Influence of the adverse industrial factors to a state of fagocytic activity of neutrophils of peripheral blood in women of chemical manufacture

Full Text

Актуальность исследования

Исследования последних лет свидетельствуют о том, что иммунная система обладает высокой чувствительностью к химическим воздействиям и является критической мишенью для большого числа ксенобиотиков [5, 6, 15]. Существенно, что разные по химическим свойствам яды (токсины) обладают общими механизмами токсического действия, которые закономерно приводят к однотипным патофизиологическим реакциям, в том числе и со стороны клеточных факторов системы неспецифической резистентности организма [2]. Наиболее мобильными и чувствительными элементами этой системы являются нейтрофильные гранулоциты, непосредственно соприкасающиеся со многими органами и системами организма и «зеркально» отражающие малейшие изменения гомеостаза.

При отравлениях токсикантами различной химической структуры и разных механизмов действия происходит кондиционирование нейтрофилов или общее изменение реактивного потенциала этих клеток [3]. Поэтому для лабораторной диагностики степени тяжести интоксикации при острых отравлениях химической этиологии широко применяются методы, отражающие состояние нейтрофильных гранулоцитов: определение фрагментации ядра и токсической зернистости, реакция везикулообразования, оценка адгезивной и миграционной способности фагоцитов, тест восстановления нитросинего тетразолия, лизосомально-катионный тест (ЛКТ) и другие [11, 12].

Необходимо отметить, что нейтрофильные гранулоциты чувствительно реагируют не только на острое химическое воздействие. Значительные изменения морфофункциональных характеристик этих клеток наблюдаются и при нарушениях гомеостаза, развивающихся вследствие длительного профессионального или экологического контакта с малыми дозами ксенобиотиков. Кроме того, общебиологическую значимость изучения при химической патологии строения и функций нейтрофилов периферической крови обусловливают нарастающее число острых и хронических отравлений, а также развитие у части населения, проживающего в зонах длительного экологического неблагополучия, связанного с действием химического фактора, иммунодефицитных состояний.

Так, появление токсической зернистости в нейтрофилах отмечено при продолжительном профессиональном контакте с фосфорорганическими соединениями [13]. Фагоцитарная активность лейкоцитов колхозников и рабочих сельхозаэродромов, длительное время использовавших бутифос для обработки хлопчатника, находилась в состоянии угнетения в течение 4-5 месяцев, причем была снижена как поглотительная, так и переваривающая способность нейтрофилов [9].

При обследовании рабочих литейных цехов, в воздухе которых содержались высокие концентрации паров бензола (0.15 мг/л), сернистого ангидрида (0.05-0.08 мг/л), оксида углерода (0.02 мг/л), выявлено угнетение фагоцитарной активности лейкоцитов, коррелировавшее с повышением уровня заболеваемости острыми респираторными инфекциями и бронхитом [8]. Снижение активности ферментов нейтрофилов обнаружено и при обследовании пациентов, имевших производственный контакт с толуолом и ксилолом [14].

При проведении иммунологического мониторинга лиц, работающих на производстве эпоксидных смол, установлено, что подавление специфического иммунитета сопровождалось снижением содержания катионных белков и угнетением функционального потенциала полиморфноядерных лейкоцитов, оцененного в НСТ-тесте [10].

По мнению О. Г.Алексеевой и Л.А.Дуевой ( 1978), снижение показателей фагоцитоза происходит под действием любого промышленного токсиканта, даже в малой концентрации [1]. Однако ряд авторов [7, 9] считают, что это справедливо только для высоких концентраций ксенобиотиков, при малых же вначале наблюдается активизация фагоцитоза, а затем (при продолжающемся воздействии вредного фактора) происходит истощение резервных возможностей системы неспецифической защиты, приводящее к стойкому угнетению фагоцитарных реакций нейтрофилов.

Материалы и методы

С целью выявления закономерностей нарушений иммунитета, возникающих у женщин при воздействии неблагоприятных профессиональных факторов химического производства нами проведено комплексное клинико-лаб ораторное обследование 78 работниц производственного объединения (ПО) “Искусственный мех” (г. Жлобин Гомельской области, Беларусь) в возрасте от 18 до 48 лет. Изучение заболеваемости с временной утратой трудоспособности работниц ПО проводилось за трехлетний период наблюдения. Основную группу составили 31 работница вязального цеха и 47 женщин, работающих в отделочном цехе. Среди работниц вязального цеха 11 женщин имели стаж работы менее 2 лет, 6 работали от 2 до 5 лет, а 14 - более 5 лет. В отделочном цехе (n=47) менее 2 лет проработали 11 женщин, 6 человек работали от 2 до 5 лет, а 14 имели стаж работы на этом участке производства более 5 лет. Контрольную группу составили 25 женщин того же возраста, живущих в сопоставимых с обследуемым контингентом условиях (г. Жлобин), но никогда не имевших профессиональной связи с токсическими факторами производства искусственного меха.

