Экология, иммунитет, здоровье (стр. 1 из 2)

В. А. Черешнев

В настоящее время на стыке физиологии, иммунологии и экологии возникло новое направление - экологическая иммунология (ЭИ), которое изучает особенности функционирования иммунной системы в условиях изменяющейся окружающей среды, причем изменяющейся в основном под влиянием антропогенных факторов.

Содержание современной экологии определяется из концепции уровней организации жизни, которые составляют своеобразный биологический спектр (рис. 1). В результате взаимодействия с окружающей средой на каждом уровне (сообщество, популяция, организм, орган, клетка, ген) возникают соответствующие функциональные системы (генетические, клеточные, органные, системы организмов, популяционные и экосистемы). Верхняя часть этого спектра является предметом изучения классической экологии. В настоящее время развитие экологии по пути углубленного исследования воздействия факторов окружающей среды на различные функциональные процессы организма привело к выделению таких новых отраслей, как экобиохимия, экогенетика, экоиммунология.

Рис. 1. Уровни организации жизни

Современные представления о воздействии экологических факторов на организм, среди которых можно выделить физические, химические, биологические, психологические и социальные, представлены на рис. 2. Исходя из концепции многоуровневой регуляции поддержания гомеостаза, мы рассматриваем действие экогенных факторов соответственно этим уровням: центральному, системному, межсистемному, клеточному и молекулярному.

Рис. 2. Экологические воздействия и системы поддержания гомеостаза организма

Реакции адаптации проявляются на уровне различных, и в первую очередь регуляторных, систем (нервной, эндокринной, иммунной, системы неспецифической резистентности). Антропогенные факторы вносят свой дополнительный вклад в раздражительную нагрузку и нередко приводят к срыву нормальных адаптационных процессов.

В течение последних лет определены основные направления проведения исследований по ЭИ:

1. Изучение иммунной системы работающих на конкретном производстве.

2. Исследование иммунной системы детей, проживающих в экологически неблагополучных регионах.

3. Проведение натурных экспериментальных исследований на животных, помещенных в производственную или жилую зону.

В качестве примера воздействия на иммунную систему производственных факторов можно привести результаты обследования рабочих двух нефтепромыслов (Осинского и Гежского), добывающих нефть в зоне проведения подземных атомных взрывов. Взрывы проводились в 70-80-е годы с целью увеличения нефтеотдачи. У обследованных нефняников по сравнению с группой здоровых взрослых мужчин, проживающих в экологически благополучном районе г. Перми, было обнаружено тотальное снижение численности Т- и В-лимфоцитов, угнетение активности фагоцитоза и повышение уровня иммуноглобулинов всех классов.

Учитывая, что помимо возможного радионуклидного воздействия работники нефтепромыслов постоянно подвергаются воздействию нефтепродуктов и ряда других технологических ксенобиотиков, было проведено иммунологическое обследование группы рабочих, занятых на аналогичном производстве, но не имевших контакта с радиацией. Это рабочие Кокуйского месторождения, расположенного близ Кунгура. Оказалось, что контакт с одной нефтью (без радиации) оказывал наиболее выраженный иммунодепрессивный эффект по всем параметрам. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что производственные факторы способны приводить к развитию вторичного Т-клеточного и комбинированного иммунодефицитного состояния.

Второй компонент иммунологического мониторинга - исследование иммунной системы детей, проживающих в районах экологического неблагополучия. Наблюдение проводится уже в течение 10 лет. Было установлено, что в этой группе обследованных к 5-летнему возрасту формируется экологическая иммуносупрессия: снижается (по сравнению с показателями детей того же возраста, проживающих в экологически благоприятном районе) численность Т-лимфоцитов, возрастает количество В-клеток, уменьшаются концентрации иммуноглобулинов классов М, G, А в крови. Вместе с тем у 5-летних детей из зоны неблагополучия была зафиксирована стимуляция активности фагоцитов. Следует отметить, что к 9-летнему возрасту повышение активности сменялось угнетением фагоцитоза , а к пубертатному периоду данный показатель вновь превышал уровень поглотительной способности фагоцитов детей, проживающих в благоприятном районе.

Таким образом, создается впечатление, что при анализе возрастной динамики мы сталкиваемся с проявлением варианта адаптационной реакции на воздействие комплекса антропогенных факторов. Для отдельно взятых параметров регистрируется волнообразность изменений: фаза стимуляции чередуется с последующим угнетением. Это наглядно демонстрирует пластичность компенсаторных возможностей иммунной системы растущего организма, что необходимо учитывать при проведении вакцинации.

