Во многих странах мира в настоящее время чрезвычайно востребованным является производство винилхлорида. Работающие на современных производствах ВХ подвергаются воздействию комплекса хлорированных углеводородов. Винилхлорид и его производные оказывают на организм самые разнообразные эффекты: канцерогенный [9], мутагенный [5], эмбриогенный, тератогенный [6; 7].
Зарегистрированы единичные случаи хронической интоксикации винилхлоридом, которая характеризуется преимущественно нарушениями в нервной системе. Влияние ВХ на работающих в большинстве случаев проявляется неспецифическими функциональными расстройствами по типу астено-невротического или астеновегетативного синдромов, синдромом вегето-сосудистой дистонии и полинейропатии [2].
Изменения в нервной системе сопровождаются изменением иммунологических показателей, которые могут играть роль свидетеля патологического процесса. При этом значительная роль в патогенезе многих заболеваний нервной системы отводится аутоиммунным механизмам. Особый интерес в настоящее время представляет механизм регуляции ЦНС иммунной системой в виде продукции аутоантител. В связи с чем актуальным является поиск ранних молекулярных маркеров, изменения, концентрации которых в биосубстратах, отражают степень выраженности патологического процесса. Одними из таких биоиндикаторов могут выступать аутоантитела к специализированным структурам нервной ткани, вовлеченные в механизмы биорегуляции нейроиммунных взаимоотношений.
Целью настоящего исследования являлось изучение изменений в содержании аутоантител к нейрональным белкам – регуляторам нервной системы у работающих в производстве винилхлорида в зависимости от степени выраженности патологического процесса.
Материалы и методы исследования
Проведено комплексное обследование мужчин, работающих в производстве ВХ. Первую группу составили 53 практически здоровых стажированных работника (со стажем работы – 12,2 ± 0,7 года, средним возрастом 36,9 ± 1,2 года) без признаков нарушений нейропсихического статуса. Группа сформирована в ходе периодического медицинского осмотра врачами клиники института. Во вторую группу включены 26 пациентов с начальными проявлениями нейроинтоксикации, характеризующейся астеническим (эмоционально-лабильным) расстройством с вегетативной дисфункцией. Диагноз установлен на основании углубленного обследования в клинике института. Средний стаж работы обследованных лиц составил 18,3 ± 1,2 года, средний возраст – 47,3 ± 1,9 года. Контрольную группу практически здоровых мужчин в количестве 56 человек составили лица, сопоставимые по возрасту и общему трудовому стажу, не имеющие в профессиональном маршруте контакта с веществами нейротоксического действия.
Концентрацию аутоантител к миелин-ассоциированному гликопротеину (MAG) в сыворотке крови оценивали методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием тест-систем производства BÜHLMANN anti-MAG ELISA (Швеция). Содержание нейротропных ауто-АТ, направленных к белкам: нейрофиламентному протеину-200 (NF-200), глиальному фибриллярному кислому белку (GFAP), S-100, основному белку миелина (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, β2 гликопротеину (β2GP) в сыворотке крови определяли с помощью ЭЛИ-Н-Теста МИЦ «Иммункулус» г. Москва. Среднюю индивидуальную иммунореактивность (СИР) каждого анализируемого образца сыворотки крови и отклонения (R) рассчитывали согласно инструкции к набору ЭЛИ-Н-Тест. Данные о сывороточной иммунореактивности анализируемых проб, полученные в абсолютных единицах оптической плотности, пересчитывали от уровня реакции контрольной сыворотки, постановка реакций которого с каждым из антигенов проводилась на каждом из планшетов. Среднюю индивидуальную иммунореактивность (СИР) каждого анализируемого образца сыворотки крови рассчитывали по формуле: СИР = (R (аг1) х 100/ R (к1) – 100 + R (аг2) х 100/ R (к2) – 100 +…… R (аг12) х 100/ R (к12) – 100):12. Отклонения (R) (в процентах от среднего нормализованного уровня) иммунореактивности анализируемого образца сыворотки крови с каждым из используемых антигенов рассчитывали по формуле: R (норм) аг1= (ОП (аг1) х 100/ ОП (к1)) – – 100– СИР. Границы физиологического (нормального) уровня антител к используемым антигенам ЭЛИ-Н-Тест находятся в диапазоне от – 20 % до + 10 % от значений контрольной сыворотки. Аномальная иммунореактивность – выходящая за границы эмпирически установленной нормы реакции иммунореактивность (ниже – 30 С.U. или выше + 20 С.U.) [3]. Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0 в среде Windows. Для показателей рассчитывалась средняя арифметическая (M), ошибка средней арифметической (m), стандартные отклонения (σ), медиана (Ме) и интерквартильный размах (25-й и 75-й процентили). Достоверность различий средних оценивали с использованием параметрических и непараметрических критериев – Стьюдента (при нормальном распределении) и Манна-Уитни с учетом поправки Бонферонни (при отличающемся от нормального распределения) [4]. Для суждения о достоверности различий встречаемости качественных признаков для малых выборок применяли метод Фишера.
