Содержание тяжелых металлов в сыворотке крови у больных ювенильным артритом в промышленном регионе Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 616.72-002-021-053-084 ББК 55.5

СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ У БОЛЬНЫХ ЮВЕНИЛЬНЫМ АРТРИТОМ В ПРОМЫШЛЕННОМ РЕГИОНЕ

С.Ю. МАКАРОВ, ФГБОУВО ЮУГМУМинздрава России, г. Челябинск, Россия

e-mail: [email protected]

Аннотация

Проведено исследование микроэлементного состава сыворотки крови у детей и подростков с ювенильным артритом, проживающих в городе Челябинске. Спектр определения включал в себя следующие микроэлементы: цинк, железо, хром и свинец. Микроэлементный состав был определён методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Выявлены особенности содержания эссенциальных и токсических микроэлементов у детей с различными вариантами ювенильного артрита.

Ключевые слова: ювенильный артрит, микроэлементы.

Актуальность. В настоящее время наблюдается тенденция роста ревматической патологии среди детского населения. Причина заболеваний данной группы остается неясной.

[4]

Одним из наиболее распространенных ревматических заболеваний у детей является ювенильный артрит (ЮА) - артрит неустановленной причины, длительностью более 6 недель, развивающийся у детей в возрасте не старше 16 лет при исключении другой патологии суставов [5].

Определенное значение в формировании данной патологии придается различным инфекционным факторам: хламидиям, бактериям кишечной группы, герпетической инфекции. Кроме того, предполагается роль генетического фактора: на сегодняшний день известно огромное количество антигенов гистосовместимости, которые определяются при различных формах ювенильного артрита [4].

В последние годы стали появляться работы, устанавливающие связь между развитием ювенильного артрита и промышленным загрязнением окружающей среды [2, 3, 9, 10, 11].

Город Челябинск является крупным промышленным центром Южного Урала, на территории которого находится огромное количество предприятий, выделяющих в атмосферный воздух различные загрязняющие вещества, приоритетными среди которых являются хром, мышьяк, никель, свинец, сероводород, формальдегид и др. [6]

Цель исследования: определить содержание тяжелых металлов в сыворотке крови у больных

ювенильным артритом, проживающих в условиях промышленного региона.

Материалы и методы исследования. Для

достижения поставленной цели в условиях кардиоревматологического отделения МБУЗ ДГКБ №8 города Челябинска было проведено комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование 70 детей (32 мальчика и 37 девочек в возрасте от 2 до 17 лет) с различными вариантами ЮА в период активности заболевания. Контрольную группу составили 20 здоровых детей аналогичного возраста, проживающих в городе Челябинске. Дети контрольной группы на момент обследования не имели признаков острых инфекционных заболеваний и не состояли на диспансерном учёте по поводу каких - либо хронических заболеваний.

Диагноз ЮА выставлялся согласно диагностическим критериям Американской коллегии ревматологов (ACR, 1977).

Всем пациентам с ЮА проводилось определение микроэлементного состава сыворотки крови (свинца, хрома, цинка, железа) методом атомно - абсорбционной спектрометрии с пламенной и

электротермической атомизацией на ААС "КВАНТ - Z ЭТА" и "КВАНТ - ZА - Т". Забор крови для определения микроэлементного состава сыворотки проводился одновременно с забором крови для определения биохимических показателей, т.е. без дополнительных манипуляций.

Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с использованием

статистических пакетов Statistica 6.0, SPSS 12.0. При получении данных, имеющих неправильное распределение, для определения статистически значимых отличий был применен критерий Манна-Уитни. Статистически достоверными считались различия между показателями при уровне р<0,05. Для описания количественных

Из таблицы 1. следует, что микроэлементный состав сыворотки крови у детей, страдающих ЮА, в активную стадию заболевания отличался от такового у детей группы контроля.

