CC BY
8
5. Справочник помощника санитарного врача и помощника эпидемиолога / Под ред. Д. П. Никитина, А. И. Заиченко. — М., 1990.
6. Стехин А. А., Яковлева Г. В. Структурированная вода: нелинейные эффекты. — М., 2008.
7. Шебшаевич Л. Г., Алексеев А. А. Жизнь — кибернетическая медико-биологическая системность. — М., 2001.
8. Шмальгаузен И. И. Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии. — М., 1982.
9. Andrews М. R., Townsend С. G., Miesner H.-J. et al. // Science. - 1997. - Vol. 275. - P. 637.
10. Ketterie W., Miesner H.-J. // Phys. Rev. A. - 1997. -Vol. 56, N 4. - P. 3291.
Поступила 17.04.09
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК «13.31:612.017.1
В. Н. Федосеева', Р. И. Михайлова2, О. Н. Савостикова3, А. В. Алексеева4, Д. Б. Каменецкая5
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРИРОВАННОСТИ ВОДЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ ЕЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПО ОТНОШЕНИЮ К ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ ЛЕЙКОЦИТОВ И КЛЕТОЧНОГО ЗВЕНА ИММУНИТЕТА
'Профессор, доктор мед. наук, ведущ. научн. сотр. лаб. биохимии с группой иммунологии ГНЦ Институт иммунологии ФНБА РФ, Москва; профессор, доктор мед. наук, зав. лаб. питьевого водоснабжения и санитарной охраны водоемов НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва; Зканд. мед. наук, научн. сотр. лаб. питьевого водоснабжения и санитарной охраны водоемов НИИ ЭЧиГОС им. А. Н. Сысина, Москва; 4канд. мед. наук, старш. научн. сотр. лаб. питьевого водоснабжения и санитарной охраны водоемов НИИ ЭЧиГОС им. А. Н. Сысина, Москва (т. 499-246-76-74); 'канд. биол. наук, старш. научн. сотр. лаб. питьевого водоснабжения и санитарной охраны водоемов НИИ ЭЧиГОС им. А. Н. Сысина, Москва (т. 499-246-76-74)
Исследовали влияние воды с различной степенью структурированности на состояние иммунологической реактивности организма. Показано, что длительное потребление воды с повышенной степенью структурированности приводит к стимуляции реакции гиперчувствительности замедленного типа и активации фагоцитарной активности лейкоцитов.
Ключевые слова: структурированные воды, биологическая активность, фагоцитарная активность лейкоцитов.
V. N. Fedoseyeva, R. I. Mikhailova, О. N. Savostikova, А. V. Alekseyeva, D. В. Kamenetskaya. — IMPACT OF THE STRUCTUREDNESS OF WATER ON THE FORMATION OF ITS BIOLOGICAL ACTIVITY AGAINST LEUKOCYTE PHAGOCYTIC ACTIVITY AND CELL-MEDIATED IMMUNITY
The effects of waters of varying structuredness on the body's immunological responsiveness were investigated. Long-term intake of highly-structured waters was shown to lead to the stimulation of delayed hypersensitivity reaction and the activation of leukocyte phagocytic activity.
Key words: structured waters, biological activity, leukocyte phagocytic activity
Применение в практике питьевого водоснабжения различных новых технологий обеззараживания и кондиционирования воды на основе физических методов выдвигает необходимость исследований, связанных с их гигиенической оценкой. Как показано в предыдущих исследованиях, изменение структурно-энергетического состояния воды в процессе обработки физическими методами сопровождается изменением ее электрохимических показателей. Так, повышение степени структурированности воды приводит к возрастанию ее водородного показателя при снижении окислительно-восстановительного потенциала, что указывает на концентрирование электронов в связанных фазах воды в виде протониевых и гидроксониевых ион-радикальных соединений [11]. Питьевая вода приобретает электронодонорные свойства. Данные процессы протекают с участием структурированной фазы воды. Подобные свойства, очевидно, приводят к изменениям биологической активности воды, так как процессы клеточного метаболизма связаны с транспортом электронов. Учитывая резонансный характер взаимодействий в системе клетка — вода — внешняя среда, незначительные изменения в состоянии воды (классические электрохимические показатели) способны вызывать резкий отклик биологической системы. Следовательно, измене-
ние ее структурного состояния может оказывать влияние на активность ферментов и структурно-функциональное состояние клеток различных органов и систем организма [1,6, 8].