Работа не ущемляет права и не подвергает опасности благополучия обследованных работников в соответствии с требованиями биомедицинской этики, предъявляемых Хельсинской Декларацией Всемирной медицинской ассоциации (2000) и Приказа Минздрава РФ №266 (от 19.06.2003). Все лица, включенные в исследование, дали информированное согласие на проведение манипуляций.
Результаты исследования и их обсуждение
Учитывая, что изменение продукции ауто-АТ позволяет судить о начинающихся или уже манифестировавших патологических процессах любой органной локализации [1], в нашем случае представляло интерес оценить концентрации ауто-АТ к нейрональным белкам – биорегуляторам нервной системы у работающих в производстве ВХ.
В результате исследований установлено, что более выраженная интенсивность аутоиммунных реакций выявлена у лиц с начальными проявлениями нейроинтоксикации (астеническое расстройство с вегетативной дисфункцией). А именно, как следует из данных, представленных табл. 1, у последних наблюдается возрастание концентрации ауто-АТ к белку S-100 до 0,772 (0,671–1,019) у.е. относительно группы стажированных «практически здоровых» работников (0,689 (0,601–0,826) у.е; р < 0,05). Белки группы S-100 являются важнейшими регуляторами деятельности мозга и принимают участие в реализации фундаментальных базовых функций нервной системы [8]. Если учесть, что в клинической симптоматике обследованных нами лиц врачами клиники были установлены эмоционально-волевые расстройства в виде эмоционально-аффективной ригидности, следует полагать, что выявленные повышенные уровни ауто-АТ к S-100 указывают на изменения в структурах ЦНС, отвечающих за регуляцию эмоционального статуса. Также, у лиц с начальными проявлениями нейроинтоксикации обнаружены достоверно высокие уровни ауто-АТ к ДНК (0,202 (0,159–0,243) у.е.) по сравнению с группой контроля (0,156 (0,142–0,178) у.е.; р = 0,04). Обращает на себя внимание увеличение уровня ауто-АТ к МАG у «практически здоровых» работников до 348,3 (293,1–448,8) BTU (в контроле 259,4 (214,4–372,0) BTU; р = 0,02). Выявленное повышение уровней ауто-АТ к нейротропным белкам у стажированных работающих без признаков нарушений нейропсихического статуса может свидетельствовать о ранних (донозологических) изменениях в определенных структурах нервной ткани.
Таблица 1
Оценка уровней ауто-АТ у работающих при воздействии винилхлорида, Ме(Q25-Q75)
|
Ауто- АТ к |
контроль |
Производство винилхлорида |
|
|
«практически здоровые» работающие (n = 21) |
Лица с начальными проявлениями нейроинтоксикации (n = 20) |
||
|
NF-200 (у.е.) |
0,278 (0,219–0,308) |
0,318 (0,222–0,369) |
0,299 (0,271–0,389) |
|
GFAP (у.е.) |
0,294 (0,269–0,342) |
0,284 (0,225–0,314) |
0,294 (0,272–0,359) |
|
S-100 (у.е.) |
0,772 (0,629–0,936) |
0,689 * (0,601–0,826) |
0,772 (0,671–1,019) |
|
ОБМ (у.е.) |
0,273 (0,219–0,471) |
0,251 (0,217–0,296) |
0,258 (0,229–0,326) |
|
B-зав. Са-канал (у.е.) |
0,219 (0,200–0,232) |
0,227 (0,200–0,262) |
0,235 (0,205–0,271) |
|
АХ-Р (у.е.) |
0,299 (0,235–0,346) |
0,306 (0,234–0,366) |
0,288 (0,252–0,357) |
|
Глу-Р (у.е.) |
0,264 (0,248–0,286) |
0,294 (0,234–0,366) |
0,310 (0,238–0,373) |
|
ГАМК-Р (у.е.) |
0,235 (0,191–0,256) |
0,264 (0,202–0,349) |
0,265 (0,224–0,330) |
|
DA-Р (у.е.) |
0,261 (0,235–0,290) |
0,255 (0,215–0,296) |
0,275 (0,244–0,297) |
|
Сер-Р (у.е.) |
0,384 (0,343–0,459) |
0,354 (0,315–0,469) |
0,370 (0,302–0,427) |
|
ДНК (у.е.) |
0,156 (0,142–0,178) |
0,181 (0,147–0,227) |
0,202▲ (0,159–0,243) |
|
B2GP (у.е.) |
0,213 (0,193–0,244) |
0,221 (0,198–0,268) |
0,215 (0,186–0,260) |
|
MAG (BTU) |
259,4 (214,4–372,0) |
348,3▲ (293,1–448,8) |
341,2 (277,0–450,3) |
Примечание.* – различия между группами, ▲ – различия по сравнению с контролем статистически значимы при р < 0,05.
