CC BY
46
УДК 612.67+616-057-003.219 Кубанский научный медицинский вестник № 4 (127) 2011
А. Т. АБДРАШИТОВА, Т. Н. ПАНОВА, И. А. БЕЛОЛАПЕНКО
РОЛЬ ЭНДОГЕННЫХ И ЭКЗОГЕННЫХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО СТАРЕНИЯ РАБОТНИКОВ ГАЗОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Кафедра госпитальной терапии с курсом функциональной диагностики ГОУ ВПО Росздрава «Астраханская государственная медицинская академия»,
Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. 89608655330. E-mail: birinaa@list.ru
Преждевременное старение обусловлено действием эндогенных и экзогенных факторов. Для оценки вклада наследственности и действия производственных факторов газодобывающего предприятия в ускорение темпа старения произведена оценка этиологической доли относительного риска изучаемых воздействий. Процессы старения в большей степени зависят от наследственности, однако роль эндогенных факторов нивелируется средовым компонентом.
Ключевые слова: преждевременное старение, наследственность, сероводород.
А. Т. ABDRASHITOVA, T. N. PANOVA, I. A. BELOLAPENKO
GENETIC AND ENVIRONMENTAL ASPECTS OF AGEING OF THE PERSONS OCCUPIED ON
MANUFACTURE ON A GAS PRODUCTION
The hospital therapy’s department with a course of functional diagnostics the Astrakhan state medical academy,
Russia, 414000, Astrakhan, street Bakinskaya, 121, ph. 89608655330. E-mail: birinaa@list.ru
Premature aging is caused by action endogenous and exogenous factors. The estimation is made for an estimation of the contribution of a heredity and action of production factors of the gas enterprise in acceleration of rate of ageing aetiological shares of relative risk of studied influences. It is established, that environmental component prevails over the genetic.
Key words: premature aging, genetic factors, hydrogen sulphide.
Роль генов в процессах старения обсуждается давно, начиная с эволюционных теорий Медавара, Вильямса и Кирквуда. Было известно, что наследуемость продолжительности жизни, как правило, не превышает 30%, т. е. соответствует наследованию полигенного количественного признака. В последнее время наметился определенный прогресс, в частности, благодаря появлению молекулярно-генетических методов работы с культурами клеток человека, картированию ряда локусов долгожительства у лиц в возрасте 90—100 лет и старше и сравнению экспрессии генов различных тканей (мозга, мышц, печени, почек) стареющих и молодых индивидуумов [3]. Была выявлена роль генотоксического и оксидативного стрессов в старении клеток человека; установлено, что при старении органов происходит репрессия около 1% генов, начинающаяся довольно рано (после 40 лет); показана роль регуляции липопротеинового обмена и чувствительности к инсулину в долгожительстве [7]. Наиболее плодотворным объектом исследования являются столетние индивидуумы. Во-первых, они обычно поддерживают хорошее здоровье до очень старого возраста, даже вне зависимости от образа жизни: столетние индивидуумы часто избавлены от сердечно-сосудистых заболеваний, болезни Альцгеймера, сахарного диабета и рака. Во-вторых, их потомки наследуют устойчивость ко многим причинам смертности — среди них на 50% менее распространены вышеперечисленные заболевания. Вероятность наследования долгожительства в семьях
долгожителей возрастает в 4—17 раз, что предполагает скорее генетические, чем внешнесредовые предпосылки к исключительному долголетию [6].
Чтобы обойти проблемы, связанные с исследованием долгожителей, для изучения был предложен альтернативный фенотип — биологический («физиологический», «функциональный») возраст. Поскольку ткани стареют с разной скоростью, а болезни варьируют от индивидуума к индивидууму, люди с возрастом все больше различаются. В результате хронологический возраст не способен быть точным индикатором процесса старения. Биологический возраст имеет выраженный генетический компонент (27—57%) и позволяет сравнивать функциональный статус одного индивидуума с другим того же хронологического возраста и в результате такого сопоставления делать выводы о различии в скорости старения. Вариация фенотипа биологического возраста во многом определяется аддитивными генетическими факторами (наследственность составляет 0,57 ± 0,06) и в меньшей степени — средовыми. Она обусловлена локусами количественных признаков на хромосомах 3p, 7q, 1^, 16q и 2^ [8]. Исследования близнецов показали, что примерно 25% вариации продолжительности жизни человека объясняется генетическими факторами.
