Содержание к диссертации
Введение ' 4
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1 Изменение иммунитета при длительном радиационном 10
воздействии у лабораторных животных
1.1.1 Состояние врождённого иммунитета 10
Клеточные факторы врождённого иммунитета. 10
Гуморальные факторы врождённого иммунитета 18
1.1.2 Состояние приобретённого иммунитета 19
Клеточные факторы приобретённого иммунитета .19
Гуморальные факторы приобретённого иммунитета 22
1.2 Изменение иммунитета у человека при длительном облучении^ 25
1.2.1 Состояние врождённого иммунитета 25
Клеточные факторы врождённого иммунитета 25
Гуморальные факторы врождённого иммунитета 35
1.2.2 Состояние приобретённого иммунитета 36
Клеточные факторы приобретённого иммунитета 36
Гуморальные факторы приобретённого иммунитета 43
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 47
Характеристика контингента 47
Методы изучения врождённого и приобретённого иммунитета 50
Оценка инфекционного и аллергического синдромов 60
Статистический анализ результатов исследования 61
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 64
3.1 Клеточные и гуморальные факторы врождённого иммунитета у 64
персонала ПО «Маяк» в отдаленном периоде пролонгированного облучения
3.1.1 Фагоцитирующие нейтрофилы и их функции 64
Натуральные киллеры 76
Компоненты комплемента и их активность 81
3.2 Клеточные и гуморальные факторы приобретённого 89
иммунитета у персонала ПО «Маяк» в отдаленном периоде
пролонгированного облучения
Т - лимфоциты и их субпопуляции 89
В-лимфоциты 98
Иммуноглобулины 101
3.3 Про-и противовоспалительные цитокины 105
3.4 Инфекционный и аллергический синдромы 117
4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 122
ВЫВОДЫ 142
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 144
ПРИЛОЖЕНИЕ 184
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время имеются большие когорты людей, которые подвергались пролонгированному действию радиации в процессе трудовой деятельности на предприятиях атомной промышленности, привлечения к участию в ликвидации последствий крупномасштабных радиационных аварий, проживания на загрязнённых радионуклидами территориях, использования источников ионизирующего излучения в лечебных целях. Иммунная и кроветворная системы являются высоко радиочувствительными. Глубина их поражения и полнота восстановления играют важную роль в полноценном жизнеобеспечении как в ранние сроки, так -и в отдаленном периоде после пролонгированного радиационного воздействия (Рогачёва С.А. и др., 1959; Кириллова Е.Н. и Муксинова К.Н., 1988; Муксинова К.Н. и Мушкачёва Г.С., 1990). Отдалённые эффекты радиации могут быть стохастическими и нестохастическими, однако, и те и другие нередко являются причиной тяжёлых заболеваний, приводящих к снижению продолжительности жизни. Исследование отдалённых последствий действия ионизирующего излучения на человека остаётся одним из актуальных направлений в современной биологии и медицине.
В многочисленных экспериментальных исследованиях было показано, что длительное действие источников внутреннего и внешнего излучения приводит к развитию гипопластических состояний кроветворной системы, в том числе и лимфоидной ткани (Белоусова О.И. и др. 1979; Seed Т.М. et al., 1980; Горизонтов П.Д. и др. 1983; Муксинова К.Н. и Мушкачёва Г.С, 1990 и др.). Остаточное радиационное поражение в иммунной системе сохраняется длительное время, в результате чего создаются реальные возможности для развития вторичного иммунодефицита, приводящего к нарушению иммунного контроля и способствующего реализации отдалённых последствий облучения
(Кириллова Е.Н. и Муксинова К.Н. 1981; Кириллова, Е.Н., 1990; Калмыкова, З.И.идр. 1996)
При исследовании состояния иммунитета в отдаленном периоде после аварии у ликвидаторов аварии на ЧАЭС и жителей, проживавших на загрязненной радионуклидами территории, наблюдали дисбаланс в разных звеньях иммунитета (Мс Kinnon W. et ah, 1989; Цвелёв Ю.В. и др., 1997; Орадовская И.В., 2005; Аклеев А.В. и Овчарова Е.А., 2007).
Сотрудниками ЮУрИБФ показано, что в отдаленном периоде (через 35-40 лет от начала облучения) у персонала ПО «Маяк», имеющих диагноз хроническая лучевая болезнь, наблюдалось подавление гранулоцитопоэза и лимфопоэза (Пестерникова B.C., Ерохин Р.А. 1988, 1989), нарушение ряда показателей врождённого и адаптивного иммунитета (Okladnikova N.D. et al., 1994; Окладникова Н.Д. и Вологодская И.А., 1994, 1995). В эпидемиологических исследованиях выявлена достоверная связь онкопатологии с действием радиации (Кошурникова Н.А. и др., 1995; Токарская З.Б. и др., 1996; Tokarskaya Z.B. et al., 2002; Shilnikova N.S. et al., 2003). В настоящее время работники, начинавшие трудовую деятельность в первые годы после пуска ПО «Маяк», достигли периода реализации неблагоприятных последствий пролонгированного облучения, включая злокачественные опухоли. Однако до сих пор остаются не систематизированными данные о повреждении иммунитета при длительном действии разных видов излучения у людей, окончательно не уточнены механизмы этих нарушений, недостаточно сведений о значении дозы и мощности дозы облучения в развитии иммунной недостаточности. Не изучены механизмы развития нарушений иммунитета в отдалённом периоде после пролонгированного облучения. Лабораторно-клиническая - оценка иммунного статуса у работников ПО Маяк, подвергшихся радиационному воздействию в разных дозах, является важной в прогнозировании отдалённых последствий пролонгированного облучения. Исследование характера нарушений
иммунитета при разных уровнях радиационного воздействия позволит использовать результаты исследования для прогноза отдаленных последствий пролонгированного облучения и выявить информативные критерии оценки влияния радиационного фактора в зависимости от накопленной дозы. Представляется важным оценить вклад радиационного фактора в изменение показателей иммунной системы и его связь с развитием иммунопатологических синдромов. Включение исследования иммунологических показателей в программу лабораторно-клинического обследования создаст возможность выработать оптимальные способы своевременной целенаправленной иммунокоррекции.
