CC BY
82
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
Радиационно-индуцированные изменения иммунитета и их возможная роль в развитии отдаленных последствий облучения человека
Аклеев А.В., Силкина Л.А., Веремеева Г.А.
Уральский научно-практический центр радиационной медицины, Челябинск
В результате обследования жителей Южно-Уральского региона, подвергшихся хроническому комбинированному внешнему у- и внутреннему (в основном за счёт 90Sr) облучению выявлено снижение активности преимущественно Т-звена иммунитета и естественной цитотоксичности у практически здоровых лиц и пациентов с облигатными формами предрака органов дыхания и женской половой сферы. У людей с предраковыми заболеваниями также отмечено повышение фагоцитарной активности моноцитов и нейтрофилов при сохранении их окислительно-восстановительной функции. У облучённых опухоленосителей достоверно чаще встречались иммунопатологические заболевания (в основном, инфекционный синдром). Генетически детерминированные особенности иммунитета проявлялись в форме иммунологического дисбаланса и выявлены преимущественно у носителей HLA-антигенов локуса В. Отмечено некоторое повышение частоты мутантных по Т-клеточному рецептору лимфоцитов с увеличением дозы облучения красного костного мозга. Результаты исследования позволяют предположить важную роль радиационно-индуцированного снижения противоопухолевого иммунитета в развитии отдалённых, прежде всего канцерогенных, последствий облучения.
Radiation-induced immunity changes and their potential role in the development of late radiation effects in humans
Akleyev A.V., Silkina L.A., Veremeyeva G.A.
Urals Research Center for Radiation Medicine, Chelyabinsk
As a result of medical examinations an increased activity of mainly T-link immunity and natural cytoxicity was registered in healthy subjects and patients with obligate types of precancer of respiratory organs and female sex organs among the South Urals residents exposed to chronic combined external y- and internal (mostly due to 90Sr) radiation. Individuals with precancerosis were found to have an increased fagocytic activity of monocytes and neutrophils which, nevertheless, retain their oxidation-reduction function. The frequency of immunologic disorders (predominantly infectious syndrome) was significantly higher among exposed tumor-carriers. Genetically-determined immunity changes were manifested by immunologic disbalance and were detected among HLA-antigen carriers of B locus. A certain increase in the frequency of TCR mutant lymphocytes with dose to RBM was noted. The results of the study are suggestive of an important role played by radiation-induced inhibition of anti-tumor immunity in the development of long-term, primarily carcinogenic, exposure effects.
В условиях крупномасштабных радиационных инцидентов население близлежащих районов, как правило, подвергается радиационному воздействию преимущественно в диапазоне малых доз, которые не приводят к развитию детерминированных эффектов. Наиболее актуальной в отдалённые сроки является проблема стохастических последствий облучения (рак, лейкоз), а её ключевым аспектом - ранняя диагностика злокачественных новообразований. Особое значение эта проблема
имеет для Южно-Уральского региона, где в 50-е годы произошли три радиационных инцидента [1]. В настоящее время у части облучённого населения (жители прибрежных сёл р.Теча в пределах Челябинской области) отмечается увеличение заболеваемости и смертности от лейкозов и злокачественных новообразований [2].
В реальных условиях облучения больших контингентов населения (десятки, сотни тысяч людей), с целью оптимизации медицинского обе-
спечения их, целесообразно выделять группы повышенного риска (ГПР) в отношении отдалённых последствий облучения. Формирование ГПР должно базироваться не только на дозовых оценках облучения, но и учитывать индивидуальные особенности организма (исходное состояние организма и его систем, генетическую предрасположенность к стохастическим эффектам и др.), которые во многом определяют вероятность развития отдалённых медицинских последствий.
Материалы и методы исследования
В работе представлены результаты клиниколабораторных наблюдений за лицами, подвергшимися хроническому радиационному воздействию в результате сброса ~ 3 млн Ки радиоактивных отходов ПО "Маяк" в реку Теча в 1949-56 гг. [1, 2]. Население прибрежных сёл (свыше 28 тыс. человек) подверглось комбинированному внешнему и внутреннему (преимущественно за счёт 9<^г) у-об-лучению. С учётом характера радиационного воздействия критическим органом является красный костный мозг (ККМ). В первые 6 лет доза облучения ККМ определялась у-излучением, а позднее
- внутренним облучением за счёт инкорпорированного 9<^г. Около 2,2 тыс. человек (8% населения прибрежных сёл р.Теча) получили эквивалентные дозы на ККМ более 1,0 Зв. Максимальные значения накопленных доз (за период с 1949 по 1993 гг.)
