Особенности метаболических изменений в лимфоцитах и нейтрофилах крови у работников нефтехимического производства

ОБЩЕСТВЕННОЕ ЗДОРОВЬЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

УДК 616-076.5:616.155:665.71

© Г.Г. Бадамшина, Г.В. Тимашева, Л.К. Каримова, А.Б. Бакиров, 2012

Г.Г. Бадамшина, Г.В. Тимашева, Л.К. Каримова, А.Б. Бакиров ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЛИМФОЦИТАХ И НЕЙТРОФИЛАХ КРОВИ У РАБОТНИКОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

ФБУН «Уфимский институт медицины труда и экологии человека», г. Уфа

Проведены цитохимические исследования клеток периферической крови у работников нефтехимического производства на содержание гликогена, активности миелопероксидазы, кислой и щелочной фосфатазы в нейтрофилах, а также гликогена и активности фосфатазы в лимфоцитах. Выявлены достоверное увеличение активности кислой фосфатазы в нейтрофилах и лимфоцитах, снижение активности миелопероксидазы, увеличение содержания гликогена в нейтрофилах. Установленные метаболические изменения в периферической крови отражают снижение резистентности клеток в ответ на воздействие неблагоприятных факторов производства и могут быть использованы в гигиенической экспресс-диагностике цитотоксичности химических веществ.

Ключевые слова: цитохимические исследования, метаболизм, лимфоциты, нейтрофилы, нефтехимическое производство.

G.G. Badamshina, G.V. Timasheva, L.K. Karimova, A.B. Bakirov SPECIFICITIES OF METABOLIC CHANGES IN BLOOD LYMPHOCYTES AND NEUTROPHILS IN PETROCHEMICAL WORKERS

Cytochemic studies have been conducted on petrochemical workers’ peripheral blood cells for assessment of glycogen levels, myeloperoxidase activity, acid and alkaline phosphatase in neutrophils, as well as glycogen levels, phosphatase activity in lymphocytes. A significant elevation in the activity of acid and alkaline phosphatase in neutrophils and lymphocytes, a reduction in myeloperoxidase activity, an increase in glycogen level in neutrophils have been identified. Metabolic changes, detected in the peripheral blood, reflect a reduction in cellular resistance to the impact of occupational hazards and can be used in hygienic express diagnostics of chemical cytotoxicity.

Key words: cytochemic studies, metabolism, lymphocytes, neutrophils, petrochemistry.

Успехи научно-технического прогресса в нефтехимической промышленности определили значительное улучшение условий труда, автоматизацию и механизацию технологических процессов, что привело к снижению уровня профессиональных заболеваний, изменению их структуры и клинического течения. Стали реже встречаться тяжелые формы профессиональных заболеваний, возникающих при воздействии высоких уровней вредных производственных факторов. Контакт с вредными химическими веществам в небольших концентрациях в современных условиях ведет к развитию стертых, слабо выраженных форм профессиональных заболеваний, трудных для диагностики [4,7].

Вместе с тем в основе патогенетических механизмов токсического действия различных химических соединений лежит взаимодействие веществ с молекулами клеточных орга-нелл и мембран, что влечет за собой нарушение метаболических процессов в клетках и лежит в основе формирования патологических процессов в организме. Анализ активности ферментов в клетке позволяет судить об интенсивности и направленности внутриклеточного обмена на различных этапах функциональных и структурных изменений при дей-

ствии на организм работников факторов химической этиологии [2]. Известно, что нарушение метаболизма в нейтрофилах и лимфоцитах предшествуе появлению в клетках морфологических изменений и развитию патологических процессов на системном и органном уровнях [1,3].

В связи с этим оценка внутриклеточного метаболизма в клетках периферической крови весьма актуальна для донозологической диагностики нарушений состояния здоровья у работников, подвергающихся воздействию различных химических веществ на производ-стве[8].

Базовым предприятием российской нефтехимической индустрии является ОАО «Нижнекамскнефтехим». К числу важнейших продуктов нефтехимии относятсяолиэфирные смолы, используемые в различных отраслях народного хозяйства, включая судостроение, химическую промышленность, машиностроение, сельское хозяйство.

Аттестация рабочих мест производства полиэфирных смол, проведенная сотрудниками отдела гигиены и физиологии труда1, показала, что химический фактор является потенциально опасным для работников изучен-

1 Л.К.Каримова, Т.М.Зотова, Л. М. Маврина

ного производства. В воздухе рабочей зоны присутствуют химические вещества 2-3-го классов опасности: этилбензол, стирол, оксид этилена и пропилена, оказывающие неблагоприятное воздействие на организм работающих.

