Екоімунологічні особливості умовно здорових мешканців Донецького регіону в динаміці моніторингу після аварії на ЧАЕС

Екоімунологічні особливості умовно здорових мешканців Донецького регіону в динаміці моніторингу після аварії на ЧАЕС

Після аварії на ЧАЕС на території Донецького регіону виникла нова радіоекологічна обстановка, яка ускладнила раніше сформовану екологічно несприятливу ситуацію та дотепер ще не повністю вивчена. Так, на "слідах" радіоактивної хмари, що виникла у зв'язку з аварією на Чорнобильській АЕС, на території області сформувалися близько 13000 "плям" забруднення радіоактивними осадами різної величини, іноді до 1 км². Проведені дослідження показали, що середній рівень потужності дози на цих територіях складає 17-20 мкр/год., тоді як на всій території області він рівний 11-14 мкр/год. [1,2]. Дослідження 90-х років зафіксували перехід радіоактивних речовин з ґрунтів в рослини, а потім попадання їх в продовольчі товари. Так, було встановлено, що в 80 % відібраних проб продуктів (молоко, овочі, зернові, м'ясо) в контрольних населених пунктах по всіх районах області містили цезій 137. Проведені нами в 1990 - 2000 роках дослідження показали, що погіршення екологічної обстановки в Донецькому регіоні останніми роками привело до несприятливих зрушень в стані здоров'я населення [3-6]. Зокрема, спостерігається зростання ряду захворювань, пов'язаних з порушеннями в системі крові і імунітету [7-8].

Не викликає сумніву, що моніторинг гемато-імунного стану організму як віддзеркалення загального стану психонеройімуноендокринної системи, є одним з найвірогідніших сучасних методів оцінки стану здоров'я популяції. Моніторингові дослідження стану імунітету, що обов'язково включають і починаються аналізом гемограми, і цитоморфологічних змін лейкоцитів периферичної крові дають можливість не тільки об'єктивно оцінити стан здоров'я популяції, визначити найбільш ослаблені контингенти, але й дати рекомендації з корегування виявлених порушень нейроімуноендокринної системи, попередивши економічний збиток, пов'язаний з втратою здоров'я частиною населення.

Метою роботи був аналіз результатів дослідження показників гемато-імунологічного стану умовно здорового населення Донецького регіону у 1990-2000 роках, як основного етапу загального моніторингу стану здоров'я різних контингентів населення на протязі 20 років після аварії на ЧАЕС.

Матеріали і методи

Для вивчення стану здоров'я населення Донецької області була обстежена група умовно здорових осіб у віці від 22 до 52 років - 75 чоловіків і 81 жінка, що постійно мешкають в регіоні. Професійна діяльність вказаних осіб не була пов'язана з роботою в умовах підвищеного радіаційного навантаження і гірничодобувної промисловості. Обстежені оцінювали стан свого здоров'я як хороший. Попередні клініко-лабораторні дослідження і огляд їх терапевтом, невропатологом і дерматологом показав відсутність у даної групи, будь-яких захворювань.

Визначення й оцінка показників гемограми проводилась звичайними лабораторними методами. Дослідження складу популяцій і субпопуляцій лімфоцитів у умовно здорового населення Донецького регіону проводилося методом імунофлюоресценції за допомогою вітчизняної панелі моноклональних антитіл для виявлення експресії рецепторів мембранами мононуклеарів, аналогічних СD 3+, CD 4+, CD 8+, CD 20+,CD 16+, СD25+, CD38+, HLA, HLA-Dr, виробництва Лабораторії біотехнології Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, зареєстрованої й затвердженої Міжнародними робочими комітетами. Як вторинні антитіла використовувалися F(ab')-фрагменти козиної антимишачої сироватки, міченої флуоресцєінатіоізоцианатом (FITC), виробництва США. Вміст імуноглобулінів класів А, М, G визначали методом радіальної імунодіфузії за Mancini G. et all, 1965. Для дослідження використовувалися комерційні препарати моноспецифічних сироваток проти імуноглобулінів людини А, М, G, виробництва Інституту епідеміології, мікробіології ним Н.Ф. Гамалеї АМН РФ (Москва). Рівень циркулюючих імунних комплексів (ЦІК) визначали колориметричним методом, з використанням фотоелектроколориметра (ФЕК) КФК -2МП при довжині хвилі 450 нм за методу Digione Мetall, 1964. Одержані результати оброблялися методами варіаційної статистики і рангової кореляції з використанням PCL. Були використані програми "Statistica Window, і пакет відповідних програм вимірювань