составили 4,0-5,0 Зв. Наибольшие мощности доз облучения ККМ отмечались в первые 6 лет и достигали в с.Метлино, расположенном в 7 км от места сброса радиоактивных отходов, 0,5-1,0 Зв/год и выше [3]. В настоящее время мощности облучения ККМ, обусловленные инкорпорацией 9<^г в костной ткани, значительно снизились и составляют 0,17,4 мЗв/год.
Через 35-44 года от начала облучения состояние иммунитета было оценено у 911 человек. Проводилось обследование лиц, подвергшихся облучению, практически здоровых (183 человека) и с облигатными формами предрака (228 человек). Дозы облучения ККМ в группах лиц с различными формами предрака были сопоставимы. Их средние значения составили: у людей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта (полипоз желудка и кишечника, хронический атрофический гастрит) - 55,6±3,6 сЗв, с респираторными (хронические неспецифические заболевания лёгких) -52,5±6,7 сЗв, женской половой сферы (железистая гиперплазия и аденоматоз эндометрия, лейкоплакия и др.) - 54,5±3,4 сЗв. В группе сравнения средняя доза на ККМ равнялась 51,4±6,8 сЗв.
Группа практически здоровых людей (таблица 1) формировалась после клинического обследования в условиях стационара в соответствии с критериями Скандинавского комитета по референтным величинам.
Таблица 1
Распределение обследованных лиц по возрасту и накопленной дозе облучения ККМ
Возраст на время обследования, лет Средняя эквивалентная доза и диапазон доз, сЗв Группа
117,3 (70,0-177,6) 53,7 (36,2-69,7) ,7) 7 4, СО °? 1- ф (2, сравнения
31-40 40 65 100 117
41-50 27 45 80 44
51-60 22 46 55 22
Кроме того, изучались особенности иммунитета у неподвергавшихся облучению практически здоровых носителей антигенов HLA - А3, А10, В7, В8, В13, В17, В27, В35, В40 (204 человека). Группы сравнения формировались по принципу "случай-контроль" с учётом возраста, пола и сезона обследования. В них включались лица, не являвшиеся носителями вышеназванных HLA-антигенов.
Оценка иммунного статуса включала определение в периферической крови числа Т-лим-
фоцитов, Т-хелперов, Т-киллеров/супрессоров, В-лимфоцитов, естественных киллеров (ЕК-клетки) методом непрямой иммунофлюоресценции с использованием моноклональных антител ЛТ1, ЛТ4, ЛТ8, 3F3, ЛНК16 [4]. Также использовались тесты ЕАС- и Е-розеткообразования [5]. С применением последнего оценивалось также содержание малорецепторных (мЕ-РОК), многорецепторных (мнЕ-РОК), активных (АЕ-РОК), тефиллин-резистентных (Е-РОКтр) и теофиллин-чувствительных (Е-РОКтч) субпопуляций Т-лимфоцитов. Кроме того, изучали
содержание больших гранулосодержащих лимфоцитов (БГЛ), сывороточных иммуноглобулинов классов А, G, M [6], циркулирующих иммунных комплексов [7], бластную трансформацию лимфоцитов на лимфоцитарный митоген и фитогемаг-глютинин (РБТЛ), активность моноцитов (ФАМ, САЛМ) и нейтрофилов (ФАН, САЛН) в пересчёте на 1 литр периферической крови [8, 9]. О функциональной активности нейтрофилов судили по способности восстанавливать нитросиний тетра-золий [10].
Частота иммунопатологических состояний оценивалась ретроспективно среди 7843 человек, подвергшихся хроническому радиационному воздействию. Основную группу составили 353 человека, умершие от онкологических заболеваний. Морфологический диагноз верифицирован по данным аутопсий. Рак желудка отмечался у 27,2% опухоленосителей, рак лёгкого у 17,3%, рак тела матки - у 7,1%, шейки матки - у 5,1%. У остальных опухоленосителей были диагностированы рак пищевода, толстого кишечника, молочной железы и другие, более редкие опухоли. Источником информации явились медицинские документы (амбулаторные карты, истории болезни) клинического отделения Уральского научно-практического центра радиационной медицины. Среднее значение эффективной дозы облучения в группе лиц, заболевших раком, составило 24,6±0,8 сЗв, а в группе сравнения (облучённые, не имевшие рака) - 29,2±
0,2 сЗв.
Уровень соматических мутаций оценивался в Т-лимфоцитах с использованием анализа состояния Т-клеточного рецептора, основанного на принципах проточной цитометрии [11]. Исследование проводилось в группе лиц (80 человек), подвергшихся хроническому облучению вследствие сброса радиоактивных отходов в р.Теча. Кумулятивная доза облучения у этих индивидов в основном (на 90-95%) определялась внутренним облучением, преимущественно за счёт 9<^г.