Цель работы - исследование процессов метаболизма в нейтрофилах и лимфоцитах крови у работников нефтехимического производства для разработки дополнительных критериев гигиенической экспресс- диагностики цитотоксичности химических веществ.

Материал и методы

Для решения поставленной цели были выполнены цитохимические исследования у 180 (группа риска - основная группа) работников ОАО «Нижнекамскнефтехим» Республики Татарстан, находившихся на обследовании в клинике ФГУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека».

Критерием исключения для проведения цитохимических исследований явились данные лабораторных исследований общего анализа крови, мочи, биохимические показатели. При превышении любого из показателей на величину, превышающую одну сигму, цитохимические исследования пациенту не проводились.

Цитохимические исследования включали: определение гликогена (Гл.нейтр.), мие-лопероксидазы (МПО), кислой фосфатазы (КФнейтр.) и щелочной фосфатазы (ЩФнейтр) в нейтрофилах, определение гликогена (Гл.лимф.) и кислой фосфатазы в лимфоцитах (КФлимф.).

Гликоген в лейкоцитах, характеризующий энергетические процессы, определяли по методу А.А. Шабадаша [6,9]; миелоперокиси-даза, маркер пероксидазосом - бензидиновым методом по Грэхему-Кноллю [5,9]. Активность кислой и щелочной фосфатазы определяли с использованием наборов красителей «Диахим - Цитостейн» (г. Санкт-Петербург). Оценка активности миелопероксидазы и содержания гликогена произведили с использованием среднего цитохимического коэффициента, который рассчитывали по формуле Астальди и Верга [6,9]. Активность кислой и щелочной фосфатазы, характеризующая функциональное состояние клеточных орга-нелл как гидролитических систем, выражена в процентах клеток, содержащих продукт реакции [6].

Группу сравнения составили 80 практически здоровых людей -работников нефтехимического производства, не связанных с вредными факторами.

Все обследуемые были мужского пола, распределение по возрастным группам было равномерным. Как в основной, так и в группе сравнения наибольший удельный вес составили работники со стажем работы свыше 15 лет (36,7±6,0% и 36,3±8,9%, соответственно). Средний возраст работников основной группы составил 37,4± 1,3 года при стаже работы 13,7±1,6 года, средний возраст группы сравнения - 38,8±0,7 года при стаже работы 14,6±0,7 года.

Результаты исследования обработаны с использованием пакета прикладных программ статистического анализа «Statistiсa for Windows» с определением средних величин, показателядостоверности по коэффициенту Стьюдента (t) и уровню значимости (р). Возрастная и стажевая детерминированности нарушений здоровья определены с помощью коэффициента корреляции (г). Отсутствие существенных различий в возрастном и ста-жевом составах работников исследуемых групп позволило при статистической обработке проводить сравнительный анализ без использования стандартизованных показателей.

Результаты и обсуждение

Результаты исследования активности внутриклеточных ферментов в нейтрофилах и лимфоцитах, содержания гликогена в нейтро-филах и лимфоцитах периферической крови работников нефтехимического производства представлены в табл. 1.

Таблица 1

Цитохимические показатели у работников

п эоизводства полиэфирных смол

Показатели Параметры Г руппы

основная сравнения

КФнейтр., % n 180 80

M±m 50,8 ± 3,7* 35,1 ± 5,4

ЩФ, % n 180 80

M±m 40,8 ± 3,7 31,6 ± 5,2

МПО, у.е. n 124 68

M±m 2,15 ± 0,001** 2,25 ± 0,002

Гл.нейтр., у.е. n 128 54

M±m 2,17 ± 0,001** 1,92 ± 0,003

КФлимф., % n 180 80

M±m 86,6 ± 2,5** 56,0 ± 5,6

Гл.лимф., у.е. n 128 54

M±m 0,19 ± 0,001 0,11 ± 0,001

* Достоверность различий с группой сравнения (р<0,05).

** Достоверность различий с группой сравнения (р<0,001).

Выявлено статистически значимое увеличение активности кислой фосфатазы в нейтрофилах (р<0,05) и в лимфоцитах (р<0,001) обследованных, обусловленное, вероятно, напряженностью ферментативных систем в клетках иммунной системы.

При сопоставлении показателей среднего цитохимического коэффициента миелопе-роксидазы в нейтрофилах крови работников

основной группы (2,15±0,001 у.е.) с показателями работников группы сравнения (2,25±0,002 у.е.) обнаружено статистически значимое снижение активности пероксидазо-сомального фермента, что характеризует снижение секреторной функции и антиоксидант-ных возможностей в органеллах нейтрофилов.

Установлено статистически значимое повышение среднего содержания гликогена в нейтрофилах (2,17±0,001 у.е.) по сравнению с данными группы сравнения (1,92±0,003 у.е., р<0,001). Определялось незначительное повышение среднегрупповых значений активности щелочной фосфатазы в нейтрофилах у работников основной группы.

