CC BY
18
ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
УДК 615.9:616-057:612.017.1
Р.Ю. Алексеев
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ ИММУНОРЕАКТИВНОСТИ РАБОТАЮЩИХ В КОНТАКТЕ С ХЛОРИРОВАННЫМИ УГЛЕВОДОРОДАМИ
Ангарский филиал УРАМН ВСНЦ ЭЧ СО РАМН - НИИ медицины труда и экологии человека (Ангарск)
Проведено клинико-иммунологическое обследование 91 работающего (мужчины) в контакте с хлорированными, углеводородами. Установлен дисбаланс иммуноглобулинов, у «практически здоровых» — снижение IgM, IgA и у стажированных работающих и/или. имеющих изменения в нервной системе («группы, риска») — снижение IgM и. повышение IgG. Показано, что важную роль в формировании, иммунорезистентности организма играет, нарушение процессов цитокиновой регуляции, характеризующейся, провоспалительной направленностью реакций, более выраженной у лиц «группы, риска». Также выявлены, повышенные уровни ауто-АТ к S-100, В-зав. Са-каналу, ДНК у лиц «группы, риска», что, по-видимому, может, свидетельствовать о ранних изменениях в определенных структурах нервной ткани. Одними из ранних и. чувствительных показателей, характеризующих формирование резистентности, организма к неблагоприятным, факторам, производственной среды, являются IgM, IL-1fi, TNF-a, ауто-АТ к S-100, ауто-АТ к ДНК.
Ключевые слова: иммунная система, работающие, винилхлорид
REGULAR VARIATION OF IMMUNOREACTIVE WORKERS IN CONTACT CHLORINATED HYDROCARBONS
R.Yu. Alexeyev Institute of Occupational Health & Human Ecology ESSC HE SB RAMS, Angarsk
A clinical and immunological study of 91 employee (male) in contact with chlorinated hydrocarbons is given. The imbalance of immunoglobulins, the «healthy» — decrease of IgM, IgA and trained, employees and / or with changes in the nervous system, («risk group») — decrease in IgM and. increased IgG is set. It is shown that an important role in shaping immunoresistance of organism, is disturbance of cytokine regulation, characterized, by proinflammatory direction of the reaction is more pronounced, in individuals «at risk». Also found, elevated, levels of auto-antibodies to S-100, B-head. Ca-channel DNA in persons «at risk», which, apparently may be indicative of early changes in certain structures of the nervous tissue. One of the early and. sensitive indicators of development of organism, resistance to unfavorable working environment are: IgM, IL-lfi, TNF-a, autoantibodies to S-100, the auto-antibodies to DNA.
Key words: immune system, working, vinyl chloride
Немецкий химик ЯедпаиК в 1835 г. синтезировал низкомолекулярный непредельный хлорированный углеводород — хлористый винил или винилхлорид (ВХ). В настоящее время, как в России, так и во многих странах мира его производство является востребованным. ВХ — это исходный продукт для получения поливинилхлорида, пластических масс и др. Многочисленные работающие на его производстве подвергаются воздействию комплекса хлорированных углеводородов, преимущественно винилхлорида, дихлорэтана. Известно, что при длительном контакте с ВХ в условиях производства у работающих может развиваться профессиональная интоксикация винилхлоридом. ВХ оказывает комплексное токсическое воздействие на организм человека, вызывая поражение центральной нервной системы, костной системы, системное поражение соединительной ткани, сердечно-сосудистой системы, оказывает канцерогенное, мутаген-
ное и тератогенное действие [1, 6]. В организме человека винилхлорид биотрансформируется преимущественно ферментами печени, при этом основным его метаболитом, выводящимся с мочой, является тиодигликолевая кислота. В современный период накоплены убедительные данные, свидетельствующие о том, что иммунная система во многом определяет устойчивость организма к воздействию производственных факторов, являясь важнейшей составляющей в комплексе компенсаторно-приспособительных механизмов. Как правило, ранние формы профессиональных поражений нервной системы у работающих могут оставаться клинически незаметными, что затрудняет в последующем обоснование профессиональных и профессионально обусловленных заболеваний [2]. Вместе с тем, иммунные механизмы, лежащие в основе патогенеза профессиональной нейроинтоксикации винилхлоридом до конца не изучены.
