CC BY
5
УДК 612.017.1-06:614.71-08
Г. И. Виноградов
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ РЕГЛАМЕНТАЦИИ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОСНОВЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ ВРЕДНОСТИ
НИИ общей н коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева, Киев
В настоящее время общепризнано, что состояние иммунологической реактивности является одним из ранних и чувствительных показателей вредного действия на организм факторов окружающей среды малой интенсивности. Проведенный нами анализ установленных порогов обще-токсического и аллергенного действия химических загрязнителей атмосферного воздуха и воды водоемов также показал, что в подавляющем числе случаев аллергенные эффекты проявляются в концентрациях на несколько порядков ниже тех, при которых наблюдается токсическое действие. Наш опыт изучения аллергенной активности химических веществ (формальдегида, хлористого бутила, хлористого бензила, диметилтерефталата и др.) подтверждает, что аллергические проявления возникают при концентрациях и дозах ниже порогов общетоксического действия [5]. Таким образом, изменения иммунной системы при воздействии химических факторов окружающей среды рассматриваются в комплексе с другими показателями их биологического действия как необходимый и существенный критерий гигиенической регламентации. На межсекционной научной конференции «Проблемы аллергии в токсикологии» (1981) четко определено, что каждое новое вещество, предлагаемое для внедрения в производство, должно обязательно исследоваться в отношении его способности вызывать аллергию.
Менее изучено влияние на иммунологическую реактивность физических факторов окружающей среды, которые становятся все в большей степени постоянно действующими экологическими факторами. Лучше исследованы в этом плане электромагнитные поля радиочастот [17]. О других физических факторах среды (шума, вибрации, ультразвука, ионизации, УФ-облучения и др.) известно мало; в основном изучались тесты, которые по современной классификации относят к показателям неспецифической защиты [12].
Механизмы воздействия химических и физических факторов окружающей среды на иммунную систему организма окончательно не выявлены. Химические аллергены, как известно, являются гаптенами и приобретают свойства антигенов после их конъюгации с тканевыми или сывороточными белками организма и оказываются способными реализовать свои аллергенные свойства только после превращения в комплексный антиген, в котором белок организма играет роль носителя.
Известно, что белки организма под влиянием химических и физических воздействий приобретают аутоантигенные свойства и вызывают специфическую сенсибилизацию. Нам [6] удалось выявить изменение антигенных свойств тканей от неионизирующей микроволновой радиации. В экспериментальных исследованиях на морских свинках и белых крысах методом анафилаксии с десенсибилизацией установлено, что при воздействии микроволн изменяется антигенный состав различных тканей организма (мозг, печень). Эти изменения характеризуются появлением нового антигенного качества и исчезновением некоторых антигенных свойств, присущих нормальной ткани. Такое изменение антигенной структуры тканей облученных организмов способствует тому, что собственные тканевые белки становятся чужеродными и стимулируют развитие аутоаллергического процесса.
Химические аллергены могут приводить к изменению метаболических процессов, в частности к нарушению обмена гликопротеинов, что проявляется изменением количества углеводов, связанных с белками [11]. Поскольку многие представители гликопротеинов — иммунологически активные белки, авторы указанной работы смогли сделать вывод о возможной роли количественной перестройки углеводной части этих сложных белков в возникновении аллергии замедленного типа.
Развитие клеточной иммунологии и учения о
гомеостатической функции иммунной системы V расширило представления о механизмах аутоим-муннтета, что позволило рассматривать аутоиммунные расстройства как патологию иммунной системы. Первичные изменения касаются не тканевых антигенов, а механизмов иммунного надзора [2, 12]. По-видимому, каждая из указанных гипотез может оказаться пригодной для объяснения частного случая возникновения аутоиммунной патологии; нельзя исключить ни изменения иммунной системы, ни модификации нормальных белков организма.
С гигиенических позиций до сих пор остаются нерешенными многие актуальные вопросы, связанные с оценкой значимости сдвигов в иммунной системе организма при воздействии самых разнообразных по своей природе факторов окружающей среды. Недостаточно ясно, какие реакции являются компенсаторными, направленными на поддержание гомеостаза, а какие свидетельствуют о повреждении механизмов иммунной защиты. И, наконец, главный вопрос: что является научно-методической основой гигиенического нормирования факторов среды, изменяющих иммунологическую реактивность организма.