Дозы внутреннего облучения были восстановлены на основании результатов прижизненных
90о
измерений содержания Sr на специализированном счётчике излучений человека (СИЧ-9.1) с использованием возрастной модели метаболизма этого элемента у человека. Для расчёта доз внешнего у-облучения использовали результаты замеров мощности экспозиционной дозы и оценки режимов поведения, типичных для различных возрастных групп сельских жителей (М.М.Сауров, 1968). Работа выполнена сотрудниками биофизической лаборатории УНПЦРМ (зав. лабораторией М.О.Дёгтева).
Результаты исследований и обсуждение
Состояние иммунитета у практически здоровых людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию. Анализ состояния иммунитета в отдалённые сроки от начала облучения позволил выявить наличие изменений отдельных параметров преимущественно в возрастной группе 31 -40 лет (рисунок 1). Статистически значимые различия с группой сравнения наблюдались по содержанию мЕ-РОК и В-лимфоцитов при средней накопленной дозе в ККМ - 53,7 сЗв (36,2-69,7 сЗв) и выше, а по уровню Е-РОКтр и БГЛ при дозе 117,3 сЗв (70,0-177,6 сЗв). При этом в отношении большинства измененных параметров (содержание мЕРОК, Е-РОКтр, В-лимфоциты) выявлялась зависимость от дозы облучения ККМ.
Состояние иммунитета у практически здоровых лиц (возраст 41-60 лет), подвергшихся хроническому радиационному воздействию, по большинству оцененных параметров не отличалось от адекватной по возрасту группы сравнения.
Интерес представлял анализ состояния иммунитета у лиц с одинаковыми дозами облучения ККМ, но различающихся по возрасту на время начала облучения (период максимального радиационного воздействия). При этом выделялись группы людей, подвергшихся радиационному воздействию в антенатальном и раннем постнатальном периодах развития (1950-1954 г.р.), в школьном возрасте (16-18 лет на начало облучения). Как видно из рисунка 2, наиболее выраженные изменения иммунитета относительно групп сравнения отмечались у лиц, подвергшихся радиационному воздействию в антенатальном и раннем постната-льном периодах развития.
Анализ дозовой зависимости показал, что хотя не во всех случаях отмечалась чёткая зависимость выявленных изменений иммунитета от дозы облучения ККМ, наиболее выраженные иммунологические изменения, как правило, регистрировались у лиц с максимальной дозой облучения (среднее значение 117,3 сЗв). В отдалённые сроки у них отмечалось статистически значимое (р<0,05) увеличение числа мЕ-РОК, Е-РОКтр, снижение количества БГЛ и В-лимфоцитов. При этом важно подчеркнуть, что численность групп риска по иммунологической недостаточности и иммунодефициту клеточного и гуморального типов, оцененная в соответствии с рекомендациями Всесоюзной проблемной комиссии "Эпидемиология иммунодефицитов" [12] среди облучённых людей соответствовала таковой в группе сравнения.
Рис. 1. Значения некоторых параметров иммунитета у лиц, различающихся по возрасту и дозе облучения, относительно группы сравнения (%).
1 - содержание мЕ-РОК; 2 - БГЛ (%); 3 - В-лимфоциты (%); 4 - РБТЛ (%); 5 - Е-РОКтр (х109 1/л). Значения параметров в группах сравнения соединены окружностью.
Рис. 2. Зависимость показателей иммунитета в отдаленные сроки от дозы облучения ККМ. Ось ординат - А - содержание мЕ-РОК (х109 1/л); Б - РБТЛ (%); В - В-лимфоциты (%); Г - БГЛ (%). Ось абсцисс - возраст (лет) на время начала облучения (01.01.1950 г.).
Исследование взаимосвязей между параметрами иммунитета (корреляционно-регрессионный анализ) позволило отметить наличие признаков иммунологического дисбаланса у людей, подвергшихся облучению в антенатальном и раннем постнатальном периодах развития. Последние выражались в исчезновении достоверных связей между иммунологическими показателями, характерных для групп сравнения, и появлении аномальных связей, которых не отмечалось в контрольной группе. Анализ характера распределения показал, что полимодальный тип (как правило,
бимодальный) наблюдался достоверно чаще (р<0,05) в группе лиц с наибольшей дозой облучения ККМ (66,7% против 45,9% в группе сравнения), а наиболее часто (80,0% наблюдений) - у лиц, облучённых в антенатальном и раннем постнатальном периодах развития, с максимальной дозой облучения ККМ.
