Антиоксидантная защита у детей с химическим фактором риска по метилмеркаптану

решения встающих проблем и актуализировать свои потенциалы. Таким образом, болезнь приобретает характер условной выгоды, участвуя в процессе личностного роста.

Литература

1. Анохин П.К. // Вестн. АМН СССР. 1967. №6. С. 10-18.

2. Березин Ф.Б. Психическая и психофизиологическая адаптация человека. М., 1988. 270 с.

3. Губачев Ю.М., Иовлев Б.В., Карвасарский Б.Д. и др. Эмоциональный стресс в условиях нормы и патологии человека. Л.: Медицина, 1976. 216 с.

Одной из важных задач профилактической экологической медицины является исследование причин и патогенетически обоснованное предотвращение болезней химической этиологии, вызываемых токсическими агентами окружающей среды.

Воздействию такого ксенобиотика, как метил-меркаптан, подвержены согни тысяч людей, проживающих в ряде городов Российской Федерации, где расположены крупные заводы химического синтеза и целлюлозно-бумажной промышленности. Среди лиц, подверженных воздействию ме-тилмеркаптана на производстве, отмечено формирование органной патологии различного характера, в том числе повышение частоты рака различной локализации [11, 12].

Показано, что уровень свободнорадикальных процессов, включая перекисное окисление липи-дов (ПОЛ), и активность антиоксидантной защиты отражают метаболическое состояние клеток различных тканей [7]. Сдвиг равновесия в системе "ПОЛ — антиоксидантная защита" можно рассматривать как один из возможных механизмов развития органной патологии при действии различных экологических факторов, в том числе ксенобиотиков.

Метилмеркаптан — побочный продукт сульфатной варки целлюлозы, является токсическим веществом с многообразным действием на орга-

4. Губачев Ю.М., Стабровский Е.М. Клини-ко-физиологические основы психосоматических соотношений. Л.: Медицина, 1981. 216 с.

5. Залевский Г.В., Семке В.Я. Клинико-со-циальные и биологические аспекты адаптации. Красноярск, 1990. С.69-70.

6. Зюбан А.Л. Основы медицинской психологии. Л.: BMA им. С.М. Кирова, 1972.

7. Исаев Д.Н. Психосоматические расстройства у детей: Рук-во для врачей. СПб.: Питер, 2000. 512 с.

8. Менделевич В.Д., Соловьева СЛ. Неврозо-логия и психосоматическая медицина. М., 2002. 607 с.

низм человека. Основной токсикологической особенностью действия метилмеркаптан а является его способность вызывать ингибирование многих ферментов, в том числе антипероксидных [9]. Наши собственные данные, полученные в токсикологических исследованиях [4], показали инактиви-рование метилмеркаптаном ферментов, участвующих в защите мембранных структур от перекис-ного повреждения. Принимая во внимание важное значение процессов пероксидации в функционировании биомембран клеток как в норме, так и при патологических процессах, мы определили цель настоящего исследования: изучить влияние метилмеркаптана на процессы ПОЛ и выяснить . состояние антиоксидантной защиты у детей, проживавших в условиях постоянного воздействия этого токсиканта. Объектом исследования мы избрали детское население, исходя из меньшей устойчивости детского организма к неблагоприятным факторам внешней среды, а также отсутствия воздействия вредных профессиональных факторов и вредных привычек, характерных для взрослого населения.

Материалы и методы

Содержание продуктов ПОЛ и активность различных звеньев антиоксидантной защиты были определены в крови у детей г. Амурска, экологи-

УДК 616.441 - 054 : 577.4

Ю=Г. Ковальский, Е,Г Рябцева, В.А= Филонов

АНТИОКСИДАНТНАЯ ЗАЩИТА У ДЕТЕЙ С ХИМИЧЕСКИМ ФАКТОРОМ РИСКА ПО МЕТИЛМЕРКАПТАНУ

Дальневосточный государственный медицинский университет, г. Хабаровск

чески неблагополучном по уровню метилмеркап-тана в воздухе. Максимальная кратность превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) метил меркаптана в атмосферном воздухе г. Амурска, по данным лаборатории медицинской экологии ДВГМУ, составляла 58. Было обследовано две группы детей: первая группа — 70 детей, проживших в районе с высокой степенью загрязнения атмосферного воздуха метилмеркап-таном, и вторая группа — 26 детей (контроль), которые проживали вне этого района. Большинство обследованных детей, как первой, так и контрольной группы, с рождения проживало в соответствующих районах города.

У всех детей исследовали плазму крови и гемо-лизаты эритроцитов, определяя общепринятыми методами наиболее существенные биохимические показатели, характеризующие ПОЛ и антиокси-дантную защиту мембранных структур.