Определение химического носительства, проведенное у детей, проживающих в экологически неблагополучных районах Пермской области, обнаружило повышенное (в 1,4-2,6 раза) содержание в волосах хрома, марганца, свинца, меди, кобальта; в моче - свинца, марганца, меди, кобальта, цинка, бутанола, этилбензола, сероводорода. Содержание металлов и органических соединений в биосредах детей прямо коррелировало с загрязнением окружающей среды этими ксенобиотиками (R=0.8l).

Параллельно исследованиям у взрослых, работающих на производстве, у детей, проживающих в неблагоприятных промышленных и благоприятных районах, в этих же регионах проведен натурный эксперимент на лабораторных животных.

В динамике наблюдений (до 120 суток) оценивали иммунный статус, параметры монооксигеназной системы печени, проводили цитогенетический анализ костного мозга, анализ мутаций в половых клетках самцов крыс. В исследованиях было установлено, что уровень хромосомных аберраций костного мозга крыс и мышей постепенно возрастал в течение их экспозиции на площадках промышленных предприятий и селитебной территории города. Показатель частоты аберраций на 100 метафаз превышал уровень нарушений в контроле (экспозиция в благоприятном для проживания районе) в 2-2,5 раза. В этих же группах животных выявлены изменения в состоянии монооксигеназной системы печени и выраженное угнетение гуморального иммунного ответа, а также эффекты формирования генетических нарушений в генеративных клетках крыс-самцов.

Общий результат клинических и экспериментальных исследований позволяет сделать следующий вывод: антропогенные факторы влияют на функционирование иммунной системы и могут приводить к развитию экологически обусловленного вторичного иммунодефицитного состояния (ЭОВИДС). Очевидно, на наш взгляд, что настало время переходить от эпизодических исследований к постоянному мониторингу состояния и функции иммунной системы людей, подвергающихся длительному воздействию экологически вредных факторов.

Варианты реализации экологических воздействий на иммунную систему приведены на рис. 3. Результат экогенных влияний - это адаптация иммунной системы или ее дисфункция. Варианты адаптации: первый - отклонения в иммунограмме отсутствуют, клинических проявлений нет; второй - установлены отклонения в иммунограмме, клинических проявлений нет (это, на наш взгляд, как раз тот вариант, который нередко включается в состав нормы и определяет ее вариацию и "размывание"). Дисфункция иммунной системы или развитие ЭОВИДС - это результат срыва адаптационных механизмов.

Рис. 3. Возможные варианты экогенных отклонений в состоянии иммунной системы и подходы к их коррекции

Мы считаем, что в условиях экологического неблагополучия, в зависимости от состояния адаптации или срыва адаптационных механизмов, необходимо проведение мероприятий, направленных на нивелирование экогенного воздействия на иммунную систему. Одно из важных преимуществ экологической иммунологии по сравнению с другими дисциплинами клинической иммунологии состоит не столько в фиксации факта неблагополучия, сколько в реальных возможностях иммунокоррегирующей терапии, которая во многом способна нивелировать экологически неблагоприятное воздействие на организм. В зависимости от ситуации это может быть иммунопрофилактика, иммунореабилитация или иммунотерапия. С нашей точки зрения, именно здесь происходит слияние понятий "экологическая" и "клиническая" иммунология.

Мы выделяем следующие четыре формы ЭОВИДС:

1. Дефицит Т-системы иммунитета.

2. Дефицит В-системы иммунитета (изолированно встречается крайне редко).

3. Дефицит системы фагоцитоза.

4. Комбинированные расстройства (чаще дисфункции Т- и фагоцитарной систем.

В соответствии с приведенной классификацией нами разработаны принципы посиндромной иммунокоррегирующей терапии, включающие коррекцию:

- Т-системы;

- В-системы;

- фагоцитоза.

Для демонстрации эффективности проведения иммунореабилитации можно привести следующий пример. Детям одного из районных центров Пермской области - г. Красновишерска - на основании анализа данных их иммунограмм была назначена превентивная (по показаниям) иммунокоррекция. При повторном иммунологическом обследовании отмечена выраженная положительная динамика (что вообще характерно для детей). Наиболее примечательно, что заболеваемость в этой группе детей в течение года снизилась в 6 раз.

В последние годы существенно возрос интерес к новому разделу патологии - нейроиммунологии. Фактический материал, накопленный со времен Г. Селье, позволяет достаточно обоснованно утверждать, что нейроэндокринные, стресс-реализующие системы в значительной степени контролируют систему иммунобиологического надзора. Данные, полученные нами, позволяют углубить представления об относительно слабо разработанном аспекте нейро-эндокринно-иммунологических взаимодействий - о влиянии иммуномодуляторов нового поколения на эффекторные механизмы стресс-реакции.