По данным литературы, снижение содержания цинка в сыворотке крови при ЮА объясняется накоплением цинк - содержащих белков в печени и в воспалённых суставах [1]. Очевидно, что снижение содержания цинка в сыворотке крови при ЮА значимо, поскольку он занимает особое место по биологической роли в ряду незаменимых микроэлементов. Его функции в организме человека разнообразны: участие в процессах клеточного деления и роста, образование комплексов с гиалуроновой кислотой соединительной ткани, регулирование проницаемости кожных покровов и слизистых оболочек, влияние на обмен железа и магния, функции иммунной системы [1].

Кроме того, из таблицы 1. видно, что у больных ЮА в активную фазу заболевания имеет место снижение содержания в сыворотке крови железа, по сравнению с уровнем данного элемента у здоровых пациентов. Данный факт представляется важным, так как железо играет важную роль в жизнедеятельности организма человека (участие в тканевом дыхании, метаболизме порфирина, синтезе коллагена), его дефицит сопровождается тотальной органной патологией. При дефиците железа страдают фагоцитоз, бактерицидная способность нейтрофилов [1]. У больных с дефицитом железа выявлено уменьшение концентрации ключевых ферментов энергетического цикла в

данных вычислялась средняя (М), среднеквадратичное отклонение (5).

Результаты исследования. Согласно цели исследования нами был проведен анализ микроэлементного состава сыворотки крови у детей с ЮА в период активности заболевания в сравнении со здоровой группой (табл. 1).

нейтрофилах: сукцинатдегидрогеназы (СДГ), миелопероксидазы [8].

Обращает на себя внимание, кроме того, выявленное нами повышение содержания токсического микроэлемента свинца в сыворотке крови у детей с ЮА. По данным А.А. Подколзина и К.Г. Гуревича (2002) введение хлорида свинца вызывает дисбаланс между Т-хелперами 1 и 2 типа: усиливается пролиферация T-хелперов 2 типа и ингибируется пролиферация T-хелперов 1 типа, что может являться механизмом реализации аутоиммунных процессов. Имеются данные, что всасывание свинца повышается при низком содержании цинка и железа [6, 7]. Кроме того, всасывание свинца в пищеварительном тракте ограничивается при условии повышенного содержания железа, в связи с конкуренцией за общие акцепторные участки на слизистой оболочке [1].

Из данных таблицы 1 также следует, что у детей, страдающих ЮА, в сыворотке крови по сравнению с группой здоровых детей имеет место повышение концентрации хрома. Известно, что хрому принадлежит важная биологическая роль в животном организме, основными проявлениями которой являются его взаимодействие с инсулином в процессе углеводного обмена, участие в структуре и функции нуклеиновых кислот. Однако хром известен также и своим токсическим действием на организм человека: соединения трёхвалентного хрома оказывают выраженное мутагенное и канцерогенное действие на

Таблица 1

Сравнительная характеристика микроэлементного состава сыворотки крови у детей с ЮА в стадии активности заболевания по сравнению с контрольной группой._

Перечень определяемых микроэлементов в сыворотке крови (мкг/мл) Содержание микроэлементов в сыворотке крови у детей с ЮА (М±5) (n=70) Содержание микроэлементов в сыворотке крови у здоровых детей (М±5) (n=20) Значимость изменений (р)

цинк 0,359±0,27 0,544±0,29 р<0,05

железо 3,025±2,21 4,016±2,7 р<0,05

свинец 0,032±0,018 0,021±0,012 р<0,05

хром 0,084±0,02 0,04±0,022 р<0,05

незащищённый генетический аппарат клетки. По данным А.В. Рощина с соавт. (1982), хром способен аккумулироваться в организме человека, легко проникает в ткань легких и накапливается в них. Токсическое действие хрома зависит от его валентности: чем выше валентность, тем сильнее токсическое действие. Оксиды шестивалентного хрома значительно токсичнее оксидов трёхвалентного хрома при их воздействии на ткани. Именно шестивалентный хром оказывает общетоксическое,

нефротоксическое и гепатотоксическое действия. Соединения шестивалентного хрома по сравнению с трёхвалентным обладают большей мутагенной способностью [1].

Таким образом, в результате проведения исследования в сыворотке крови у детей с ЮА в активную фазу заболевания по сравнению с

группой контроля выявлено статистически значимое снижение содержания эссенциальных микроэлементов цинка и железа и повышение концентрации токсических хрома и свинца.