Ведущим промышленным предприятием Астраханской области является «Газпром добыча Астрахань», среди производственных факторов которого сероводород занимает ведущее место [2]. Основными эффектами
его действия на организм человека являются прямое повреждение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей за счет местного раздражающего действия и системная интоксикация. Газ способен угнетать деятельность дыхательного и сосудодвигательного центров, резко нарушать микроциркуляцию в тканях, вызывая патологические изменения в различных органах и системах, в том числе иммунной, ответственной за процессы старения [1].
Учитывая, что преждевременное старение (ПС) может быть обусловлено как генетическими (эндогенными) факторами, например, мутациями в некоторых генах при синдроме прогерии, так и внешними (экзогенными) факторами, включающими профессиональные вредности (химические, токсические вещества, канцерогены, ионизирующую радиацию, электромагнитные поля низкой частоты - 50 Гц, тяжелую неквалифицированную физическую работу), экологические факторы (загрязнение окружающей среды) и вредные привычки (злоупотребление алкоголем и табакокурение), мы предприняли попытку оценки вклада генетических и средовых факторов в развитие процессов ПС у лиц, занятых на производстве по добыче газа.
Цель - оценить вклад эндогенных и экзогенных факторов в развитие процессов преждевременного старения лиц, занятых на производстве по добыче газа.
Материалы и методы
Обследовано 1600 работников ООО «Газпром добыча Астрахань», все лица мужского пола, среднего возраста 43,6±10,8 года, со средним стажем работы на газодобывающем предприятии 12,18±6,79 года. Обследованы представители практически всех основных специальностей, причем преобладающее большинство -рабочие (75,6%). 70,5% обследованных заняты на основных предприятиях (газопромысловое управление, газоперерабатывающий завод) и подвергаются комплексному воздействию производственных факторов: физических (постоянные электрические и электромагнитные поля, локальная вибрация, неионизирующее излучение, производственный шум, работа во взрывоопасных и пожарных производствах, тепловое, ультрафиолетовое излучение), химических (сероводород, сера и ее соединения, неорганические соединения азота, оксиды серы, свинец и его неорганические соединения, кетоны алифатические и ароматические, смесь углеводородов - нефть, бензин, керосин, марганец и его соединения, кремния диоксид, аэрозоли металлов -железо, алюминий и их сплавов, серная пыль, пыль стекла, древесная пыль), факторов трудового процесса (физические перегрузки - статические и динамические; зрительно напряженные работы, перенапряжение голосового аппарата, обусловленное профессиональной деятельностью). 29,5% обследованных заняты на предприятиях, сопровождающих технологический процесс, обеспечивающих связь, транспорт, охрану, проектирование, технический контроль. Они не подвергаются постоянному действию химических факторов, а лишь привлекаются к работе в санитарно-защитной зоне в аварийных ситуациях. Перечень факторов производственной среды и трудового процесса на каждого обследованного указан в карте аттестации рабочего места по условиям труда. Данный документ составлен в соответствии с приказом МЗиСР № 83 от 16.05.2004 г., предоставляется работодателем и заверяется Роспотребнадзором. В группу сравнения вошли 100 со-
трудников производственно-строительной компании «АСК» основных рабочих специальностей, не имеющих контакта с сероводородом. Средний возраст -42,35±9,6 года, средний стаж - 7,32±3,49 года, что достоверно не отличается от основной группы (p>0,05). В группе сравнения, как и в основной группе, обследованы преимущественно представители различных рабочих специальностей - 83%.
Всем обследованным проводилось анкетирование с указанием паспортных данных, профессии, условий труда, вредных привычек и их стажа, наличия родс-твенников-долгожителей, сведений о перенесенных ранее заболеваниях. Биологический возраст определяли по методике Д. Ф. Чеботарева с оценкой темпа старения [4].