При оценке цитохимических показателей в клетках периферической крови у работников различных стажевых групп выявлены следующие изменения (табл. 2). У малоста-жированных работников (стажа работы до 5 лет) выявлено значительное увеличение активности кислой фосфатазы в нейтрофилах и в лимфоцитах, что характеризует изменения метаболических процессов вследствие активации лизосомального аппарата клетки у об-

следованных.У работников других стажевых групп (6-10, 11-15,более 15 лет) повышение активности кислой фосфатазы в нейтрофилах сохраняется, что подтверждает мембраноповреждающее действие факторов производства, а также позволяет судить о напряжении функций нейтрофилов, развивающихся в связи с гипоксией и мобилизацией компенсаторных механизмов у обследованных работников.

В лейкоцитах крови у работников уже при стаже до 5 лет отмечалось статистически значимое повышение среднего содержания гликогена в нейтрофилах по сравнению с показателями группы сравнения (2,19±0,01 против 1,92±0,003, p<0,001) и лимфоцитах

(0,20±0,02 против 0,11±0,001, p<0,01).

Данная тенденция повышения среднего содержания гликогена в нейтрофилах и лимфоцитах сохраняется и у работников со стажем 6-10, 11-15 лет, что, вероятно, обусловлено напряженностью метаболических про-цессоввследствиенеобходимости достаточного энергообеспечения.

Цитохимические показатели у работников производства полиэфирных смол в зависимости от стажа работы

Таблица 2

Показатели Г руппы работников Параметры Стаж работы, лет

0-5 6-10 11-15 Более 15

КФнейтр., % Основная n 38 35 41 66

M±m 63,1±3,2 57,1i2,5 48,9±1,8 40,9i2,5*

Сравнения n 18 16 17 29

M±m 36,2±3,0 36,0i5,9 35,1±5,8 34,0i2,2

ЩФ, % Основная n 38 35 41 66

M±m 40,8±3,0 41,3i3,0 41,2±4,9 40,9i3,7

Сравнения n 18 16 17 29

M±m 31,7±5,1 31,0i5,2 31,6±5,9 31,6i4,9

МПО, у.е. Основная n 38 35 41 66

M±m 2,20±0,1 2,19i0,1 2,11±0,1 2,14i0,09*

Сравнения n 18 16 17 29

M±m 2,29±0,3 2,27i0,1 2,25±0,1 2,30i0,001

Гл.нейтр., у.е. Основная n 38 35 41 66

M±m 2,19±0,01** 2,20i0,1 2,20±0,1 2,13i0,08

Сравнения n 18 16 17 29

M±m 1,92±0,003 1,92i0,1 1,92±0,1 1,91i0,1

КФлимф., % Основная n 38 35 41 66

M±m 86,6±1,3 87,7i1,8 87,4±1,9 86,9i1,9*

Сравнения n 18 16 17 29

M±m 56,9±5,5 56,9i5,8 56,0±5,9 55,9i2,8

Гл.лимф., у.е. Основная n 38 35 41 66

M±m 0,20±0,02 0,19i0,002 0,17±0,02 0,19i0,01

Сравнения n 18 16 17 29

M±m 0,11±0,001 0,13i0,001 0,11±0,001 0,12i0,003

* Достоверность различий с группой сравнения (р<0,05).

** Достоверность различий с группой сравнения (р<0,001).

В отношении фермента миелоперокси-дазы отмечена следующая тенденция: по мере увеличения стажа у работников сохраняется тенденция к уменьшению активности фермента (r=-0,79, p<0,05) в нейтрофилах, что характеризует снижение антиокислительной активности фермента и может привести к истощению компенсаторных механизмов в ор-

ганизме обследованных.

Заключение

Таким образом, у работников, подвергающихся воздействию вредных факторов нефтехимического производства, обнаружены разнонаправленные изменения активности маркерных ферментов лизосом и пероксида-зосом, свидетельствующие о сдвигах фермен-

в

тативной активности в клетках периферической крови обследованных. Выявлено повышение активности кислой и щелочной фосфа-таз, увеличение количества гликогена, что характеризует нарушение метаболических процессов в лейкоцитах крови и выражается в активации гидролитических и нарушении энергетических процессов в лейкоцитах. Снижение активности миелопероксидазы подтверждает подавление антиоксидантных резервов в нейтрофилах, происходящих, вероятно, под воздействием вредных химических факторов нефтехимического производства. Полученные результаты согласуются с данными литературы [3], в которых отмечается, что снижение активности миелопероксидазы является наиболее чувствительным показателем токсического воздействия химических веществ и появляется раньше изменения других цитохимических показателей.

