THE PECULIARITIES OF THE IMMUNOLOGICAL DISORDERS AT VIBRATION DISEASE

Full Text

■ введение у Вопросы охраны здоровья работающего населения в настоящее время являются приоритетными для сохранения трудового потенциала и создания условий для экономического развития страны. В числе причин, вызывающих значительные потери трудоспособного населения России, существенную роль играют вредные производственные факторы [1]. Установлено, что у работающих в контакте с локальной и общей вибрацией отмечается значительная вариативность негативных эффектов: от начальных донозологических изменений до клинически выраженных профессиональных и профессионально обусловленных заболеваний [2]. Многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных специалистов показано, что современная вибрационная болезнь вызывается длительным (более 15 лет) воздействием производственной вибрации, характеризуется большим разнообразием и сложностью патогенетических механизмов, полиморфностью симптоматики, хроническим течением, терапевтической резистентностью и нередко приводит к нарушению трудоспособности и инвалидизации больных [3, 6]. Доказано, что вибрационный раздражитель вызывает сложные нарушения во всех системах регуляции. В последние годы накопились данные о важной роли иммунологических механизмов в патогенезе вибрационной болезни [4, 5, 7]. Иммунной системе принадлежит ведущая роль в обеспечении и поддержании гомеостаза организма, а также в формировании согласованных реакций его отдельных систем в ответ на воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды. Регуляция иммунных и воспалительных реакций в организме человека осуществляется с помощью цитокинов, представляющих собой многоуровневую сетевую структуру [8, 9]. Развитие адекватного иммунного ответа напрямую зависит от баланса клеточно-опосредованных и гуморальных иммунных реакций, регулируемых двумя группами цитокинов. Цитокины, находящиеся в антагонистических взаимоотношениях, угнетают развитие цитокинового каскада противоположного типа. Дисбаланс в продукции цитокинов может привести к развитию патологических процессов, составляющих основу широкого спектра заболеваний. В связи с этим немаловажное значение имеет оценка активности и соотношение провоспалительных (ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-1бета) и противовоспалительных (ИЛ-4, ИЛ-10) интерлейкинов для определения нарушений равновесия данной системы [9]. Диагностическая значимость оценки цитокинов тесно связана с проблемой определения их роли в патогенезе заболеваний. Общепризнано, что в клинической картине вибрационной болезни наиболее значимыми являются нейрососудистые нарушения, среди которых особое место занимают расстройства периферического кровообращения, наступающие первично в капиллярном и прекапиллярном русле. Гипоксия и расстройства микроциркуляции способствуют активации клеток крови, которые начинают выделять вазоактивные вещества - цитокины. Цитокины провоспалительного действия способствуют сосудистому ремоделированию, что способствует прогрессированию сосудистых нарушений [10, 11, 12]. ш цель Изучение состояния клеточного звена иммунитета и цитокинового профиля при вибрационной болезни от воздействия локальной и общей вибрации, в том числе в зависимости от степени тяжести заболевания. ш материалы и методы исследования Обследовано 84 человека с различными формами и степенью тяжести вибрационной болезни. 1 группу составили 17 человек с первой степенью вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации; 2 группа - 23 человека со второй степенью вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации; 3 группа - 18 человек с первой степенью вибрационной болезни от воздействия общей вибрации; 4 группа - 26 человек со второй степенью вибрационной болезни от воздействия общей вибрации; В 5 (контрольную) группу вошли 30 человек - работники промышленных предприятий и учреждений, не имевшие в процессе работы контакта с профессиональными вредностями, без признаков поражения сердечно-сосудистой и нервной системы, по данным комплексного обследования признанные здоровыми. Критерии включения - установленный диагноз вибрационной болезни от воздействия локальной или общей вибрации, возраст от 35 до 60 лет. Критерии исключения: возраст старше 60 лет и младше 35 лет, онкологические заболевания, выраженные метаболические нарушения, сахарный диабет, ожирение, сопутствующая бронхолегочная патология, наличие выраженных иммунодефицитных состояний. Диагноз вибрационной болезни (вид вибрации, степень, клинические особенности неврологических и периферических сосудистых расстройств) устанавливался в соответствии с перечнем профессиональных заболеваний, утвержденным приказом Минздравсоцразвития РФ от 27 апреля 2012 года № 417н «Об утверждении перечня профессиональных заболеваний». Диагноз устанавливался на основании данных профессионального