Полученные нами результаты совпадают с уже имеющимися данными, опубликованными ранее [2, 3] По данным литературы, снижение содержания цинка и железа в сыворотке крови у больных ЮА объясняется повышенным их расходованием на реализацию "аутоиммунного воспаления" [8].

Также нами было проведено определение микроэлементного состава сыворотки крови у больных с различными клиническими вариантами ЮА в сравнении со здоровыми детьми (табл. 2).

Содержание микроэлементов в сыворотке крови вариантами ЮА по сравнению с группой контроля

Таблица 2

пациентов с различными клиническими

Перечень определяемых микроэлементов в сыворотке крови (мкг/мл) Олигоарти кулярный вариант ЮА М±5 (П=44) Полиарти кулярный вариант ЮА М±5 (П=14) Системный вариант ЮА М±5 (П=12) Здоровая группа М±5 (П=20)

Цинк 0,401±0,046* 0,352±0,064* 0,274±0,055* 0,544±0,29

Железо 3,164±0,282 2,462±0,368* 1,999±0,287* 4,016±0,27

Свинец 0,031±0,003* 0,0465±0,003* 0,045±0,003* 0,021±0,012

Хром 0,076±0,002* 0,095±0,003* 0,088±0,003* 0,04±0,022

у

* - статистически значимые значения (р<0,05) по сравнению с группой контроля.

Как видно из табл. 2, у детей при всех клинических вариантах ЮА по сравнению с группой контроля изменения содержания в сыворотке крови эссенциального

микроэлемента цинка и токсических микроэлементов, свинца и хрома, были достоверны. В то же время, статистически значимое повышение уровня железа было

выявлено только среди пациентов с полиартикулярным и системным вариантами ЮА по сравнению с группой здоровых детей (р<0,05). Среди больных олигоартикулярным вариантом ЮА содержание железа в сыворотке крови по сравнению со здоровыми детьми значимо не изменялось, хотя определялась тенденция к снижению показателей.

Таблица 3

Содержание микроэлементов в сыворотке крови у больных ЮА с различными степенями активности воспаления по сравнению с группой контроля_

Перечень определяемых 1 степень 2 степень активности 3 степень Здоровая группа

микроэлементов в активности воспаления активности

сыворотке крови (мкг/мл) воспаления М±5 М±5 воспаления М±5 М±5

(П=36) (П=22) (П=12) (П=20)

Цинк 0,411±0,034* 0,29±0,039* 0,245±0,042* 0,544±0,29

Железо 3,153±0,305* 2,416±0,268* 1,891±0,273* 4,016±0,27

Свинец 0,031±0,002* 0,041±0,002* 0,046±0,003* 0,021±0,012

Хром 0,07±0,002* 0,098±0,002* 0,101±0,002* 0,04±0,022

* - статистически значимые значения (р<0,05) по сравнению с группой контроля.

Более выраженные изменения таких выявлены среди пациентов с полиартикулярным микроэлементов, как свинец и хром, были и системным вариантами заболевания (р<0.05).

Относительно содержания цинка и железа в сыворотке крови обследованных нами больных ЮА можно отметить лишь тот факт, что при системном варианте заболевания

зарегистрирован более выраженный их дефицит в сравнении с детьми, страдающими олигоартикулярным вариантом ЮА (р<0.05). Аналогичные результаты освещены в литературных источниках [9, 10, 11]

Кроме того, нами было проведено определение содержания микроэлементов в сыворотке крови у больных ЮА в зависимости от степени активности воспаления (табл. 3). Из табл. 2 видно, что вне зависимости от степени активности воспаления содержание всех определяемых нами микроэлементов в сыворотке крови больных ЮА отличалось от уровня таковых у детей группы контроля (р< 0.05).

Характеризуя содержание микроэлементов в сыворотке крови у пациентов с ЮА в

зависимости от степени активности воспаления, обращает на себя внимание более выраженные изменения их уровня среди детей со 2 и 3 степенями активности воспаления (р<0.05), что соответствует данным литературы [3].

