CC BY
5
атмосферного воздуха в районе проживания; 2) удельная и общая жилая площадь; 3) формула заселения; 4) насыщенность помещений полимерными материалами; 5) наличие в квартире газовых приборов и "пассивное" курение.
2. Анализ состава домашней пыли показал, что она является адсорбентом и накопителем спор грибов и химических веществ, загрязняющих воздушную среду жилых помещений. Установлено, что суммарное содержание химических веществ в 1 г домашней пыли в среднем составляет 15,9 ± 2,1 мг/г, а количество спор грибов, оказывающих аллергенное действие, колеблется в пределах 2200—73 ООО ООО жизнеспособных спор.
3. Получена количественно-качественная характеристика загрязнения воздушной среды помещений спорами грибов аллергенного действия. Установлены количественные зависимости уровня грибкового загрязнения от: а) состояния атмосферного воздуха, б) температурно-влажностного режима в помещении, в) назначения помещений.
4. Установлено, что уровень химического загрязнения воздушной среды, а также суммарное содержание химических веществ и спор грибов в 1 г бытовой пыли в квартирах больных аллергоза-ми пылевой этиологии выше, чем в квартирах здоровых.
5. Комплекс химических веществ, загрязняющих воздушную среду жилых и общественных зданий, усиливает анафилактические реакции, обусловленные воздействием домашней пыли, а также оказывает иммуномодулирующее действие, которое выражается в снижении иммунологических показателей неспецифической резистентности.
Л итература
1. Адо А. Д. Эпидемиология неинфекционных заболеваний. - М., 19Б5. - Вып. 2. - С. 46-65.
2. Гайдук М. И. Загрязнение воздушной среды газифицированных помещений типового жилищного строительства углеводородами и другими продуктами горения газа и рекомендации по ее оздоровлению: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Львов, 1983.
3. Губернский Ю. Д. и др. // Вестн. АМН СССР. -1981. - N 11. - С. 67-71.
4. Губернский 10. Д. и др. // Здравоохр. Рос. Федерации. - 1986. - N 4. - С. 21-24.
5. Губернский /О. Д. и др. // Гиг. и сан. — 1987. — № 2. - С. 4-6.
6. Губернский 10. Д. и др. // Там же. — № 4. — С. 24— 27.
7. Желтикова Т. М. Клеши бытовой пыли и аллерго-зы человека: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — М., 1986.
8. Павлов А. В. и др. // Актуальные гигиенические проблемы охраны здоровья населения. — Ереван, 1981.-С. 64-6S.
9. Пинигин М. А. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. — М., 1976. Вып. 3. — С. 14—16.
10. Пыцкий В. И., Андрианова Н. В., Артомасова А. В. Аллергические заболевания. — М., 1984
11. Трубицкая Е. П. Гигиеническая оценка сенсибилизирующего действия полимерных материалов: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — Ростов н/Д, 1978.
12. Усатова Е. А. // Гиг. и сан. — 1985. — № 2. -С. 89-90.
13. Юдин А. М., Сучков В. //., Коростелин Ю. А. Химия для вас. 3-е изд. -М., 1985.
14. Andersen L. В. et al.// Environ. — int. — 1986. — Vol. 12, N 1-4. - P. 7121.
15. Irsch W. // Umschau Wiss. Techn. - 1981. - Bd 81, N 17. - S. 537-538.
16. Lind P. // Allergy. - 1985. - Vol. 40, Suppl. 3. -P. 34-36.
17. Muwcuoglu J. // Int. Atch. - 1983. - Bd 11, N 18. -S. 46-54.
18. Thorsen M. Y. // Atmospher Environ. — 1987. — Vol. 21, N 6. - P. 1411-1416.
Поступила 23.03.98
© Н. Н. БЕЛЯЕВА, 1998
удк 616.36-02:1615.31+578.832.11-076.9
Н. Н. Беляева
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СТЕПЕНИ ТОКСИЧНОСТИ
И ОПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Введение. Проблема критериев вредного действия лежит в основе теории и практики оценки токсичности и опасности воздействия вредных факторов на организм. С целыо оценки используют различные биомаркеры, характеризующие состояние как целостного организма, так и отдельных его систем |1, 8, 10, 12, 15]. Составлен перечень приоритетных показателей, имеющих наибольшее весовое значение в характеристике опасности веществ, среди которых показатель канцерогенное™ имеет наивысший балл [7]. Однако в настоящее время оказалось, что для суждения о степени вредности не все предлагаемые и используемые показатели являются критериально значимыми [11, 13].