Таким образом, в отдалённые сроки (через 3544 года) после начала хронического радиационного воздействия у практически здоровых людей, подвергшихся облучению, выявляются изменения отдельных параметров иммунитета, свидетельст-
вующие о снижении активности преимущественно Т-звена, естественной цитотоксичности, и зависящие не только от дозы облучения ККМ, но и от возраста, на который приходятся наибольшие уровни облучения. Наиболее выраженные отдалённые пострадиационные изменения иммунитета (при одинаковой дозе и мощности облучения ККМ) отмечаются у людей, подвергшихся облучению в антенатальном и раннем постнатальном периодах развития, что может определить наиболее частое развитие у них отдалённой иммунозависимой патологии. Наличие зависимости между выраженностью большинства иммунологических изменений и дозой облучения ККМ свидетельствует о радиационной природе отдалённых изменений иммунитета у облучённых людей в возрасте 31-40 лет.
Иммунный статус у облучённых лиц с предраковыми заболеваниями. В результате исследования у лиц с предраковыми заболеваниями, которые традиционно составляют группу повышенного онкологического риска - ГПОР, отмечены некоторые изменения иммунитета в сравнении с контролем (облучённые без предраковых заболеваний). Хотя изменения иммунитета во всех изучаемых ГПОР были сходными (не существенно зависели от локализации и характера предракового процесса), выраженность их в различных ГПОР отличалась.
Особенности иммунитета в основном касались Т-звена, естественной цитотоксичности и системы фагоцитоза. У людей с предраковыми заболеваниями отмечалось повышение активности фагоцитоза моноцитов и нейтрофилов в отношении частиц инертного латекса, лизосомальной активности моноцитов при сохранённой окислительновосстановительной функции нейтрофилов и моноцитов, что свидетельствует об активации поглотительной и лизосомальной функций фагоцитарного звена иммунитета. Со стороны клеточного иммунитета у людей с облигатными формами предрака органов дыхания и женской половой сферы отмечено умеренное снижение CD4+ (Т-хелперы), CD8+ (Т-киллеры, Т-супрессоры) и CD5+ лимфоцитов. Содержание естественных киллеров (CD16+ клеток), определяющих противоопухолевый иммунитет, не было существенно изменено у облучённых людей с предраковыми заболеваниями. Однако, количество БГЛ у людей с предраковыми заболеваниями органов желудочнокишечного тракта (4,0±0,4 %), по сравнению с адекватным по эффективной дозе облучения контролем (6,1 ±0,9), было умеренно снижено (р<0,05).
Полученные данные, как и результаты аналогичных исследований у необлучённых людей с предраковыми заболеваниями [13], позволяют предположить, что наличие изменений иммуните-
та у этой категории людей может быть одним из основных факторов повышенного онкологического риска. Первичная профилактика рака у людей с облигатными формами предраковых заболеваний должна быть направлена не только на лечение предрака, но и на коррекцию клеточного иммунитета и естественной цитотоксичности.
Частота иммунопатологических состояний (ИПС) у облучённых опухоленосителей. С целью оценки значимости изменений иммунитета для развития радиационно-индуцированных опухолей был проведен ретроспективный анализ иммунопатологических состояний в период, предшествующий диагностике рака у лиц, облучённых в бассейне р.Теча, заболевших и умерших от рака и в группе сравнения (облучённые лица, не имевшие новообразований).
В соответствии с классификацией, среди клинических проявлений иммунозависимой патологии может преобладать тот или иной иммунопатологический синдром: инфекционный, аутоиммунный, атопический, иммунопролиферативный [14]. Преимущественно инфекционный синдром у наблюдаемого населения клинически проявлялся длительно протекающими воспалительными заболеваниями, частота диагностирования которых в ряде случаев была неодинакова в сравниваемых группах (таблица 2). Так, в основной группе выявлено достоверное увеличение заболеваемости хронической пневмонией, обструктивным бронхитом, туберкулёзом лёгких, гематогенным остеомиелитом (р<0,05).
Частота ИПС с преимущественно аутоиммунным синдромом у облучённых опухоленосителей в основном не отличалась от таковой в группе сравнения. Исключение составила заболеваемость ревматизмом, которая оказалась у умерших от рака ниже, чем в группе сравнения (р<0,05). ИПС с ведущим аллергическим синдромом отмечались в сравниваемых группах с одинаковой частотой. Им-мунопролиферативный синдром (лимфопролиферативные заболевания) в изучаемых группах не отмечался.
Таким образом, иммунопатологические состояния, обусловленные преимущественно недостаточностью функционирования иммунной системы, среди облучённых людей, у которых впоследствии развивались злокачественные новообразования, встречались достоверно чаще, чем среди облучённых лиц без опухолей. Ведущим клиническим проявлением ИПС являлся инфекционный синдром. Результаты проведённых исследований свидетельствуют о более частом наличии клинических признаков иммунологической недостаточности у облучённых лиц, у которых впоследствии развился рак. Отмеченный факт имеет боль-
шое практическое значение для выделения среди облучённой популяции ГПР. Кроме того, можно полагать, что своевременная иммунокоррекция позволит уменьшить риск развития рака у людей с иммунологической недостаточностью в отдалённые сроки.