С помощью метода максимума правдоподобия определялась вероятность появления признака в опытной и контрольной группах по формуле: р =m/N; где р - данная вероятность; m - количество признака (в данном случае - количество лиц с ПС в группе в зависимости от различных факторов и их градаций); N -общее количество обследованных. Удельный вес признака представляет собой отношение ln (рконтроль/ропыт). Проведено определение этиологической доли относительного риска (EF) по формуле: EF=[RR-1/ RR^100; где RR - отношение распространенности ПС среди лиц, которые подвергаются действию вредного фактора Ропыт. к распространенности среди лиц без воздействия такого фактора Рконтроль [5]. Статистический анализ результатов проведен с помощью программного обеспечения MS Excel XP (Microsoft).
Результаты и обсуждение
При проведении анкетирования в основной группе выявлено, что вредные привычки - курение или злоупотребление алкоголем - имеет 87,5%, причем сочетание вредных привычек наблюдается у 78% обследованных. Преимущественное большинство обследованных работников газодобывающего предприятия страдает табакокурением - 85%, несколько меньше -81% злоупотребляет алкоголем. В группе контроля вредными привычками страдает 76%, курят 76%, злоупотребляет алкоголем 64%, сочетание вредных привычек отмечено у 64%. В основной группе выявлено наличие родственников-долгожителей второго-треть-его кровного родства, прослеженных в одном поколении у 27% обследованных, причем всего 12% из них не имеют вредных привычек, курят 86%, злоупотребляют алкоголем 86%, обе вредные привычки имеют 84%. В контрольной группе родственников-долгожителей имеют 33%. При изучении биологического возраста работников газодобывающего предприятия выявлено, что у 68% обследованных старение развивается ускоренно, в группе сравнения темп старения ускорен лишь у 43% обследованных. В среднем темп старения среди работников газодобывающего предприятия составил 4,88±1,9 года, в группе сравнения - 0,97±0,58 года (p<0,05).
С помощью метода максимума правдоподобия проведено определение вероятности появления признака -ПС в зависимости от различных факторов и их градаций. Дополнительно проведено определение этиологической доли относительного риска. Вероятность возникновения ПС под воздействием комплекса производственных факторов газодобывающего предприятия составила 0,68, в группе сравнения - 0,43. Удельный
Кубанский научный медицинский вестник № 4 (127) 2011
Кубанский научный медицинский вестник № 4 (127) 2011
вес изучаемого признака -0,46. Аналогичным образом оценены удельные весовые коэффициенты факторов, воздействующих на обследованных. Профессиональная принадлежность: рабочие специальности (-0,43), ИТР (1,2). Возраст: до 40 лет (0,32), 40-50 лет (-0,28), старше 50 лет (-0,2). Стаж работы: до 5 лет (0,1), 5-10 лет (0,7), более 10 лет (-0,3). Родственники-долгожители: имеются (-0,47), отсутствуют (-0,12). Вредные привычки (табакокурение и/или злоупотребление алкоголем): имеются (-0,14), отсутствуют (-0,47).
С учётом максимума правдоподобия можно определить для каждого обследованного итоговый индекс Z, который складывается из всей суммы удельных весовых коэффициентов. Если Z>0 или Z=0, то обследуемый не относится к группе риска и вероятность ПС низка. Если Z<0,то это свидетельствует о том, что обследуемый относится к группе риска.
Представленная схема определения индивидуального риска позволяет с наибольшей эффективностью при проведении профилактического осмотра выделить группу риска и проводить целенаправленные профилактические мероприятия.
