CC BY-ND
12
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ СВЯЗИ МАРКЕРОВ КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА С КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНЫМИ ДАННЫМИ У ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ ПЕРМСКОЙ ОБЛАСТИ
Б. В. Верихов
Пермский научно-исследовательский клинический институт детской эко патологии Для выявления патогенетических связей маркеров костного метаболизма с клинико-лабораторными данными у детей, проживающих в условиях хронического техногенного загрязнения, проведено изучение вероятности межсистемных взаимосвязей и выполнена оценка атрибутивного риска.
Клинико-лабораторное обследование детей группы наблюдения и группы сравнения (см. предыдущую статью) осуществляли с использованием стандартных методик. Для выявления наличия и характера связей маркеров костного метаболизма с результатами лабораторных исследований было проведено статистическое моделирование - построение парных моделей логистической регрессии и последующий расчет показателей вероятности изменения изучаемых показателей и атрибутивного риска.
Изучение моделей вероятности изменения клинико-лабораторных показателей в зависимости от уровня содержания в крови токсикантов позволило расшифровать некоторые звенья патогенеза нарушений метаболизма костной ткани. Для дифференциальной оценки связи анализируемых моделей была принята градация: пара обладает слабой связью, если 0,25 <Я2> 0; умеренной, если 0,5 < Я2 > 0,25; сильной, если 1,0 >Я2 > 0,5.
В ходе исследования было установлено, что увеличение содержания в крови свинца выше референсных концентраций приводит к повышению показателей пигментного обмена, о чем свидетельствует наличие достоверных моделей: 1) с сильными связями - свинец и сывороточное железо (Я2 = 0,52), свинец и билирубин прямой (Я2 = 0,52); 2) со слабыми связями -свинец и билирубин общий (Я2 = 0,1).
С другой стороны, увеличение содержания в крови свинца находится в тесной связи со снижением гемоглобина (Я2 = 0,72), общего холестерина (Я2 = 0,84) и некоторых показателей неспецифической резистентности, в частности процента фагоцитоза (Я2 = 0,61). Большинство перечисленных показателей находится в определенной связи с маркерами костного синтеза. Снижение содержания Ы-остсо кальцина имеет слабо выраженную связь с повышением уровня прямого билирубина (Я2 = 0,24), снижением общего холестерина (Я2 = 0,13) и процента фагоцитоза (Я2 = 0,17). Снижение содержания костного изофермента щелочной фосфатазы имеет слабую связь с повышением прямого билирубина (Я2 = 0,21), снижением гемоглобина (Я2 = 0,2) и общего холестерина (Я2 = 0,08) и умеренную связь с повышением сывороточного железа (Я2 = 0,27). Повышение содержания маркера резорбции, тартрат-резистентной фосфатазы, имеет тесную связь с повышением общего билирубина (Я2 = 0,55). Из приведенных данных следует, что увеличение содержания в крови свинца выше референсных концентраций приводит к формированию тесных связей между клинико-лабораторными показателями, отражающими формирование гемолитического процесса и нарушения пигментного обмена, с маркерами костного метаболизма. При этом наиболее существенное воздействие формируется на уровне синтетического звена костного метаболизма.
Увеличение содержания в крови хрома приводит к изменению показателей гуморального звена иммунного ответа, о чем свидетельствует наличие достоверных моделей слабой связи: хром - иммуноглобулин А (Я2 = 0,19), хром - иммуноглобулин в (Я2 = 0,01), хром - иммуноглобулин М (Я2 = 0,19). Повышение содержания хрома в сыворотке крови имеет умеренную связь с понижением уровня альбуминов (Я2 = 0,47). В свою очередь, изменение показателей гуморального звена иммунной защиты и уровня альбуминов снижает синтетические и активирует резорбтивные процессы остеогенеза, о чем свидетельствует наличие адекватных моделей. Снижение содержания Ы-остсокальцина находится в слабой связи с уровнем иммуноглобулина в (Я2 = 0,14), а снижение содержания костного изофермента щелочной фосфа-
тазы - в умеренной связи с иммуноглобулином А (Я2 = 0,42) и слабой - с иммуноглобулином М (Я2 = 0,21) и иммуноглобулином в (Я2 = 0,12). Повышение содержания маркера резорбции, тартрат-резистентной фосфатазы, слабо связано с повышением содержания иммуноглобулина А (Я2 = 0,1) и умеренно - с понижением альбуминов (Я2 = 0,29). Из приведенных данных следует, что увеличение содержания в крови хрома приводит к формированию связей, преимущественно отражающих развитие вторичного иммунодефицита. Наиболее существенное воздействие инициированных хромом клини-ко-лабораторных сдвигов прослеживается на уровне синтетического звена костного метаболизма.
Изучение влияния ванадия на процессы костного метаболизма показало, что ванадий имеет сильную связь с повышением уровня иммуноглобулина М (Я2 = 0,84), нарастанием антиоксидантной активности крови (Я2 = 0,55), а также снижением уровня альбуминов (Я2 = 0,83), глюкозы (Я2 = 0,83) и умеренную связь с повышением абсолютного числа эозинофи-лов (Я2 = 0,42). В свою очередь, снижение Ы-остсо кальцина умеренно связано с повышенным уровнем иммуноглобулина М (Я2 = 0,28), слабо связано с повышением абсолютного числа эозинофилов (Я2 = 0,2) и антиоксидантной активности крови (Я2 = 0,19). В то же время снижение содержания костного изофермента щелочной фосфатазы имеет тесную связь с уровнем глюкозы (Я2 = 0,54). Повышение содержания маркера резорбции, С-концевых телопептидов, в условиях действия повышенных концентраций ванадия слабо связано с повышением уровня иммуноглобулина М (Я2 = 0,2) и умеренно связано с повышением абсолютного числа эозинофилов (Я2 = 0,32). Увеличение тартрат-резистентной фосфатазы умеренно связано со снижением содержания альбуминов (Я2 = 0,29). Таким образом, увеличение содержания в крови ванадия выше референсных концентраций сопровождается развитием механизмов активации иммунного ответа, сенсибилизации, антиоксидантной защиты, нарушениями белкового и углеводного обменов. Полученные модели связей этих показателей с маркерами костного метаболизма свидетельствуют о наличии сопряженности формирующихся клинико-лабораторных сдвигов, как со снижением синтеза, так и с активацией резорбции костной ткани.
