Введение к работе
Актуальность темы. Исследования воздействия 2,3,7,8-тетрахлороднбензо-
и-яиоксина на организм человека в последнее время приобретают
чреніьічайную актуальность, что подтверждается утверждением Росийским
правительством в ноябре 1995 года Федеральной целевой программы
"Защита окружающей природной среды и населения от диоксинов ".
Диоксин является самым токсичным синтетическим химическим
соединением (Schwetz, 1973), отличающимся также высокой устойчивосіью,
способностью передаваться по трофическим цепям и накапливаться в
организме человека и животных (Kimbrough, 1980). В последнее время были
показаны тератогенные и иммунотоксические свойства этого вещества,
действующего как дизрегуляторный агент на многие компоненты
гомеостаза (Sweeney et al., 1993). В связи с исключительностью
тохснкологическнх свойств диоксина, особое значение приобретают
проблемы диагностики и прогнозирования последствий его поступления в
организм человека, а также методы его биоиндикации в различных средах.
Наиболее характерным эффектом поражения человека диоксином является
хлоракне - акнеподобный дерматоз со специфическими клиническими
признаками, вызываемый минимальными дозами диоксина и очень
устойчивый во времени (Cunliffe et al., 1975). Эти особенности
обусловливают высокую значимость хлоракне в дифференциальной
диагностике интоксикации человека при производстве и использовании
диоксинсодсржащих хлорорганическнх соединений, в том числе и п
военных целях, как, например, во Вьетнаме (Westing, 1984; Roumak et al,
1994; Stone, 1994). Несмотря на высокое значение хлоракне в токсикологии
диоксина, сведения об этом заболевании ограничиваются лишь
клиническими наблюдениями (Crow, 1981; Taylor et al., 1982), динамика
развития хлоракне на гистологическом уровне не исследовалась, клеточные
механизмы действия диоксина на кожу, а также молекулярные процессы,
лежащие в основе этого воздействия, до сих пор не ясны. Не описаны и
дерматологические последствия крупнейшего инцидента с диоксином в
Южном Вьетнаме (применение Оранжевою Агента армией США).
Традиционно считается, что хлоракне является результатом воздействия диоксина на салыюжелезистый аппарат кожи (Crow, 1981; Tindall, 1985), однако общепринятые методы лечения нарушений функций сальных желёз с помощью ретнноидов в случае хлоракне оказываются неэффективными (Cunlifle, 1989; Yip et al., 1993). Разработка'действеных методов терапии хлоракне затрудняется как неясностью механизмов индукции и развития этого заболевания, так и отсутствием его адекватной лабораторной модели.
В последние годы в качестве модели токсического действия диоксина используются клеточные культуры кератиноцитов. При этом основное «нимание уделяется воздействию диоксина на экспрессию белков-регуляторов клеточной дифференцировки и пролиферации через связывание со специфическим арилуглеводородным (Ah) рецептором (Whitlock, 1990; Okey, 1994). К настоящему времени достигнуто определённое понимание молекулярных механизмов воздействия диоксина на физиологию кератиноцитов в культуре (Gaido et al., 1994; Hankinson, 1995), однако возможность экстраполяции этих данных на процессы, происходящие при действии диоксина на живую кожу пока не оценивалась. Характер экспрессии Ah-рецептора в коже животных и человека неизвестен.
Исследование механизмов модуляции диоксином основных клеточных и молекулярных процессов в коже, является актуальной задачей токсикологии и может внести большой вклад в решение проблемы оценки уровня опасности диоксина для человека и в разработку методов диагностики и терапии патологических проявлений его кожного действия.
Цель н задачи исследования, Цель данной работы - характеристика процесса развития кожных проявлений токсического действия диоксина на человека и лабораторных животных и выявление некоторых механизмов эгого действия. В задачи исследования входило следющее:
-
Подготовить и осуществить токсикологический эксперимент на лабораторных мышах ликии HRS/J.
-
Оценить адекватность различных методов аппликации диоксина (накожное и подкожное введение) задачам исследования особенностей действия лот вещества на структуру и функции кожных покровов.
3) Методами световой микроскопии и морфометрни выявить в коже
экспериментальных животных клеточные структуры, наиболее
чувствительные к действию диоксина, описать динамику и характер
происходящих в них изменений и оценить степень их идентичности кожным
нарушениям, вызываемым диоксином у человека (хлоракне).
-
Исследовать влияние ретиноевой кислоты на процесс развития диоксин-индуцирояанных кожных изменений у лабораторных животных и оценить перспективность использования ретиноидов в терапии хлоракне.
-
Методом гибридизации in situ выявить характер воздействия диоксина на экспрессию в коже мышей линии HRS/J кератинов 1 и 17 (белков-маркёров клеточной пролиферации и днфференцировки).
-
Выявить роль диоксинового (Ah) рецептора в регуляции клеточных процессов в кожных покровах на основании изучения характера его экспрессии в нормальной и патологически изменённой коже человека.
-
На основании анализа результатов экспериментальных исследований и данных литературы обсудить возможные механизмы действия диоксина на кожные покровы и наметить дальнейшие пути исследований в этой области.