Кроме того, нами рассчитана средняя индивидуальная иммунореактивность (СИР) к нейротропным белкам, которая может проявляться в виде поликлональной иммуноактивации (стойкое повышение всех или большинства уровней ауто-АТ), либо поликлональной иммуносупрессии (низкий уровень всех или большинства ауто-АТ). В результате исследований установлено снижение средней индивидуальной иммунореактивности к антигенам нервной ткани у более половины обследуемых работников (у «практически здоровых» – в 81 % случаев, у лиц с начальными проявлениями нейроинтоксикации – в 75 % случаев). Стойкая поликлональная иммуносупрессия у большинства работающих может являться следствием длительного воздействия неблагоприятных производственных факторов и может сопровождаться нарушением клиренса, т.е. удаления из организма продуктов апоптоза клеток, и в последующем привести к хронической аутоинтоксикации продуктами обмена [3].
Учитывая мнения ряда исследователей [10; 3], что основную клиническую информацию несет не столько абсолютное содержание тех или иных ауто-АТ, сколько их аномальные изменения, нами проанализирована частота выявления их у работников при хроническом воздействии винилхлорида. У работающих с начальными проявлениями нейроинтоксикации аномально высокие уровни ауто-АТ к: S-100, GFAP, NF-200, β2GP, Сер-Р, ОБМ, АХ-Р, ГАМК-Р и ГЛУ-Р были выявлены в большем проценте случаев. Тогда как аномально низкие уровни ауто-АТ к: В-зав. Са-каналу, ГАМК-Р, АХ-Р и ОБМ определены в единичных случаях. Что касается «практически здоровых» работников, то аномальные уровни ауто-АТ определены в меньшем проценте случаев и к меньшему спектру специализированных структур нервной ткани. Полученные результаты свидетельствуют о нарастании аутоиммунных реакций у работающих при формировании клинических проявлений неврологических расстройств. В данном случае аутоиммунные реакции следует рассматривать как вторичные иммунные изменения, направленные на поддержание или восстановление нарушенного гомеостаза за счет оптимизации клиренса антигенов, в виду того, что ауто-АТ способны стимулировать процессы регенерации, синтез ДНК и митотическую активность клеток-мишеней. Выявление стойких аномалий (как повышенных, так и пониженных уровней) ауто-АТ к биорегуляторам нервной системы позволяет судить о характере изменений, происходящих в определенных структурах нервной ткани.
Известно, что выявленные формы реагирования организма на действие токсикантов не являются постоянными, дальнейший их исход зависит от многих факторов, в том числе и от продолжительности (стажа) работы во вредных условиях. В связи с чем следующим этапом работы явилось выявление зависимости между выраженностью изменений в содержании ауто-АТ и продолжительностью воздействия винилхлорида на работающих (табл. 2).