анамнеза, санитарно-гигиенической характеристики условий труда (работа в контакте с локальной (или общей) вибрацией в уровнях превышающих ПДУ свыше 15 лет, полного клиникофункционального обследования больных, включая методы инструментального исследования. Больные вибрационной болезнью от воздействия локальной вибрации были представлены такими профессиями, как клепальщики, полировщики, обрубщики. Больные с вибрационной болезнью от воздействия общей вибрации были представлены водителями большегрузной техники, механизаторами сельскохозяйственных предприятий. Показатели иммунного статуса определяли в соответствии с рекомендациями ВОЗ и Института иммунологии ФМБА России. Методы иммунологического исследования включали определение субпопуляций лимфоцитов с помощью моноклональных антител серии ЛТ (Институт иммунологии ФМБА России). Вычисляли процент общей популяции клеток, экспрессирующих CD4+, CD8+, CD16+ лимфоцитов. Одновременно проводили клинический анализ крови для определения абсолютного количества клеток. Уровни цитокинов ИЛ-1р, ИЛ-4, ИЛ-8 в сыворотке крови определяли с помощью твердофазного им-муноферментного анализа. Определение содержания фактора некроза опухолей альфа (ФНО-а) в сыворотке крови осуществлялось при помощи набора реагентов BMS223/4 фирмы «eBioscience» иммуноферментным методом на планшетном фотометре-анализаторе Expert Plus (Biochrom, Великобритания). Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью пакета прикладных программ SPSS 21. Сравнения независимых групп выполняли с помощью t критерия Стьюдента, однофакторного дисперсионного анализа и их непараметрического аналога (критерий Манна-Уитни-Вилкоксона). Статистически значимыми считались различия при p<0,05 [13]. ■ результаты Результаты исследования регуляторных Т-лимфоцитов свидетельствуют, что у больных вибрационной болезнью от воздействия локальной или общей вибрации имеет место достоверное снижение хел-перной (CD4+) и супрессорной (CD8+) субпопуляций лимфоцитов в сравнении с контрольной группой. Так, при исследовании показателей иммунного статуса у обследованных больных было выявлено снижение абсолютного и относительного количества клеток, экспрессирующих СD4+ рецептор. При этом наиболее выраженное снижение абсолютного числа СD4+лимфоцитов наблюдалось при второй степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации 0,87±0,03 (p < 0,001), что, по-видимому, может быть обусловлено длительностью воздействия локальной вибрации. В меньшей степени снижение абсолютного числа СD4+ лимфоцитов наблюдалось при первой степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации 0,89±0,04 (p < 0,01) и при первой степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации 0,88±0,03 (p < 0,01). При второй степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации достоверность различий с контрольной группой еще менее выражена и составляет 0,93±0,03 (p < 0,05). Относительное число СD4+ лимфоцитов достоверно снижено во всех группах больных, как при воздействии локальной вибрации, так и локальном общей вибрации (p < 0,001). Абсолютный уровень клеток, экспрессирующих СD8+ рецептор (клеток с супрессорной активностью), достоверно снижен при второй степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации 0,37±0,02 (p < 0,001), а также снижен при первой и второй степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации (p < 0,001). Относительный уровень СD8+-лимфоцитов снижен при второй степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации, а также при воздействии общей вибрации (p < 0,001). Известно, что Т-хелперы (CD4+) являются основными регуляторными клетками иммунного ответа, которые регулируют направление иммунного ответа и его эффективность. Низкий уровень Т-хелперов (CD4+) является основной причиной наличия иммунной недостаточности обследованных лиц. Соотношение CD4+/CD8+ (иммунорегуляторный индекс) достоверно повышен только в группе больных с вибрационной болезнью второй степени от воздействия общей вибрации 3,29±0,26 (p = 0,001) по сравнению с контрольной группой. В группах больных с первой степенью вибрационной болезни от воздействия общей вибрации и при первой и второй степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации достоверных различий иммунорегуляторного индекса с группой контроля выявлено не было. Определение количества натуральных киллеров (CD16+) также имеет важное значение в оценке иммунного профиля больных вибрационной болезнью от воздействия локальной и общей вибрации. Абсолютное число клеток, экспрессирующих СD16+ рецептор, вне зависимости от степени вибрационной болезни и вида воздействующей вибрации, достоверно не отличалось от показателя контрольной группы. Относительный уровень CD16+ лимфоцитов (Т-киллеров) был достоверно снижен при второй степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации (p < 0,05), первой степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации (p < 0,05), второй степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации (p < 0,01). Показатели иммунного исследования показателей клеточного иммунитета статуса у обследованных больных вибрационной болезнью представлены в таблице 1. При исследовании цитокинового статуса у пациентов с вибрационной болезнью от воздействия локальной и общей вибрации (при первой и при второй степени заболевания) было выявлено изменение концентраций провоспалительных и противовоспалительных цитокинов. В исследовании выявлено достоверно значимое повышение концентрации ФНО-а у больных с вибрационной болезнью независимо от вида воздействующей вибрации. При первой степени вибрационной болезни от действия локальной вибрации концентрация ФНО-а составила 7,48±0,13 пг/мл, (p < 0,001); при второй степени вибрационной болезни от действия локальной вибрации концентрация ФНО-а составила 7,40±0,19 пг/мл, (p < 0,001). В группе пациентов с вибрационной болезнью первой степени от действия общей вибрации концентрация ФНО-а составила 7,40±0,15 пг/мл, (p < 0,001); при второй степени вибрационной болезни от действия общей вибрации концентрация ФНО-а 7,86±0,19 пг/мл, (p < 0,001). ФНО-а - провоспалительный цитокин, продуцируемый моноцитами, макрофагами. Повышение концентрации ФНО-а может быть обусловлено стимуляцией макрофагальной защиты организма при воздействии производственной вибрации как фактора повреждения, независимо от вида вибрации, но более выраженное при второй степени вибрационной болезни от действия общей вибрации. Показатели Контроль N=30 ВБ первой степени от воздействия локальной вибрации, N=17 ВБ второй от воздействия локальной вибрации, N=23 ВБ первой степени, от воздействия общей вибрации, N=18 ВБ второй степени, от воздействия общей вибрации, N=26 Лейкоциты *109/л 5,7±0,25 6,13±0,35 6,02±0,32 6,66±0,38 5,97±0,25 Лимфоциты, % 31,43±0,99 28,65±1,43 29,00±1,07 27,72±1,28 31,19±1,35 CD4+лц 1,10±0,06 0,89±0,04** 0,87±0,03*** 0,88±0,03** 0,93±0,03* CD4+,% 45,17±0,59 41,12±0,75*** 40,52±0,43*** 40,61±0,64*** 40,73±0,42*** CD8+лц 0,61±0,04 0,53±0,03 0,37±0,02*** 0,37±0,02*** 0,31±0,02*** CD8+,% 26,43±0,44 27,06±0,16 24,22±0,32*** 23,72±0,45*** 20,35±0,32*** CD^+лц 0,21±0,02 0,20±0,01 0,19±0,01 0,20±0,01 0,20±0,01 CD16+,% 22,90±0,34 20,94±0,66 18,57±0,48* 18,83±0,61* 17,62±0,49** CD4+/ CD8+ 2,16±0,24 1,78±0,14 2,58±0,23 2,56±0,19 3,29±0,26*** Примечание: * - достоверность различий показателей с группой контроля (р < 0,05) ** - достоверность различий показателей с группой контроля (р < 0,01) *** - достоверность различий показателей с группой контроля (р < ,001). Таблица 1. Показатели иммунного статуса у обследованных больных и контрольной группы При определении провоспалительного цитокина ИЛ-8 у больных с вибрационной болезнью было отмечено статистически достоверное повышение концентрации исследуемого цитокина при воздействии как локальной, так и общей вибрации. При первой степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации выявлено более значимое повышение концентрации ИЛ-8 до 61,71±1,77 пг/мл, (p < 0,001), чем при второй степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации, когда уровень ИЛ-8 составил 21,30±0,66 пг/мл, (p < 0,001). При первой степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации концентрация ИЛ-8 повышена в 3,8 раза и составила 60,50±0,63 пг/мл, (p < 0,001). При второй степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации отмечено увеличение концентрации ИЛ-8 в 5,3 раза по сравнению с контролем и равно 84,38± 1,06 пг/мл, (p < 0,001). При воздействии локальной вибрации у больных были определены статистически значимые изменения уровня ИЛ-8. Такое повышение содержания провоспалительных цитокинов (ФНО-а, ИЛ-8) у больных вибрационной болезнью от воздействия локальной или общей вибрации свидетельствует об активации процессов воспаления, в механизмах индуцирования которого, возможно, играет роль как гипоксия периферических тканей, связанная с нарушением в них кровоснабжения и метаболических процессов, так и первичное изменение реактивности иммунной системы у больных вибрационной болезнью от воздействия локальной и общей вибрации. При определении концентрации ИЛ-1р в крови пациентов с вибрационной болезнью статистически достоверно выявлено повышение концентрации исследуемого цитокина во всех группах больных вибрационной болезнью по сравнению с контролем. При этом наиболее выраженное увеличение концентрации ИЛ-1р было отмечено при воздействии общей вибрации. ИЛ-1р в основном продуцируется макрофагами и фагоцитами, а также лимфоцитами, фибробластами, эпителиальными клетками. ИЛ-1р инициирует и регулирует воспалительные, иммунные процессы, активирует нейтрофилы, Т-лимфоциты и В-лимфоциты, стимулирует синтез белков острой фазы, других цито-кинов, молекул адгезии, простагландинов. ИЛ-1р повышает хемотаксис, фагоцитоз, гемопоэз, проницаемость