Целью настоящего исследования явилась оценка состояния иммунитета в отдалённом периоде у работников ПО «Маяк», подвергавшихся пролонгированному внешнему или сочетанному внешнему и внутреннему облучению в разных дозах.
В соответствии с поставленной целью в задачи работы входило:
1. Изучить характер нарушений врождённого и приобретённого иммунитета у
работников атомного предприятия в поздние сроки пролонгированного
внешнего у - или сочетанного внешнего у - и внутреннего а - облучения
239г.
инкорпорированным Pu.
Оценить зависимость нарушений в эффекторном и регуляторном звеньях иммунитета от накопленной дозы пролонгированного облучения у работников ПО «Маяк».
Исследовать механизмы регуляции иммунных процессов в отдалённом периоде у работников ' ПО «Маяк»: содержание про- и противовоспалительных цитокинов и их рецепторов в сыворотке крови.
Выявить наиболее информативные критерии оценки иммунных нарушений, индуцированных действием радиационного фактора, у персонала радиационно-опасного производства.
5. Изучить связь нарушений иммунного статуса с частотой иммунопатологических состояний у работников ПО «Маяк» в отдалённом периоде пролонгированного облучения.
Научная новизна исследования. Впервые проведен анализ иммунного статуса персонала атомного производства в отдаленном периоде пролонгированного облучения в широком диапазоне накопленных доз. В результате комплексного исследования с использованием современных методов дана оценка значимости радиационного фактора в изменении клеточных и гуморальных показателей врождённого и приобретённого иммунитета. Определены наиболее информативные показатели, свидетельствующие о радиационно-индуцированном изменении иммунитета в поздние сроки пролонгированного облучения. Впервые для выяснения механизмов иммунной недостаточности в позднем периоде облучения у персонала радиационно-опасного предприятия проанализированы изменения в регуляторном звене при разных дозах облучения. Показана связь концентрации провоспалительного цитокина TNF а и его растворимого рецептора первого типа с накопленной дозой внешнего облучения. Установлено, что снижение отдельных исследованных показателей врождённого и адаптивного иммунитета реализовалось развитием инфекционного синдрома в отдаленном периоде; выявлена связь частоты инфекционных заболеваний с накопленной дозой внешнего облучения.
Теоретическая и практическая значимость. В работе дана комплексная оценка состояния иммунитета работников атомного производства в отдалённом периоде пролонгированного облучения. У лиц, подвергавшихся в процессе трудовой деятельности пролонгированному внешнему у - облучению в дозах от 0,21 Гр до 7,9 Гр или сочетанному облучению (внешнее у - и внутреннее а-облучения за счет действия инкорпорированного ' Ри в количестве, не превышающем 1,48 кБк), через 45-50 лет от начала и 15-20 лет после прекращения работы в условиях производства выявлены изменения
количественных и качественных характеристик эффекторов и регуляторов как врождённого, так и приобретённого иммунитета. Отмеченные изменения иммунных показателей обусловлены остаточным радиационным поражением иммунной системы. Изменение регуляции иммунных процессов, повышение уровня провоспалительного цитокина TNFa и его рецепторов с увеличением дозы облучения, свидетельствует о связи позднего иммунного дефицита с цитокиновым дисбалансом. Своевременное выявление нарушений иммунного статуса и их коррекция у персонала атомного производства в процессе наблюдения в медицинских учреждениях Федерального медико-биологического агентства позволит повысить эффективность лечебно-профилактических мероприятий и качество жизни в отдалённом периоде пролонгированного облучения. На основании полученных материалов коллективом сотрудников радиобиологического отдела ЮУрИБФ разработаны методические рекомендации MP №2923 «Методология клинико-лабораторного обследования иммунного статуса работников атомных предприятий, подвергавшихся профессиональному облучению», которые утверждены в 2007 году.
На защиту выносятся следующие положения:
В отдалённом периоде после пролонгированного облучения у обследованных работников ПО «Маяк» при накопленных дозах более 1 Гр наблюдается изменение. клеточных и гуморальных факторов врождённого и приобретённого иммунитета.
Зависимость величины ряда исследуемых показателей иммунитета в отдаленном периоде от накопленной дозы пролонгированного внешнего у -облучения свидетельствует о радиационной природе выявленных нарушений в системе иммунитета.
В поздние сроки пролонгированного облучения концентрация одного из основных регуляторных белков TNF и его рецептора 1 -го типа, участвующих
в поддержании иммунного гомеостаза, коррелирует с уровнем радиационного воздействия. 4. Изменение факторов врождённого и приобретённого иммунитета реализуется дозозависимым учащением инфекционного синдрома у работников ПО «Маяк» в диапазоне доз от 1 до 4 Гр в отдалённом периоде.