Иммунный статус у людей - носителей HLA-антигенов, ассоциированных со стохастическими эффектами радиационного воздействия. В настоящее время установлено, что злокачественные новообразования и лейкозы имеют ассоциативные
связи с носительством определённых HLA-антигенов [15, 16]. С целью изучения роли иммунитета в генетически детерминированной предрасположенности человека к отдалённой пострадиационной патологии оценен иммунный статус у практически здоровых людей - носителей HLA-антигенов А3, А10, В7, В8, В13, В17, В27, В35, В40. Особенности иммунитета были выявлены только у носителей HLA-антигенов А10, В7, В8, В35, В40. Характер изменений иммунитета в этих группах представлен в таблице 3.
Таблица 2
Частота некоторых иммунопатологических состояний у облучённых опухоленосителей
и в группе сравнения
Ведущий иммунопатологический Заболевание (синдром) Основная группа (353) Группа сравнения (7490)
синдром чел. % чел. %
Инфекционный Хроническая пневмония 49 13,9 ** 282 3,8
Хронический обструктивный бронхит 18 5,1 ** 12 0,2
Туберкулёз лёгких 19 5,4** 94 1,3
Гематогенный остеомиелит 3 0,9 ** 13 0,2
Аутоиммунный Ревматизм 3 0,9 * 269 3,6
Ревматоидный артрит 2 0,6 33 0,4
Системная красная волчанка 1 0,3 1 0,01
Бронхиальная астма 2 0,6 145 2,0
Гломерулонефрит 1 0,3 44 0,6
Агроанулоцитоз 2 0,6 47 0,6
Аллергический Аллергия (пищевая и лекарственная) 2 0,6 94 1,3
Мигрень 1 0,3 56 0,8
Примечание: * - достоверность различий в сравниваемых группах - р<0,05; ** - достоверность р<0,01.
Таблица 3
Особенности иммунитета у носителей отдельных НЬЛ-антигенов
Носительство антигена Характер изменений иммунитета Состояние иммунологических параметров
HLA-A10 HLA-B7 HLA-B8 HLA-В35 HLA-B40 Иммунологический дисбаланс Иммунологический дисбаланс Активация гуморального иммунитета, иммунологический дисбаланс Снижение активности клеточного иммунитета Снижение активности клеточного и гуморального иммунитета Изменение характера корреляционных связей между параметрами иммунитета Изменение характера корреляционных связей между параметрами иммунитета Увеличение содержания сывороточных ^ и IgG, изменение характера корреляционных связей между параметрами иммунитета Снижение РБТЛ на лимфоцитарный митоген, увеличение Е-РОКтр Снижение РБТЛ на лимфоцитарный митоген, снижение содержания Е-РОКтч и В-лимфоцитов
У HLA-D8 позитивных людей отмечено статистически достоверное (р<0,05) увеличение содержания в сыворотке крови иммуноглобулинов класса А (1,18±0,06 г/л и 1,60±0,08 г/л в группе сравнения) и тенденция к повышению (р<0,1) иммуноглобулинов в (10,08±0,25 г/л и 9,43±0,33 г/л в группе сравнения). Полученные данные свидетельствуют о том, что носители HLА-В8 являются активными антителопродуцентами. Особенности иммунитета у практически здоровых лиц, имеющих антигены HLA-B35 и HLA-B40, преимущественно касались Т-звена иммунитета и характеризовались снижением функциональной активности Т-лимфоцитов в РБТЛ на лимфоцитарный митоген.
Наиболее часто особенности иммунитета в исследованных группах характеризовались наличием признаков иммунологического дисбаланса. У практически здоровых лиц-носителей HLA-А10, В7 и В8 отмечалось нарушение взаимосвязей между параметрами иммунитета, преимущественно Т-звена, проявляющееся в исчезновении некоторых устойчивых связей между иммунологическими показателями и появлении аномальных (не характерных для групп сравнения) связей. Для оценки межклеточной кооперации в формировании иммунного ответа кроме традиционного корреляционно-регрессионного анализа использовали систему логического анализа данных, которая на основе анализа структуры данных позволяет выявить тройные нелинейные связи.
Таким образом, ассоциативные связи между носительством HLA-антигенов А10, В7, В8, В35, В40 и возможными эффектами облучения (прежде всего рак, лейкоз) могут быть обусловлены генетически детерминированными особенностями иммунитета. Последние имеют место преимущест-
венно у носителей HLA-антигенов локуса В и характеризуются разнообразными изменениями иммунного статуса, среди которых наиболее частым является иммунологический дисбаланс. Можно полагать, что своевременно проведённая иммунокоррекция с учётом особенностей иммунитета у лиц, генетически предрасположенных к отдалённым последствиям облучения, позволит уменьшить вероятность развития последних.