Исследование механизмов влияния никеля на процессы костного метаболизма показало, что увеличение содержания в крови никеля тесно сопряжено с повышением уровня иммуноглобулина Е (Я2 = 0,99) и иммуноглобулина А (Я2 = 0,77). Снижение содержания костного изофермента щелочной фосфатазы имеет слабую связь с повышенным уровнем иммуноглобулина А (Я2 = 0,04), в то время как активация С-концевых телопептидов имеет тесную связь с увеличением содержания иммуноглобулина Е (Я2 = 0,63). Маркер резорбции костной ткани, тартрат-резистентная кислая фосфатаза, имеет умеренную связь с повышенным уровнем иммуноглобулина А (Я2 = 0,32). На основании анализа данных моделей можно предположить,
что увеличение содержания в крови никеля оказывает преимущественное влияние на механизмы резорбции костной ткани. В основе развития данного процесса лежат реакции иммунного ответа и сенсибилизации.
Моделирование связей «марганец - клинико-лабораторные данные» позволило выявить адекватные модели со слабой связью: марганец - повышение иммуноглобулинам (Я2 = 0,13), марганец - повышение фагоцитарного индекса (Я2 = 0,16), марганец - повышение общего билирубина (Я2 = 0,16); с умеренной связью: марганец - повышение индекса эозинофи-лии (Я2 = 0,44), марганец - повышение скорости оседания эритроцитов (Я2 = 0,47); с сильной связью: марганец - повышение содержания Т4 свободного (Я2 = 0,93).
Увеличение содержания в крови марганца выше референсных концентраций умеренно сопряжено со снижением иммуноглобулинов в (Я2 = 0,21), альбуминов (Я2 = 0,22), глюкозы (Я2 = 0,28), кальция (Я2 = 0,39) и имеет сильную связь с понижением уровня гемоглобина (Я2 = 0,55). Снижение содержания Ы-остсо кальцина связано с повышением показателей неспецифической и иммунной защиты. Модели демонстрируют наличие слабой связи этого маркера с понижением фагоцитарного индекса (Я2 = 0,09), умеренной - с иммуноглобулином М (Я2 = 0,28) и сильной - с индексом эозинофилии (Я2 = 0,55). Помимо показателей неспецифической и иммунной защиты установлена умеренная связь Ы-остсокальцина с повышением содержания в крови Т4 свободного (Я2 = 0,35). Снижение костного изофер-мента щелочной фосфатазы находится в слабой связи со сниженным уровнем иммуноглобулина в (Я2 = 0,12) и гемоглобина (Я2 = 0,2) и умеренной -с содержанием глюкозы (Я2 = 0,54). Одновременно снижение содержания костного изофермента щелочной фосфатазы находится в слабой связи с увеличенным содержанием в сыворотке крови Т4 свободного (Я2 = 0,22) и повышением скорости оседания эритроцитов (Я2 = 0,23). Повышение С-концевых телопептидов имеет слабую связь с повышением содержания иммуноглобулина М (Я2 = 0,2), фагоцитарного индекса (Я2 = 0,29) и общего билирубина (Я2 = 0,19). Увеличение тартрат-резистентной фосфатазы умеренно сопряжено с повышением индекса эозинофилии (Я2 = 0,32) и снижением альбуминов (Я2 = 0,29), слабую - с фагоцитарным индексом (Я2 = 0,19) и увеличением скорости оседания эритроцитов (Я2 = 0,11), в то же время связь с кальцием является достаточно сильной (Я2 = 0,64).
Таким образом, на основании проведенного анализа моделей можно предположить, что увеличение содержания в крови марганца выше референсных концентраций оказывает влияние на механизмы как синтеза, так и резорбции костной ткани. В основе развития данного процесса лежат, прежде всего, реакции неспецифической защиты и иммунного ответа организма, нарушения минерального, пигментного, белкового, углеводного и гормонального обменов.
На основании моделирования связей «токсикант - клинико-лабораторные показатели - маркеры костного метаболизма» было установлено:
1. Ванадий и марганец оказывают влияние на оба звена костного метаболизма: супрессируют процессы синтеза с одновременной стимуляцией механизмов резорбции костной ткани. Для остальных изученных токсикантов установлена более узкая направленность влияния. Так, для свинца и хрома характерно преимущественное угнетение синтетических процессов остеогенеза, в то время как под влиянием никеля, главным образом, стимулируются процессы резорбции костной ткани.
2. Маркеры синтеза имеют сильную и умеренную связь с показателями иммунного и гормонального статуса, состояния углеводного обмена, сенсибилизации и антиоксидантной защиты, в то время как маркеры резорбции -прежде всего с нарушениями кальциевого обмена и уровнем цитолитичес-кого синдрома, а также с показателями сенсибилизации, неспецифической защиты, нарушениями белкового обмена, иммунным гомеостазом.