По мнению М. Г. Шандалы [16], для успешного решения этих вопросов необходимо накопление максимальной информации не только о степени обнаруживаемых реакций, но и об их био-Р логической значимости для организма. В связи с этим особо важное значение приобретает вопрос о критериях вредности. В настоящее время он не может считаться решенным и не утратил своей актуальности. Обобщение имеющихся материалов позволило систематизировать критерии вредности, выделив при этом общебиологические критерии вредности, критерии, характеризующие нарушение психосоциального статуса человека, физиологические, морфологические, биохимические и метаболические. Однако в настоящее время наряду с изучением общетоксического действия факторов окружающей среды первостепенное значение приобретает проблема разработки и совершенствования критериев вредности для оценки их специфического действия, в частности на иммунную систему, основная функция которой — защита постоянства внутренней среды организма от факторов, несущих признаки генетически чужеродной информации [13].
Учет действия факторов среды на иммунологическую реактивность организма при их гигиенической регламентации связан с целым рядом трудностей методологического и методического характера. Методическим подходам к изучению химических аллергенов посвящено достаточно много работ. Предлагаются специальные схемы нормирования аллергенов промышленной зоны [2], атмосферного воздуха [10], синтетических полимер-► ных материалов [15], воды водоемов [9], пестицидов [8], препаратов бытовой химии [7]. Большой интерес представляют исследования по уста-
новлению зависимости времени наступления эффекта сенсибилизации от концентрации вещества [14]. Использование зависимости концентрация — время позволило оценить характер сенсибилизирующего действия при его комплексном поступлении в организм. Вместе с тем такой подход позволяет проводить ускоренное нормирование атмосферных загрязнений, оказывающих аллергенное действие. Нам представляется целесообразным и необходимым унифицировать эти подходы и разработать единую схему гигиенической регламентации химических веществ, оказывающих сенсибилизирующее действие. Особо важными представляются установление зависимости аллергенного эффекта от дозы, времени воздействия и пути поступления химических веществ в организм, а также оценка значимости выявленных аллергических эффектов для организма как в эксперименте, так и в натурных условиях.
Наш опыт изучения аллергенной активности химических загрязнителей окружающей среды [3—5] позволяет дать следующие рекомендации для определения иммунологического критерия вредности: гигиеническая регламентация химических аллергенов должна проводиться на основе принципов, апробированных при установлении допустимых уровней вредных факторов окружающей среды; испытание химических аллергенов необходимо проводить с соблюдением адекватности пути их поступления в организм естественным условиям; экспериментальные исследования можно проводить как на морских свинках, так и на белых крысах; оптимальным режимом для выявления сенсибилизации организма является ежедневная затравка животных в течение 30 дней.
Для характеристики иммунологического критерия вредности необходимо использовать наиболее информативные иммунологические реакции с участием антигена in vitro (реакции дегрануля-ции базофилов периферической крови и тучных клеток перитонеальной жидкости, реакция определения показателя повреждения нейтрофилов) и серологические (реакция связывания комплемента на холоде или реакция потребления комплемента). В зависимости от используемого аллергена в указанных реакциях (гаптен, тканевый белок) можно судить о сенсибилизирующем или аутосенсибилизирующем эффекте изучаемого фактора среды. Вместе с тем для изучения состояния иммунологической реактивности организма необходимо использовать современные методы оценки Т- и В-систем иммунитета: реакции бластной трансформации лимфоцитов и розетко-образования.
Учитывая специфичность и адекватность реакции иммунной системы организма на экзогенные воздействия, по предложенной схеме можно оценивать и влияние физических факторов среды на иммунный статус.
Необходимо особо подчеркнуть, что полученные нами данные не позволяют в настоящее вре-
мя, а может быть и в ближайшем будущем выделить отдельный лимитирующий иммунологический критерий вредности. Только с помощью комплексных исследований можно в полной мере обосновать наличие существенных сдвигов в иммунной системе при воздействии повреждающих факторов окружающей среды.
Для характеристики иммунологического критерия вредности, помимо показателей иммунологической реактивности, важно установить количественную зависимость эффекта от дозы или уровня воздействия фактора при соблюдении адекватности его поступления в организм, а также пределы приспособительных реакций иммунной системы организма, когда к нему предъявляются повышенные требования в условиях функциональных нагрузок.
