Сибирский государственный медицинский университет

Посмотреть информационную страницу сборника  

Эксперименты в условиях in vivo

     Эксперименты проводились на 400 беспородных мышах-самцах, из которых 100 животных служили контролем, а 300 составили опытную группу. Часть мышей заражали метацеркариями O. felineus  и через 3 месяца им per os вводили нефть полученную из Самотлорского меторождения (Тюменская область) или же бензин или  керосин, извлеченных в лабораторных условиях из этой же нефти. Доза вводимых нефтепродуктов составила 1/10 ЛД_50.  Анализ патологии митоза проведен в клетках костного мозга на стандартных мазках окрашенных по Романовскому-Гимза. Контролем служили интактные.

  Установлено, что в клетках костного мозга инвазированных мышей среди других патологических делений преобладал К-митоз - 7,2±0,8% при 0,7±0,4% в контроле (Р<0,001). Отмечены метафазы со слипшимися хромосомами, образующие комки и массы хроматина неправильной формы, а также профазы с ранним разъединением хроматид - 2,3±0,6% при 0,4±0,2% в контроле (Р<0,01).

   Общее число патологических форм митоза в клетках костного мозга инвазированных мышей в 2,7 раза превышало контрольный уровень и составляло 15,8±1,2%. Наряду с этим, у зараженных животных менялось соотношение фаз митоза. В костном мозге резко возрастало число профаз и метафаз.

 Таблица 1

 Частота патологических митозов  и митотическая активность в  клетках костного мозга у мышей зараженных метацеркариями O. felineus

Примечание: Достоверные отличия отмечены звездочками: * - от интактного  контроля; + - от уровня наблюдаемого у зараженных животных без введения нефтепродуктов, при Р не более 0,05.

Соотношение фаз митоза составило 4,4±0,2 при 2,7±0,1% в контроле (Р<0,001). Кроме того увеличивался митотический индекс с 2,1±0,3 до 6,5±1,3%(Р<0,01).

    Показано, что введение сырой нефти на протяжении 1 недели зараженным мышам вызываеи изменение в сторону увеличения практически всех показателей наблюдаемых у инфицированных O. felineus мышей. Бензин и керосин таким действием не обладали.

Обследование рабочих-нефтянников

Обследованы постоянно про­живающие в Западной Сибири рабочие нефтяной промышленности, занятые выполне­нием современных видов механизированного физиче­ского труда на открытом воздухе. Режимы их труда и отдыха включали 15-суточные периоды работы на про­мыслах вахтовых участков с 12-часовой продолжитель­ностью смен и равные им периоды  отдыха по месту постоянного жительства. Нормы труда на единицу вре­мени оставались такими же, как и при 41-часовой рабо­чей неделе. В связи с ацикличностью производственных операций в течение смены физические нагрузки, обус­ловленные содержанием труда, в холодное время года не обеспечивали состояния теплового комфорта рабо­чих, одетых в зимнюю спецодежду. Это создавало конт­растные различия между рабочими периодами и днями отдыха по напряженности мышечной деятельности и продолжительности холодовых воздействий.

Обследование проводилось в зимние месяцы в мед­пунктах вахтовых поселков при температурных услови­ях, близких к комфортным, за 0,5—1,5 ч до начала пер­вых и последних смен вахтовых периодов. На рабочих местах температура воздуха в этот период не превыша­ла -15° С. Выбор комплекса физиологических методов определялся рекомендациями по проведению предвахтовых и послевахтовых профилактических медицинских осмотров. Функциональное состояние зрительного ана­лизатора и опосредовано уровень возбудимости цент­ральной нервной системы оценивались по времени сенсомоторных реакций на световые сигналы (12—16 предъявлений с паузой 4—10 с). Мышечные функции исследовались по статической силе и выносливости мышц (ВМ) кисти. Определение ВМ проводилось по продолжительности удержания показаний динамометра на уровне 2/3 от индивидуальной максимальной.силы. Состояние вегетативных функций изучалось по темпе­ратуре тела, частоте пульса, систолическому, диастолическому и пульсовому артериальному давлению. Само­чувствие обследуемых оценивалось по 20-балльной шка­ле. Всего был обследован 212 мужчин в возрасте от 27 до 35 лет, со стажем по профессии 1—8 лет, в том числе вахтовым методом 1—4 года.