Биологическая активность воды, используемой для поддержания жизнедеятельности организма, должна соответствовать определенному диапазону структурированности. Особенно это касается питьевых вод постоянного потребления. Изменение диапазона энергонасыщения воды и соответственно ее структурированности может приводить к нарушению метаболических процессов [2, 10].
Изменение состояния иммунологической реактивности является одним из наиболее чувствительных показателей влияния на организм факторов окружающей среды, в том числе и факторов малой интенсивности, каким является вода [3, 5, 7, 9]. Клеточный иммунитет, являясь важным компонентом иммунобиологических свойств организма, тесно связан с функциональным состоянием его систем и органов, обменом веществ.
Влияние вод с различной степенью структурированности на клеточное звено иммунитета и фагоцитоз изучили в хроническом (6 мес) эксперименте, на 5 фуппах лабораторных животных (мыши генетической линии Ва1Ь/с, самцы). Воды для эксперимента, полученные при использовании
0,579 0,641 0,649 0,687 0,699 Контроль Структурированность воды, %
Рис. 1. ИВ у животных опытных групп, потребляющих воды с различной степенью структурированности в течение 6 мес (во всех группах р < 0,05 по сравнению с контрольной группой по критерию Г).
различных физических технологий водоподготовки (роторно-кавитационный и электрохимический методы), отбирали с учетом определения в них доли структурированной воды. Диапазон содержания структурированной фазы в исследуемых водах составил 0,56—0,7%. Исходной водой, подвергавшейся обработке физическими методами, являлась дочищенная московская водопроводная вода.
Влияние вод с различной степенью структурированности на Т-клеточное звено иммунитета оценивали по интенсивности реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), которая позволяет оценить напряженность Т-звена иммунной системы и дает представление о функциональной активности лимфоцитов Т-ряда.
Сенсибилизация корпускулярными или растворимыми белковыми антигенами вызывает образование антигенспецифических Т-лимфоцитов. При повторном введении антигена Т-лимфоциты специфически взаимодействуют с ним и выделяют ряд провоспалительных цитокинов. В случае подкожного или внутрикожного введения разрешающей дозы антигена на месте инъекции развивается воспалительная реакция, интенсивность которой легко измерить.
Для достижения реакции ГЗТ для сенсибилизации подкожно вводили 1 • 107 эритроцитов барана в объеме 1000 мкл. Разрешающую дозу антигена 1 • 108 и эритроцитов барана в объеме 20 мкл вводили на 5-й день после сенсибилизации под апо-невротическую пластину одной из задних конечностей. В контралатеральную лапу мыши в качестве контроля вводили физиологический раствор в таком же объеме. Интенсивность воспалительной реакции учитывали через 24 ч после введения разрешающей дозы антигена.
Индекс воспаления (ИВ) определяли по разнице массы опытной (О) и контрольной (К) лап: ИВ = (О - К/К) -100%.
Влияние вод с измененным структурным составом оценивали на стадии как сенсибилизации, так и разрешения. С этой целью различные дозы эритроцитов барана вводили одновременно с сенсибилизирующей и разрешающей дозами антигена [4]. При этом препарат оказывал влияние на различные стадии клеточного иммунного ответа: в первом случае на процесс образования клона специфических Т-лимфоцитов, во втором случае на способ-
ность этих лимфоцитов при встрече с антигеном продуцировать воспалительные цитокины.
