ИЗМЕНЕНИЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У РАБОТАЮЩИХ
В УСЛОВИЯХ ЭКСПОЗИЦИИ ВАНАДИЕМ, КРЕМНИЕМ И МАРГАНЦЕМ
, ,
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», Пермь
Различные химические агенты в условиях промышленного производства обладают токсическими свойствами по отношению к клеткам иммунной системы и вызывают нарушения иммунного ответа [2, 3]. Состояние иммунной системы и уровень её реактивности отражает функциональное состояние организма, его реальные возможности адаптироваться в неблагоприятных условиях окружающей среды [1].
Цель работы – оценка иммунологических параметров периферической крови работающих в условиях экспозиции ванадием, кремнием и марганцем.
Материалы и методы. Было проведено диагностическое обследование работников металлургический завод». В группу наблюдения вошли 48 человек, работающих в ферросплавном цехе и дуплекс-цехе. Группу контроля составили 147 человек, не участвующих в производстве (администрация завода). Проводимое нами обследование включало в себя изучение показателей иммунного статуса (сывороточные иммуноглобулины A, M, G, показатели фагоцитоза, маркеры клеточной дифференцировки CD3+, CD4+, CD8+, CD19+, CD16+CD56+, активационные клеточные маркеры CD25+, CD95+), показателей гиперчувствительности (содержание Ig E общего, Ig E и Ig G специфического к ванадию, кремнию и марганцу), показателя пролиферативных реакций (содержание карциноэмбрионального антигена), маркеров нейроэндокринной системы (кортизол, ТТГ, Т4 св., антитела к ТПО).
Исследование биосред (цельная кровь) на содержание металлов (ванадия, марганца) осуществлялось способом прямого определения на атомно-абсорбционном спектрофотометре Perkin Elmer 3110 («Perkin Elmer», США). Определение популяций и субпопуляций лимфоцитов (CD3+, CD4+, CD8+, CD19+, CD16+CD56+, CD25+, CD95+) проводилось методом мембранной иммунофлюоресценции на проточном цитофлюориметре FACSCalibur («Becton Dickinson», США) с использованием панели меченых моноклональных антител к мембранным CD-рецепторам. Определение сывороточных иммуноглобулинов A, M, G было выполнено методом радиальной иммунодиффузии по Манчини. Исследование показателей фагоцитоза (процент фагоцитоза, фагоцитарное число, фагоцитарный индекс, абсолютное количество фагоцитов) проводилось с использованием формалинизированных эритроцитов барана в качестве объектов фагоцитоза. Содержание Ig E общего, Ig E и Ig G специфического к ванадию, кремнию и марганцу, гормонов определялось методом иммуноферментного анализа с использованием стандартных наборов («Вектор-Бест», «ХЕМА», Россия). Статистическая обработка результатов проводилась с помощью пакета программ Microsoft Office и программы «Statistica 6.0» и включала в себя описательную статистику и двухвыборочный t-критерий Стьюдента. Различия между группами считались значимыми при p<0,05.
Результаты и обсуждение. Среди химических веществ, содержание которых превышает предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны дуплекс - и ферросплавного цехов (согласно ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»), наиболее часто фиксируются ванадийсодержащие шлаки (превышение ПДК в 1,3-19,3 раза), диванадия пентоксид (превышение допустимого уровня в 1,2-5,2 раза), оксид марганца (превышение ПДК в 1,3-7,8 раза) и диоксид кремния (среднесменные концентрации превышают ПДК в 1,1-2,1 раза).
Химический анализ показал, что уровень содержания ванадия, кремния и марганца в крови работников цехов, находящихся в условиях экспозиции данными веществами, достоверно повышен по отношению к группе контроля, у которой ванадий, кремний и марганец не являлись факторами воздействия производственной среды (табл. 1).
Таблица 1
Содержание низкомолекулярных химических соединений в крови обследуемых
Показатель | Контрольная группа (n=147), M±m | Группа наблюдения (n=48), M±m |
Ванадий | 0,00136±0,00021 | 0,00303±0,00074* |
Кремний | 2,082±0,120 | 2,489±0,267* |
Марганец | 0,0173±0,0021 | 0,0238±0,0034* |
Примечание: * – разница достоверна по сравнению с контрольной группой.
Клинико-лабораторные исследования состояния здоровья работающих подтверждают наличие патологических изменений со стороны иммунной системы. Сравнительный анализ показателей фагоцитарного звена между контрольной группой и группой наблюдения позволил установить, что в группе работающих в цехах наблюдаются значимые изменения со стороны врожденного клеточного звена иммунитета (снижение абсолютного и относительного количества фагоцитов, фагоцитарного числа и фагоцитарного индекса). Средние значения всех показателей фагоцитарного звена в контрольной группе находятся в пределах физиологической нормы, в то время как в группе наблюдения отмечается снижение фагоцитарного числа по сравнению с нормой, что может свидетельствовать о низкой способности захвата объектов фагоцитоза фагоцитирующими клетками.
