Журнал «Медицина неотложных состояний» 2 (57) 2014

Статья опубликована на с. 102-106

Введение

К числу глобальных загрязнителей внешней среды относятся тяжелые металлы, в структуре которых главенствующее место отведено свинцу.

В литературных источниках последних лет широко представлена информация о политропности токсического действия свинца на организм человека с вовлечением в патологический круг системы крови, сердечно-сосудистой, нервной и костной систем, желудочно-кишечного тракта.

Многочисленными исследованиями доказано, что одним из звеньев воздействия тяжелых металлов является их токсическое действие, сопровождающееся структурно-функциональным изменением клеточного аппарата, и прежде всего нарушением структуры и функции мембран. Данный эффект обусловлен блокированием функционально активных групп белковых ферментов и структурных белков [2, 4–6].

При этом основные проявления системно-органной токсичности свинца многие исследователи связывают с изменениями эритропоэтической активности плазмы, что, в свою очередь, непосредственно связано с воздействием тяжелого металла на морфофункциональное состояние эритробластов и эритроцитов с нарушением происходящих в них биохимических процессов [2, 4–6].

В основе токсического действия тяжелых металлов на организм лежит разобщение взаимо–связанных механизмов, ведущая роль среди которых отведена образованию свободных радикалов как результату активации процессов перекисного окисления липидов с развитием оксидативного стресса. Дисбаланс в гомеостатических биохимических системах сопровождается формированием конкурентного взаимодействия с эссенциальными микроэлементами и возникновением внутриклеточного дисбаланса последних. Вследствие этих процессов при избыточном поступлении металлов в организм происходит нарушение ряда гомеостатических функций с развитием эндотоксемии.

Несмотря на всестороннее изучение эндотоксикоза, до настоящего момента не изучены механизмы его формирования и течения при воздействии фактора малой интенсивности — экспозиции малых доз свинца, а также не установлены особенности его лабораторных проявлений при микросатурнизме.

Изложенное выше указывает на актуальность дальнейшего изучения проблемы проявлений эндотоксемии в условиях экспозиции малых доз свинца, что, несомненно, должно привести к усовершенствованию ранней диагностики токсических эффектов, стратифицировать прогноз степени риска, а также оптимизировать подходы к лечебно-профилактическим мероприятиям у пациентов при микросатурнизме.

Цель работы: исследовать механизмы формирования и реализации эндотоксикоза при микросатурнизме.

Материалы и методы

Под наблюдением находилось 203 пациента, которые проходили обследование на базе ДПС МСЧ № 18 МЗ Украины в г. Киеве. В зависимости от уровня свинца крови все пациенты были разделены на три группы. В первую группу вошли пациенты с уровнем свинца крови 2,120 ± 0,013 мкмоль/л; во 2-ю группу — 1,920 ± 0,013 мкмоль/л; в 3-ю группу — с минимальным уровнем свинца 1,720 ± 0,028 мкмоль/л. Возраст больных колебался в пределах от 35 до 47 лет. Средний возраст пациентов 1-й группы (51 человек) составил 43,5 ± 1,3 года; 2-й (46 человек) — 39,9 ± 1,8 года, 3-й (49 человек) — 40,3 ± 1,4 года. В контрольную группу вошли 57 практически здоровых лиц, средний возраст которых составил 44,7 ± 1,5 года. Все обследованные пациенты были мужского пола.

Исследование крови с определением общих характеристик токсемии (размеры молекул и частиц эндотоксинов, потенциал токсининдуцированной цитолитической активности (ТИЦА), приоритетные места преимущественного накопления эндотоксинов на токсиннесущих фракциях крови) проводили с использованием комплексной токсикометрии [13, 14].

Полученные данные токсикометрических исследований систематизированы и анализированы при помощи методов математической статистики с использованием программы Statistica 6, StatSoft фирмы StatSoft Inc., USA.

Для определения роли и значения ТИЦА в развитии и реализации токсемии, верификации основного звена эндотоксемии, обладающего наиболее выраженным повреждающим потенциалом, в ходе исследования были выделены следующие этапы работы [4]:

— механизм повреждения биологической мишени токсинами, преимущественно накопленными в кровяном русле;

— ТИЦА цельной плазмы и токсиннесущих фракций, ассоциированных с токсинами;

— ТИЦА токсинов, накопленных на токсиннесущих фракциях плазмы крови.

Результаты и обсуждение

Результаты ретроспективного анализа ТИЦА цельной плазмы и токсиннесущих фракций плазмы крови у пациентов с микросатурнизмом показаны в табл. 1.

При исследовании параметров токсемии было обнаружено, что независимо от степени экспозиции свинца у пациентов всех обследованных групп наиболее высокий уровень ТИЦА плазмы наблюдался в 1-й — 42,55 ± 1,24 % и 2-й группе — 42,67 ± 0,54 %. В 3-й группе пациентов данный показатель составил 40,84 ± 0,73 %. Различия между показателями ТИЦА во 2-й и 3-й группах пациентов были достоверными (p > 0,05; табл. 1).