8) Оценить адекватность использованной нами модели (лабораюрная
линия безволосых мышей HRS/J) для исследования хлоракне.
-
Выявить характер распространения диоксин-специфических кожных изменений у населения, имевшего контакт с дефолиантами в некоторых районах Южного Вьетнама.
-
Исследовать гистологические особенности структуры кожи пациентов, имевших различную степень контакта с диоксинсодержашнми фнтотоксикантами в Южном Вьетнаме.
11) На основании анализа результатов медико-статистических и
экспериментальных исследований охарактеризовать место
хлоракнеподобных проявлений в комплексе симптомов отдалённого
токсического действия диоксина.
Научная новизна. Впервые на лабораторной модели описана динамика развития дноксиминдуцирусмых кожных проявлений на клеточном
(световая микроскопия) и молекулярном (транскрипция основных кератинов) уровнях, что позволило раскрыть некоторые механизмы развития хлоракнеподобных кожных изменений. Было выявлено также, что ретнноевая кислота резко усиливает действие диоксина на эпидермис.
Нашими исследованиями впервые показана экспрессия Ah-рецептора в коже человека и выявлена её связь с процессом дифференцировки кератиноциюв в нормальном эпидермисе и при кожных заболеваниях.
В работе впервые представлена характеристика стойких кожных проявлений действия диоксина у жителей Южного Вьетнама, имевших отдалённый контакт с дефолиантами (Оранжевый Агент).
Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные позволили предложить новую схему развития хлоракне, в основе которого лежит избирательная индукция диоксином дифференцировки клеток проксимальной части волосяного фолликула без участия сальных желёз. Результаты одновременного нанесения на кожу диоксина и рстиноевон кислоты показали, что кожные проявления токсического действия диоксина могут модулироваться биологически-активными веществами не обладающими собственной токсичностью. Эти данные позволяют внести коррективы в практику использования ретнноидов в терапии хлоракне. Выявление активной экспрессии Ah-рецептора в эпидермисе и её связь с процессом дифференцировки кератиноцитов, позволяют предположить, что действие диоксина на кожу in vivo также, как и в клеточной культуре, осуществляется через связывание с этим рецепторным белком. Данные о молекулярных и клеточных аспектах регуляции процесса дифференцировки в эпидермисе и о влиянии на этот процесс внешних факторов могут быть полезны как с точки зрения практической дерматологии так и для понимания общих механизмов функционирования кожи. В работе дана характеристика отсроченных кожных эффектов поражения людей дефоли-шпамн во время II Индокитайской войны и показана перспективность использования комплекса дерматологических показателей при оценке уровня воздействия диоксина на человека и при дифференциальной ;.:і:ііііосіикс поражения этим веществом. Результаты работы показывают
перспективность использования линии мышей HRS/J в качестве модели дня исследования хлоракне, разработки методов іерашпі ною заболевания и методов биоіесімровіїїіия диоксина и рашнчпых средах.
АЩ)обаіі!іЯ_ЕДбі>ІЬ'^ Материалы диссертации были представлены на IV пленуме правления Всероссийскою Научною Общества Токсиколоюп (Ленитпрад, декабрь 1990); неоднокраіно представляиись на ежеюдных Международных Контрессах по Диоксину - п 1988, 1990 и 1991 it; на VI Международном Токснколотнческом Кошрессе, І'нм, ІІіалпя, 1992; на международной конференции "Herbicides in War: the long-term effects on man and nature", Ханой, Вьетнам, 1993; на ежеюдном Конірессе І'пропеііскою Дерматологического Обіцесіва, Вена, Лвсірия, 1995. В полном объёме материалы диссертации были представлены на межллбораторном коллоквиуме ИПЭЭ РЛИ (май 1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано и сдано н псіяіь 22 работы.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит ін введения, об юра лшературы, методического раздела, 5 глав собственных исследований (включающих обсуждение результатов), таключения, выводов и укатателч цитируемой литературы. Обший объём работы 204 стр. Диссертация содержит 9 таблиц, 67 фотографий, II графиков и схем. Литературный указатель содержит 213 наименований цитируемых работ.
Автор приносит искреннюю благодарность своему научному руководителю д.м.н. В.Г. Румаку и научному консультанту проф. Г.Л. Софронову, постоянное внимание и помощь коюрых сыт ради неоценимую роль в завершении представляемой к защите работы. Также я глубоко признателен ахадемнку В.Е. Соколову, ст.н.с. JI.B. Степановой, докторам Т. Розенбаду н Р. Паусу (Берлин), а также веди.с. В.В. Бочарову за их большую помощь в обсуждении результатов исследований. Пользуясь случаем, я благодарю H.R. Подяк, СП. Познякова. В.В. Антонюка и других сотрудников Совместною Российско-Вьетнамского Тропического центра (Хошимин) и Института проблем экологии и эволюции (Москва) за помощь в сборе, обработке и анлли тс материалов диссертации.
![Особенности изменений микробиоценоза кишечника при нарушении липидного обмена у летного состава [Электронный ресурс]](/i/i/4434/209019.png "Особенности изменений микробиоценоза кишечника при нарушении липидного обмена у летного состава [Электронный ресурс] Матюшенко Константин Витальевич")