Результати та обговорення

Показники гемограми обстежених дещо відрізнялися, залежно від статі. При цьому відмінності у вмісті елементів лейкограми чоловіків і жінок реєструвалися й при їх виразі як у відносних, так і в абсолютних величинах.

У чоловіків були зареєстровані вищі показники таких елементів гемограми, як вміст гемоглобіну, тромбоцитів, еритроцитів, лейкоцитів периферичної крові. При цьому вірогідні відмінності виявлені лише у вмісті гемоглобіну периферичної крові, що був вищим у чоловіків (Р<0,05). В середньому його величина у умовно здорового населення (УЗН) складала 138,10±3,00 г/л. Число еритроцитів дорівнювало 4,30 +0,06 Т в 1 л, тромбоцитів - 251,7+10,5 Г в 1 л, лейкоцитів 5,27+0,07 Г в 1 л, величина гематокриту становила - 43,2 +1,4%.

Показники лейкограми чоловіків, виражені у відносних і абсолютних значеннях, більші, ніж у жінок (за винятком відносного вмісту сегментоядерних нейтрофілів і моноцитів) і вірогідно не відрізнялись від таких у жінок. При цьому аналіз та співставлення показників лейкограми УЗН Донецької області й інших регіонів України показало їх значні відмінності між собою й більш низький вміст елементів лейкограми у донеччан [9-12].

Вміст лейкоцитів периферичної крові у умовно здорових донеччан, які не працюють в умовах шкідливих факторів професійного середовища, у 1990- 2000 роках коливалась в межах 4,00 Г в 1 л -5,90 Г в 1 л. В цих же межах зберігались нормальні співвідношення елементів лейкограми, зокрема, найбільших її складових: сегментоядерних нейтрофілів і лімфоцитів. Середній вміст мієлоцитів, що іноді зустрічаються в периферичній крові, складав 0,027+0,008 Г в 1 л. Вміст паличкоядерних нейтрофілів в середньому відповідав 0,12+0,01 Г в 1 л. Абсолютне число нейтрофілів -2,62+0,06 Г в 1 л. Еозинофіли могли бути відсутніми в периферичній крові, проте, при виявленні їх середній вміст складав - 0,08+0,01 Г в 1 л. Моноцити реєструвались далеко не завжди, при середньому їх вмісті - 0,11+0,01 Г в 1 л. Кількість лімфоцитів периферичної крові, в середньому, в нормі становив 2,20+0,08 Г в 1 л. Природні кілери в периферичній крові донеччан, на відміну від мешканців інших регіонів України, були та є, на жаль, швидше, знахідкою, ніж правилом. Їх середній вміст знижений в крові УЗН області і складав у відповідний період моніторингу 0,06 + 0,01 Г в 1 л.

В 1990-2000 році у УЗН області кількість клітинних розпадів складала 8,50+0,54 на 100 клітин. У периферичній крові в невеликій кількості реєструвалися нейтрофіли з токсогенною зернистістю (4,10+0,90%), ворсинчатістю хроматину (5,60+0,65%), фрагментованими ядрами (8,90+1,03%), набуханням хроматину (10,30+1,33%), гіпер- (5,50+0.80%) і гіпосегментованими (0,45+0,05%) ядрами. Адгезія нейтрофілів реєструвалася практично у всіх обстежених і складала 2,30+0,33 %.