Были также установлены изменения содержания сывороточных иммуноглобулинов А, М и G, в частности наблюдалось достоверное снижение содержания Ig М и G в исследуемой группе по сравнению с аналогичными показателями контрольной группы. Результаты математического моделирования с использованием методического приема оценки отношения шансов изменения иммунологических тестов при возрастании концентрации контаминантов в биологических средах позволили установить достоверное повышение концентрации Ig А при увеличении концентрации ванадия в крови (r2=0,65 при p<0,05)
При оценке уровня фетальных белков, в частности карциноэмбрионального антигена (КЭА), не было выявлено отклонений от физиологической нормы как в контрольной группе, так и в группе наблюдения. Однако при сравнении групп было выявлено достоверное повышение уровня содержания КЭА в группе наблюдения по сравнению с контрольной. При этом было показано достоверное возрастание шансов роста данного показателя при возможном повышении концентрации кремния в крови (r2=0,36 при p<0,05).
При исследовании показателей CD-иммунограммы были выявлены достоверные межгрупповые различия как в абсолютном, так и в относительном содержании CD16+56+-лимфоцитов. В группе наблюдения данные показатели выше, чем в контрольной, однако в обеих группах они находились в пределах физиологической нормы. Отмечено статистически значимое повышение абсолютного числа лимфоцитов, экспрессирующих на своей поверхности активационный маркер CD25. В то же время анализ оценки отношения шансов изменения иммунологических тестов при возрастании концентрации контаминантов в биологических средах показал, что увеличение концентрации ванадия и кремния в крови приводит к возрастанию шансов снижения пула CD25+ и CD95+ - лимфоцитов (r2=0,30-0,56 при p<0,05).
При изучении маркеров нейроэндокринной системы не было выявлено значимых межгрупповых различий в содержании гормонов гипофизарно-тиреоидной оси (Т4 свободный и ТТГ). Среднее содержание кортизола в обеих группах находится в пределах референтного уровня, однако его значения в группе наблюдения достоверно выше, чем в группе контроля. У 27,1% обследуемых из группы наблюдения регистрируется превышение физиологической нормы по содержанию кортизола, что предполагает вероятность повышенной стрессорной нагрузки у работающих с вредными факторами на предприятии. Анализ отношения шансов изменения показателей при возрастании концентрации контаминантов в биологических средах позволил установить достоверное (p<0,05) возрастание уровня кортизола при увеличении концентрации в крови ванадия (r2=0,78 при p<0,05) и кремния (r2=0,70 при p<0,05).
Установлен повышенный, по сравнению с контрольной группой, уровень специфической сенсибилизации к марганцу и кремнию (табл. 2). Содержание специфических антител к ванадию (Ig G) соответствовало аналогичному показателю в группе контроля.
Таблица 2
Уровень специфической сенсибилизации к низкомолекулярным химическим соединениям
Показатель | Контрольная группа (n=147), M±m | Группа наблюдения (n=48), M±m |
Ig G к кремнию | 0,173±0,031 у. е. | 0,194±0,035 у. е. |
Ig E к марганцу | 0,554±0,120 МЕ/мл | 0,666±0,136 МЕ/мл |
Таким образом, по результатам иммунологического исследования выявлены нарушения клеточного звена иммунитета (угнетение фагоцитоза), гуморального звена иммунитета (снижение продукции Ig М, Ig G), специфической чувствительности к компонентам факторной нагрузки (повышение содержания антител к кремнию и марганцу), гиперпродукция аномальных сывороточных белков (КЭА), достоверные по отношению к группе контроля. Выявленные изменения иммунных показателей в сравнении с референтными значениями свидетельствуют о дестабилизации регуляторных механизмов у обследованных из группы наблюдения. Показателями факторной нагрузки, достоверно изменяющими значения показателей иммунитета, являются ванадий, кремний и марганец.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гугович иммунологических маркеров у работников ферросплавного и дуплекс-цехов металлургического комбината / , // Актуальные проблемы и инновационные технологии в гигиене : материалы Всероссийской научно-практической интернет-конференции. – 2012. – С. 138-139.
2. Зайцева клеточного звена иммунитета у детей в условиях внешнесредовой экспозиции толуолом, формальдегидом, фенолом / , , // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2012. – Т. 14, № 5 (2). – С. 341-343.
3. Коленчукова иммунного статуса у лиц, проживающих в различных экологических зонах г. Красноярска / , , // Экологическая иммунология. – 2003. – Т. 5, № 3-4. – С. 377.
