A SYSTEMATIC APPROACH TO THE ASSESSMENT OF SEVERITYAND PROGNOSIS OF THE DUST-INDUCED LUNG DISEASES COURSE

Full Text

В настоящее время одной из наиболее значимых проблем в профессиональной пульмонологии является вопрос повышения качества ранней диагностики пылевых заболеваний легких, развитие которых связано с воздействием пылевых аэрозолей различной степени фиброгенности. При этом большое значение придается иммунным механизмам и цитокиновой регуляции в развитии пролиферативной стадии воспаления в процессе ремоделирования бронхов при заболеваниях легких пылевой этиологии [1, 8, 9]. Активированные эффекторные клетки иммунной системы выделяют более 50 медиаторов воспаления, которые приводят к бронхиальной обструкции вследствие отека, гиперсекреции слизи, изменения реологических свойств мокроты, морфологической перестройки бронхиального дерева и дальнейшей колонизации бронхов патогенными микроорганизмами. Применяемые методы оценки иммунного статуса при пылевых заболеваниях легких не в полной мере отвечают возрастающим требованиям клинической практики: не позволяют установить диагноз на ранних стадиях заболевания, а при появлении необратимого компонента бронхиальной обструкции - прогнозировать течение и утяжеление заболевания, проводить мониторирование при длительном наблюдении за пациентом, что определяет актуальность дальнейших исследований [3, 7]. Материал и методы исследования Для оценки показателей цитокинового профиля при пылевых заболеваниях легких (различной степени тяжести хронического пылевого бронхита, силикозе и пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей) проведено иммунологическое исследование у 27 человек с первой стадией хронического пылевого бронхита, 39 человек со второй стадией хронического пылевого бронхита, 56 человек с первой стадией силикоза (преимущественно интерстициальная форма, рентгенологическая характеристика процесса соответствовала категориям от s1 до u2), 31 человека с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей (преимущественно узелковая форма, рентгенологическая характеристика процесса соответствовала категориям р1, р2, q1, q2) (таб. 1). Сравнение полученных данных поводилось с 60 работниками промышленных предприятий и учреждений, не имевших в процессе работы контакта с профессиональными вредностями, без признаков поражения органов дыхания, сердечно-сосудистой и иммунной системы, по данным комплексного обследования признанных здоровыми. Диагноз заболевания (форма патологии, клинические особенности) ставился в соответствии с Перечнем профессиональных заболеваний, утвержденным Приказом № 417-н от 27 апреля 2012 года «Об утверждении перечня профессиональных заболеваний», Федеральных клинических рекомендаций по диагностике, лечению и профилактике пневмокониозов (утверждены президиумом ассоциации врачей и специалистов по медицине труда 26 июня 2014 года), критериев, предлагаемых Национальным руководством «Профессиональные заболевания органов дыхания», под редакцией академика РАН Н.Ф. Измерова, академика РАН А.Г. Чучалина, под эгидой ассоциации медицинских обществ по качеству [9], современной классификацией на основании данных санитарно-гигиенических условий труда, клинико-функционального, иммунологического и рентгенологического обследования. Всем обследованным была предварительно объяснена цель планируемого исследования, после чего ими была подписана унифицированная форма протокола добровольного информированного согласия. Больные с силикозом, пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей и хроническим пылевым бронхитом были представлены работниками ОАО «Балашейские пески» (ранее Балашейский ГОК), с. Балашейка, Сызранского района Самарской области, ОАО «Кузнецов», ОАО «ЦСКБ-Прогресс», ОАО «Волгоцеммаш», ОАО «Газпромтрансгаз Самара» и других предприятий (таб. 1). Бронхоскопическое исследование проводили при помощи фибробронхоскопа FB-3C «Olumpus» (Япония) под местной анестезией (1%-й раствор лидокаина). Проводилась визуальная оценка состояния трахеи и бронхиального дерева. Характер изменений оценивался согласно рекомендациям [11]. Уровни цитокинов - интерлейкинов ИЛ-1α, ИЛ-1β, ИЛ-8, фактора некроза опухоли альфа (ФНОα), интерферона гамма (ИФНγ), общего IgE в сыворотке крови определяли с помощью твердофазного иммуноферментного анализа. Уровни цитокинов ИЛ-1α, ИЛ-1β, ИЛ-4, ИЛ-8, ФНОα, ИФНγ, общего