Выводы. 1. В сыворотке крови у больных ювенильным артритом, проживающих в условиях промышленного региона, имеют место снижение содержания эссенциальных микроэлементов цинка и железа, а так же повышение концентрации токсических - свинца и хрома. 2. Более высокие уровни содержания свинца и хрома в сыворотке крови характерны для пациентов с полиартикулярным и системным вариантами ЮА. 3. Изменение микроэлементного состава сыворотки крови, в частности, снижение содержания цинка, железа и повышение уровней свинца и хрома отражают активность воспаления при ЮА у детей и наиболее выражены при 2 и 3 степенях активности воспаления.

Список литературы

1. Авцын А.П. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / А.П. Авцын, А.А. Жавороноков, М.А. Риш. - М.: Медицина, 1991. - 496 с.

2. Аксенов А.В. Особенности содержания микроэлементов в сыворотке крови у больных ювенильным артритом, проживающих в городе Челябинске / А.В. Аксенов, А.Н. Узунова // Известия высших учебных заведений. Уральский регион. - 2015. - №4. - С. 92-96.

3. Аксенов А.В. Особенности микроэлементного состава сыворотки крови у детей с ювенильным артритом в зависимости от степени активности воспаления / А.В. Аксенов, А.Н. Узунова // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - №6. - С. 215.

4. Алексеева Е.И. Ювенильный ревматоидный артрит: этиология, патогенез, клиника, алгоритмы диагностики и лечения: рук. для врачей, преподавателей, науч. сотрудников /Е.И. Алексеева, П. Ф. Литвицкий; под ред. А.А. Баранова. - Москва: ВЕДИ, 2007. - 368 с.

5. Баранов А.А. Детская ревматология /под ред. А.А. Баранова, Е.И. Алексеевой. -М.: Союз педиатров России, 2011. -236 с.

6. Маляр К.В. Популяционное исследование состояния здоровья жителей промышленно развитой Челябинской области / К.В. Маляр, М.В. Пешикова, М.Г. Москвичева //Материалы междисциплинарной научно-практической конференции "Здоровье населения промышленных моногородов". - 2014. - С. 45-58.

7. Подколзин А.А. Действие биологически активных веществ в малых дозах / А.А. Подколзин, К.Г. Гуревич - М.: ,,КМК,, 2002. - 208 с.

8.. Сенек С.А. Роль нарушений микроэлементного обмена при ювенильном ревматоидном артрите: дис. канд. мед. наук / С.А. Сенек - Казань, 2005. - 169 с.

9. Узунова А.Н. Значимость изменений содержания тяжелых металлов в сыворотке крови при ювенильном артрите у детей, проживающих в крупном промышленном центре Южного Урала - Челябинске /А.Н. Узунова, А.В. Аксенов // Педиатрический вестник Южного Урала. - 2015. - №1. - С. 48-51.

10. Узунова А.Н. Клинико-лабораторные особенности ювенильного ревматоидного артрита у детей города Челябинска /А.Н. Узунова, А.В. Аксенов //Российский медицинский журнал. - 2012. - №6. - С. 21-23.

11. Узунова А.Н. Особенности микроэлементного состава сыворотки крови у детей и подростков с ювенильным ревматоидным артритом, проживающих в крупном промышленном центре Южного Урала - городе Челябинске /А.Н. Узунова, А.В. Аксенов // Человек. Спорт. Медицина. - 2011. - №39 (256). - С. 120-123.

THE CONTENTS OF HEAVY METALS IN THE SERUM OF PATIENTS WITH JUVENILE

ARTHRITIS IN AN INDUSTRIAL REGION*

S.Yu. MAKAROV, SUSMU, Chelyabinsk, Russia e-mail: [email protected]

Abstract

Was conducted study of microelement composition of blood serum in children and adolescents with juvenile arthritis, living in the city of Chelyabinsk. The range of definitions included the following microelements: zinc, iron, chromium and lead. Microelement composition was determined by the method of atomic-absorption spectrophotometry. Were the features of the content of essential and toxic microelements in children with different types of juvenile arthritis.

Keywords: juvenile arthritis, microelements.

* Научный руководитель: к.м.н., ст. преп. Аксенов А.В.