Частота мутаций в гене Т-клеточного рецептора (ТСЯ). Частота мутантных лимфоцитов по системе Т-клеточного рецептора у лиц, подвергшихся хроническому, преимущественно внутреннему, облучению, несколько превышала таковую среди необлучённых лиц и возрастала с увеличением дозы облучения ККМ (таблица 4). Однако, статистически значимое различие с контролем отмечалось лишь в группе с наибольшей накопленной дозой облучения (2,0 и более Зв на ККМ).
Для исследования зависимости частоты вариантных лимфоцитов от накопленной в ККМ дозы и мощности облучения использовали модель линейной регрессии (рисунок 3). Коэффициент корреляции составил 0,25, что свидетельствовало о наличии слабой взаимосвязи. Зависимость от мощности дозы на период максимального радиационного воздействия (1950 год) была ещё слабее (коэффициент корреляции - 0,17). Таким образом, у лиц, подвергшихся хроническому внутреннему облучению, обусловленному преимущественно ин-
90 о
корпорацией в организме Бг, повышенная частота мутантных лимфоцитов выявляется через 4344 года от начала облучения при кумулятивных дозах в ККМ более 2,0 Зв.
Таблица 4
Частота (х10-4) мутаций в гене Т-клеточного рецептора
Дозовые группы, Средняя доза, Кол-во обследо- Средний возраст, Т-клеточный рецептор
Зв Зв ванных лиц лет (М±т) тіп-тах М±т
Группа сравнения 0 32 63,4±1,6 0,2-4,8 1,74±0,15
Облучённые лица в т.ч.: 1,31 80 62,5±1,0 0,4-7,2 2,29±0,15
менее 1,0 0,65 36 62,3±1,6 0,7-6,2 2,16±0,21
1,0-1,99 1,47 31 63,8±1,6 0,4-7,2 2,31 ±0,26
2,0 и более 2,74 13 59,9±4,2 0,9-5,0 2,59±0,31*
Лица, перенёсшие ХЛБ (0,47-4,56) 1,54 29 63,7±1,9 0,4-7,2 2,28±0,27
Примечание: * - обозначено статистически значимое (р<0,01) различие с группой сравнения.
Рис. 3. Значения некоторых параметров иммунитета у лиц, различающихся по возрасту и дозе облучения, относительно группы сравнения (%).
1 - содержание мЕ-РОК; 2 - БГЛ (%); 3 - В-лимфоцитов (%); 4 - РБТЛ (%); 5 - Е-РОКтр (х109 1/л).
Несмотря на значительные преимущества данного метода перед другими методами биологической дозиметрии (нет ограничений по выбору доноров, небольшой объём крови, необходимый для исследования, возможность молекулярного анализа мутантных лимфоцитов), высокий дозовый порог детектирования мутантных лимфоцитов и наличие слабой дозовой зависимости делают изолированное применение метода для целей биологической дозиметрии в отдалённые сроки (через 6 и более лет) от начала хронического неравномерного облучения проблематичным. Однако, определение частоты дефектных лимфоцитов по системе ТСЯ может быть полезным в качестве индикатора соматического мутагенеза (при формировании ГПР) и состояния Т-звена иммунитета в отдалённые сроки хронического радиационного воздействия. Результаты анализа уровня вариантных лимфоцитов по системе Т-клеточного рецептора, как и иммунологические данные, свидетельствуют о возможности длительного сохранения изменений в Т-звене иммунитета в условиях пролонгированного облучения ККМ.
Настоящее исследование показало, что изменения иммунитета в условиях комбинированного внешнего у- и внутреннего облучения (пре-
90/"ч \
имущественно Бг) сохраняются длительное время. Механизм длительного сохранения изменений иммунитета у жителей прибрежных сёл р. Теча может быть объяснён многолетним характером облучения ККМ - матрикса регенерации иммуно-компетентных клеток. Наиболее выраженные изменения иммунитета отмечались у лиц, подвергшихся облучению в антенатальном и раннем пост-натальном периоде развития, что может быть обусловлено высокой радиочувствительностью плода и ребёнка первых лет жизни и наличием иммунологической памяти. Анализируя связь отдалённых
изменений иммунитета с радиационным фактором, необходимо учитывать, что облучённое население подверглось воздействию комплекса неблагоприятных факторов во время радиационного инцидента (переселение, психологический стресс и др.). Так как организм человека, включая иммунную систему, на многие неблагоприятные факторы отвечает стереотипными реакциями, выявить эффект радиационного воздействия в отдалённые сроки не всегда представляется возможным.