сосудистой стенки, обладает пироген-ными свойствами, запускает реакции воспалительнорегуляторного каскада, стимулирует синтез коллагена, играет важную роль в развитии местного воспалительного процесса. При первой степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации концентрация ИЛ-1р составила 47,59±1,70пг/мл (p < 0,001); при второй степени вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации концентрация ИЛ-1р составила 93,22±1,72 пг/мл (p < 0,001). При первой степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации концентрация ИЛ-1р составила 246,22±9,25 пг/мл (p < 0,001); при второй степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации концентрация ИЛ-1р составила 478,19± 18,09 пг/мл, (p < 0,001). Таким образом, выявлено более значимое повышение концентрации провоспалительного цитоки-на ИЛ-1р при воздействии общей вибрации, что может быть обусловлено большей площадью поверхности тела, контактирующей с вибрацией и, соответственно, реакцией иммунной системы, ее афферентного звена. При исследовании уровня противовоспалительного цитокина ИЛ-4 в сыворотке крови было выявлено достоверно значимое снижение его концентрации во всех группах больных по сравнению с контрольной группой. Более значимое снижение показателя ИЛ-4 отмечено у пациентов с вибрационной болезнью от воздействия Группа ФНО-а пг/мл ИЛ-8 пг/мл ИЛ-1р пг/мл ИЛ-4 пг/мл ВБ первой степени от воздействия локальной вибрации N=17 7,48±0,13*** 61,71±1,77*** 47,59±1,70*** 20,88±0,84*** ВБ второй степени от воздействия локальной вибрации N=23 7,40±0,19*** 21,30±0,66*** 93,22±1,72*** 21,30±0,23*** ВБ первой степени от воздействия общей вибрации N=18 7,40±0,15*** 60,50±0,63*** 246,22±9,25*** 19,67±0,30*** ВБ второй степени от воздействия общей вибрации N=26 7,86±0,19*** 84,38±1,06*** 478,19±18,09*** 17,38±0,22*** Контроль N=30 2,63±0,08 16,05±1,01 30,73±0,47 26,27±0,48 Примечание: * - достоверность различий показателей с группой контроля (p < 0,05) ** - достоверность различий показателей с группой контроля (p < 0,01) *** - достоверность различий показателей с группой контроля (p < 0,001). Таблица 2. Показатели цитокинов у обследованных больных и контрольной группы общей вибрации. При первой степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации показатель ИЛ-4 снижен в 1,3 раза по сравнению с контролем и составил 19,67±0,30 пг/мл, (p < 0,001); при второй степени вибрационной болезни от воздействия общей вибрации показатель ИЛ-4 снижен в 1,5 раза и составил 17,38±0,22 пг/мл (p < 0,001). личением провоспалительных цитокинов). Показатели цито-кинов у обследованных больных и контрольной группы представлены в таблице 2. ■ заключение Таким образом, определено изменение показателей клеточного иммунитета (снижение показателей CD4+, CD8+, CD16+) при вибрационной болезни от воздействия, как локальной, так и общей вибрации. Выявлены изменения цитокинового статуса при вибрационной болезни от воздействия как локальной, так и общей вибрации (повышение уровня провоспали-тельных цитокинов ФНО-а, ИЛ-8, ИЛ-1Р), снижение уровня противовопалительного цитокина (ИЛ-4). Установлено, что указанные изменения зависят от вида воздействующей вибрации и степени тяжести заболевания. Изменения показателей клеточного иммунитета, цитокинов как провоспалительной, так и противовоспалительной направленности у больных с вибрационной болезнью (от воздействия как локальной, так и общей вибрации) могут свидетельствовать о наличии иммунологического, в том числе цитокино-вого, дисбаланса при воздействии производственной вибрации. Это существенно дополняет наши знания по патогенезу вибрационной болезни и вкладу иммунологических факторов в ее развитие и прогрессирование. Таким образом, снижение концентрации ИЛ-4 в крови у пациентов с вибрационной болезнью может быть обусловлено снижением иммунологической реактивности организма в ответ на вибрационное воздействие, более выраженное у больных с длительным стажем работы в контакте с общей вибрацией при второй степени вибрационной болезни. Также возможно данные изменения (снижение ИЛ-4) возникают компенсаторно и связаны с активностью воспалительного процесса (уве-

About the authors

SA A Babanov

Samara State Medical University

Email: s.a.babanov@mail.ru
PhD, Professor, head of the Department of occupational diseases and clinical pharmacology, Samara State Medical University.

TA A Azovskova

Samara State Medical University

Email: azovskayat@yandex.ru
PhD, associate professor of the Department of occupational diseases and clinical pharmacology, Samara State Medical University. ap. 35, 4 Novo-Sadovaya st Samara, Russia, 443100.

RA A Baraeva

Samara State Medical University

Email: baraeva_rimma@icloud.com
postgraduate student of the Department of occupational diseases and clinical pharmacology, Samara State Medical University.

References

Supplementary files