Исходя из литературных данных о гематоксичности акрилонитрила в процессе его производства, нами были изучены некоторые гематологические и иммунологические показатели. Определяли фагоцитарную активность нейтрофилов, индекс фагоцитоза, абсолютный показатель поглощения нейтрофилов, индекс переваривания нейтрофилов [3, 4].

Результаты исследования

В процессе профессиональной деятельности обследованные женщины подвергались воздействию ряда химических веществ, ведущим из которых являлся акрилонитрил, обладающий выраженной иммунодепрессивной активностью. Так, на рабочем месте в вязальном цехе содержание данного ксенобиотика находилось на уровне 0.007±0.002 мг/м³, а на участке выхода меха в цехе отделки - 0.009±0.003 мг/м³. Акрилонитрил - промышленный экотоксикант, относящийся к ненасыщенным алифатическим нитрилам. Отравления им наиболее опасны при длительном профессиональном контакте с ядом, поскольку концентрация его даже вблизи крупных химических предприятий, где риск воздействия наибольший, на порядок ниже, чем во внутренних помещениях [4]. Токсические свойства данного соединения определяются наличием в его молекуле высокореакционной двойной углерод-углеродной связи и циан-группы. Акрилонитрил метаболизируется в системе микросомальных монооксигеназ печени с образованием высокотоксичного промежуточного продукта - цианэтиленоксида, ковалентное связывание которого с макромолекулами, наряду с образованием из него циан-группы, и оказывает цитотоксическое действие, в частности на иммунокомпетентные клетки. Кроме того, акрилонитрил способен активизировать процессы перекисного окисления клеточных мембран, что, согласно классическим представлениям [2], во многих случаях играет решающую роль для развития патологических процессов в клетках, тканях и целостном организме. Длительное действие даже малых концентраций данного ксенобиотика приводит к развитию выраженного иммунодефицитного состояния, одним из проявлений которого может быть и нарушение фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови [4].

Кроме акрилонитрила, на иммунный статус работниц производственного объединения искусственного меха оказывали влияние: метилакрилат (0.10+0.02 мг/м³), стирол (0.14+ 0.05 мг/м³), цианистый водород (0.003+0.001 мг/м³), диоксид азота (0.07±0.01 мг/м³), аммиак (0.40±0.04 мг/м³) и производственная пыль (1.5 ±0.7 мг/м³). Следует отметить, что содержание каждого отдельного ксенобиотика в воздухе рабочей зоны не превышало предельно допустимых концентраций, регламентированных ГОСТ 12.1.005~76. В то же время в ходе производственного процесса на женщин оказывал влияние целый комплекс токсикантов с различными механизмами действия, что могло привести к суммированию или даже потенцированию токсических эффектов различных ксенобиотиков.

Анализ полученных результатов продемонстрировал, что показатель временной нетрудоспособности в связи с заболеваемостью в основной группе составил 83.2±2.5 случая и 665.8±29.0 дней на 100 работниц. При этом на долю болезней органов дыхания пришлось 54% от всех случаев заболеваний. Второе ранговое место в структуре заболеваемости с временной утратой трудоспособности занимают болезни органов пищеварения - 7.6% и болезни костно-мышечной системы - 5% случаев. Далее следуют болезни системы кровообращения - 1 %, болезни мочеполовой системы — 5%, заболевания кожи и подкожной клетчатки - 4.9% и осложнения беременности и родов - 1%. Важно отметить, что показатели заболеваемости с временной утратой трудоспособности (ВУТ) в отделочном цехе (87.4±4.2 случаев и 698.8±69.3 дней) были выше таковых у работниц вязального цеха - 78.4±2.0 случаев и 625.3±32.6 дней и достоверно не отличались от показателей в контрольной группе - 79.3±5.3 случая и 704.9±9.1 дня.

При сопоставлении уровня заболеваемости по возрасту необходимо отметить, что наиболее высокий показатель ВУТ наблюдался в возрастной группе “40 и более лет”. Средняя продолжительность одного случая временной нетрудоспособности по болезни с возрастом также возрастает. Так, если у работающих в возрасте 20-29 лет она составила па цехам 7.4-7.8 дней, то в группе “40 и более лет” была равна 9.2- 11.8 дней. Аналогичная тенденция прослеживалась и в контрольной группе.