Отдалённые изменения иммунитета как у практически здоровых облучённых людей, так и у лиц с облигатными формами предрака, касались преимущественно естественной цитотоксичности и Т-звена иммунитета. Увеличение числа Т-лимфоци-тов с низкой экспрессией дифференцировочных антигенов, замедление бластной трансформации Т-лимфоцитов на митогены свидетельствовало о снижении активности Т-звена иммунитета. Учитывая, что Т-клеточный рецептор экспрессирован практически на всех зрелых Т-лимфоцитах и играет центральную роль в антигенном распознавании, клеточной активации (иммунном ответе), а также определяет дифференцировку Т-клеток, можно предположить, что выявленные особенности в Т-зависимом ответе у облучённых людей (особенно при дозах облучения ККМ более 2,0 Зв) обусловлены изменениями в гене Т-клеточного рецептора. Определение частоты мутантных лимфоцитов по системе Т-клеточного рецептора (С0Э-С04+) может быть полезным в качестве индикатора состояния иммунитета Т-клеточного типа в отдалённые сроки после хронического радиационного воздействия. Снижение содержания естественных киллеров (ЕК-клеток, БГЛ), которым принадлежит основная роль в противоопухолевом иммунитете [17] требует пристального внимания. Аналогичные
результаты получены в ряде экспериментальных работ [18, 19], где показано, что введение в орга-
90
низм экспериментальных животных Бг вызывает почти полную ингибицию функции естественных клеток-киллеров в результате дегрануляции БГЛ.
Результаты анализа иммунологических состояний свидетельствовали о наличии у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию и заболевших раком, клинических проявлений недостаточности иммунитета (ведущий инфекционный синдром) в период, предшествующий развитию злокачественных новообразований, что подтверждает концепцию иммунного надзора. Вышесказанное не означает, что вызванное облучением ослабление противоопухолевого иммунитета является ведущей или единственной причиной возникновения радиационно-индуцированных опухолей, но позволяет предположить определённое значение естественной цитотоксичности в развитии последних.
При формировании ГПР в отношении отдалённых последствий среди облучённого населения необходимо учитывать не только дозу (мощность) облучения, возраст на период максимального радиационного воздействия, но и генетически детерминированную предрасположенность к ним. Наилучшим маркером генетической предрасположенности к стохастическим (канцерогенным) последствиям является система главного комплекса гистосовместимости человека (Н1_А).
Иммунопрофилактику отдалённых последствий облучения (лейкоз, рак) необходимо проводить в первую очередь в ГПР. Она должна быть направлена на коррекцию естественной цитотоксичности, Т-звена иммунитета и иммунологического дисбаланса.
Выводы
1. В отдалённые сроки после начала хронического комбинированного (внешнего и внутреннего) радиационного воздействия выявляются изменения отдельных параметров иммунитета, свидетельствующие, преимущественно, о снижении активности Т-звена и естественной цитотоксичности. Установлена зависимость изменений иммунитета не только от дозы (мощности) облучения ККМ, что свидетельствует о радиационной природе отмеченных нарушений, но и от возраста, на который приходятся наибольшие уровни облучения. Наиболее выраженные пострадиационные изменения иммунитета (при одинаковой дозе облучения) отмечаются у людей, максимальные мощности облучения которых пришлись на антенатальный и ранний постнатальный периоды развития.
2. У людей с облигатными формами предрака через 35-44 года после начала хронического облучения выявляются иммунологические изменения (естественной цитотоксичности и Т-звена иммунитета), которые могут представлять один из эндо-
генных факторов повышенного онкологического риска. Иммунопрофилактика отдалённых пострадиационных эффектов у людей с предраковыми заболеваниями должна быть направлена на коррекцию состояния клеточного иммунитета и естественной цитотоксичности.
3. Наличие ассоциативных связей между но-сительством антигенов HLA-A10, B7, B8, B35, B40 и опухолевыми, аутоиммунными заболеваниями может быть обусловлено генетически детерминированными особенностями иммунитета у них. Наиболее часто у лиц с маркерами генетической предрасположенности к лейкозу, раку и аутоиммунной патологии отмечались признаки иммунологического дисбаланса, который проявлялся нарушением межклеточной кооперации в иммунном ответе.
4. У людей, подвергшихся хроническому, преимущественно внутреннему облучению, в основном за счёт 90Sr (при кумулятивной дозе в красном костном мозге более 2 Зв) через 43-44 года от начала радиационного воздействия отмечается повышенная частота мутантных (CD3-CD4+) Т-лимфоцитов. Частота дефектных лимфоцитов является индикатором состояния Т-звена иммунитета в отдалённые сроки от начала хронического радиационного воздействия и может быть использована при формировании среди облучённого населения групп повышенного риска в отношении соматико-стохастической пострадиационной патологии.