Интенсивность ПОЛ оценивали, измеряя содержание в плазме крови диеновых конъюгатов — спектрофотометрически по В.Б. Гаврилову, М.И. Мишкорудной (1983), малонового диальдегида -по Ishihara Minora в модификации И.Д. Стальной и Т.Г. Гаришвили (1977) и шиффовых оснований — спектрофлюорометрически по Ф.З. Ме-ерсону и соавт. (1979). Об активности антиокси-дантной системы судили по уровню аскорбиновой кислоты (определяли по методу Тильманса), альфа-токоферола [10], восстановленного глутатио-на в плазме и активности ферментов: супероксид-дисмутазы [14], каталазы [1], глутатионперокси-дазы и глутатионредуктазы [15] в гемолизатах эритроцитов. Кроме того определяли содержание витамина А и каротиноидов в плазме спектрофотометрически, а также активность глюкозо-6-фос-фатдегидрогеназы в гемолизатах эритроцитов [8]. Статистическую обработку данных проводили по методу Фишера-Стьюдента, используя пакет статистических программ Statistica 5.5.

Результаты и обсуждение

Из данных, представленных в таблице, следует, что у детей, проживавших в районе сильного загрязнения атмосферного воздуха метилмеркап-таном, отмечалось активирование процессов ПОЛ, что выражалось в увеличении содержания малонового диальдегида почти в два раза по сравнению с таковым у детей контрольной группы. При этом содержание промежуточных метаболитов ПОЛ — диеновых конъюгатов, а также шиффовых оснований — статистически достоверно не отличалось в сравниваемых группах.

Концентрация одного из важнейших антиокси-дантов — аскорбиновой кислоты, а также витамина А в крови детей первой группы была ниже, чем у детей контрольной группы (на 38 и 22,5% соответственно).

Концентрация аскорбиновой кислоты была за пределами нижней границы у всех обследованных детей, проживавших в районе сильного загрязнения, и у 22 из 25 обследованных детей контрольной группы. Было также выявлено, что у большин-

Резюме

Исследовано содержание продуктов ПОЛ и активность различных звеньев антиоксидантной защиты у 70 дегей, проживавших в районе с высокой степенью загрязнения атмосферного воздуха метилмеркаптаном, кратность превышения ПДК которого достигала 58. Установлено существенное изменение активности антиоксидантной защиты тканей и процессов ПОЛ у детей, что выражалось в снижении эффективности витаминного и глутатионового звеньев и накоплении продукта перокси-дации липидов - малонового диальдегида. В патогенезе выявленных изменений авторы обсуждают возможную связь между изменением активности ПОЛ и антиоксидантной защиты и функционированием щитовидной железы. Делается вывод о необходимости разработки комплексной программы, восполняющей недостаток анти-оксидантов в развивающемся организме детей, проживающих в экологически неблагоприятном регионе.

Y.G. Kovalskiy, E.G. Ryabtseva, V.A. Filonov

ANTIOXIDANT PROTECTION IN CHILDREN WITH CHEMICAL RISK FACTORS DUE TO METILMERCAPTAN EXPOSURE

Far Eastern State Medical University, Khabarovsk Summary

We have studied activity of different chains of antioxidant protection in children in 70 children living in the areas with a high risk of atmospheric air pollution with metilmer-captan. Metilmercaptan level was 58 higher than normal. Reliable changes of antioxidant protection in tissues have been confirmed. They manifest themselves in decrease of vitamin and glutation chains and accumulation of lipid peroxidation products such as malon dialdehide. Pathogenesis of the revealed changes may reveal correlation between activity changes of antioxidant protection and the thyroid function.

A complex program of antioxidants deficiency prevention in children living in polluted areas has to be worked out.

ства детей (у 65 чел. первой группы и 23 чел. — контрольной) имелся дефицит витамина А.

Уровень каротиноидов в крови детей обеих групп был одинаковым. Отмечалась тенденция к более низкому содержанию основного антиоксиданта крови — альфа-токоферола у детей, проживавших в условиях высокого содержания метилмеркапта-на в атмосферном воздухе, причем уровень этого витамина был ниже у всех обследованных детей по сравнению с общепринятой нормой.