IgE и фибронектина в сыворотке крови определяли с помощью твердофазного иммуноферментного анализа с применением наборов и реагентов (ООО «Протеиновый контур», «Вектор-Бест», «Диатекс-Э», «ДИА-плюс», «Pharmacia diagnostika»). При осмотре оториноларинголога-профпатолога обращает на себя внимание и факт высокой встречаемости (выявляемости) при хроническом пылевом бронхите, силикозе и пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей хронического атрофического ринофаринголарингита. Так, при первой стадии хронического пылевого бронхита он выявлен у 7 человек (25,93%), при второй стадии хронического пылевого бронхита - у 21 человека (53,85%), при первой стадии силикоза - у 31 человека (55,35%), при пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей - у 23 человек (74,19%) (таб. 2, 3). Несомненно, высокая встречаемость при хроническом пылевом бронхите, силикозе и прежде всего в максимальном проценте при пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей (в генезе которого ведущее место занимают промышленные аэрозоли, обладающие наряду с фиброгенным эффектом выраженным токсическим действием) атрофической патологии верхних дыхательных путей свидетельствует прежде всего о нисходящем характере процесса и подтверждает профессиональный характер патологии. При проведении фибробронхоскопического исследования субатрофические изменения были выявлены только при первой стадии хронического пылевого бронхита (18,52%). Явления очаговой атрофии слизистой бронхов были выявлены в 22,22% случаев при первой стадии хронического пылевого бронхита, в 12,82% - при второй стадии хронического пылевого бронхита, в 5,36% - при первой стадии силикоза. Явления диффузной атрофии слизистой бронхов были выявлены в 59,26% при первой стадии хронического пылевого бронхита, в 87,18% при второй стадии хронического пылевого бронхита, в 96,64 при первой стадии силикоза, в 100,0% при пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей. Воспалительные изменения слизистой оболочки бронхов были выявлены при второй стадии хронического пылевого бронхита - в 28,21% случаев, при первой стадии силикоза - в 14,29%, при пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей - в 22,58% (таб. 4-8). При изучении показателя IgЕ(МЕ/мл) в сыворотке больных с первой стадией хронического пылевого бронхита выявилось достоверное его повышение по сравнению с группой контроля (р<0,01). У пациентов со второй стадией хронического пылевого бронхита IgЕ также достоверно увеличен как по сравнению с группой контроля (р<0,001), так и в сравнении с показателями в группе пациентов с первой стадией хронического пылевого бронхита (р<0,001). У больных с силикозом в сыворотке крови также выявлено достоверное увеличение количества IgЕ, по сравнению с группой контроля (р<0,01). С еще большей достоверностью данный показатель изменяется у пациентов с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей (р<0,001 как по сравнению с группой контроля, так и по сравнению с больными силикозом). Таким образом, выявленное повышение уровней общего IgЕ в сыворотке крови у всех обследованных групп пациентов как при хроническом пылевом бронхите, так и при силикозе, пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей дополняет и объясняет полученные ранее данные о повышении уровня общего IgE в сыворотке крови при заболеваниях легких профессиональной этиологии [1, 6]. На наш взгляд, повышение уровня общего IgE при хроническом пылевом бронхите, силикозе и пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей связано с тем, что в последнее время в производственной среде все большее распространение получают промышленные аэрозоли сложного состава, содержащие, кроме диоксида кремния, различные металлы-сенсибилизаторы, полимерные смолы и химические вещества, обладающие раздражающим и сенсибилизирующим действием, и это в первую очередь касается пневмокониоза от воздействия сварочных аэрозолей (в их состав входят аэрозоли таких металлов как марганец, хром, никель). В настоящее время изучение молекулярных механизмов патогенеза профессиональных (и прежде всего пылевых) заболеваний легких является актуальной научной проблемой и практической задачей, в силу чего исследования по данной проблематике проводятся различными научными коллективами [2, 4]. Важное значение при проведении этих исследований принадлежит изучению цитокиновой