Доля относительного риска ПС под действием комплекса производственных факторов газодобывающего предприятия: ЕF=[1,58-1/1,58]х100=36,8%. Согласно этой методике, если в рассматриваемой выше формуле получается значение ЕF менее 33, то риск развития ПС под воздействием вредного производственного фактора очень мал, если он в пределах от 33 до 50 -средний, в пределах 51-66 - высокий и в пределах 67-80 - очень высокий. Таким образом, лица, занятые на производстве по добыче газа, подвержены среднему риску развития ПС. Доля относительного риска ПС под действием вредных привычек составила: ЕF=[1,3-1/1,3]х100=23%, что соответствует низкому риску. Доля относительного риска ПС в зависимости от наследственных факторов (наличия родственников-долгожителей): ЕF=[1,34-1/1,34]х100= 25,5%, что значительно ниже вклада производственных вредностей. В свете множества научных исследований, посвященных изучению роли эндогенных факторов в развитии старения, нами был ожидаем более высокий показатель относительного риска ПС в зависимости от наследственности. Выявленное при формализованной оценке преобладание средового компонента над эндогенным нацелило нас на поиск причин, вызвавших полученное несоответствие. Для исключения влияния соматической патологии нами выбраны в обеих группах лица без патологии сердечно-сосудистой системы, сахарного диабета и опухолевых заболеваний, являющихся основными болезнями старения (В. М. Дильман, 1987). Среди практически здоровых обследованных доля относительного риска ПС под влиянием комплекса производственных факторов газодобывающего предприятия: ЕF=[1,49-1/1,49]х100=32,8%, в зависимости от наследственных факторов: ЕF=[1,32-1/1,32]х100=24,2%, что соответствует показателям общей группы обследованных работников газодобывающего предприятия и свидетельствует о том, что установленные различия по факторам риска не обусловлены основными болезнями старения. Для выявления роли наследственности мы выбрали среди обследуемых основной и контрольной групп лиц без соматической патологии, имеющих родственни-ков-долгожителей, без вредных привычек и контакта с
сероводородом (сотрудники предприятий, сопровождающих технологический процесс). При изучении вклада эндогенных факторов в развитие ПС получено, что доля относительного риска ЕF=[1,64-1/1,64]х100=39%, что выше средового воздействия. Полученные различия по показателям относительного риска ПС для наследственности в общей группе (25,5%) и среди лиц без вредных привычек, влияния сероводорода (39%) свидетельствуют о том, что экзогенные воздействия нивелируют генетически детерминированное долголетие. Снижение влияния экзогенных факторов путем отказа от вредных привычек, уменьшения контакта с сероводородом (перевод высокостажированных работников на менее вредные участки предприятия) позволит в полной мере реализоваться наследственной программе и открывает широкие возможности для ге-ропрофилактики.
Заключение
С помощью метода максимума правдоподобия предложена схема определения индивидуального риска ПС лиц, занятых на производстве по добыче газа, позволяющая выделить группу риска, подлежащую проведению целенаправленных профилактических мероприятий. Формализованная оценка этиологической доли относительного риска развития ПС показала первостепенное значение производственного фактора, в меньшей степени наследственности. При изучении вклада наследственности в развитие ПС у лиц с отсутствием вредных привычек и контакта с сероводородом получено, что доля относительного риска эндогенных факторов выше, чем у средового воздействия.
У лиц, занятых на газодобывающем производстве, вклад эндогенных факторов составляет 39%, производственных факторов - 36,8%, вредных привычек - 23%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдрашитова А. Т. Панова Т. Н., Белолапенко И. А. Особенности цитокинового статуса и процессов апоптоза под влиянием комбинированного действия производственных факторов газодобывающего предприятия // Успехи геронтологии. - 2011. -Т. 24. № 1. - C. 147-153.
2. Авалиани С. Л., Ревич Б. А, Захаров В. М. Региональная экологическая политика. Мониторинг здоровья человека и здоровья среды. - М.: ЦПЭР, 2001. - 76 с.
3. Анисимов В. Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения. - СПб: Наука, 2003. - 468 с.
4. Геронтология и гериатрия, 1984. Ежегодник: биологический возраст, наследственность и старение / Под ред. Д. Ф. Чеботарева. -Киев, 1984. - С. 110.
5. Косарев В. В., Лотков В. С., Бабанов С. А. Эпидемиологические исследования в медицине труда // Медицина труда и промышленная экология. - 2006. - № 8. - С. 1-4.
6. Москалев А. А. Старение и гены. - СПб: Наука, 2008. -358 с.
7. Englander E. W. Gene expression changes reveal patterns of aging in the rat digestive tract // Ageing res. revs. - 2005. - Vol. 4. -P.564-578.
8. Karasik D., Demissie S., Cupples A, Kiel D. P. Disentangling the genetic determinants of human aging: biological age as an alternative to the use of survival measures // J. gerontol.: Biol. sci. med. sci. -2005. - Vol. 60 A, № 5. - P. 574-587.
Поступила 11.05.2011