У всех обследованных был изучен уровень лимфоцитов с микроядрами и определена активность ДНК-репаративных систем. Всю выборку делили на 3 рав­ные группы  - с минимальными, средними и максимальными значениями данного параметра. Затем для каждой группы, сформированной по при­знакам одного параметра, выделенного в качестве базового, вычисляли средние арифметические значения и ошибки средних и вспомогательных параметров. При сопоставлении параметров каждый из них последова­тельно рассматривался как-базовый и как вспомога­тельный. Такой метод обработки результатов, проводи­мый с помощью ЭВМ, позволял количественно оценивать сопряженность уровней функционирования различных систем организма, возрастные и временные (стажевые) детерминанты их различий и выявлять до­стоверно проявляющиеся прямые и обратные связи между величинами исследуемых показателей. Наряду с этим оценивались изменения среднестатистических и индивидуальных значений показателей, возникающие под влиянием Комплекса факторов, составляющих ус­ловия труда.

Как свидетельствуют показатели функционального состояния в начале и в конце 12-часовой дневной смены в зимнее время, всех обследованных возможно разбить по значениям микроядерного анализа на 3 группы: с малым, средним и высоким уровнем микроядер. У лиц с малым уровнем микроядер показатель функцио­нального состояния не изменяется и после 12-часовой смены. В эту группу попадают люди, имеющие хорошие показатели систолического, диастолического и пульсового давления (соответственно до смены—120,7±2,0; 77,9±7,2 и 42,84±3,8, после смены - 120,7±2,3; 70,4±4,2 и 50,7±2,1). После смены у рабочих этой группы от­мечается достоверное повышение частоты сокращения сердца (с 64,6±2,5 до 76,0±3,6) и температуры тела (36,00±0,16 и 36,49±0,08). Эти рабочие, согласно их индивидуальному мнению имеют отличное самочувствие (до смены-14,7,1,0, после смены-14,94±1,1 усл. ед.). У рабочих с более значительным уровнем лимфоцитов с микроядрами (0,2864±0,026 до смены и 0,245±0,048% после смены) систолическое и диастолическое давление проявляло тенденцию к повышению, а пульсовое давление перед сменой было достоверно вы­ше, чем у первой группы рабочих (соответственно 57,3±3,0 и 42,8±3,8; р<0,05). Другие показатели у 1-й и 2-й групп различались недостоверно. Лица с наиболее высоким показателем микроядерного теста (0,457± ±0,020 до смены и 0,371 ±0,047% после смены) имели выраженную гипертензию, поскольку систолическое артериальное давление составило 131,4±3,2 (до смены) и 130,0± 5,8 (после смены), что было достовер­но выше, чем у первой группы рабочих. Отмечено также значительное пульсовое давление (64,3±3,0 до смены и 59,3±2,6 после смены), однако диастолическое давление не отличалось от соответствующих значений, характерных для 1-й и 2-й групп рабочих.

Установлено, что при работе в ночные смены зимой на первое место выходит показатель стажа работы по профессии, поскольку у лиц, у которых был высок уро­вень лимфоцитов с, микроядрами, был особенно высок стаж, составивший 5,6±1,8 лет при 2,0±0,58 и 1,4±0,4 в 1-й и 2-й группах-рабочих.  Практически половина рабочих с высоким стажем работы  были серопозитивными по описторхозу. Хотя в то же время не было принципиальной разницы в возрасте и стаже ра­боты по профессии и вахтовым методом между рабочи­ми дневной и ночной смен. По самочувствию и систоли­ческому артериальному давлению рабочие разных смен не отличались. У дневных рабочих после 12-часо­вой смены отмечено более низкое диастолическое арте­риальное давление (соответственно 63,8±0,8 и 70,2± ±1,8; р<0,05), однако пульсовое давление у рабочих ночных смен было большим (до смены - 61,6±1,0 при 54,8±1,7 у дневной смены; р<0,05 и после смены- 59,5±0,6 при 55,5±1,6 у дневной смены; р<0,05). Отмечено также, что у рабочих ночной смены была по­вышена температура тела (36,67±0,06 при З6,19±0,08 у дневной смены; р<0,05). Несколько парадоксальным на первый взгляд было пониженное число лимфоцитов с микроядрами у ночной смены, чем у дневной (до сме­ны— 0,186± 0,028 и 0,300±0,030, а после - 0,162±0,023 и 0,257±0,032%).