Авторы выражают глубокую благодарность Dr. M.Akiyama (Radiation Effects Re-search Foundation), на базе лаборатории которого были выполнены работы по исследованию соматических мутаций в лимфоцитах, и сотрудникам иммунологической лаборатории Челябинской областной станции переливания крови (зав. лабораторией к.м.н. Т.А.Суслова) за помощь в HLA-типировании.
Литература
1. Аклеев А.В., Голощапов П.В., Дёгтева М.О. и др.
Радиоактивное загрязнение окружающей среды в регионе Южного Урала и его влияние на здоровье населения/Под ред. Л.А.Булдакова. - М., 1991. -63 с.
2. Косенко М.М., Дёгтева М.О. Оценка радиационного риска популяции, облучившейся вследствие сбросов радиоактивных отходов в р.Теча//Атомная энергия. -1992. - Т. 72, № 4. - С. 390-395.
3. Дёгтева М.О., Кожеуров В.П., Воробьёва М.И. Реконструкция дозы населения, облучившегося вследствие сбросов радиоактивных отходов в р.Теча//Атомная энергия. - 1992. - Т. 72, № 4. -С. 386-390.
4. Филатов А.В., Бачурин П.С., Маркова Н.А., Ки-рюкин Л.Ю., Щербухин В.В. Исследование суб-популяционного состава лимфоцитов человека с помощью моноклональных антител//Гематология, трансфузиология. - 1990. - № 4. - С. 716-719.
5. Гришина Т.И., Мюллер С. Одновременное выявление Т-, В- и Р-розеткообразующих лимфоцитов и нулевых клеток человека//Бюл. экспер. биол. - 1978.
- Т. 85, № 4. - С. 503-507.
6. Тихомиров А.А. Модификация метода Манчини для количественного определения иммуноглобулинов //Лаб. дело. - 1977. - № 1. - С. 45-47.
7. Гашкова В., Матл И., Кашлик И. Методика определения циркулирующих иммунных комплексов //Чехословацкая медицина. - 1978. - Т. 1, № 2. -С. 117-122.
8. Хоробрых В.В., Пронин А.В., Киркин А.Ф., Санин
А.В. Методы постановки реакции бласттран-сформации в микромодификации//Иммунология. -1983. - № 3. - С. 76-79.
9. Эберт Л.Я., Марачев С.И., Чукичев А.В., Ново-крещенов Л.Б. Модификация метода изучения функциональной активности моноцитов периферической крови, культивируемых ¡п у^го//Лаб. дело. - 1983. - № 2. - С. 26-29.
10. Способ оценки функциональной активности нейт-рофилов человека по реакции восстановления нит-росинего тетразолия: Методические рекомендации МЗ РСФСР/Сост. М.Е.Виксман, А.Н.Маянский. - Казань, 1979 - С. 11.
11. Akiyama M., Nakamura N., Hakoda M., Kyoizumi S.
et al. Somatic cell mutations in atomic bomb survivors //J. Radiat. Res. - 1991. - Supplement. - P. 278-282.
12. Пинегин Б.В., Ерёмина О.Ф., Тамарченко И.С. Изучение иммунного статуса учащихся лётных училищ с помощью комплекса стандартных и унифицированных тестов первого уровня//Методология, организация и итоги массовых иммунологических обследований/Под ред. В.В.Петрова. - М., 1987. - С. 243-249.
13. Гриневич Ю.А., Каменец Л.Я. Основы клинической иммунологии опухолей. - Киев, 1986. - 158 с.
14. Петров Р.В., Орадовская И.В. Эпидемиология иммунодефицитов. - М.: ВНИИМИ, 1988. - 57 с.
15. Шабалин В.Н., Серова Л.Ф. Клиническая иммуногематология. - Л., 1988. - 310 с.
16. Витяев Е.Е., Москвитин А.А. Методы анализа данных. - Новосибирск, 1985. - С. 38-59.
17. Винницкий В.Б. О природе толерантности организма к опухолям//Экспер. онкология. - 1981. - Т. 3, №
2. - С. 3-12.
18. Keller R. Suppression on by radioactive strontium of the spontaneous cytotoxicity expressed by adherent, predominantly phagocytic cells from varientsmouse tis-sues//Immunol. - 1979. - Vol. 37, N 2. - P. 333-338.
19. Emmanuel F.X.C., Vaughan A.T.M., Catty D. Mice treated with strontiume-90: an animal model deficient in NK cells//Brit. J. Cancer. - 1981. - Vol. 44, N 2. - P. 160165.