регуляции как ведущему звену иммунорегуляторных механизмов, также рассматриваются вопросы разработки цитокиновых и антицитокиновых стратегий терапии профессиональных (и прежде всего пылевых) заболеваний легких [4, 5]. Проведенное нами исследование ведущих медиаторов воспаления (ИЛ-1α, ИЛ-1β, ИЛ-4, ИЛ-8, ФНОα, ИФНγ,) позволило установить особенности продукции цитокинов при хроническом пылевом бронхите, силикозе и пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей в зависимости от формы и стадии заболевания и объединить изменения в единый механизм, позволяющий как выработать стратегию ранней доклинической диагностики данных заболеваний, так и прогнозировать их течение и прогрессирование. Так, количество ИЛ-8 пг/мл увеличивается по сравнению с группой контроля у больных хроническим пылевым бронхитом с первой и второй стадией (р=0,008 и р<001 соответственно). Изменения также достоверны при прогрессировании патологического процесса и переходе хронического пылевого бронхита из первой стадии во вторую (р<0,001). ИЛ-8 достоверно увеличен как при силикозе, так и при пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей (р<0,001 для каждой группы). Кроме того, у пациентов с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей данный показатель достоверно выше, чем в группе пациентов с силикозом (р<0,01). Таким образом, у пациентов с хроническим пылевым бронхитом, силикозом, пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей отмечена высокая значимость для иммунопатогенеза ИЛ-8, активация которого свидетельствует о постоянной антигенной стимуляции при данных заболеваниях, вовлечении в иммунный ответ макрофагов и нейтрофилов (так как известно, что ИЛ-8 продуцируется моноцитами и макрофагами и выполняет роль индуктора острых воспалительных реакций, стимулирует адгезивные свойства и хемотаксис нейтрофилов, а также хронизацию воспалительного процесса). Ранее доказано, что стимуляция избыточной продукции этого цитокина у рабочих, которые трудятся в условиях воздействия фиброгенных промышленных аэрозолей, приводит к инфильтрации тканей нейтрофилами и дополнительному повреждению тканей их ферментами [10]. В ранее проведенных работах [1] показано, что повышение ИЛ-8 в сыворотке крови может быть реакцией на воздействие табачного дыма, эндотоксинов или ФНОα, а также подтверждена роль интерлейкина 8 в процессах дегрануляции клеток и выделении супероксидного радикала. Таким образом, установленное нами повышение уровня ИЛ-8 при первой и второй стадии хронического пылевого бронхита, силикозе и пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей подчеркивает взаимосвязь иммунного ответа с окислительным стрессом. При изучении показателя ИФНу(пг/мл) у больных с первой стадией хронического пылевого бронхита выявилось достоверное повышение по сравнению с группой контроля (р<0,001). В группе пациентов со второй стадией хронического пылевого бронхита уровень ИФНу достоверно увеличивается как при сравнении с группой контроля (р<0,001), так и в сравнении с показателями, полученными у пациентов с хроническим пылевым бронхитом при первой стадии заболевания (р<0,001). При исследовании содержания ИФНу в группе пациентов с силикозом определилось достоверное его снижение в сравнении с группой контроля (р<0,05). При этом в группе с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей определяется его достоверное увеличение как по сравнению с группой контроля (р<0,001), так и по сравнению с группой больных силикозом (р<0,001). Трактовка дефицита ИФНγ при силикозе исходит, на наш взгляд, из сущности изучаемого показателя. Снижение синтеза ИФНγ, выявленное при силикозе, может свидетельствовать о недостаточной эффективности клеточных факторов иммунитета, что может способствовать персистенции воспалительного процесса. В результате изучения иммунного статуса у больных с первой стадией хронического пылевого бронхита выявлено достоверное повышение ИЛ-1α (пг/мл) по сравнению с группой контроля (р<0,001). Данная тенденция сохраняется при прогрессировании заболевания и переходе из первой во вторую стадию хронического пылевого бронхита (показатель достоверно повышается как по сравнению с группой контроля -р<0,001, так и по сравнению с показателями, полученными у пациентов с первой стадией хронического пылевого бронхита -р<0,048). Уровень ИЛ-1α достоверно увеличен также в группах