У невеликій кількості були виявлені атипові форми лімфоцитів і моноцитів. При цьому 1,60+0,30 % лімфоцитів складали бобовидні, 0,40+0,19 % лімфоцити у вигляді ручки дзеркала, 0,85+0,27 % - лімфоцити з ядром неправильної форми у вигляді сухого листка. Веретеноподібних і витягнутих лімфоцитів налічувалося до 0,73+0,32 %. 0,12+0,05% лімфоцитів були представлені молодими клітками, відмінними великою кількістю цитоплазми і гладким круглим ядром. Двоядерні лімфоцити складали 0,13+0,05 %. Атипові і двоядерні лімфоцити складали 0,09 + 0,07 % і 0,12+0,09 % від вмісту цих клітин в периферичній крові. Хоча в групах чоловіків і жінок кількість цитоморфологічних змін коливалася в ту або іншу сторону, вірогідних відмінностей в їх вмісті залежно від статі обстежених виявлено не було.

Поява в крові УЗН в незначній кількості клітин з цитоморфологічними змінами, що відображають наявність токсико-запалювального процесу, змін на рівні ядра і клітин нейтрофілів, поява атипових лімфоцитів і моноцитів, найвірогідніше є проявами дії на організм комплексу негативних чинників навколишнього зовнішнього середовища, яке включає й постійну дію низькоінтенсивної природної радіації й, частково, забруднень регіону в результаті випадання радіоактивних осадів після аварії на ЧАЕС.

Дослідження складу популяції лімфоцитів за даними експресії антигенних рецепторів мембранами цих клітин свідчило про наявність деяких відмінностей в групах чоловіків і жінок Донецького регіону. (Р> 0,05). У чоловіків був нижчим вміст популяції Т, В-лімфоцітов і природних кілерів за рівнем експресії мембраною лімфоцитів антигенних рецепторів CD3+, CD22+, СD16+. Крім того, у чоловіків був декілька нижчим вміст субпопуляцій лімфоцитів Т-хелперів (CD4)+ й Т-супресорів (CD8+), а вміст активованих пулів Т (CD 25+) і В (CD 38+) лімфоцитів - трохи вищим. Експресія антигенів гістосумісності I (HLA), II (HLA-Dr) класів, що забезпечують взаємодію імунокомпетентних клітин, та експресія антигену, що індукує апоптоз (CD95+), також були вищими у чоловіків. Проте при статистичній обробці ці відмінності виявилися недостовірними (Р>0,05)

Вміст зрілих Т-лімфоцитів (СD3+), за експресією антигенних рецепторів мембранами лімфоцитів, в середньому складав 1,11 +0,03 Г в 1 л. Абсолютний вміст Т-хелперів / індукторів (СD4+) дорівнював 0,57+0,01 Г в 1 л, а Т - супресорів / кілерів (CD8+) -0,34+0,01 Г в 1 л. Імунорегуляторний коефіцієнт СD4+/ CD8+ в середньому був рівний 1,87+0,07. Вміст активованих Т - лімфоцитів, які визначалися за експресією рецептора до інтерлейкіну - 2 (CD25+), складав 0,34+ 0,02 Г в 1 л. Вміст В - лімфоцитів (СD 22+) дорівнював в середньому 0,89+0,04- Г в 1 л. Пул активованих В- лімфоцитів, за експресією СD38+, в середньому був 0,34+0,05- Г в 1 л. Вміст природних кілерів (CD 16+) в середньому становив-0,35+ 0,03 Г в 1 л. Експресія антигенів гістосумісності I класу (HLA) і II класу (HLA-Dr) в середньому складала 1,16 + 0,06 (Г в 1 л) і 1,01 (Г в 1 л) відповідно. Експресія антигенного рецептора, що індукує апоптоз, дорівнювала 0,92+0,15 Г в 1 л

Рівень імуноглобулінів класів M, G, А периферичної крові жінок і чоловіків, що проживають в Донецькому регіоні, вірогідно не відрізнявся (Р>0.05). В середньому вміст імуноглобуліну А, M, G в периферичній крові був відповідно 1,85+ 0,14 г/л, 1,12+ 0,09 г/л, 9,27+ 0,37 г/л.