Выдвинуто и продолжает успешно развиваться положение о необходимости избегать методологической односторонности и рассматривать маркер-
ные или комплексно взаимосвязанные показатели с учетом алгоритма их развития во времени [6, 9]. Между тем значительные трудности представляет именно динамическое исследование биомаркеров, поэтому, как правило, ограничиваются их однократным или, в лучшем случае, 2—3-кратным определением. В этом случае приоритетными являются биомаркеры, которые характеризуются стабильностью изменений; к таким морфологическим биомаркерам относится увеличение поли-плоидизации гепатоцитов [2].
Целыо исследования является сравнение различных токсикометрических, в том числе и гисто-ферментативных, показателей с биомаркером восстановительной регенерации печени, определяемым по увеличению степени полиплоидизации гепатоцитов, при оценке раздельного и сочетан-
ного воздействия на организм химических веществ и вируса гриппа.
Материал и методы. Эксперимент проведен на мышах-самцах БНК, содержащихся в виварии на стандартной диете с добавлением в корм овощей и молочных продуктов. Изучали пероральное воздействие 7 химических веществ: анилина, бериллия, железа трехвалентного, свинца, фенола, формальдегида, этилен гликоля. Каждое вещество поступало в организм с питьевой водой в дозах, кратных 10 и 100 ПДК. Вирус гриппа А1 (штамм РЯ-8) вводили интраназально в дозе 100 ЭИД50 (0,1 мл). Раздельное воздействие химических веществ исследовали через 2 нед, 1, 2 и 3 мес, вируса гриппа — на 5-й день после инфицирования животных. Сочетанное влияние химического и инфекционного агентов изучали на 5-й день после инфицирования животных, подвергавшихся пероральному воздействию химических веществ в течение 2 нед, 1, 2 и 3 мес.
Резистентность организма оценивали по его сопротивляемости к инфекции, которую определяли по следующим токсикометрическим тестам: гибели животных после инфицирования вирусом гриппа в течение 14 дней [3]; степени повреждения легочной ткани по процессу "опеченения" на 5-й день после заражения |3]. Модельные опыты проводили кандидаты мед. наук Р. А. Дмитриева, Д. М. Климова и канд. биол. наук К. К. Кузнецова.
Оценивали структурно-функциональные характеристики печени: активность ряда окисли-тельно-восстановительных — лактатдегидрогеназы (ЛДГ), сукцинатдегидрогеназы (СДГ), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) и гидролитического (кислая фосфатаза) ферментов и степень полиплоидизации гепатоцитов, определяемую суммой высокоплоидных форм: 8п, 8п+8п, 16 п, 1бп+1бп (где п-класс плоидности гепатоцитов). Использовали методики, апробированные в предыдущих экспериментах по изучению факторов окружающей среды [4].
Результаты. Оценка сопротивляемости организма, проведенная по токсикометрическим тестам, показала, что наиболее депрессивное действие на сопротивляемость организма к вирусу гриппа оказывал этиленгликоль. Далее по степени убывания эффекта следовали фенол и формальдегид. Наименьшее влияние на сопротивляемость оказывали бериллий и железо. Ориентируясь на эти показатели, классы токсической опасности химических веществ не всегда совпадали со степенью их влияния на сопротивляемость организма к вирусной инфекции. Например, бериллий, относящийся к 1-му классу токсической опасности, по степени снижения сопротивляемости инфекции относился бы только к 4-му классу.
Гистоферментативный анализ изменения активности окислительно-восстановительных ферментов в печени подопытных животных, проведенный в динамике сочетанного воздействия этих химических веществ и вируса гриппа, так же, как и при раздельном их воздействии, показал изменения, однако не всегда определяемые для изученных веществ. Так, при сочетанном воздействии свинца (в дозе 100 ПДК) и вируса гриппа увеличение активности ЛДГ регистрировалось
только через 2 нед, железа (100 ПДК) — через 0,5 и 1 мес, тогда как при пролонгированном (3 мес) сочетанном воздействии железа и вируса гриппа отмечалось уже достоверное снижение активности; аналогичное достоверное изменение регистрировалось для бериллия (100 ПДК) при 2-месячной экспозиции [5].
