Сибирский государственный медицинский университет

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

С иммунобиологических позиций состояние здоровья современного человека характеризуется снижением иммунной реактивности, вызванной воздействием неблагоприятных факторов внешней среды. В результате эксплуатации целого ряда новых производств, в атмосферу поступают в возрастающих количествах опасные для человека вещества: соединения ртути, свинца, хрома, никеля и других тяжелых металлов. Они могут прочно связываться с белками и изменять жизненно важные процессы организма. В результате иммунные нарушения приобретают генерализованный характер и, безусловно, являются одной из стержневых проблем патологии человека. Следствием данного процесса является увеличение частоты воспалительных, аллергических, аутоиммунных, лимфопролиферативных и злокачественных заболеваний. Среди многообразных форм патологии человеческого организма аллергические болезни уверенно занимают одно из ведущих мест. Действие техногенных факторов способствует распространению и усугубляет тяжесть течения сезонных респираторных аллергозов (поллинозов). Уже стало очевидным существенное влияние среды на формирование аллергических заболеваний, которые относят к первой индикаторной экологической патологии, отражающие высокую степень зависимости состояния здоровья от загрязнения внешней среды. Во-первых, имеет значение, постоянно увеличивающееся число новых продуктов, обладающих свойствами аллергенов, с которыми ранее не приходилось сталкиваться. Во-вторых, сейчас на человека действуют факторы, которые сами по себе хотя и не являются аллергенами, но облегчают формирование и проявления аллергических болезней.
Известно, что иммунная система представляет собой сложную многокомпонентную систему из быстроделящихся и покоящихся клеток является одной из наиболее чувствительных систем, тонко реагирующих на изменение окружающей среды. Уже имеются сведения о том, что экологический дисбаланс негативным образом влияет как на реактивность организма в целом, так и на аллергенность пыльцы растений. Достоверно установлено, что пыльца каждого вида растений из определенного климато-географического района имеет специфический только для нее антигенный набор, способный вызвать характерную сенсибилизацию людей [1,3,6,7,8,10]. Таким образом, время диктует необходимость экологического подхода в медицине, что позволяет понять и конкретизировать механизм воздействия факторов окружающей среды на нормальные и патологические процессы.
Материалы и методы.
Объектами наших исследований явились аллергенные растения и их пыльца, обладающая сенсибилизируюшим действием. В регионе Западной Сибири к числу таких растений относят: березу плакучую, ежу сборную, кукурузу, лисохвост луговой, мятлик луговой, овсяницу луговую, пырей ползучий, рожь посевную, тимофеевку луговую, полевицу белую, лебеду татарскую, коноплю сорную, одуванчик, полынь горькую, подсолнечник.
Для экспериментальных исследований использовалось воздушно-сухое сырьё, собранное в период с 1998 по 2000год. Материал для исследований заготавливался в основном, в Западно-Сибирском регионе, а именно: г. Томск и Томская область, г. Новосибирск, Кемеровская область. Пыльцевой материал получали от произрастающих в конкретной местности аллергенных растений в вышеуказанные сезоны поллинации. Вышеперечисленные объекты на содержание тяжелых металлов исследовались атомно-абсорбционным методом, а пыльца аллергенных растений с использованием световой и электронной микроскопии [4,5].
Следующим объектом наших исследований явились амбулаторные карты 1240 пациентов, находящихся на диспансерном наблюдении в городском аллергологическом кабинете г. Томска в период с 1996 по 1998 г. Статистическую обработку полученных результатов проводилась с использованием пакета STATISTICA, версия 5.0. Достоверность различий определяли по Т-критерию Стъюдента для независимого выбора. Различия оценивались как достоверные при P<0,05. Корреляция признаков оценивалась с помощью полихорического коэффициента корреляции.
Работа выполнена на базе кафедр фармакогнозии с курсами ботаники и экологии; клинической иммунологии и аллергологии Сибирского Государственного Медицинского университета.
Результаты и обсуждения.
Выше отмечалось, что иммунная система одна из первых испытывает на себе воздействие всех экологических факторов и обеспечивает адаптацию организма к новым условиям. В настоящее время не вызывает сомнений всеобщая тенденция к глобальному учащению аллергических заболеваний, среди которых особое место отводится сезонному аллергозу (поллинозу). В связи с этим нескольких лет (см. табл. 1). Проведенные нами исследования в г. Томске позволяют констатировать непрерывный рост заболеваемости сезонным аллергическим ринитом по всем возрастным группам. Всего за 1998г. в г. Томске было зарегистрировано 2657 больных сезонным аллергозом, тогда как аналогичный показатель в 1993 году составил 1278 человек. Таким образом, в течение пяти лет прирост первичной заболеваемости составил 107,9 %. В наши дни географические границы сезонного респираторного аллергоза все более раздвигаются, по-видимому, за счет интенсивного развития промышленности и ухудшения экологических условий. Массивное загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами автотранспорта, лавинообразный процесс урбанизации, широкое распространение стрессовых ситуаций – таков не полный перечень источников аллергизации населения, накладывающихся на природный фон [11,12,13].

Таблица 1.

Экстенсивные показатели первичной заболеваемости

сезонным аллергическим ринитом в г. Томске (1993-1998 г.г.)

Год	Возраст			Всего	Прирост (%)
	до 7 лет	7-14 лет	взрослые
1993	104	108	1066	1278	0
1994	232	142	1352	1726	35,1
1995	264	241	1408	1913	49,7
1996	382	247	1613	2242	75,4
1997	274	363	1757	2394	87,3
1998	447	361	1849	2657	107,9

В настоящее время очевидно существенное влияние экологических и климатогеографических особенностей региона на клиническое течение сезонного аллергоза. В связи с этим нами изучены и особенности симптоматики природного аллергоза у больных г. Томска. Установлено, что среди форм сезонной аллергии наиболее часто наблюдается сезонный аллергический ринит (65,5% случаев). Клиническая картина поллинозов в виде риноконъюнктивального синдрома обнаружено в 31,9% случаев. При анализе частоты отдельных симптомов сезонной аллергии было установлено, что в 86,3% случаев у больных отмечается насморк с серозным отделяемым. На такие аллергические симптомы, как чихание и зуд в носу приходится 70% случаев. Далее в порядке снижения частоты встречаемости следует симптом заложенного носа (64,3%). Конъюнктивальные симптомы зуда в глазах и слезоточивости встречаются в 28,2% и 26% случаев соответственно. Очевидно, что наиболее часто клиническим проявлением сезонного аллергоза является аллергический ринит.
Развитие поллинозов связано с сенсибилизацией организма к пыльце широко распространенных ветроопыляемых растений, выделяющих большое количество пыльцевых зерен. Разнообразие растительного покрова и климатических условий в различных регионах, обусловливают неоднотипность спектра пыльцевой сенсибилизации, и в значительной мере определяют и этиологическую структуру сезонного аллергоза для каждого региона [8,14,15,16,17,18]. С целью установления спектра сенсибилизации при сезонных аллергиях у больных Томска были проанализированы результаты кожных аллергопроб пациентов с сезонным аллергическим ринитом, конъюнктивитом и риноконъюнктивитом. Нами установлено, что на территории г. Томска ведущую этиологическую роль в структуре поллинозов играет пыльца березы плакучей (29,2% случаев) (см. табл. 2). На втором месте по этиологической значимости находится пыльца тимофеевки луговой (26,45 случаев). Дополняет тройку аллергенных лидеров пыльца полыни горькой (23,8% случаев).

Таблица 2.

Спектр сенсибилизации больных аллергическим ринитом к аллергенным растениям

Аллергенное растение	n	%
Береза плакучая (Betula pendula)	356	29,2
Тимофеевка луговая (Phleum pretense)	322	26,4
Полынь горькая (Artemisia absinthium)	290	23,8

Сенсибилизация к пыльце нескольких аллергенных растений отмечено у 415 пациентов. При этом более чем у 50% пациентов из них, выявлено сочетанная сенсибилизация к двум растениям. У 115 пациентов (26,4%) зарегистрировано повышенная чувствительность к пыльце трех растений. Моновалентная аллергия встречается крайне редко. Сложная сенсибилизация прослеживается к растениям второй волны поллинации (злаковые травы), реже – к растениям первой и второй волны (береза в сочетании со злаковыми травами). По результатам анализа не найдено статистически значимой зависимости спектра сенсибилизации от пола и возраста и больных (Р >0,05) и достоверного влияния сенсибилизации к какому-либо растению на тяжесть и локализацию процесса (Р >0,05).
Проблема поллинозов включает в себя два аспекта: первый – влияние конкретной экологической обстановки на возникновение заболевания и второй - изучение видового разнообразия и сезонной динамики аллергенной пыльцы в воздухе различных регионов. Первый аспект связывает особенности пыльцевых аллергозов не только с климато-географическими факторами, но и с возможными экотропными влияниями на морфологию и свойства пыльцевых зёрен аллергенных растений. Среди всего многообразия техногенных загрязнителей немаловажную роль отводят таким элементам, как свинец, медь, цинк, кадмий. Все они обладают выраженной биологической активностью и различными путями попадают в живые организмы, в том числе и растительные. Поэтому, особый интерес вызывает вопрос наличия тяжелых металлов в пыльце некоторых аллергенных растений. Извлекая из природной среды загрязнители и аккумулируя их в себе, пыльца резко изменяется и приобретает непредвиденные, как правило, вредные для человека свойства. Следует подчеркнуть, что в воздухе загрязнители оказывают комплексное воздействие на пыльцу. Благодаря этому пыльца повреждается сильнее. Присутствие тяжелых металлов на пыльцевом зерне, может негативно сказаться как на здоровье человека, так и на качестве аллергенов, представляющих собой вводно-солевой экстракт пыльцы и применяющихся для терапии природных аллергозов [2,8,9]. Для сопоставления полученных результатов пыльцы и органов растений мы использовали лист березы. Содержание тяжелых металлов в листьях березы и пыльце некоторых аллергенных растений приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Содержание тяжелых металлов в листьях березы и пыльце некоторых аллергенных растений (мкг/г).

 

Данные таблицы демонстрируют, что наибольшее содержание свинца обнаружено в пыльце конопли (0,95 ± 0,33). В листьях березы и пыльце кукурузы, березы свинец содержится примерно в одинаковом количестве (0,25 – 0,26 – 0,31 мкг/г соответственно). В листьях березы выявлено и наибольшее содержание кадмия, цинка и меди (0,15 – 88,11 – 4,45 мкг/г соответственно). Наименьшее содержание этих металлов выявлено в пыльце березы.
Такая загрязненная пыльца, попадая в организм человека, может вызвать в ответ неадекватную иммунологическую и аллергическую реакции. Это в свою очередь вызывает увеличение численности аллергобольных и утяжеление клинического течения заболевания. Как отмечалось выше, иммунная система одна из первых испытывает на себе воздействие всех экологических факторов и обеспечивает адаптацию организма к новым условиям. При продолжительных или интенсивных воздействиях экологических аномалий накопившиеся изменения могут привести к аллергизации [2,15,16].
Наблюдаемый экологический дисбаланс в окружающей нас природе может негативным образом повлиять как на реактивность организма в целом, так и на морфологию и аллергенность пыльцы растений. Под действием загрязнителей изменяются размеры, симметрия и форма пыльцевых зерен, что влечет за собой и и модификацию её аллергенных свойств [2,16]. Кроме этого, нами уже установлено наличие тяжелых металлов в пыльце некоторых аллергенных растений. Исходя из этого, мы изучили морфологическую структуру пыльцы разных экологических зон (города Томск, Новокузнецк, Новосибирск и с. Кривошеино). Нами установлено, что по диаметру пыльца большинства (13 видов) исследуемых аллергенных растений относится к классу мелких (10-25 мкм) и средних (25-50 мкм) размеров. В пределах видов можно наблюдать определенные вариации в морфологии. Однако все они находятся в рамках общего морфологического типа, свойственного пыльце данного вида.
В ходе выполнения работы не обнаружено деформированных и фрагментированных пыльцевых зерен. Неизменяемость пыльцевого зерна, по – видимому, обеспечивается наличием в экзине большого количества спорополленина, благодаря которому, пыльца приобретает устойчивость к действию различных химических веществ, температуре [2,5,9,16].
Принимая во внимание широкую вариабельность распространенности и этиологической структуры поллиноза, актуальным для отдельно взятой местности является изучение региональных особенностей данного заболевания. К их числу можно отнести эпидемиологию, этиологические факторы, клинику, а также решение вопросов профилактики и лечения поллиноза. Для диагностики сезонного респираторного аллергоза необходима не только информация о таксономическом составе аллергенной пыльцы, но и точные сведения о динамики ее содержания в воздухе населенных мест. Без учета этих данных не представляется возможным проведение правильной оценки анамнеза, профилактических мероприятий.
В результате нашей работы установлено, что климато-географическое расположение регионов не влияет на сроки цветения растений с аллергенным действием пыльцы. На основании этого был разработан единый календарь поллинации растений с аллергенным действием пыльцы, которым мы рекомендуем пользоваться на территории Западно-Сибирской макропровинции (см. табл.4). Нами установлено, что общий период поллинации аллергеных растений продолжается с мая по сентябрь. Весь вегетационный период растений имеет волновой характер. Первая весенняя волна обусловлена цветением березы (май). Во время второй весенне-летней волны –июнь-июль- цветут злаковые травы (ежа сборная, пырей ползучий, тимофеевка луговая, полевица белая, рожь посевная, кукуруза, мятлик луговой, овсяница луговая). На третью летне-осеннюю волну (конец июля – начало сентября) приходится цветение сложноцветных (подсолнечник, одуванчик, полынь горькая), маревых (лебеда татарская) и коноплевых (конопля сорная).

Таблица 4.

Периоды цветения растений с сенсибилизирующим действием пыльцы в Западной Сибири.

Растение	Период цветения
1. Береза плакучая	Первые числа мая и до последних чисел месяца
2. Одуванчик	Первые числа мая и до последних чисел августа
3.Ежа сборная	Вторая декада июня и до последних чисел июля
4. Пырей ползучий	Последняя декада июня и до последних чисел июля
5.Тимофеевка луговая	Первые числа июля и до последних чисел июля
6. Полевица белая	Первые числа июля и до последних чисел июля
7. Рожь посевная	Вторая и третья декады июля
8. Кукуруза	Третья декада июля и до третьей декады августа
9. Мятлик луговой	Вторая декада июня и до второй декады июля
10.Овсяница луговая	Третья декада июня и до последних чисел июля
11. Лебеда татарская	Вторая декада июля и до последних чисел августа
12. Конопля сорная	Первая декада июля и до последних чисел августа
13.Полынь горькая	Вторая декада июля и до первых чисел сентября
14. Подсолнечник	Вторая декада июля и до третьей декады августа

 

Проведенные исследования показали, что пыльца растений является естественным компонентом окружающей среды и полностью исключить её действие на человека невозможно. Однако уменьшить такое действие вполне реально с помощью предлагаемого нами календаря поллинации. Эпидемиологические исследования поллиноза позволяют прогнозировать периоды обострения данной патологии, что имеет значение для планирования и организации деятельности аллергологической службы.

 

Список литературы.
1.    Атмосферные загрязнения Томска и их влияние на здоровье населения / А.И. Воробьева, М.А. Медведев, Л.П. Волкотруб, Н.В.Васильев. - Томск: Томский университет, 1992. – С. 192.
2.    Бессонова В.Н. Состояние пыльцы как показатель загрязнения среды тяжелыми металлами // Экология. – 1992. - №3. – С. 45-50.
3.    Булахова Е.К., Агафонова И.А., Мингалев В.А. Особености течения поллинозов в интенсивно промышленной зоне с экологически неблагоприятной обстановкой // Терапевтический архив. – 1994. - № 1. – С. 70-72.
4.    Гоундстейн Д., Ньюбери Д., Эчлин П. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. / Под ред. Петрова В.И./ – М.: Мир, 1984. –348с.
5.    Губанков С.Г. Изучение аллергенных пыльцевых зерен с помощью сканирующего электронного микроскопа // Доклад АН СССР, 1997. – Т. 232. - № 5. – С. 1222-1224.
6.    Засорин Б.В., Молдашев Ж.А., Каримов Т.К., Мамырбаев А.А. и др. Связь аллергизации населения с загрязнением объектов окружающей среды тяжелыми металлами // Гигиена и санитария. – 1994. - № 7. – С. 41-43.
7.    Захарченко М.П., Кошелев Н.Ф. Об оценке состояния здоровья населения в зависимости от экологической обстановки // Военно-медицинский журнал. – 1994. - № 6. – С. 46-47.
8.    Киладзе Н.Г. Зависимость частоты возникновения поллинозов от загрязнения окружающей среды // Медицинские новости Грузии. – 1998. - № 7-8. – С. 30-32.
9.    Кобзарь В.Н., Мейер Н.Р., Комаров Г.А., Харитонова З.П. Аллергенная пыльца и загрязнение атмосферы // Иммунология. - 1994. - № 3. – С. 43-45.
10.    Козлов В.А., Осьанин А.А., Черных Е.В. и др. Иммунологическая служба в структуре многопрофильной больницы: реальность и перспективы // Медицинская иммунология. – 2003. –Т. 5. - № 5-6. –С. 629-633.
11.    Коленчукова О.А., Акопова Ю.С., Савченко А.А. Оценка иммунного статуса у лиц, проживающих в различных экологических зонах г. Красноярска // Медицинская иммунология. – 2003. –Т. 5. - № 3-4. –С. 337.
12.    Морозова Л.Н., Воскун С.Е., Базеров М.А., Свечина Н.Н. Состояние здоровья населения, проживающего в экологически неблагополучных городских районах // Гигиена и санитария. –1998. - № 1. – С. 34-37.
13.    Нечарова Е.П., Петленко С.В., Жекалов А.И. и др. Оценка функциональной активности клеточного иммунитета у лиц, подвергающихся хроническому воздействию промышленных токсичных отходов // Медицинская иммунология. – 2003. –Т. 5. - № 3-4. –С. 338.
14.    Токарев П.И., Мейер-Меликян Н.Р. Морфология спор и пыльцевых зерен // Актуальные проблемы палинологии на рубеже третьего тысячелетия: Сб. научных трудов. – М.: ИГИРГИ. - 1999. – С. 251-262.
15.    D Amato G. Outdoor air pollution in urban areas and allergie respiratory diseases // Monaldi Arch. Chest. Dis. – 1999. – Dec. – P. 470-474.
16.    Helander ML., Savolainen J., Ahlholm J. Effects of air pollution and other environmentae factors on birch pollen allergens // Allergy. – 1997. - Dec. – P. 1207-1214.
17.    Meyer-Melikian N., Severova E., Polevova S.J. Pollen gralns as a canse of pollinosis // Aerosol Sci. – 1996. - Suppl. – S. 251-252.
18.    Obtulowics K. Air pollution and pollen allergy // Folia Med. Cracov. –1993. - № 1. - P. 121-128.