Корреляционный анализ заболеваемости с ВУТ со стажем работы на ПО выявил высокую заболеваемость в стажевой группе “1-4 года” во всех исследуемых группах, далее с увеличением стажа работы уровень заболеваемости несколько снижается. Методом двухфакторного регрессионного анализа выявлена доля влияния возраста и стажа работы в развитии заболеваний нервной системы, органов дыхания и пищеварения, осложнений беременности и родов, заболеваний кожи и подкожной клетчатки, а также заболеваний костно-мышечной системы среди работниц ПО.

Уровень гинекологической заболеваемости у работниц ПО занимает значительное место в структуре общей заболеваемости обследованных женщин. Среди женщин, имевших беременность, в основной группе чаще наблюдались воспалительные заболевания матки и ее придатков - 8.6% по сравнению с 1.3% в контроле (р<0.05), самопроизвольное прерывание беременности - 17.4% (7.9% в контроле, р<0.05), фоновые заболевания шейки матки - 4.3% (2.6% в контроле, р<0.05).

При лабораторном обследовании, как свидетельствуют данные, представленные в таблице, вне зависимости от стажа работы у работниц вязального цеха определялось 3-5 кратное снижение абсолютного показателя поглощения микробов нейтрофилами периферической крови и, в несколько меньшей степени, уменьшение индекса переваривания. Фагоцитарная активность нейтрофилов и индекс фагоцитоза не всегда достоверно различались с показателями контроля, хотя тенденция к их угнетению была постоянной.

 

Таблица. Фагоцитарная активность нейтрофильных гранулоцитов периферической крови сотрудниц основных цехов производственного объединения искусственного меха в зависимости от стажа работы (Х+mх)

Наименование показателя (ед. измерения)	Контроль	Вязальный цех			Цех отделки
		<2 лет	2-5 лет	>5 лет	<2 лет	2-5 лет	>5 лет
Фагоцитарная активность нейтрофилов, %	81.6+5.6	62.9+7.9	53.0+7.5*	61.0+9.4	63.1+4.6*	65.1+4.0*
Индекс фагоцитоза, ед.	3.8+0.2	2.1±0.3**	1.7+0.4**	2.4+0.5*	1.9+0.2**	2.8±0.3*	3.2±0.8
Абсолютный показатель поглощения, штук	18.1+0.2	6.4+0.3**	3.6±0.2*	6.7+0.5**	7.0+0.6**	11.8±0.3*	13.1±0.3*
Индекс переваривания, ед.	2.6+0.1	1.5+0.2**	1.1±0.2**	1.5+0.3*	1.2+0.2**	2.1 ±0.2	1.6+0.2*

* - р<0.05; ** - р<0.01 по сравнению с данными контрольной группы.

 

У работниц цеха отделки было обнаружено выраженное уменьшение фагоцитарной активности и снижение абсолютного показателя поглощения, хотя последний отставал от контроля не столь выраженно, как у вязальщиц. У сотрудниц цеха отделки со стажем работы менее двух лет также выявлено 2-х кратное снижение индекса фагоцитоза и 1.5-кратное уменьшение значений индекса переваривания микроорганизмов. По мнению И. К. Григорьевой (1985), снижение фагоцитарной активности нейтрофилов под влиянием длительного действия низких концентраций акрилонитрила может быть связано с развивающейся вследствие прямого иммуноцито-токсического эффекта данного ксенобиотика патологией ферментативных систем клеток белой крови [4].

Следует отметить, что, несмотря на выраженное угнетение фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови у всех обследованных, адаптационные процессы к хроническому комбинированному токсическому воздействию, которые оценивали по показателям фагоцитоза, у работниц цеха отделки были выражены несколько четче, чем у вязальщиц.

Выводы

Данные, полученные в ходе проведенного исследования, позволяют сделать вывод о том, что длительное сочетанное действие подпороговых концентраций ксенобиотиков с различными механизмами токсичности (ведущим из которых выступал акрилонитрил, обладающий выраженной иммунотоксичностъю) способно вызвать угнетение фагоцитарной активности нейтрофильных гранулоцитов периферической крови. Анализ данных литературы и результаты собственных исследований также свидетельствуют о высокой информативности и несомненной прогностической ценности изучения показателей функционально-метаболического статуса нейтрофилов для оценки состояния клеточных факторов системы неспецифической резистентности организма пострадавших при промышленных катастрофах и стихийных бедствиях и иммунологическом мониторинге жителей экологически неблагополучных регионов и рабочих, контактирующих с профессиональными вредностями.

About the authors

V. F. Bezhenar

Military Medical Academy; Research Institute of Military Medicine, Ministry of Defense of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

A. N. Grebenjuk

Military Medical Academy; Research Institute of Military Medicine, Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

A. E. Antushevich

Military Medical Academy; Research Institute of Military Medicine, Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

References

Supplementary files