Сочетанное воздействие фенола (в дозах 10 и 100 ПДК) и вируса гриппа приводило к достоверному снижению активности ЛДГ через 0,5 и 1 мес, тогда как при 2-месячном воздействии активность достоверно не отличалась от контрольных значений, а при 3-месячном сочетанном воздействии железа (100 ПДК) — снижалась. При сочетанном воздействии с этиленгликолем происходило достоверное снижение активности ЛДГ при 0,5-месячном введении (в дозе 100 ПДК), а к 3 мес при действующей дозе этиленгликоля, кратной 100 ПДК, она еще больше снижалась, тогда как в меньшей дозе (10 ПДК) отмечалось ее повышение [5].
Для анилина и формальдегида в динамике сочетанного воздействия этих веществ с вирусом гриппа вообще не обнаружено достоверного изменения активности ЛДГ [3]. Активность СДГ, Г-6-ФДГ, кислой фосфатазы в разные сроки исследования также изменялась без закономерностей |5|.
На основании анализа отмеченных изменений активности ферментов, например ЛДГ. можно было бы считать, что наиболее депрессивное действие на сопротивляемость организма вирусу гриппа оказывали фенол и этиленгликоль, а такие вещества, как анилин и формальдегид, не влияли на сопротивляемость организма.
Следовательно, ориентируясь на такие показатели, как гибель животных, "опеченение" легочной ткани и изменение активности окислительно-восстановительных и гидролитического ферментов, при раздельном и сочетанном воздействии веществ и вируса гриппа токсичность изученных веществ не совпадала с классом их опасности.
Между тем определение доли высокоплоидных гепатоцитов при раздельном и сочетанном воздействии показало закономерное нарастание высокоплоидных клеток в зависимости от токсичности веществ.
В отличие от оценки при раздельном воздействии веществ, когда определяли их изменение по отношению к интактному контролю, при сочетанном воздействии контролем служили мыши, зараженные вирусом гриппа, у которых само инфицирование вызывало увеличение доли высокоплоидных гепатоцитов. Так, у 2—3-месячных интактных мышей процент высокоплоидных гепатоцитов равнялся 6,5 ± 1,9, а на 5-й день после инфицирования — 11,1 ±0,7, у 4—5-месячных интактных мышей — 7,8 ± 1,6 и на 5-й день после инфицирования — 13,4 ± 1,06.
Раньше всего (при 0,5-месячном сочетанном воздействии) полиплоидизация развивалась у животных, подвергавшихся до инфицирования воздействию свинца и бериллия в дозах, кратных 100 ПДК. Пролонгирование времени воздействия веществ до 1 мес приводило к увеличению числа высокоплоидных гепатоцитов при воздействии свинца и бериллия уже в обеих дозах (10 и 100 ПДК), а также анилина в большей из изученных доз (100 ПДК).
2-Месячное воздействие веществ с последующим заражением мышей вирусом гриппа вызвало полиплоидизацию и в других опытных группах животных: так, при сохранении эффекта поли-плоидизации для бериллия, свинца и анилина увеличение доли высокоплоидных гепатоцитов отмечалось уже в группах мышей, подвергавшихся предварительному воздействию формальдегида, железа и этиленгликоля в дозах, кратных 10 ПДК. Кроме того, при воздействии свинца в этот изученный срок отмечалась дозовая зависимость: достоверное увеличение количества высокоплоидных гепатоцитов при наибольшей дозе (100 ПДК) до 21,1 ± 1,4% по сравнению не только с инфицированным контролем, но и с воздействием свинца в дозе, кратной 10 ПДК (17,5 ± 1,06%).
Сочетанное воздействие в течение 3 мес вызвало наивысший уровень развития полиплоидиза-ции, наблюдаемый при воздействии свинца (в дозах 10 и 100 ПДК, когда сумма высокоплоидных гепатоцитов равнялась соответственно 22,1 ± 2,87 и 24 ±1,41%) и бериллия (соответственно 20,2 ±1,41 и 21,2 ± 1,59 %). Формальдегид, анилин, железо, этиленгликоль и фенол в дозах, кратных 10 и 100 ПДК, вызывали в этот срок воздействия однотипные изменения.
Так как в этом эксперименте определяли процент высокоплоидных гепатоцитов, достоверное увеличение которого отражало уровень токсического повреждения печени [2|, расцениваемого как выраженное вредное действие (ИЕЬ — по международной классификации) [14], по времени развития эффекта и в зависимости от уровня воздействующей дозы изученные вещества по степени токсичности распределились следующим образом: свинец, бериллий -» анилин, формальдегид, железо, этиленгликоль -> фенол.
