ПІДРУЧНИК ІМУНОЛОГІЯ - Меркьюрі Поділля 2013

ІМУНОТОКСИЧНИЙ ВПЛИВ ФАКТОРІВ ДОВКІЛЛЯ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

Однією з характерних особливостей сучасності є інтенсивний розвиток промисловості, ядерної енергетики, спалення великої кількості палива, надмірне застосування пестицидів і гербіцидів у сільському господарстві, нераціональне використання всіх видів природних ресурсів, що неухильно призводить до забруднення навколишнього середовища (табл. 93). Наслідки цього процесу небезпечно впливають на життєдіяльність і стан здоров’я людини, а також тваринного і рослинного світу.

Таблиця 93. Основні антропогенні джерела забруднення навколишнього середовища в Україні

Джерела

Стисла характеристика характеру забруднення

Великі промислові комплекси: підприємства гірничодобувної промисловості, чорної і кольорової металургії, хімічної промисловості, цементної промисловості, галузей машинобудування, підприємства сільськогосподарського виробництва

Найбільші споживачі мінерально-сировинних, теплових та енергетичних, кліматичних, водних, земельних і біотичних ресурсів.

До основних забруднюючих речовин належать: металургійні шлаки, які містять мідь, свинець, сірку, кадмій, миш'як; вуглеводи, фенол, аміак; окис азоту, сірчаний ангідрид; різні види промислового пилу, органічні забруднювачі.

Основні райони концентрації: Донбас, Центральне Придніпров'я, Криворіжжя, Прикарпаття.

Діяльність воєнно-промислового комплексу

Великі обсяги використання пального для техніки, що призводить до значних забруднень атмосфери; великі обсяги споживання мінеральної сировини, енергії для військової техніки; випробовування різних видів зброї.

Об'єкти енергетики, особливо ТЕЦ і ГРЕС

Поглинаючи велику кількість палива, викидають в атмосферу мільйони кубічних метрів шкідливих газів, аерозолів і сажі, забруднюють сотні гектарів землі золою і шлаками.

Транспорт

Автомобільний, залізничний, повітряний, водний; на автомобільний припадає 70 - 90% від загального рівня забруднень атмосфери.

Використання мінеральних добрив і пестицидів

Протягом десятиліть використовувались на полях у величезній кількості, 95% якої забруднюють екосистему внаслідок змивання дощовими і сніговими водами, здування вітрами та осідають в річках, озерах, ґрунтах і ґрунтових водах.

Потужні фізичні поля

Електромагнітні, радіаційні, шумові, ультразвукові, теплові, вібраційні (радіостанції, теплоцентралі, лінії електропередач, трансформаторні підстанції, спеціальні фізичні лабораторії та інші).

Наслідками антропогенного забруднення довкілля є насичення навколишнього середовища інертними та хімічно активними речовинами, високий ступінь радіаційного забруднення радіонуклідами значної території України (5 млн га) та підвищення радіаційного фону вод Дніпра, Прип’яті, Київського водосховища, потужний ектромагнітний вплив, порушення природного ландшафту, спровоковані антропогенною діяльністю.

Антропогенні забруднювачі промислового середовища та довкілля (ксенобіотики), залежно від тривалості на інтенсивності їх впливу, ступеня агресивності самого чинника, можуть чинити імунодепресивну дію, викликати нервово-психічні, алергічні, псевдоалергічні та токсико-алергічні реакції, провокувати розвиток онкологічних та аутоімунних захворювань, викликати порушення росту, вади розвитку у внутрішньо- утробному періоді та навіть чинити фатальні наслідки впливу на організм людини.

На теперішній час відомо близько 10 млн. хімічних сполук, приблизно 70 000 з яких внесені до Міжнародного реєстру як токсичні та близько 1000 як особливо токсичні сполуки. Близько 1500 речовин надходить до складу пестицидів, 4000 - до складу лікарських препаратів, 5000 - до складу харчових домішок (за даними Б.М. Пухлика, 2002р.). Найбільш часто в повсякденному житті трапляються контакти з продуктами згоряння палива, фарбами, пестицидами тощо. Додаткове, не менш важливе значення мають соціальні фактори, такі як стреси, нераціональне харчування, недотримання режиму труда та відпочинку, недостатній сон та інше.