Целью работы явилось изучение закономерностей изменения иммунореактивности работающих в контакте с хлорированными углеводородами.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В настоящей работе использованы результаты клинико-иммунологического обследования 91 работающего (мужчины) в производстве винилх-лорида на ОАО «Саянскхимпласт», в том числе 71 практически здорового (из них 49 — в динамике через 3 года) и 20 работающих со стажем 5 и более лет и/или имеющих изменения в психоэмоциональной сфере и/или неврологические расстройства («группа риска», из них 18 — в динамике через 3 года), установленных в ходе периодического медицинского осмотра. Группу контроля составили 47 практически здоровых мужчин, не имеющих в профессиональном маршруте контакта с веществами нейротропного действия. Концентрации иммуноглобулинов (IgA, IgM, IgG, IgE), цитокинов (IL-1 p, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, TNF-a, INF-y, INF-a) определяли в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем производства «Вектор Бест» (г. Новосибирск), уровни аутоантител (ауто-АТ) к миелин-ассоциированному гликопротеину (MAG) с использованием тест-систем производства BUHLMANN anti-MAG ELISA (Швеция), уровни нейротропных ауто-АТ класса IgG к белкам: NF-200, GFAP, S-100, ОБМ, вольтажзависимому Са-каналу (В-зав.Са-канал), глутаматным рецепторам (Глу-Р), дофаминовым рецепторам (DA-Р), ГАМК-рецепторам (ГАМК-Р), серотониновым рецепторам (Сер-Р), холинорецепторам (АХ-Р), ДНК, Р2 гликопротеину (P2GP) с помощью набора ЭЛИ-Н-Тест МИЦ «Им-мункулус» (г. Москва). Расчет дозовой нагрузки винилхлоридом проводился в лаборатории медицины труда (руководитель — д.м.н. В.А. Панков) и включал: учет потребления воздуха за смену, в зависимости от тяжести трудового процесса и годового индивидуального риска хронической интоксикации химическими веществами. Концентрации ВХ в крови работающих определяли методом газожидкостной хроматографии на газовом хроматографе GC-380 совместно с м.н.с. А.Н. Алексеенко (лаборатория физико-химических методов исследования). Статистическую обработку проводили с использованием пакета прикладных программ «STATISTICA 6». Достоверность различий в группах оценивали с помощью непараметрического критерия Манна — Уитни — Уилкоксона. Проводился корреляционный анализ с определением коэффициента корреляции Спирмена. Применяли общепринятый уровень значимости р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В результате исследований установлены изменения в иммунной системе работающих, характеризующиеся снижением средних уровней ^М (1,07 ± 0,08 мг/мл против контроля 2,03 ± 0,12 мг/мл), IgA (1,83 ± 0,1 мг/мл против контроля 2,07 ± 0,12 мг/мл) у «практиче-
ски здоровых» работающих. Снижение 1дМ (0,98 ± 0,1 мг/мл) и компенсаторное возрастание IдG (34,48 ± 18,1 мг/мл против контроля 10,63 ± 0,31 мг/мл) у лиц «группы риска». Также выявлены изменения иммунологических показателей на индивидуальном уровне, установлены отклонения от нормы у большинства обследованных. Как у здоровых работающих, так и лиц «группы риска» снижение 1дМ обнаружено в 75,51 и 66,66 % соответственно. Повышенные уровни указанного показателя отмечаются лишь у 2,04 % здоровых работающих. Концентрации 1дМ в пределах референтных значений определены в 22,45 % «практически здоровых» и в 33,34 % случаев в «группы риска» соответственно. Обращает на себя внимание разнонаправленный характер изменений уровня 1дС в сыворотке крови в обеих группах работающих. Так, у «практически здоровых» работающих усиление продукции IgG в 22,44 %, снижение в 38,77 % случаев, у лиц «группы риска» наблюдаются повышенные значения показателя в 5,55 % случаев, в то время как у половины обследованных наблюдается снижение указанного показателя. Что касается 1дА, то у «практически здоровых» снижен в 30,61 % случаев, в то время, как у лиц «группы риска» в 16,66 % случаев. Если учесть тот факт, что хлорированные углеводороды обладают раздражающим действием на слизистые оболочки, то низкая концентрация 1дА в крови может быть обусловлена не только снижением его продукции, но и переходом в секреты слизистых оболочек в повышенном количестве, учитывая, что 1дА является одним из основных защитных факторов серозно-слизистых секретов [3]. Следует отметить и возрастание общего 1дЕ у «практически здоровых» и у лиц «группы риска» (в 46 и 45 % случаев соответственно), что может свидетельствовать о сенсибилизирующем действии на организм хлорированных углеводородов. Наши исследования подтверждаются исследованиями других авторов [1], которые регистрировали сенсибилизацию к эпихлоргидрину у более половины обследованных. Разнонаправленные изменения отдельных показателей у работающих свидетельствуют о различной степени выраженности адаптационно-приспособительных иммунных реакций организма. Наблюдение за одними и теми же пациентами в динамике через 3 года выявило, что при продолжающемся воздействии хлорированных углеводородов на работающих (табл. 1) достоверно возрастали показатели 1дА, 1дМ у «практически здоровых» и 1дМ у лиц «группы риска», хотя не достигали контрольных значений и оставались на низком уровне. Следует отметить более выраженные изменения у работающих 1дС в динамике, возрастание указанного показателя у лиц «группы риска» в 4,3 раза, в то время как у «практически здоровых» — в 1,7 раза, что может свидетельствовать о большей антигенной нагрузке у лиц «группы риска».