Установлено, что наибольшие уровни ТИЦА демонстрировали у пациентов 1-й группы белковые (глобулиновая и альбуминовая) токсиннесущие фракции эндотоксинов (место преимущественного накопления эндотоксинов в кровяном русле) (43,28 ± 1,36 %, 46,04 ± 0,85 %; p > 0,05). У пациентов 2-й группы наиболее выраженный потенциал ТИЦА демонстрировала альбуминовая токсиннесущая фракция плазмы (45,23 ± 0,61 %; p < 0,05); у пациентов 3-й группы — глобулиновая токсиннесущая фракция (45,26 ± 0,47 %; p < 0,05).

На основании полученных результатов и определения параметров токсикокинетики эндотоксинов, обладающих наиболее выраженной ТИЦА у пациентов с микросатурнизмом, можно сделать вывод о характеристиках основного звена эндотоксемии:

— у пациентов 1-й группы: альбумин и глобулинассоциированные эндотоксины с размером частиц 10–200 нм;

— у пациентов 2-й группы: альбуминассоциированные эндотоксины с размером частиц > 200 нм;

— у пациентов 3-й группы: глобулинассоциированные эндотоксины с размером частиц > 200 нм.

Исходя из проведенного анализа, можно указать на основной механизм синтеза эндотоксинов, имеющих наиболее высокий потенциал ТИЦА: у пациентов 1-й группы — инфекционный, у пациентов 2-й и 3-й группы — резорбтивный.

Параметры ТИЦА и корреляционные зависимости с содержанием свинца в крови. Для уточнения параметров основного звена эндотоксемии, сопровождающей накопление свинца в крови, проведены исследования корреляционной зависимости между концентрацией свинца в кровяном русле и ТИЦА токсиннесущих фракций и токсинов, накопленных в кровяном русле (рис. 1).

Установлено, что с концентрацией свинца в плазме крови достоверно позитивно коррелирует уровень ТИЦА свободноциркулирующей фракции эндотоксинов (r = +0,54; p < 0,05).

Для уточнения характеристик и участия эндотоксинов в формировании ТИЦА свободноциркулирующей фракции плазмы крови проведены исследования корреляционной зависимости между концентрацией свинца в кровяном русле и ТИЦА различных свободноциркулирующих эндотоксинов (рис. 2, 3).

Установлено наличие достоверной (p < 0,05) позитивной корреляционной зависимости при микросатурнизме между следующими параметрами:

— концентрацией свинца в крови и ТИЦА свободноциркулирующей фракции эндотоксинов (r = +0,54; p < 0,05; рис. 1);

— концентрацией свинца в крови и ТИЦА свободноциркулирующих эндотоксинов с размером частиц 10–200 нм (r = +0,55; p < 0,05; рис. 2);

— концентрацией свинца в крови и ТИЦА свободноциркулирующих эндотоксинов с размером частиц < 10 нм (r = +0,48; p < 0,05; рис. 3).

Наличие хронической интоксикации свинцом подразумевает под собой цепь взаимосвязанных процессов. Влияние же малых доз ксенобиотика с формированием микросатурнизма предопределяет формирование отдельных звеньев этой цепи, одной из которых является эндотоксемия. В свою очередь, токсикоз усугубляет течение заболевания, повышает риск возникновения неблагоприятного исхода и указывает на высокую значимость профилактических и лечебных мероприятий.

Токсикометрические и биохимические исследования у рабочих свинцово-опасных производств были разделены в зависимости от степени экспозиции на три группы: 1-я группа — пациенты с высоким уровнем свинца крови (2,120 ± 0,013 мкмоль/л); 2-я группа — средним уровнем (1,920 ± 0,013 мкмоль/л); 3-я группа — с минимальным уровнем свинца (1,720 ± 0,028 мкмоль/л). Для определения особенностей формирования и развития токсикоза в зависимости от степени экспозиции свинца проведено изучение полученных результатов, их сравнение, а также исследована корреляционная зависимость между показателями.

Установлено, что у пациентов 1-й группы наибольшей ТИЦА обладали глобулин и альбуминассоциированные эндотоксины с частицами размером 10–200 нм. У пациентов 2-й группы наибольшей ТИЦА обладали альбуминассоциированные эндотоксины с размером частиц > 200 нм. У пациентов 3-й группы наибольшей ТИЦА обладали глобулинассоциированные эндотоксины с размером частиц > 200 нм.

При проведении исследований корреляционной зависимости между показателями ТИЦА и концентрацией свинца в крови установлено, что достоверные дозозависимые эффекты наблюдались между концентрацией ксенобиотика и ТИЦА свободноциркулирующей фракции эндотоксинов (r = +0,54; p < 0,05). При этом концентрация свинца достоверно позитивно коррелировала с уровнем ТИЦА свободноциркулирующих эндотоксинов с размером частиц 10–200 нм (r = +0,55; p < 0,05) и размером молекул < 10 нм.

Выводы

1. Комплексные токсикометрические исследования накопленных в кровяном русле цитолитических веществ (токсинов) позволяют выделить основные звенья развивающейся токсемии у пациентов с микросатурнизмом и систематизировать их по размерам молекул (частиц), величине ТИЦА, распределению токсинов на токсиннесущих фракциях в кровяном русле.

2. Распределение и преимущественное накопление токсинов в кровяном русле зависит от степени экспозиции свинца.

3. Размеры молекул (частиц) токсинов и место их преимущественного накопления в кровяном русле у пациентов с микросатурнизмом зависят от концентрации свинца в кровяном русле.

Работы по изучению параметров эндотоксикоза у пациентов с микросатурнизмом продолжаются.