Как видно на рис. 1, длительное потребление структурно измененных вод приводит к изменению функциональной активности реакции ГЗТ. ИВ к эритроцитам барана был выше во всех группах мышей по отношению к контролю. Наиболее выраженная реакция (в 4 раза больше, чем в группе контроля) наблюдалась у животных, потреблявших наиболее структурированную воду.
В этом же эксперименте оценивали фагоцитарную активность лейкоцитов, для этого определяли фагоцитарный индекс и фагоцитарное число лейкоцитов периферической крови мышей по отношению к культуре St. aureus с использованием современных методов цитофлюориметрии после 6 мес водопотребления.
Для достижения реакции использовали лейкоцитарную суспензию. Реакцию осуществляли в круглодонном 96-луночном планшете (Costar), в лунки помещали взвесь ФИТЦ-меченных бактерий, пуловую сыворотку и лейковзвесь в отношении клетки: St. aureus 1:10, инкубировали при температуре 37°С 20 мин, клетки осаждали центрифугированием (200g, 1,5 мин, температура 4°С). Эритроциты обрабатывали лизирующим раствором. Образцы анализировали на проточном цитофлюори-метре. Процент флюоресцирующих (фагоцитировавших) лейкоцитов — фагоцитарный индекс вы-считывался автоматически.
Для расчета фагоцитарного числа выбрали такой параметр проточной цитометрии, как GeoMean, который является средней геометрической интенсивности свечения клетки • хг... • х,)), используется для логарифмической шкалы и позволяет судить о количестве захваченных клеткой частиц.
В результате проведенных исследований (рис. 2) установили, что длительное потребление вод с измененной степенью структурированности не приводит к достоверным изменениям фагоцитарного индекса лейкоцитов крови, т. е. процент фагоцитирующих лейкоцитов у животных различных групп не изменялся. В то же время при потреблении воды с высокой степенью структурированности (0,687 и 0,699%) отметили статистически достоверное (р < 0,05) повышение одного из наиболее
1 8'5" т о 7,5 ■ 8|в.5-
а | 5.5 ¡5 *
§5 4.5
ГЗ,5-© 2.5
Ш
т
0,579 0,641 0.649 0,687 0,699 Контроль Структурированность воды, %
Рис. 2. Фагоцитарное число лейкоцитов периферической крови опытных животных по отношению St. aureus, потребляющих воды с различной степенью структурированности в течение 6 мес (в группах со структурированностью 0,687 и 0,699% р < 0,05 по сравнению с контрольной группой по критерию /)•
важных показателей эффективности фагоцитоза — фагоцитарного числа (среднее количество частиц, захваченных одной клеткой).
Таким образом, длительное потребление структурно измененных вод, особенно с повышенной степенью структурированности, приводит к изменению функциональной активности ГЗТ-эффекто-ров в реакции ГЗТ, а также к повышению фагоцитарной активности лейкоцитов.
Представленные данные нельзя трактовать однозначно: с одной стороны, стимуляция фагоцитоза может оцениваться как положительная динамика, тем более что мы имеем дело с организмом, прожившим более половины своей жизни, когда иммунитет физиологически должен ослабевать. Прямая цитоток-сичность Т-клеток также необходима в ответе против опухолевых и инфицированных вирусом клеток. С другой стороны, резкая стимуляция реакции ГЗТ может привести к серьезным аллергическим и аутоиммунным (тиреоидит Хашимото, аутоиммунный гастрит) заболеваниям, играть роль при гранулематозном воспалении, вызванном микобактериями и грибами, привести к реакции отторжения трасплантированных тканей [12]. Вышесказанное позволяет сделать заключение, что воды с повышенной степенью структурированности, обладающие электронодонорными свойствами, могут индивидуально использоваться при дозированном применении для профилактики иммунодефицитных состояний.
Литература
1. Богданович У. Я., Гусев Н. А. и др. // Спиновое эхо. - Казань, 1974. - С. 95.