Таблица 2

Показатели функционального состояния в начале и в конце 12-часовой дневной смены в зимнее время года у рабочих-нефтянников с различным исходным уровнем лимфоцитов с микроядрами

Примечание: Достоверно отличающиеся показатели второй и третьей групп от первой отмечены -*, а третьей от второй - +. Подчеркнуты показатели групп рабочих, обследованных после смены достоверно отличающиеся от соответствующих данных полученных перед началом работы (во всех случаях Р не более 0,05).

Нами были отобраны для дальнейшего обследования рабочие, имеющие особенно высокий уровень лимфоцитов с микроядрами, У них был осуществлен хромо­сомный, ДНК-репаративный и иммунологический ана­лиз. Как свидетельствуют полученные данные, частота лимфоцитов крови с цитогенетическими нарушениями у этой группы лиц была достоверно выше, чем у лиц с низким уровнем лимфоцитов с микроядрами (р< <0,01). Среди нарушений отмечено возрастание как чис­ла клеток с аберрациями хромосом, так и с изменения­ми в числе хромосом. Особенно значительным было увеличение числа клеток с хррматидными разрывами. Показано, что практически все лица с особо высоким уровнем лимфоцитов с хромосомными нарушениями были серопозитивными по описторхозу.  Анализ активности ДНК-репаративных систем в той и другой группах рабочих не выявил существенных раз­личий и при стимуляции 4 нитрохинолин-оксидом, ни Уф-лучами. Обследование рабочих с применением иммунологических методов анализа показывает, что у лиц, имеющих выраженную цитогенетическую нестабильность, имеются существенные иммунологические изменения, затраги­вающие как В-, так и Т-системы иммунитета, что сопровождалось высоким титром антител к описторхозным антигенам.

Резюмируя результаты обследования, отмечаем сле­дующее. Средний уровень лимфоцитов с микроядрами в крови рабочих-нефтяников составлял 0,21±0,02% и достоверно (р<0,05) не отличался от наблюдаемого у лиц, занятых в непроизводственной сфере (0,16± ±0,03%). До начала работы значения этого показате­ля составляли в первой группе 0,16±0,02, во второй - 0,29±0,03 и - в третъей - 0,37±0,02%. После работы соответственно 0,16±0,04, 0,24±0,05 и 0,46±0,02%. То есть только в последней группе трудовые нагрузки приводили к подъему числа клеток с цитогенетическими, нарушениями. Для этой группы также было характерно наиболее высокое артериальное давление в начале ра­бочего периода. Кроме того, у этих рабочих после за­вершения вахты происходило возрастание температу­ры тела с 36,23±0,13 до 36,81±0,17°С, что не наблю­далось у других обследуемых. В 86% случаев это были лица серопозитивные по описторхозу. У рабочих с высоким уровнем лимфоцитов с микроядрами стаж работы по про­фессии был 6,1±1,6 лет, в то время как в первой груп­пе он составлял 2,0±0,5, а во второй—1,4±0,5 лет. У людей, занятых в непроизводственной сфере, такой сопряженности показателей не наблюдалось.

 Среднегеометрические титры  G-антител к ВКА вируса ЭБ достоверно были увеличены у рабочих нефтянников с высоким уровнем лимфоцитов с цитогенетическими нарушениями в связи с чем возможно предположить, что  изменения некоторых показателей функционального состояния организма у этой группы обследуемых могут быть, по-видимому, объяснены наличием описторхозной инвазии и  повышенной персистенцией вируса ЭБ в этой группе обследуемых рабочих.

Таким образом, проведенное исследование позволило установить, что как среди людей, подвергающихся воз­действию экстремальных трудовых нагрузок, так и среди работающих в условиях, близких к комфортным, име­ются индивидуумы с исходно высоким уровнем клеток с цитогенетическими нарушениями.