Таблица 2
Изменения концентраций ауто-АТ у работающих в производстве винилхлорида в зависимости от стажа работы, Ме (Q25-Q75)
|
Ауто-АТ к |
контроль |
Стажевые группы |
||
|
I (5–9 лет) n = 13 |
II (10–14 лет) n = 9 |
III (15 и более лет) n = 19 |
||
|
NF-200 (у.е.) |
0,278 (0,219–0,308) |
0,299 (0,209–0,350) |
0,299 (0,274–0,337) |
0,337 (0,259–0,426) |
|
GFAP (у.е.) |
0,294 (0,269–0,342) |
0,292 (0,225–0,316) |
0,290 (0,266–0,314) |
0,292 (0,265–0,376) |
|
S-100 (у.е.) |
0,772 (0,629–0,936) |
0,636 (0,549–0,789) |
0,702 (0,667–0,795) |
0,803 (0,593–1,047) |
|
ОБМ (у.е.) |
0,273 (0,219–0,471) |
0,220 ▲ (0,186–0,238) |
0,246 * II–I (0,232–0,280) |
0,286 *III–I (0,239–0,365) |
|
B-зав. Са-канал(у.е.) |
0,219 (0,200–0,232) |
0,211 (0,179–0,260) |
0,236 (0,207–0,263) |
0,232 (0,209–0,274) |
|
АХ-Р (у.е.) |
0,299 (0,235–0,346) |
0,275 (0,187–0,333) |
0,302 (0,199–0,357) |
0,295 (0,255–0,404) |
|
Глу-Р (у.е.) |
0,264 (0,248–0,286) |
0,252 (0,217–0,330) |
0,308 (0,249–0,312) |
0,317 (0,237–0,433) |
|
ГАМК- Р (у.е.) |
0,235 (0,191–0,256) |
0,219 (0,199–0,334) |
0,262 (0,229–0,313) |
0,276 (0,241–0,411) |
|
DA-Р (у.е.) |
0,261 (0,235–0,290) |
0,248 (0,216–0,291) |
0,237 (0,215–0,290) |
0,283 (0,246–0,424) |
|
Сер-Р (у.е.) |
0,384 (0,343–0,459) |
0,343 (0,306–0,413) |
0,361 (0,322–0,395) |
0,383 (0,325–0,494) |
|
ДНК (у.е.) |
0,156 (0,142–0,178) |
0,152 (0,147–0,206) |
0,180 (0,144–0,208) |
0,221 ▲, *III–I (0,166–0,256) |
|
β2GP (у.е.) |
0,213 (0,193–0,244) |
0,219 (0,198–0,248) |
0,208 (0,192–0,227) |
0,218 (0,195–0,282) |
|
MAG (BTU) |
259,4 (214,4–372,0) |
354,5 (288,1–501,3) |
346,8 (293,2–386,8) |
329 ▲ (282,7–448,8,4) |
Примечание. ▲– различия по сравнению с контролем; * – различия между стажевыми группами статистически значимы при р < 0,05.
Как следует из данных, представленных в табл. 2, с возрастанием продолжительности работы во вредных условиях труда происходит нарастание аутоиммунных реакций. А именно, у работающих со стажем более 10 лет наблюдается повышение ауто-АТ к ОБМ относительно менее стажированных работников. У высокостажированных работников выявлено повышение содержания ауто-АТ к MAG, что, возможно, связано с запуском антимиелинового процесса. У работников со стажем 15 и более лет выявлено повышение ауто-АТ к ДНК по сравнению с менее стажированными (5–9 лет) и группой контроля.
Заключение
Таким образом, полученные данные указывают на вовлеченность аутоиммунных реакций в процессы регуляции нервной системы посредством выработки аутоантител к определенным структурам нервной ткани. Интенсивность аутоиммунных реакций и спектр вырабатываемых АТ при воздействии хлорированных углеводородов (ВХ и ДХЭ) зависят от продолжительности воздействия и стадии развития патологического процесса. Полученные результаты позволяют оценить степень заинтересованности определенных структур нервной ткани в развитии неврологических нарушений в зависимости от стадии развития патологического процесса. Показано, что изменение синтеза аутоантител к специфическим белкам нервной ткани связано с ухудшением неврологического статуса. У стажированных «практически здоровых» работников выявлено возрастание сывороточных концентраций ауто-АТ к МАG (обладающих в данном случае протективными свойствами), а у лиц с клиническими проявлениями астенического расстройства с вегетативной дисфункцией – ауто-АТ к ДНК, ауто-АТ к S-100. Все это способствует улучшению качества диагностики на ранних этапах заболевания и, как следствие, формированию наиболее оптимальной тактики лечения.