2. Вода — космическое явление / Под ред. Ю. А. Рах-манина, В. К. Кондратова. — М., 2002.
3. Клаус Дж. Лимфоциты. Методы. — М., 1990.
4. Козлюк А. С., Анисимова Л. А., Шройт И. Г. Иммунологические методы в гигиенических исследованиях. - Киев, 1987.
5. Кузник Б. И., Васильев И. В., Цибиков Н. Н. Иммуногенез, гемостаз и неспецифическая резистентность организма. — М., 1989.
6. Ластков О. А., Бондаренко Н. Н. и др. // Гигиена окружающей среды: Тезисы докладов респ., научн. конф. - Киев, 1979. - С. 105.
7. Минц Р. И., Скопинов С. А. // Действие электромагнитного излучения на биологические объекты и лазерная медицина. — Владивосток, 1989. — С. 6—41.
8. Павлов А. И. Воздействие электромагнитных излучений на жизнедеятельность. — М., 2002.
9. Практикум по иммунологии: Учеб. пособие / Под ред. И. А. Кондратьевой, В. Д. Самуилова. — М., 2001.
10. Рахманин Ю. А., Стехин А. А., Яковлева Г. В. // Гиг. и сан. - 2007. - № 5. - С. 34-36.
11. Савостикова О. Н. Гигиеническая оценка влияния структурных изменений в воде на ее физико-хими-ческие и биологические свойства: Автореф. дис. ... канд. наук. — М., 2008.
12. Ярилин А. А. Основы иммунологии. — М., 1999.
Поступила 11.03.09
С П. А. ЧЕБОТАРЕВ, H. В. ЛИТОВКО, 2009 УДК 613.632:616-036.4-07-092.9
П. А. Чеботарев', Н. В. Литовко2
ДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЗДОРОВЬЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТЯНОГО ГЕНЕЗА
'Доктор мед. наук, зав. кафедрой охраны труда УО Полоцкий государственный университет, Новополоцк (т. 0214-51-77-50); гмагистр техн. наук, старш. препод, кафедры охраны труда УО Полоцкий государственный университет, Новополоцк (Nlitovko@mail.ru)
В результате проведения натурного токсикологического эксперимента установлен комплекс биохимических, клинических, иммунологических показателей для диагностики предсостояний при воздействии углеводородов, который был опробирован на детском населении двух городов, отличающихся степенью загрязнения атмосферного воздуха углеводородами.
Ключевые слова: атмосферный воздух, углеводороды, донозологические состояния, дети
P. A. Chebotarev, N. V. Litovko. - PRECLINICAL HEALTH CHANGES UPON EXPOSURE TO HYDROCARBONS OF PETROLEUM GENESIS
A full-scale toxicological experiment established a complex of biochemical, clinical, and immunological parameters for the diagnosis of preconditions upon exposure to hydrocarbons, which was tested on children from two towns differing in the degree of ambient air pollution owing to hydrocarbons.
Key words: ambient air, hydrocarbons, prenosological entities, children
Одной из актуальных проблем экологии человека на современном этапе является донозологическая диагностика заболеваний, которая может служить механизмом социально-гигиенического мониторинга состояния здоровья населения при оценке влияния факторов окружающей среды и разработке адекватных профилактических мероприятий. Выраженность донозологических симптомов является достаточно тонким индикатором неблагоприятных воздействий окружающей среды, зачастую более информативным и ранее манифестирующим, чем заболеваемость.
Наиболее труден при этом поиск критериев донозологических состояний. С этой целью выбранный нами на основании данных литературы комплекс гематологических, биохимических и иммунологических показателей для проверки их надежности и адекватности к воздействию углеводородов был апробирован в натурном токсикологическом эксперименте (НТЭ), в котором использовали 2 группы беспородных крыс-самцов массой 120 г (по 30 животных в каждой). Животных содержали в естественных условиях в течение 5 мес.