Установленные цитохимические сдвиги в клетках периферической крови могут являться следствием цитотоксического действия

вредных химических веществ, проявляющегося на субклеточном уровне. По направленности в сторону активации и степени выраженности цитохимические сдвиги свидетельствуют о повышении функциональной активности клеток, с одной стороны, и о снижении резистентности клеток, с другой. Неспеци-фичностью изменений объясняется адаптивный, компенсаторный характер нарушений, что позволяет рассматривать данные сдвиги как цитохимические признаки воздействия вредных факторов производственной среды. Вышеуказанные изменения могут являться донозологическими критериями истощения компенсаторно-восстановительных процессов в организме работающих. Установленные метаболические изменения в нейтрофилах и лимфоцитах могут быть использованы в гигиенической экспресс-диагностике развития патологических процессов в организме при действии химических факторов нефтехимического производства.

Сведения об авторах статьи:

Бадамшина Гульнара Галимяновна - аспирант ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», врач клинико-диагностической лаборатории, г.Уфа, ул. Степана Кувыкина, д. 94, раб. 2551948, gulyabakirova@yandex.ru Тимашева Гульнара Вильевна - доцент, к.б.н., врач клинико-диагностической лаборатории ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г.Уфа, ул. Степана Кувыкина, д. 94, раб. 2551948, gulnara-vt@rambler.ru Каримова Лилия Казымовна - д.м.н., профессор, главный научный сотрудник отдела гигиены и физиологии труда ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г.Уфа, ул. Степана Кувыкина, д. 94, раб. 2555721.

Бакиров Ахат Бариевич - д.м.н., профессор, член-корр. АН РБ, директор ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, ул. Степана Кувыкина, д. 94, раб. 2551957.

ЛИТЕРАТУРА

1. Базарный, В.В. Цитохимическая характеристика нейтрофильных гранулоцитов при различных вариантах ишимеческой болезни сердца / В. В. Базарный, Е. А. Тихонина, Ю. В. Шилко // Клиническая лабораторная диагностика. - 2007. - № 8. - С. 48 - 49.

2. Газалиева, М.А. Цитохимические показатели в клетках слизистой оболочки носа и периферической крови у рабочих бериллие-вого производства / М.А. Газалиева // Гигиена санитария. - 2010. - N° 1. - С. 69-70.

3. Иванова, Л.А. Цитохимия ферментов клеток крови в диагностике, оценка характера течения и эффективности в терапии некоторых профессиональных заболеваний: автореф. дис. ... д-ра мед наук. - М., 1991. - 47с.

4. Каримова, Л.К. Профилактика нарушений здоровья работников нефтехимических производств: пособие для врачей / Л.К. Каримова, Э.Т. Валеева, Д.Ф. Гизатуллина [и др.]. - М., 2010. - 57 с.

5. Меньшиков, В.В. Методические рекомендации по разработке референтных величин лабораторных показателей / В.В.Меньшиков, Л.М. Пименова. - М.,1983. - С.7-29.

6. Меркурьева Р.В. Биохимические методы определения активности ферментов и фермент-субстрактных систем различной клеточной локализации / Р.В. Меркурьева, Г.Л. Блич, Р.П. Нарциссов. - М., 1982. - С.19-21.

7. Профессиональные заболевания и их распределение по классам условий труда в Российской Федерации в 2009году: информационный сборник статистических материалов. - М., 2010. - 11с.

8. Тимашева, Г.В. Алгоритм лабораторной диагностики нарушений состояния здоровья работников нефтехимических и химических производств: методические рекомендации / Г.В. Тимашева, А.Б. Бакиров, Г.Г. Гимранова [и др.]. - Уфа, 2010. - 22 с.

9. Hayloe, F.G. J. Haematological cytochemistry / F.G. J. Hayloe, D. Quaglino // Haematological cytochemistry. - New York, 1980. -P.112-197.

УДК 618.5-06

© Е.В. Лозовая, М.К. Гайнуллина, Л.К. Каримова, 2012

Е.В. Лозовая, М.К. Гайнуллина, Л.К. Каримова ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫЕ ФАБРИКИ - ФАКТОР РИСКА РАЗВИТИЯ НАРУШЕНИЙ РЕПРОДУКТИВНОГО ЗДОРОВЬЯ РАБОТНИЦ

ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа

Авторами приводятся данные изучения условий труда работниц горно-обогатительного комбината, частоты гинекологической патологии, а также результаты ретроспективного анализа течения беременности и родов за период 2001-2010 гг. Установлено, что условия труда в данной отрасли промышленности увеличивают риск возникновения гинекологических заболеваний и способствуют осложнениям течения беременности и родов.

Ключевые слова: горно-обогатительный комбинат, работницы, гинекологическая патология, беременность и роды.