Как видно, формальдегид, железо и этиленгликоль по времени и эффекту развития полиплои-дизации, а также по действующим дозам при сочетанном воздействии вызывали адекватные изменения. Однако при сопоставлении времени развития эффекта при сочетанном и раздельном воздействии было отмечено, что полиплоидизация при изолированном воздействии формальдегида развивалась раньше (1 мес воздействия), чем для железа и этиленгликоля (3 мес), а для фенола — только через 3 мес как изолированного, так и со-четанного воздействия.
Тогда с учетом этой поправки вещества по степени токсичности распределялись следующим образом: свинец, бериллий анилин, формальдегид железо, этиленгликоль фенол.
Обсуждение. Таким образом, результаты выполненной работы показали, что в зависимости от времени и дозы веществ изменение высокоплоидных гепатоцитов, отражавшее развитие клеточной восстановительной регенерации в ответ на токсическое действие изученных веществ [2|, характеризовало степень токсичности (гепатоток-сичности) веществ в соответствии с классом опасности, так как выстраивало их в порядке убывания токсичности от бериллия и свинца к анилину, формальдегиду, железу, этиленгликолю, фенолу.
Между тем по оценке гистоферментативной активности маркерных окислительно-восстановительных ферментов [5| и по ряду исследованных интегральных показателей [3] класс опасности ве-
ществ не совпадал со степенью их влияния на сопротивляемость организма вирусной инфекции. Неадекватность оценки ферментативной активности состоянию органа уже отмечалась и в других исследованиях [ 111.
Вероятно, неадекватность оценки токсичности веществ можно объяснить с позиций достижения организмом определенной резистентности, вызванной, как и в печени, компенсаторными реакциями. Этим же объяснялось и изменение сопротивляемости инфекции: чем более токсичны вещества и больше степень вызванных ими повреждений и компенсаций, в том числе и развившейся восстановительной регенерации, тем выше резистентность к последующему воздействию, которая сохранялась до определенного уровня, в свою очередь зависимого от степени токсичности вещества.
Следовательно, ориентирование на вышеприведенные токсикологические, в том числе и гис-тоферментативные, показатели привело бы к неверному заключению о токсичности веществ и подвергло бы сомнению их принадлежность к установленным классам опасности.
Таким образом, только по изменению степени полиплоидизации сравниваемые вещества в отличие от других изученных показателей по степени токсичности выстраивались в соответствии с их классом опасности. Полученные результаты свидетельствуют о чрезвычайной важности выбора биомаркеров, отдавая предпочтение тем из них, которые отличаются стойкостью (стабильностью) изменений. По крайней мере для определения ге-патотоксичности веществ ведущим морфофунк-циональным биомаркером является оценка степени полиплоидизации гепатоцитов. Использование этого биомаркера является перспективным для решения вопросов единого гигиенического нормирования при оценке гепатотоксичности веществ, так как изменения степени полиплоидизации гепатоцитов характеризуют только разные уровни вредного гепатотоксического действия (минимальное и выраженное) независимо от способа введения исследуемых агентов [2].
Выводы. 1. Сравнительная оценка токсико-метрических показателей, в том числе и гистоферментативной активности СДГ, ЛДГ, Г-6-ФДГ и кислой фосфатазы, с показателем восстановительной регенерации печени мышей — увеличением числа высокоплоидных гепатоцитов в динамике раздельного и сочетанного воздействия 7 химических веществ и вируса гриппа показала приоритетность оценки степени гепатоксичности веществ по определению степени полиплоидизации гепатоцитов.
2. Ориентирование на вышеприведенные токсикологические, в том числе и гисгоферментатив-ные, показатели привело бы к неверному заключению о токсичности веществ и подвергло бы сомнению их принадлежность к установленным классам опасности.
3. По определению степени полиплоидизации гепатоцитов вещества по степени гепатоксичности распределялись следующим образом: свинец, бериллий анилин, формальдегид железо, этиленгликоль фенол.
Литература
1. Бабаханян Р. В., Клечиков В. 3. // Суд. -мед. эксперт. - 1994. - № 1. - С. 34-37.
2. Беляева И. Н. // Гиг. и сан. - 1989. - № 3. — С. 48-52.
3. Беляева Н. И., Гасимова 3. М., Климова Д. М. // Там же - 1994. - № 1. - С. 32-35.
4. Бонашевская Т. И., Беляева //. //., Кумпан И. Б. и др. Морфофункпиональные исследования в гигиене. - М., 1984.
5. Бонашевская Т. И., Прокопенко 10. И., Беляева II. Н. и др. // Гигиена труда и профзаболеваний в химической промышленности Казахстана. — Алма-Ата, 1987. - С. 91-99.