Таблица 3

Некоторые показатели иммунного статуса,  титр антител к  капсиду вируса ЭБ, уровень цитогенетических нарушений и ДНК-репаративный синтез у лиц с особо высоким уровнем  лимфоцитов с микроядрами (1) в сравнении с контролем

Примечание: * - Р<0,01

Особое внимание в иммунологическом статусе доно­ров с высоким уровнем лимфоцитов с микроядрами привлекает увеличение содержания у них циркулирую­щих иммунных комплексов в сыворотке крови. Извест­но, что в образовании иммунных комплексов участвуют те классы иммуноглобулинов, которые связывают комп­лемент (IgM и G), при этом происходит распад лейкоцитов и высвобождение лизосомальных ферментов, в том числе и ДНКаз [Фримель X., Брой И., 1986], способных оказывать влияние как на ахроматиновые структуры веретена деления, так и на структуру хро­мосом, приводя к появлению клеток с изменениями в числе и структуре хромосом [Саблина О. В., 1978]. Особенно высок уровень иммунных комплексов при ря­де аутоиммунных заболеваний, а также при воздейст­вии вирусных и бактериальных инфекций. В связи с этим возникает предположение о наличии латентной инфекции у обследуемых, которая может вызвать по­ражение хромосом [Ильинских Н. Н. и др., 1984]. Из­вестно, что при аутоиммунных нарушениях наблюдается избыток Т-хелперов или недостаток Т-супрессоров, что стимулирует аутореактивные В-клетки к образованию аутоантител. Полученные же нами данные, по-видимо­му, свидетельствуют о компенсаторных процессах (вы­сокий уровень Т-супрессоров и низкий Т-хелперов), по­зволяющих уменьшить патогенетическую роль В звена иммунитета. Тем не менее, имеется мнение [Фри­мель X., Брой И., 1986], что образование аутоантител может также возникать в результате прямой поликло-нальной активации В-клеток независимо от нормаль­ной или нарушенной Т-клеточной регуляции. В основе аутосенсибилизации организма лежат различные при­чины, чаще всего это связано с инфекцией при наличии определенной генетической предрасположенности орга­низма [Семенов Б. Ф. и др., I982]. Известно, что нор­мальные киллеры проявляют активность в отношении мутантно измененных клеток и клеток, инфицированных вирусами, при этом снижение числа нормальных килле­ров ведет к накоплению в организме генетически изме­ненных клеток [Ильинских Н. Н., Ильинских И. Н. и .др., 1986]. Как можно трактовать высокий уровень в крови па­циентов Т-супрессоров? Образование Т-супрессоров — сложный многоступенчатый процесс [Бастин А. и др., 1983] и различные стадии оказывают супрессорное действие на Т-, В-лимфоциты или макрофаги [Gershon et al., 1981]. Возможно, что резкое увеличение числа Т-супрессоров обусловлено регуляторными, компенсаторными реакциями, направленными на блокирование В звена иммунитета, то же можно сказать и о параллельном снижении уровня Т-хелперов   [Беклеми­шев Н. Д., 1986].

Существуют косвенные свидетельства, что в регуля­ции выработки подклассов иммуноглобулинов участву­ют разные субпопуляции Т-супрессоров и Т-хелперов [Isrizaka, 1976]. Поскольку уровень IgG, А и М в ис­следуемой группе был повышен, следует, по-видимому, предположить, что уровень Т-хелперов вполне достато­чен для активации синтеза иммуноглобулинов В-клетками и, несмотря на повышенный уровень Т-супрессоров, их избыток не оказывает подавляющего действия на процессы биосинтеза иммуноглобулинов. Возможно, что некоторая часть Т-супрессоров генетически дефект­на и их избыток - результат адаптивных процессов, протекающих в иммунокомпетентной системе. Для реа­лизации супрессорной активности необходим синтез ДНК, РНК и белка [Агауллаханов Р. Н. и др., 1978], и если эти клетки имеют цитогенетические нарушения, то следует ожидать, что Т-супрессоры при этом могут вызвать подавление пролиферации других Т-клеток.

Поскольку у обследуемых доноров не наблюдалось клинической симптоматики какого-либо заболевания, мы склонны рассматривать обнаруженное явление как состояние предболезни, в основе которого лежит на­чавшееся изменение в системе иммунитета, возможно, в результате поражения латентной инфекцией генети­ческого аппарата некоторых типов иммунокомпетентных клеток. При нормальном ДНК-репаративном синтезе развитие нестабильности генома, как болезни, не про­исходит. К таковой, по нашему мнению, может приво­дить сочетанное нарушение обеих систем, призванных осуществлять контроль генетического гомеостаза орга­низма: систем репарации ДНК и иммунного надзора.

Работа проводилась при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда