Согласно проведенной ВОЗ оценке бремени болезней, более двух миллионов случаев преждевременной смерти ежегодно связаны с неблагоприятными условиями производства. Работники производственных предприятий относятся к специфической группе риска, испытывающей двойную нагрузку внешних неблагоприятных факторов: в условиях среды обитания и в процессе трудовой деятельности [1].
На алюминиевых заводах в воздухе рабочей зоны, особенно электролизных цехов, присутствует множество вредных производственных факторов (фтористый водород, фториды, металлическая и фторсодержащая пыли и смолистые вещества, в состав которых входят полициклические ароматические углеводороды, в том числе бенз(а)пирен), оказывающих повреждающее действие на организм работающих с последующим развитием профессиональных заболеваний.
В многочисленных исследованиях в нашей стране и за рубежом основное внимание уделялось фтору и его соединениям, а также влиянию их на организм, в первую очередь, на бронхолегочную и костную системы [2]. Начальные стадии развития данных патологий имеют слабовыраженные клинические проявления. Следует отметить, что до настоящего времени без должного внимания клиницистов остаются метаболические и функциональные нарушения у работающих в алюминиевой промышленности с патологическими изменениями в бронхолегочной системе, развитие которых определяется степенью иммунодефицитного состояния [3]. Механизмы формирования заболеваний органов дыхания являются гетерогенными, реализация их сопровождается перестройкой клеточных структур легочной ткани, изменением иммунной и гуморальной реактивности, метаболических процессов в легких, активацией провоспалительных биологических субстанций с развитием воспаления во многих его проявлениях [5].
Следует также отметить, что в современной литературе недостаточно сведений, касающихся роли цитокинов в патогенезе формирования бронхолегочной патологии у работающих электролизных цехов. Провоспалительные цитокины оказывают влияние практически на все органы и системы организма, участвующие в регуляции системы гомеостаза [4]. Характеристика цитокинового статуса и его роль в прогрессировании бронхолегочной патологии у работающих в алюминиевой промышленности является актуальной проблемой. Исследования в этом направлении позволят уточнить иммунные механизмы формирования бронхолегочной патологии у работающих в алюминиевой промышленности, что в свою очередь будет способствовать оптимизации терапии и контролю за прогрессированием заболевания.
Целью данного исследования явилась оценка изменений в содержании про- и противовоспалительных цитокинов у работающих в алюминиевой промышленности с бронхолегочной патологией.
Материалы и методы исследования
Наблюдения выполнены на группе работников алюминиевой промышленности в количестве 58 человек основных профессий – электролизники, литейщики, футеровщики – представителей мужского пола в возрасте от 40 до 70 лет. Стаж работы варьировался от 19 до 38 лет. На основании углубленного обследования врачами клиники института всем им поставлен диагноз «профессиональный хронический токсико-пылевой бронхит». Контрольную группу условно здоровых мужчин в количестве 47 человек составили лица репрезентативного возраста и общего трудового стажа, не имеющие в профессиональном маршруте контакта с вредными веществами. Исследования выполнены с информированного согласия пациентов и соответствуют этическим нормам Хельсинкской декларации (2000 г.) и Приказу Минздрава РФ № 266 (19.06.2003 г.).
Содержание цитокинов IL-1β, IL-4, IL-8, IL-10, TNF-α, INF-γ определяли в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа, с использованием тест систем производства «Вектор-Бест» (г. Новосибирск). Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0 в среде Windows (№ AXXR004E642326FA, правообладатель лицензии – «ВСНЦ ЭЧ» СО РАМН). 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 оценивалась с использованием параметрических и непараметрических критериев Стьюдента (при нормальном распределении) и Манна–Уитни с учетом поправки Бонферонни (при отличающемся от нормального распределения).
Результаты исследования и их обсуждение
При оценке результатов выявлено нарушение цитокинового баланса. Изучаемые показатели представлены в таблице, их анализ свидетельствует о том, что у работающих с бронхо-легочной патологией в алюминиевой промышленности выявлено достоверно высокое содержание провоспалительных цитокинов: IL-1β и IL-8 (5,49 ± 0,83; 27,72 ± 7,05 пг/мл против 1,15 ± 0,4; 3,01 ± 0,5 пг/мл в контроле). Указанные цитокины, идентифицированные ранее как эндогенные пирогенны, вовлечены в воспалительный процесс. Стимулируют выпуск простагландинов и коллагеназы из синовиальных клеток. Заслуживает особого внимания и интереса изучение концентрации TNF-α и INF-γ, которые, являясь иммуностимуляторами и медиаторами ответа на воспаление, играют роль в устойчивости организма человека к инфекции, их уровень значительно падал по сравнению с контролем (0,15 ± 0,07; 2,22 ± 1,75 и 2,45 ± 0,7; 4,79 ± 2,3 пг/мл соответственно). Проведенные исследования изучения цитокинового профиля у работающих в алюминиевой промышленности показали, что развитие бронхолегочной патологии сопровождается преобладанием активности провоспалительных цитокинов. Установленная гиперпродукция цитокинов провоспалительного действия у больных с бронхо-легочной патологией может потенцировать процессы воспаления и способствовать прогрессированию патологического процесса. Параллельно достоверно снижался IL-4 (1,15 ± 0,68 пг/мл) относительно контроля (10,0 ± 3,0 пг/мл). Противовоспалительные цитокины, в частности, IL-4 принимают участие в ограничении воспалительного ответа, подавляя секрецию провоспалительных и регулируя таким образом тяжесть повреждения тканей. Понижение концентрации IL-4 у обследованных нами работающих усугубляет течение воспалительного процесса. Что касается IL-10, содержание которого (6,54 ± 2,48 пг/мл) не отличалось от аналогичного показателя в группе контроля (6,01 ± 2,0 пг/мл), то следует отметить, что указанный интерлейкин с его противовоспалительной активностью способен влиять на продукцию TNF-α. Данный факт, по-видимому, может объяснить снижение TNF-α у обследованных лиц с бронхолегочной патологией.
Изменение цитокинового профиля у работающих в производстве алюминия М ± m, Ме (Q25-Q75)
|
Наименование показателей, пг/мл |
Стажированные работники (n = 58) |
Контроль (n = 47) |
|
IL-1β |
5,49 ± 0,83* 4,33 (0,87–7,5) |
1,15 ± 0,4 0,01 (0,01-1,17) |
|
IL-8 |
27,72 ± 7,05 1,62 (0,01–11,24) |
3,01 ± 0,5 2,8 (1,8–3,15) |
|
IL-4 |
1,15 ± 0,68* 0,01 (0,01-0,01) |
10,0 ± 3,0 0,10 (0,1–8,8) |
|
IL-10 |
6,54 ± 2,48 0,01 (0,01–5,99) |
6,01 ± 2,0 0,01 (0,01–4,08) |
|
TNF-α |
0,15 ± 0,07 * 0,01 (0,01–0,01) |
2,45 ± 0,7 0,89 (0,12–2,4) |
|
INF-γ |
2,22 ± 1,75* 0,01 (0,01–0,01) |
4,79 ± 2,3 0,2 (0,2–0,2) |
Примечание. * – различия относительно контроля достоверны по Манна-Уитни при р < 0,05-0,001.
Заключая в целом представленные материалы, необходимо отметить выявленный дисбаланс про- и противовоспалительных цитокинов, усугубляющий течение патологического процесса у пациентов с бронхолегочной патологией, работающих в алюминиевой промышленности. Установленные изменения в содержании цитокинов при профессиональных бронхолегочных заболеваниях рекомендуется использовать для мониторинга клинического течения хронических заболеваний легких с целью предупреждения прогрессирования легочной патологии у работающих в алюминиевой промышленности.
Рецензенты:Семинский И.Ж., д.м.н., профессор, зав. кафедрой патологии с курсом клинической иммунологии и аллергологии, ГОУ ВПО ИГМУ Минздравсоцразвития РФ, г. Иркутск;
Катаманова Е.В., д.м.н., зам. главного врача по медицинской части клиники, ФГБУ ВСНЦ ЭЧ СО РАМН, г. Иркутск.
Работа поступила в редакцию 06.03.2014.