Результаты оценки концентраций про- и противовоспалительных цитокинов (рис. 1) у работающих в условиях воздействия хлорированных
Таблица 1
Динамика изменений (через 3 года) средних значений показателей гуморального иммунитета у работающих в
производстве винилхлорида
Показатель Практически здоровые n = 49 Группа риска n = 18 Группа контроля, М ± m (нижняя и верхняя границы)
первое обследование второе обследование первое обследование второе обследование
IgA, мг/мл 1,30 ± 0,10* 1,76 ± 0,13** 1,44 ± 0,17* 2,03 ± 0,31 2,07 ± 0,12 (0,87 и 3,27)
IgM, мг/мл 0,79 ± 0,12* 0,99 ± 0,08*** 0,69 ± 0,08* 1,0 ± 0,10*** 2,03 ± 0,12 (0,91 и 3,23)
IgG, мг/мл 11,99 ± 1,59 20,19 ± 7,17 8,68 ± 1,63 37,53 ± 18,8 10,63 ± 0,31 (7,34 и 13,74)
Примечание: * - различия достоверны относительно группы контроля при р < 0,05, ** - различия достоверны между первым и вторым обследованием при р < 0,05.
углеводородов позволили выявить провоспалитель-ную направленность реакций как у «практически здоровых» — повышение продукции 1Ь-5 (в 4,2 раза), ^-8 (в 14,6 раз), ТОТ-а (в 4,9 раза), ЮТ-а (в 4,6 раз), ^Б-у (в 1,2 раза), так и у лиц «группы риска» (в 1,5 раза), ^-8 (в 17,4 раза), Т№-а
(в 2,2 раза), и ^Б-у (в 1,2 раза). Вместе с тем, отмечено снижение ^-2 у работающих, но более это выражено у лиц «группы риска» относительно «практически здоровых» и контроля, а также снижение противовоспалительного ^-4 в обеих группах. Гиперпродукция провоспалительных ци-токинов у работающих может свидетельствовать о напряжении компенсаторно-приспособительных механизмов, лежащих в основе формирования резистентности к производственным факторам.
Клинические проявления винилхлоридной интоксикации проявляются преимущественно нарушениями в нервной системе [1]. Известно, что важную роль в патогенезе многих заболеваний нервной системы играют аутоиммунные механизмы. В связи с этим, нами исследованы уровни аутоантител (ауто-АТ) к различным нейротрофическим белкам (рис. 2). Установлено, что у лиц с начальными проявлениями нейроинтоксикации («группа риска») выявлено достоверное возрастание ауто-АТ к S-100
относительно группы «практически здоровых» работающих. Следует отметить, что повышенные уровни ауто-АТ к S-100 указывают на изменения в структурах ЦНС, регулирующих эмоциональный статус [4], трансдукцию сигналов, контролирующих активность ферментов энергетического обмена в клетках мозга, кальциевый гомеостаз, клеточный цикл, функции цитоскелета, пролиферацию и дифференцировку клеток, их подвижность, секреторные процессы, структурную организацию биомембран [5]. Одновременно у лиц «группы риска» достоверно повышались средние значения ауто-АТ к В-зав. Са-каналу, повышение ауто-АТ к которому характерно для мозжечковой атаксии, бокового амиотрофического склероза и др. [4]. А также повышение ауто-АТ к ДНК у лиц «группы риска», которое, по мнению авторов [4], указывает на неспецифическую иммуноактивацию, связанную с неспецифическим инфекционно-воспалительным процессом. При этом установлена выраженная тенденция к увеличению в обеих группах уровней ауто-АТ к МAG. Повышение уровней аутоАТ к S-100, В-зав. Са-каналам, ДНК при отсутствии патологических изменений следует расценивать, как защитный физиологический механизм. При этом изменения со стороны ауто-АТ соответствующей специфич-
Рис. 1. Цитокиновый профиль у работающих в производстве винилхлорида. * - различия достоверны относительно контроля при р < 0,05; ** - различия достоверны между “практически здоровыми” работающими и “группой риска” при р < 0,05.
ности отражают патологическую интенсификацию отмирания специализированных клеток органа, являющуюся первым этапом в формировании болезни и, как правило, намного опережающую появление любых иных (лабораторно выявляемых или клинических) признаков органной недостаточности. Развитие любого рода патологических изменений в любом органе сопровождается локальными изменениями интенсивности процессов апоптоза
— регенерации — репарации. Это ведет к изменениям поступления и презентации соответствующих органоспецифических аутоантигенов и, по принципу обратных связей, неизбежно сопровождается адаптивной реакцией иммунной системы в виде изменений продукции ауто-АТ соответствующей органной специфичности [4].
Следующим этапом наших исследований явилась оценка взаимосвязи между дозовой нагрузкой винилхлоридом на работающих и изменением иммунологических показателей. В результате исследований установлено, что с увеличением дозовой нагрузки винилхлоридом происходит снижение !дМ, о чем свидетельствуют достоверные корреля-
ционные связи (г = —0,19; р < 0,05). Также нами установлены корреляционные зависимости между концентрацией винилхлорида в крови и изменением иммунологических показателей (рис. 3). Так, у «практически здоровых» работающих выявлены обратные корреляционные связи между концентрацией винилхлорида в крови и IgG, ^Б-у, ^Б-а, ауто-АТ к ОБМ и прямые связи с ^-8, ауто-АТ к GFAP. В то же время, у лиц «группы риска» изменяется направленность установленной связи между концентрацией ВХ в крови и ^Б-у на прямую связь и появляется новая обратная связь с ауто-АТ к P2GP. На основании этого можно считать, что уровень винилхлорида в организме является дозозависимой величиной. В то время можно полагать, что выделение метаболитов с мочой — величина постоянная, и чем больше они находятся в организме, тем дольше будут оказывать действие на организм. Совокупность результатов наших исследований, а также данные литературы свидетельствуют, что наиболее ранними показателями, характеризующими состояние иммунорезистентности работающих, являются 1дМ, ^-ф, Т№-а, ауто-АТ к S-100 и ауто-АТ к ДНК.
уел .ед.
NF-200 GFAP S-100 ОБМ В-зав. АХ-Р Глу-Р ГАМК-Р DA-P Сер-Р ДНК
Са-канал
ЕГПрактичееки здоровые"
Ш"Группа риека" (етажированные работающие и/или имеющие изменения в нервной еиетеме )
P2GP
Рис. 2. Уровни аутоантител к нейротрофическим белкам у работающих в производстве винилхлорида. * - различия достоверны между группами при р < 0,05.
«Практически здоровые»
«Г руппа риска»
ВЫВОДЫ
1. У работающих в условиях воздействия комплекса хлорированных углеводородов (преимущественно винилхлорида и дихлорэтана), установлен дисбаланс иммуноглобулинов у «практически здоровых» работающих — снижение ^М, IgA, у лиц «группы риска» — снижение IgM и повышение IgG.
2. Важную роль в формировании иммунорезистентности организма играет нарушение процессов цитокиновой регуляции, характеризующейся провоспалительной направленностью реакций. Гиперпродукция провоспалительных цитокинов свидетельствует о напряжении компенсаторно-приспособительных механизмов у работающих.
3. У стажированных работающих («группа риска») выявлены повышенные уровни средних значений ауто^Т к S-100, В-зав. Са-каналу, ДНК относительно «практически здоровых» работающих, что, по-видимому, может свидетельствовать о ранних изменениях в определенных структурах нервной ткани.
4. Выявлена зависимость между дозовой нагрузкой винилхлоридом, концентрацией винилх-лорида в крови работающих и изменением иммунологических показателей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антонюженко В.А. Винилхлоридная болезнь
— углеводородный нейротоксикоз / В.А. Антонюженко. — Горький: Волго-Вятское кн. изд-во, 1980.
2. Бодиенкова Г.М., Колесникова Л.И., Тимофеева С.С. Иммунореактивность населения и качество окружающей среды Прибайкалья. — Иркутск, 2006.
3. Особенности иммунитета и эффективность иммунокоррекции у «пожилых работников» химической промышленности (на примере производства оргстекла) / А.В. Литовская [и др.] // Бюллетень научного совета «Медико-экологические проблемы работающих». — 2006. — № 3. — С. 38 — 44.
4. Полетаев А.Б. Новые подходы к раннему выявлению патологических изменений в организме человека: Методические рекомендации для врачей. — М., 2010.
5. Траилин А.В., Левада О.А. Белок S100 В: нейробиология, значение при неврологической и психиатрической патологии // Международный неврологический журнал. — 2009. — № 1 (23).
6. Трошин В.В., Литовская А.В. Нейроиммун-ные механизмы хронизации профессиональных токсических энцефалопатий //Аллергология и иммунология. — 2004. — Т. 5, № 1. — С. 189.
Сведения об авторах
Алексеев Роман Юрьевич - очный аспирант лаборатории иммунологии Ангарского филиала ВСНЦ ЭЧ СО РАМН (665827, Иркутская область, г. Ангарск, а/я 1170, т. (3955) 557-566, e-mail: [email protected], [email protected])
мГГПІ I I II I I I І ПІІ I II I I I
147