Проведенные исследования состояния ферментного звена антиоксидантной защиты в крови детей г. Амурска показали, что активность суперок-сиддисмутазы — фермента, восстанавливающего и переокисляющего супероксидный радикал кислорода в пероксид водорода, была практически одинакова в обеих обследованных группах детей. Активность каталазы в крови детей, проживавших в районе загрязнения метилмеркаптаном, в 1,3 раза превышала таковую у детей из группы контроля. Также выявлена тенденция к увеличению активности глутатионпероксидазы у детей первой груп-

Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной зашиты у детей, проживавших в условиях загрязнения атмосферного воздуха метилмеркаптаном

Показатели Обследуемые группы Р

первая, п=70 контрольная, п=26

Диеновые конъюгаты, мкмоль/мл 4,08+0,39 4,24+0,34 >0,05

Малоновый диальдегид, мкмоль/мл 1,0710,1 5 0,5710,04 <0,01

Шиффовы основания (ед. флуоресценции) 94,9+8,7 100,0111,0 >0,05

Аскорбиновая кислота, мкмоль/л 11,410,85 18,212,8 <0,05

Ал ьфа-токоферол, мкмоль/л 10,010,5 11,410,6 >0,05

Витамин А, мкмоль/л 1,010,1 1,310,1 <0,02

Каротиноиды, мкг/100 мл 44,513,5 42,714,9 >0,05

Супероксиддисмутаза, ЕА/мг белка 12,210,8 13,210,8 >0,05

Каталаза, ммоль/мин 1 г гемоглобина 157,519,3 125,0113,1 <0,05

Глутатионпероксидаза, ммоль/мин 1 г гемоглобина 2247,6+53,4 2091,4+86,5 >0,05

Восстановленный глутатион, мкмоль/мл эритроцитарной взвеси 0,69+0,028 0,8410,03 <0,001

Глутатионредуктаза, мкмоль/мин 1 г гемоглобина 9,9+0,39 9,010,80 >0,05

Глюкозо-6-фосфатдегидр-огеназа, мкмоль/мин 1 г гемоглобина 1,3310,1 1,7610,13 <0,01

пы, что сопровождалось достоверным снижением содержания восстановленного глутатиона в крови этих детей.

Активность глутатионредуктазы, катализирующей реакцию восстановления глутатиона и поддерживающей его высокий пул в клетке, была одинаковой в крови детей обеих групп. Наряду с этим активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, поставляющей НАДФН2 для глутатионредуктазной реакции, была ниже у детей первой группы на 30% по сравнению с показателями у детей контрольной группы.

Следовательно, результаты наших исследований позволили установить существенные изменения активности антиоксидантной защиты тканей и процессов ПОЛ у детей, проживавших в условиях сильного загрязнения метилмеркаптаном атмосферного воздуха. Это выражалось в снижении эффективности витаминного и глутатионового звеньев и накоплении продукта пероксидации липидов — малонового диальдегида. Работа глутатионового компонента антиоксидантной защиты у детей была недостаточной, по-видимому, из-за снижения содержания восстановленного глутатиона в связи с нарушением процессов его восстановления и усилением использования. Значительные изменения обнаружены нами в функционировании витаминного звена антиоксидантной защиты, что проявлялось в достоверном снижении

содержания аскорбиновой кислоты, витамина А и тенденции к снижению уровня альфа-токоферола у детей первой группы. Дефицит этих биологически важных веществ был резко выражен у детей, проживавших в районе с высоким содержанием метилмеркаптана в атмосферном воздухе, что обусловлено, по-видимому, повышенным расходованием их в процессе инактивации продуктов пероксидации. Было также установлено, что интенсификация процессов ПОЛ была наиболее выражена у тех детей, у которых наблюдался соче-танный дефицит нескольких витаминов. Увеличение активности катал азы крови, на наш взгляд, не компенсирует низкую активность других звеньев антиоксидантной защиты.

Что касается патогенеза выявленных нами нарушений в состоянии системы "ПОЛ-АОЗ", то здесь необходимо остановиться на следующих положениях. Во-первых, по результатам экспериментальных исследований in vitro A. Finkelstein и N.J. Benevenga [9] впервые высказали мнение, что метилмеркаптан способен напрямую связываться с белками клеточной мембраны и в результате вызывать структурные изменения с нарушением функции мембран. Во-вторых, в ходе реакций аутоокисления метилмеркаптана может генерироваться супероксид-анион, который, в свою очередь, является мощным инициатором свободно-радикального окисления. И, наконец, описанная указанными авторами и подтвержденная нами способность метилмеркаптана ингибировать активность каталазы, а также впервые обнаруженная нами в ходе токсикологических исследований способность этого токсиканта ингибировать активность ферментов антиоксидантной защиты — суперок-сиддисмутазы, и особенно глутатионпероксидазы, может приводить к нарушению инактивации пе-роксидных радикалов и к накоплению этих соединений в крови и различных тканях, что обусловливает повреждающее действие этих радикалов на клетки.