В последние годы большое внимание уделяется биологической значимости иммунного ответа в результате воздействия как химических веществ, так и физических факторов и поискам критериев отличия повреждающего действия от приспособительных изменений функции. В частности О. Г. Алексеева [1] для этой цели считает целесообразным определение состояния лимфоцитов как главных иммунокомпетентных клеток, в связи с чем были разработаны методы, с помощью которых получена иммунологическая характеристика различных форм реагирования на аллерген практически здоровых людей и больных профессиональными аллергозами органов дыхания и кожи.
По нашему мнению, гигиеническая оценка значимости иммунологических эффектов воздействия химических и физических факторов окружающей среды определяется характером восстановительного периода и реакцией иммунной системы на дополнительную нагрузку, позволяющей выявить компенсаторно-приспособительные возможности данной системы. В качестве такой нагрузки рекомендуется использовать- модель острой гипоксии в условиях барокамеры для белковой сенсибилизации [17].
Продолжая исследования в этом направлении, для оценки повреждающего действия аутоанти-тел, возникающих при воздействии микроволн, мы использовали модель «мать — плод» [18]. Установлено, что сыворотка, содержащая ауто-антитела к ткани мозга облученных животных, оказывает выраженное повреждающее действие на течение беременности и неблагоприятное влияние на плод и жизнеспособность потомства. Этот эффект зависит от интенсивности предварительного облучения. Таким образом, исследования влияния аутоаллергических процессов на плод и потомство весьма важны при оценке степени повреждающего действия фактора на им-
мунную систему организма и могут служить критерием значимости сдвигов иммунологической реактивности.
Таким образом, на современном этапе развития гигиенической науки изучение влияния факторов окружающей среды на иммунную систему организма является актуальной задачей. Для ее решения требуется рассмотрение целого ряда важнейших вопросов как общетеоретического, так и практического значения. В качестве методической основы может служить иммунологический критерий вредности.
Литература. 1. Алексеева О. Г.— В кн.: Проблемы аллергии в токсикологии. М., 1982, с. 6—10.
2. Алексеева О. Г., Дуева Л. А. Аллергия к промышленным химическим соединениям. М., 1978.
3. Виноградов Г. И, —Г иг. и сан., 1979, № 11, с. 50—52. А.Виноградов Г. И. — Врач, дело, 1979, №9, с. 100—
102.
5. Виноградов Г. И. — Там же, 1981, № 10, с. 97—99.
6. Виноградов Г. И.. Думанский Ю. Д. — Бюлл. экспер. бнол., 1974, № 8, с. 76—79.
7. Еськова-Сосковец Л. В., Саутин А. И., Русаков Н. В. — Гиг. и сан., 1980, № 2, с. 14—17.
8. Желтое В. А. — Науч. техн. бюлл. ВНИИ вет. энто-мол. и арахнол., 1980, № 20, с. 46—53.
9. Иличкина А. Г.— Гиг. и сан., 1979, № 12, с. 42—47.
10. Крыжановская М. В. Проблемы аллергенного действия химических веществ в связи с санитарной охраной атмосферного воздуха. Автореф. дне. докт. Киев, 1970.
11. Меркурьева Р. В., А улика Б. В., Проценко Е. И. и др. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1976, вып. 4, с. 19—22.
12. Петров Р. В. Иммунология и иммуногенетика. М., 1976.
13. Петров Р. В., Хаитов Р. М. — В кн.: Гомеостаз. М.,
1981, с. 191—233.
14. Пинигин М. А., Эрман Ф. М., Остапович И. К-н др. — В кн.: Проблемы аллергии в токсикологии. М.,
1982, с. 32-35.
15. Трубицкая Г. П., Боков А. И., Алексеева О. Г. — Гиг. труда, 1977, № 10, с. 13—17.
16. Шандала М. Г. — Вести. АМН СССР, 1981, № 1, с. 9—15.
17. Шандала М. Г.. Виноградов Г. И. — Гиг. и сан., 1978, № 10, с. 34—38.
18. Шандала М. Г.. Виноградов Г. И.— Вести. АМН СССР, 1982, № 10, с. 13—16.
Поступила 06.12.83
Summary. Literature data and the author's findings made it possible to determine the basic trends for the hygienic regulation of different environmental factors affecting the immunological reactivity of man. Modern propositions on the mechanism of the immune system reactions to exogenic exposures are discussed; methodological questions concerning the hygienic regulation of environmental chemical and physical factors are also considered. The immunological criterion of harmfulness is substantiated; its role in the integrated assessment of environmental biological effects is specified. The search for establishing reliable criteria which would differentiate the regularities of exposure-induced lesions from adaptation changes in the body is analysed.
