остеопорозу, костным переломам. Полиморфизм в гене COLIA1 обычно ассоциирован со снижением плотности костной ткани. Вместе с тем у рабочих шинного производства
отсутствовали в данном гене мутации, обычно ассоциированые с развитием незавершенного ос-теогенеза.
Важную роль в прогрессировании остеопо-роза играют нарушения в метаболизме и снижении чувствительности к витамину D. Вместе с геном COL1A1 ключевая роль в остеогенезе и минеральном обмене принадлежит гену VDR. В ряде исследований показана ассоциация полиморфизма VDR с возникновением переломов. В проведенных нами исследованиях у рабочих шинного производства отмечались в 43% случаев гетерозиготы и в 14 % случаев - мутации, то есть в 57 % случаев наблюдались нарушения в функции рецептора витамина D.
За гомеостаз кальция в организме и ингиби-рование остеопластогенеза отвечает ген СТЯ или CALCR - рецептор кальцитонина. Ген кодирует рецептор гормона кальцитонина, участвующего в контроле гомеостаза кальция. Снижение активности рецептора снижает чувствительность клеток-мишеней к действию кальцитонина. Наличие мутаций при этом может приводить к снижению плотности костной ткани, увеличению риска ос-теопороза и переломов, особенно у женщин в менопаузе. В наших исследованиях у рабочих шинного производства в 71% случаев наблюдались мутации и в 29% случаев - гетерозиготы, что свидетельствует о 100% нарушениях в этом гене (табл. 2).
У рабочих шинного производства в 34 % случаев были отмечены отклонения от нормы в гене первой фазы детоксикации CYP1A1 (17 % -гетерозиготы, 17 % - мутации). Ген CYP1A1 является одним из ферментов системы детоксикации организма от ксенобиотиков. Ген GSTM1 вовлечен в детоксикацию электрофильных органических веществ, в основном ксенобиотическо-го происхождения. В группе обследованных рабочих шинного производства в гене второй фазы детоксикации GSTM1 отклонений от нормы не наблюдалось (табл. 2).
При изучении одного из ферментов И-ой фазы детоксикации - NAT2 в одной из аллелей (С481Т) у рабочих шинного производства были отмечены гетерозиготы в 71 % случаев, а во второй аллели ^590А) были отмечены нарушения в 100 % случаев (71 % - гетерозиготы, 29 % - полные мутации). При носительстве двух «медленных» аллелей гена NAT2 продуцируется фермент с пониженной активностью, вследствие чего повышается чувствительность организма к воздействию ароматических аминов, что увеличивает риск развития онкологических заболеваний, особенно рака мочевого пузыря, а также повышается риск побочных эффектов.
При оценке состояния воспалительных и иммунных процессов в организме рабочих шинного производства были отмечены 100% нарушения в гене IL-ip (66,7 % - гетерозиготы, 33,3 % - мутации). Ген IL-ip играет ключевую роль в развитии и регуляции неспецифической защиты и специфического иммунитета, осуществляет ответную защитную реакцию организма при действии патогенных факторов, инициирует и регулирует воспалительные, иммунные процессы, повышает проницаемость сосудистой стенки, а также цитотоксическую активность.
Таким образом, проведенное у работников шинного производства изучение генов, отвечающих за остеогенез, минеральный обмен, го-меостаз кальция, детоксикацию, воспаление, стимуляцию иммунного ответа, риск возникновения онкологических заболеваний показало наличие у них существенных нарушений. В качестве маркеров оценки детоксикационных возможностей организма наиболее значимыми, в нашем случае, оказались гены NAT2 и CYP1A1.
Денситометрическая оценка у рабочих шинного производства скорости распространения ультразвуковой волны в пяточной кости (SOS), широкополосного затухания ультразвуковой волны при этом (BUA) и интегрального индекса качества кости (BQI) показала, что только у 29 % обследуемых указанные показатели соответствовали норме. В 71 % случаев у рабочих наблюдались нарушения костного метаболизма и, как следствие, остеопения и остеопороз костных тканей. Усреднённые по группе показатели скорости распространения ультразвуковой волны (SOS, м/с), широкополосного затухания (BUA, дБ/МГц) и интегрального индекса качества кости (BQI, усл.ед.) у рабочих оказались сниженными по сравнению со среднестатистической нормой соответственно на 4 %, 51 % и 34 % (табл. 3).
Таблица 3
Денситометрические показатели костного метаболизма у рабочих шинного производства, M±m
^^^^ Сроки ^^абдюдения Показатели ^^^^ Исходное состояние n = 40 Среднестатистическая норма
SOS, м/с 1510,1±11,5 1563,4±10,3
BUA, дБ/МГц 27,5±3,8 55,2±4,1
BQI, усл. ед. 64,4±5,1 97,7±5,9
Полученные результаты свидетельствуют о несколько сниженной у рабочих шинного производства по сравнению с нормой степени минерализации костной ткани, значительно нарушенной по сравнению с нормой её архитектоники и, как
следствие, существенно сниженном интегральном индексе качества кости.
Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что негативные факторы шинного производства приводят у рабочих к высокой распространённости и интенсивности кариеса зубов (100 %), заболеваний тканей пародонта (100 %), снижают уровень гигиены в полости рта. У многих рабочих, принимающих участие в производстве шин, наблюдались мутации и гетерозиготы в генах детоксикации, провоспалительных и антивоспалительных генах, регулирующих минеральный обмен и костный метаболизм в организме. Кроме того, у них наблюдалось существенное нарушение в архитектонике костной ткани, что обуславливало сниженный на 34 % по сравнению с нормой интегральный индекс качества кости. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости разработки для рабочих шинного производства эффективных комплексных патогенетически обоснованных лечебно-профилактических мероприятий.
Список литературы
1. Кузмичев М.К. Гигиеническая оценка риска для здоровья населения от воздействия выбросов загрязняющих веществ шинного производства: дис... к. мед. н. 14.00.07 / Кузмичев М.К.- М., 2008. - 165 с.
2. Оцшка впливу на навколишне середовище шинно1 промисловосп [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://eco.com.ua/content/otsinka-vplivu-na-navkolishne-seredovishche-shinnoi-promislovosti.
3. Условия труда рабочих современных основных профессий, занятых в производстве резиновой и резинотехнической продукции / Кудрявцев В. П., Самсонов В. М., Камилов Р. Ф., Шакирова Э. Д. [и др.] // Медицинский вестник Башкортостана. - 2011. -№4. - С. 3-10.
4. Степанов Е. Г. Современное состояние условий труда и профессиональная заболеваемость работников резиновой, резинотехнической и шинной промышленности / Е. Г. Степанов // Медицина труда и промышленная экология. -2014. - №5. - С. 7-12.
5. World Cancer Declaration [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.uicc.org/world-cancer-declaration.
6. Галиуллина Э. Ф. Заболевания тканей пародонта у работающих в условиях современного резинового и резинотехнического производства / Галиул-лина Э. Ф. Сборник материалов республиканской научно-практической конференции стоматологов «Актуальные вопросы стоматологии». - Уфа: БГМУ, 2013. - С. 213-216.
7. Даутов Ф. Ф. Влияние условий труда в резинотехническом производстве на стоматологическую
заболеваемость рабочих / Ф. Ф. Даутов, М. В. Филиппова // Гигиена и санитария. - 2008. - №2. - С. 57-60.
8. Sonost 2000, User's manual // Strumentazione Medicale [Електронный ресурс]. - 2017. - Режим доступа: http://www.strumedical.com /admin/allegati/126-Sonost_2000%20%20manuale%20pdf.pdf - Дата доступа: 10.02.2017.
9. Дрогомирецька М. С. Патогенетичш прин-ципи ортодонтичного лжування зубо-щелепних аномалш у дорослих при пародонтип на фош атеросклерозу та гшоестрогенп: дис. ... д. мед. наук / Дрогомирецька Мирослава Стефан1вна. - Одеса, 2010 -334 ст
REFERENCE
1. Kuzmichev M. K. Hygienic assessment of health risks from exposure to pollutants from tire production. Candidate's thesis. Moscow, 2008, 165 p.
2. Assessment of the impact on the environment of the tire industry. Aviable at:
http://eco.com.ua/content/otsinka-vplivu-na-navkolishne-seredovishche-shinnoi-promislovosti. (Accessed 10 may 2018).
3. Kudryavtsev V. P., Samsonov V. M., Kamilov R. F., Shakirova E.D. Working conditions of workers in modern basic occupations engaged in the production of rubber and rubber products. Meditsinskiy vestnik Bashkortostana. 2011; 4: 3-10.
4. Stepanov E. G. The current state of working conditions and the occupational morbidity of workers in the rubber, rubber and tire industry. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2014; 5: 7-12.
5. World Cancer Declaration. Aviable at: http://www.uicc.org/world-cancer-declaration. (Accessed 10 may 2018)
6. Galiullina E. F. Diseases of periodontal tissues in workers in conditions of modern rubber and rubber production. Aktual'nyye voprosy stomatologii. Sbornik materialov respublikanskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii stomatologov [Actual questions of stomatology. Collection of materials of the Republican Scientific and Practical Conference of Dentists]. Ufa: BGMU, 2013: 213-216.
7. Dautov F. F., Fillipova M. V. Influence of working conditions in rubber production on the dental morbidity of workers. Gigiyena i sanitariya. 2008; 2: 57-60.
8. Strumentazione Medicale, Sonost 2000 User's manual. Strumentazione, accessed 2 February 2017, <http://www. strumedical. co m /admin/allegati/126-Sonost_2000%20%20manuale%20pdf.pdf>.
9. Drogomyretska M. S. Pathogenetic principles of orthodontic treatment of tooth-maxillary anomalies in adults with periodontitis in the context of atherosclerosis and hypoestrogenemia. Doctor's thesis. Odessa, 2010, 334 p. (in Ukrainian).
Поступила 19.02.18