В связи с этим необходимо отметить возможную связь между изменением активности ПОЛ и антиоксидантной защиты и функционированием щитовидной железы. Было показано [7], что продукты ПОЛ могут оказывать ингибирующее влияние на активность 5'-дейодазы в печени животных. Угнетение активности этого фермента, превращающего тироксин в метаболически более активную форму — трийодтиронин, предотвращалось некоторыми антиоксид антами, в частности альфа-токоферолом. Возможность вовлечения процессов ПОЛ в ингибирование активности 5'-дейодазы в печени экспериментальных животных обсуждается и в другой работе [13]. В этой связи малоновый диальдегид, обнаруженный нами в повышенных концентрациях в крови детей, контактировавших с метилмеркаптаном, может также ингибировать процесс дейодирования тироксина. Исследованиями, выполненными на кафедре биохимии ДВГМУ, установлено низкое содержание селена в крови жителей Хабаровского края [3]. Учитывая, что селен входит в структуру активного цен-

тра ряда ферментов, в частности 5'-дейодазы и глутатионпероксидазы, дефицит этого микроэлемента снижает активность образования трийодти-ронина и глутатионового звена антиоксидантной защиты.

При проведении корреляционного анализа была выявлена зависимость между содержанием альфа-токоферола в крови детей, экспонированных к метилмеркаптану, и уровнем свободного тироксина (коэффициент корреляции был равен 0,5 при р<0,001).

Указанные сдвиги в соотношении активностей двух систем ПОЛ и АОЗ под влиянием метилмер-каптана могут приводить к нарушению структур-но-функционального состояния мембран различных клеток, в том числе гиреоцитов, что, несомненно, отрицательно влияет на процессы биосинтеза и секреции тиреоидных гормонов. Это подтверждается данными по развитию патологии щитовидной железы из экологически неблагоприятного по метилмеркаптану региона, частота которой достигала 47%.

Выявленная неэффективность антиоксидантной защиты у детей из группы риска по метилмеркаптану может служить научным обоснованием для разработки комплексной программы, восполняющей недостаток антиоксидантов в развивающемся организме детей, проживающих в экологически неблагоприятном регионе.

Литература

1. Асатиани B.C. Ферментные методы анализа. М., 1969. 739 с.

Прогресс в области иммунологии, которым отмечены последние десятилетия, привел к формированию новых направлений в биологии и медицине. Одним из них является иммунология репродукции, изучающая роль иммунных факторов и иммунологических механизмов в процессе полового размножения. И это связано не только с фундаментальной ролью иммунных механизмов в раз-

2. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. // Ла-бор. дело. 1983. №3. С.33-36.

3. Князева Т.П., Ананьева Г.В., Блощинская И.А. и соавт. // Дальн. мед. жур. 1997. №2. С.29-31.

4. Ковальский Ю.Г., Рябкова В.А., Поступаев В.В. // Актуальные проблемы теоретической и прикладной токсикологии. Т.1. СПб., 1995. 55 с.

5. Меерсон Ф.З., Каган В.Е., Прилипко Л.Л. и соавт. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1979. №10. С.404-406.

6. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. // Современные методы в биохимии. М., 1977. С.49-52.

7. Brzezinska-Slebodzinska Е., Pietras В. // J. Physiol. Pharmacol. 1997. Vol.48, Р.451-459.

8. Cornberg A., Horocker R. // Methods Ensymology. Acad. Press. 1955. Vol.I, P.323.

9. Finkelstein A., Benevenga N.J. // J. Nutr. 1986. Vol.116, P.204-215.

10. Hansen L.G., Warwick W.J. // Amer. J. Clin. Palhol. 1966. No.l. P.133-138.

11. Jappinen P., Hakulinen Т., Pukkala E. et al. // Scand. J. Work Environ. Health. 1987. Vol.13. P. 197-202.

12. Kangas J., Jappinen P., Savolainen H. // Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 1984. Vol.45, P.787-790.

13. Maiti P.K., Kar A. // Toxicol. Lett. 1997. Vol.91, P. 1-6.

14. Nishikimi M.N., Appaji R., Yagi K. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1972. Vol.46, P.849-854.

15. Olinescu R., Nita S. // Rev. Roum. Biochim. 1974. Vol.11, P.49-59.

витии большинства физиологических и патологических процессов. Беременность является уникальной моделью изучения становления иммунитета и естественного парабиоза между двумя генетически отличающимися организмами.

Целью нашей работы является изучение причинно-следственных механизмов формирования врожденных иммунодефицитных болезней с мор-

УДК [618.381 : 616.012.03 - 097] 001.8

Е.А. Левкова, О.А Гребеняк, Т.М. Бутко, О.В. Кожарская

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АНТЕНАТАЛЬНЫХ ФОРМ ИММУНОДЕФИЦИТНЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Вычислительный центр ДВО РАН; ГУЗ "Перинатальный центр"; ГУЗ "Детская краевая клиническая больница", г. Хабаровск