больных с силикозом и пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей (р<0,001 для каждой группы по сравнению с группой контроля). Кроме того, у пациентов с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей данный показатель достоверно выше, чем у пациентов с силикозом (р<0,01). Цитокин ИЛ-1α является внутрисекреторным, а обнаружение его высокой концентрации в сыворотке крови (при первой и второй стадии хронического пылевого бронхита, при силикозе, при пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей) можно расценить как маркер повреждения клеток, в первую очередь, - эпителия бронхиальной слизистой, как при хроническом пылевом бронхите, так и при пневмокониозах (силикозе и пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей). Определяется достоверное увеличение ИЛ-1β в группе больных с первой стадией хронического пылевого бронхита по сравнению с группой контроля (р<0,05). В группе больных со второй стадией хронического пылевого бронхита данный показатель был наоборот достоверно снижен, как по сравнению с контрольной группой, так и в сравнении с группой больных хроническим пылевым бронхитом с первой стадией заболевания (р<0,001). При исследовании ИЛ-1β в сыворотке крови больных с силикозом также отмечено снижение его содержания по сравнению с группой контроля (р<0,01). Его количество снижено и у больных с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей (с достоверностью р<0,001). Снижение активности ИЛ-1β является критерием малой активности (хронического течения) воспалительного процесса в легких. ИЛ-4 достоверно увеличен в группе больных с хроническим пылевым бронхитом с первой и второй стадией заболевания (р<0,001 по сравнению с группой контроля в обеих группах). При переходе с первой во вторую стадию количество ИЛ-4 увеличивается также достоверно (р<0,05). Количество ИЛ-4 достоверно увеличивается по сравнению с группой контроля как у больных с силикозом р<0,001, так и у больных с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей (р<0,01 для каждой группы). При этом содержание ИЛ-4 у больных с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей достоверно выше, чем у больных с силикозом (р<0,001). По нашим данным уровень ФНОα (пг/мл) был снижен в группе больных с хроническим пылевым бронхитом с первой стадией заболевания (р<0,01 по сравнению с группой контроля). В группе больных со второй стадией заболевания данный показатель был снижен достоверно по сравнению с группой контроля, но при этом был достоверно выше, чем в группе больных хроническим пылевым бронхитом с первой стадией заболевания (р<0,05). Уровень ФНОα у больных с силикозом и пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей был, напротив, достоверно выше, чем в группе контроля (р<0,001 для каждой группы). При этом в группе больных с пневмокониозом от воздействия сварочных аэрозолей он был достоверно выше, чем в группе больных с силикозом (р<0,001). По всей видимости, увеличение ФНОα при силикозе, и еще более выраженное при пневмокониозе от воздействия сварочных аэрозолей является ответом на выраженную антигенную стимуляцию при воздействии фиброгенной неорганической пыли, а также аэрозолей металлов и присоединяющейся бактериальной инфекции. ФНОα обуславливает развитие воспаления и клеточную деструкцию тканей, что характерно для развития и прогрессирования силикотического (пневмокониотического) процесса в легочной ткани. ФНОα также играет важную роль в аллергическом воспалении, стимулирует продукцию провоспалительных цитокинов эпителиальными клетками бронхов и повышает экспрессию молекул адгезии, что приводит к усилению миграции эозинофилов, моноцитов, нейтрофилов в интерстиции легочной ткани. ФНОα повышает сократительную способность гладкомышечных клеток, тем самым способствуя гиперреактивности бронхов. Заключение Таким образом, выявление факторов, определяющих особенности возникновения и течения пылевых заболеваний легких (нисходящий атрофический процесс, цитокиновый профиль, гиперцитокинемия значительного числа цитокинов) дает возможность повысить качество ранней диагностики, оптимизировать стратегии первичной и вторичной профилактики при данной патологии, прогнозировать течение и прогрессирование заболевания, снизить количество инвалидизирующих форм.

About the authors

D S BUDASH

Email: k.profbolezni@yandex.ru

References

Supplementary files