6. Голиков С. И., Саноцкий И. В., Тиунов Л. А. Общие механизмы токсического действия. — М., 1986.
7. Красовский Г. П., Авалиани С. Л.. Жолдакова 3. И. и др. // Гиг. и сан. - 1992. - № 9-10. - С. 15-17.
8. Сидоренко Г. И., Захарченко М. П., Морозов В. Г. и др. Эколого-гигиеничеекие проблемы исследова-
ния иммунного статуса человека и популяции. — М., 1992.
9. Сидоренко Г. И., Захарченко М. П., Маймулсв В. Г. и др. Проблема гигиенической диагностики на современном этапе. — М., 1995.
10. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. А. А. Каспаро-ва, В. В. Саноцкого. — М., 1986.
11. Bein Е. // Zbl. Pharm. Pharmakother Lab. Diagn. — 1975. - Bd. 114, N 6. - S. 583-597.
12. Goldman L. R., Anton-Culver H., Kharrazi M. et al. // Environ. Health Perspect. — 1995. - Vol. 103, Suppl. 3. - P. 31-34.
13. Ilobson D. W. // J. Cell Biochem. - 1993. - Vol. 11,-P. 170.
14. Lewis S. C., Lynch J. R., Nikiforof A. I. // Reg. Toxicol. Pharmacol. - 1990. - N 11. - P. 314-330.
15. Rappaport S. M.. Symanski E., Yager J. W. et al. // Environ. Health Perspect. - 1995. - Vol. 103, Sunpl. 3. -P. 49-53.
Поступила 23.03.98
© коллектив авторов. 199» удк 614.7:001.8
3. И. Жолдакова, О. О. Синицына, Н. В. Харчевникова, //. А. Зайцев
ПРОБЛЕМА ЕДИНОГО ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН. Москва
Современное понятие "единое (комплексное) эколого-гигиеническое нормирование" в рамках концепции Г. И. Сидоренко |14], по нашему мнению, может быть определено как единство критериев, принципов и методов нормирования химических веществ с учетом их превращений в природе при возможном прямом и опосредованном воздействии на организм в случае одновременного присутствия в нескольких объектах окружающей среды. В основу методологии единого (комплексного) гигиенического нормирования должно быть положено понятие о допустимой суточной дозе (ДСД) вещества при разных путях поступления в организм.
Единое нормирование рассматривалось в гигиене, начиная с 60-х годов, в терминах комплексного воздействия отдельных веществ на организм, а затем приобрело более четкое направление в результате сформулированной концепции "допустимой нагрузки на организм". Однако традиционно методология нормирования веществ в отдельных объектах окружающей среды развивалась в большей мере в направлении поиска отличий и особенностей, чем общих закономерностей токсикодинамики и токсикометрии.
Вместе с тем возрастание химического загрязнения, появление зон экологического бедствия, химические аварии привели к тому, что в России имеются регионы, в которых одновременно несколько объектов окружающей среды загрязнены распространенными химическими веществами, например некоторыми тяжелыми металлами, фенолами, полихлорированными бифенилами и т. п. Для изучения комплексного влияния веществ на здоровье населения потребовалось усовершенствовать систему нормирования на основе ДСД не только пестицидов, но и промышленных загряз-
няющих агентов. Анализ зарубежных принципов и методов установления ДСД и нормативов на их основе [4, 13, 14] показал, что они не могут применяться в нашей стране без адаптации с учетом отечественной методологии оценки опасности химического загрязнения окружающей среды.
Кроме того, методология нормирования пестицидов не вполне отвечает поставленной цели [11]. Поэтому в наших исследованиях решались следующие задачи, которые связаны как с общими проблемами токсикологии, так и со специфическими вопросами комплексного нормирования:
— разработка критериев выбора веществ, подлежащих единому нормированию;
— уточнение критериев порогового действия с учетом соотношения специфических и неспецифических эффектов и гормонизация их с международными подходами при установлении уровней ненаблюдаемого вредного эффекта (NOAEL) и нижних уровней наблюдаемого вредного эффекта (LOAEL)
— определение коэффициентов запаса при расчете ДСД;
— определение условий использования величин ДСД, установленных за рубежом (ADE, RFD);
— разработка методов прогноза ДСД с учетом стабильности и сравнительной опасности продуктов трансформации и биотрансформации по квантовохимическим параметрам;
— уточнение условий и принципов учета величин порогов хронического действия (Limchr) для воздуха рабочей зоны при едином нормировании;
— обоснование принципов распределения ДСД по объектам окружающей среды с учетом относительной токсичности при разных путях и спосо-