Дослідження фагоцитарної активності нейтрофілів свідчило про декілька вищу його активність у чоловіків, за винятком відносного числа фагоцитуючих нейтрофілів та їх поглинальної здатності, які були вищими у жінок. Проте, вірогідних відмінностей вивчених показників виявлено не було (Р > 0.05). Фагоцитарна активність УЗН в середньому була 56,20+5,20%, поглинальна здатність нейтрофілів - 5,30+0,06 мікробних часток. Потенційна бактерицидна активність нейтрофілів, за даними спонтанного НСТ-тесту, складала 19,40+1,80 %, а стимулююча продігіозаном-29,95+2,30 %. Індекс активації нейтрофілів у спонтанному НСТ-тесті був 0,26+0,02, а в стимулюючому 0,35+0,06.

У чоловіків і жінок відрізнялися показники плазми крові, що віддзеркалюють, в першу чергу, стан систем детоксикації організму. Так, у жінок реєструвався декілька вищий вміст циркулюючих імунних комплексів (ЦІК), більшою була токсичність плазми крові, що підтверджувалося тестом з Paramecia caudatum і показниками середніх молекул. Небагато вище у жінок була і в'язкість плазми крові. Проте, також як і при порівнянні даних за іншими показниками, що характеризують гемато-імунологічний статус організму, вірогідних відмінностей величини показників плазми крові у чоловіків і жінок Донецького регіону не було виявлено (P>0.05). Так, в'язкість плазми крові складала в середньому 1,66+0,05 Спз., вміст середніх молекул при довжині хвилі 254 нм 0,408+0,030, 280 нм - 0,479+0,060, коефіцієнт ПСМ 254/280 - 0,85+0,04. Рівень циркулюючих імунних комплексів в середньому складав 35,90+3,52 одиниці оптичної щільності.

Дані отримані в динаміці дослідження умовно здорового населення з 1990 по 2000 р. свідчили про хвилеподібні зміни вмісту гемоглобіну, еритроцитів, лейкоцитів і гематокритного числа, що не виходить за межі норми. При цьому з 1990 по 2000 рр. вірогідно, хоча і в межах регіональної норми знизився вміст тромбоцитів периферичної крові (Р<0,05). В УЗН Донецького регіону за період з 1990 по 1996 рр. зменшився абсолютний вміст паличко- та сегментоядерних нейтрофілів, а також моноцитів та природних кілерів й підвищився вміст еозинофілів. Спостерігалася стійка тенденція до зростання вмісту лімфоцитів з вірогідним його підвищенням (при Р<0,05) в 1994 р. Цитоморфологічні зміни лейкоцитів в період 1990-2000 рр. також носили хвилеподібний характер, з наростанням кількісних змін на рівні ядра і клітини в цілому, як в пулі нейтрофілів, так і лімфоцитів (до кінця досліджень). Проте ці зміни у вказані роки не виходили за межі регіональної норми. Спостерігалася тенденція до збільшення частоти нейтрофілів з набряклими ядрами, клітин з токсогенною зернистістю, ворсинчатістю хроматину, гіперсегментацією ядра. Вірогідно підвищився вміст нейтрофілів з фрагментозом ядра. У пулі лімфоцитів УЗН вірогідно збільшилася кількість атипових лімфоцитів: бобовидних, у вигляді ручки дзеркала, а також спостерігалася тенденція до збільшення клітин з атиповими ядрами типу "сухий лист", фестончастих лімфоцитів. Відмічено, що вище означені зміни гемограми корегували з наростанням чисельності осіб, у яких реєструються різні прояви гіперреакції організму до різного роду алергенів.

При дослідженні експресії антигенних рецепторів мембранами лімфоцитів в динаміці з 1990 г по 2000 було зареєстровано коливання цього показника функції системи імунітету, що виявлялося його наростанням або зниженням в межах кожного року. Періодично виявлялися вірогідні відмінності у вмісті окремих пулів лімфоцитів. При цьому спостерігалися і стійкі зміни рівня експресії антигенних рецепторів мембранами лімфоцитів, що асоціюються з їх різними пулами (у віддалені терміни моніторингу) в порівнянні з початковими показниками. При згрупуванні показників експресії антигенних рецепторів CD3+, CD8+, C20+ по етапах спостереження (І. - 1990 г.1999 г.; ІІ - 1994 р. -1995 г.; ІІІ - - 1996 г.-2000 р.) виявилася наявність вірогідних (Р<0,05) й різноспрямованих змін вмісту пулів цих лімфоцитів в період з 1990 по 2000 г включно. Так, на етапі спостереження ІІІ відмічено вірогідне збільшення рівня експресії антигенних рецепторів CD3+ в порівнянні з етапом І. Експресія мембраною лімфоцитів антигенних рецепторів CD 4+ стійко знижувалася з 1990 р. по 2000 р., вірогідно відрізняючись на кожному етапі дослідження. Експресія антигенних рецепторів СD 8+ також зростала, вірогідно відрізняючись при порівнянні результатів досліджень на етапах, І та ІІІ. Вміст В - лімфоцитів і їх активованих пулів вірогідно зростав на кожному подальшому етапі дослідження, досягаючи максимуму до періоду 1998 р. - 2000 р. Таким чином, в динаміці моніторингу умовно здорового населення екокризового регіону Донбасу виявлені зміни рівня експресії антигенних рецепторів мембранами лімфоцитів, що свідчать про стійку тенденцію до розвитку процесів дизрегуляції в системі кооперації імунокомпетентних клітин й ведуть до порушення імунного гомеостазу. При цьому провідною ланкою дизрегуляції, очевидно, є зниження вмісту такого імунорегуліруючого пулу імунокомпетентних клітин, як Т-хелпериіндуктори (СD4+). Приведені дані свідчать також про хвилеподібну зміну експресії рецепторів HLA і HLA-Dr мембранами лімфоцитів з вірогідним збільшенням HLA-рецепторів до 2000 р. Після 1994 р. усувається дисбаланс експресії антигенів гістосумісності I й II класу, що спостерігався раніше. Також спостерігається збільшення експресії мембранами лімфоцитів антигену СD95+, що індукує апоптоз, що відображає процеси, направлені на корекцію дисбалансу імунокомпетентних клітин за рахунок видалення частини їх пулів, що збільшилися. Це також свідчить про процеси адаптації системи імунітету і системи крові, що все ж таки мають місце в умовно здорового населення Донецького регіону, яке мешкає в умовах постійного екологічного й радіаційного стресу.

Зміни, що характеризують функціональну активність імунітету і неспецифічну резистентність організму, також носять хвилеподібний характер. Так, з 1990 по 2000 рр. у донеччан вірогідно підвищився вміст імуноглобулінів класу А, збільшилася бактерицидна активність і індекс активації нейтрофілів. На етапі досліджень 1995 р. по 1996 р. зареєстроване вірогідне зниження, що не виходить за межі норми, імуноглобулінів класу М і фагоцитарної активності нейтрофілів на рівні їх поглинальної здатності. Отримані дані побічно свідчать про зміну функціональної здатності В - ланки імунітету, що проявляється зниженням вироблення імуноглобулінів класу М, які забезпечують, в першу чергу, противірусний імунітет, і підвищеною продукцією імуноглобулінів класу А, що, можливо, носить адаптивний характер. Останнє відноситься й до підвищення вмісту популяції фармазанпозитивних (за даними НСТ-тесту) нейтрофілів, що забезпечують завершений фагоцитоз. В період 1990 р. -2000 р. зареєстроване вірогідне наростання рівня циркулюючих імунних комплексів а також токсичності плазми крові (за даними парамеційного тесту і показника середніх молекул), що свідчить про зростання вмісту ароматичних вуглеводнів, пов'язаних з процесами деструкції і запалення в організмі й віддзеркалює зниження функції систем детоксикації організму.

Таким чином, проведені дослідження гемато-імунологічного стану умовно здорового населення Донецького регіону з 1990 по 2000 рр. виявили, з одного боку, тенденції до наростання синдрому ендогенної інтоксикації, а з іншого - тенденцію до зниження функціональної здатності системи імунітету, що виявляється в змінах цитоморфології її клітинних структур, вмісту субпопуляцій лімфоцитів, функціональній активності і підвищенні токсичності плазми крові, й відображає базовий рівень процесів перекисного окислення ліпідів. Все це вимагає подальшого вивчення і постійної оцінки гемато-імунологічного стану населення Донбасу, включаючи як здорове населення, так і різні контингенти професійного, радіаційного і додаткового екологічного ризику і що повинне проводитися, на нашу думку, кожні 3-5 років.

Література

1. Думанский Ю.В., Попович А.Ю., Кузнецова Л.Н. Динамика онкозаболеваемости населения Донецкой области за 1983-1993 г.//Актуальные вопросы гигиены труда, профпатологии и медицинского обеспечения трудящихся промышленных предприятий на современном этапе развития хозяйственного комплекса Донбасса: Мат. науч.-практ. конф., Донецк, 1995.- С.130-135.

2. Грищенко С.В., Набиева Е.М., Коктышев И.В. Анализ радиационной ситуации в Донецкой области и ее влияние на онкологическую заболеваемость населения /:Сб. науч. Трудов ДонМГУ. - Донецк,1996.-С.52-54.

3. Ракша-Слюсарева О.А. До питання про забруднення продуктів харчування радіонуклідами в Донецькому регіоні // Вісник ДонГУЕТ. - 2004. - № 4 (24). - С. 27 - 33.

4. Ракша-Слюсарева О.А. Перспективність харчової добавки "Біозим" у створенні нових адаптогенних і функційних продуктів // Вісник ДонДУЕТ.- 2005.-.№ 1(25).- С.80-85.

5. Ластков Д.О., Партас О.В., Ракша-Слюсарева Е.А., Дудник И.Н., Николенко В.Ю. Влияние технологичеcки измененного естественного радиационного фона на население угледобывающих регионов // Проблемы профилактической медицины: Сб. - cтатей. Ч. 1. - Донецк: ООО "Лебедь".-1997. - С.36-38.

6. Здоровье подростков Донецкой области в условиях загрязнения окружаю щей среды / Н.М. Харковенко, А.П. Подгайская, Е.В. Борисова, А.Н. Киян, Е.А. Ракша-Слюсарева//Здравоохранение Донбасса.- 1998.-№1 (3).С.75-79.

7. Ракша-Слюсарева Е.А., Слюсарев А.А. Шарапов Н.Н., Ревякина Е.Г. Пищита А. В Динамика показателей иммунологической реактивности организма условно здорового населения Донецкого региона и патология щитовидной железы/ Сборник статей. Вып.4.Т.1. - Донецк: ДонГМУ, 2000. - С. 220-222.

8. Ракша-Слюсарева Е.А. Состояние периферической крови и некоторые показатели иммунитета у условно здорового населения Донецкого региона через 5-10 лет после аварии на ЧАЭС //Здравоохранение Донбасса. 1997. - № 1. - C.86-89

9. Баєва О.В., Соколенко В.Л. Модифiкацiї експресії CD3+,CD4+ та CD8+ поверхневих маркерів мононуклеарами периферичної крові у осіб, що зазнали впливу іонізуючого опромінення//Український радiологiчний журнал. - 1996. - № 1. - С.55-67.

10. Талько В.В. Морфоцитохiмiчна характеристика iмунокомпетентних клiтин периферичної крові осіб, що зазнали впливу iонiзуючого випромiнювання внаслiдок аварiї на Чорнобильськiй АЕС. Автореф ... док. мед. наук. - Київ, 1993. - 32 с.

11. Состояние иммунитета у жителей г. Киева через пять лет после аварии на Чернобыльской АЭС / В.Г. Комиссаренко, А.С. Зверкова, Е.А. Федоровская и др.//Лiкарська справа. - 1993. - № 4. - С.23-25.

12. Состояние кроветворной системы у лиц, подвергшихся радиационному воздействию после аварии на ЧАЭС/А.С. Зверькова, П.М. Перехрестенко, С.Ф. Комиссаренко и др.//Итоги оценки медицинских последствий аварии на ЧАЭС: Тез. докл. респ. научн. - практ. - конф., 21-23 апр., - Киев,1991.-С.82-83.