Фактори довкілля, які впливають на імунну систему людини, можна поділити на наступні групи:

Абіотичні - температура, барометричний тиск, вологість, тривалість світлової доби, активність магнітного поля, хімічний склад повітря, ґрунту, води.

Біотичні - мікрофлора, рослинний та тваринний світ.

Антропонозні - фізичні (електромагнітні хвилі, іонізуюче опромінення, шум, вібрація, ультразвук, ультрафіолетове опромінення); хімічні (шкідливі викиди промислових підприємств, транспорту, контакт з хімічними речовинами в умовах виробництва, в побуті, сільському господарстві); біологічні (відходи заводів з виробництва біопрепаратів, харчової промисловості); соціально-побутові, соціально-екологічні (демографічні коливання, урбанізація, міграція населення, зміни характеру харчування, побутових умов, психофізіологічні перевантаження, нераціональні медичні заходи).

Згідно класифікації Wagner V., Wagnerova V., імунотропні хімічні сполуки можна поділити на наступні групи:

Продукти повного та часткового згоряння органічного палива: летуча зола, токсичні радикали та перекиси азоту, сірчаний газ, окис вуглецю, поліциклічні ароматичні вуглеводи (бензпірени, бензантрацени, холантрени).

Продукти хімічної промисловості: бензол, феноли, ксилол, аміак, формальдегід та смоли, які його вміщують, продукти переробки та синтезу пластмас, продукти гумової та лакофарбної промисловості, нафтопродукти.

Продукти побутової та сільськогосподарської хімії: пестициди, інсектициди, гербіциди, добрива, смакові домішки, детергенти, косметичні та харчові барвники, миючі засоби.

Метали: свинець, ртуть, кобальт, молібден.

Неорганічний пил: двоокис кварцу, азбест, вуглець, тальк, поліметалічні аерозолі, зварювальний аерозоль.

Біологічні полютанти: рослинні пилкові алергени, мікроскопічні кліщі, грибки, віруси, бактерії, паразити.

В окрему групу речовин, здатних чинити імунотоксичний вплив, виділяють лікарські (неімунотропні) препарати.

Таблиця 94. Імунологічні порушення, спричинені екологічними та промисловими чинниками

Механізми ушкодження імунної системи

Речовини, що їх викликають

Порушення дозрівання та проліферації Т-лімфоцитів, гіпотрофія (атрофія) тимусу, гіпоплазія лімфоїдних органів

Хлоровані циклічні діоксини, бромовані біфеніли, метилртуть

Імуносупресія внаслідок порушень репарації ДНК

Алкілуючі сполуки, бензол, важкі метали, озон, активні форми кисню, що генеровані дією азбеста, SiO2

Утворення цитотоксичних антитіл та клонів проти аутолімфоцитів

Ароматичні аміни, гідразин, анілін

Зниження продукції інтерлейкінів та інтерферону

Галогенні ароматичні сполуки, поліциклічні ароматичні вуглеводи, озон

Зниження функції В-лімфоцитів та продукції імуноглобулінів

Хлоровані циклічні діоксини, поліциклічні ароматичні вуглеводи

Дефекти компонентів системи комплементу (з ризиком формування системного червоного вовчака або вовчакоподібного синдрому)

Важкі метали (золото, кадмій), анілінові барвники (анілін), гексахлорбензол, ароматичні аміни

Недостатність місцевого імунітету респіраторного та шлунково-кишкового тракту, сечостатевої системи, очей (що зумовлено зниженням рівня sIgA, поглинальної активності альвеолярних та перитонеальних макрофагів)

Токсичні радикали азоту, окисли сірки, сірчаний газ, циклічні ароматичні вуглеводи, неорганічний пил (кварц, вугілля, азбест)

Пригнічення супресорної функції регуляторних Т-лімфоцитів та гіперактивація Т-хелперів та В-лімфоцитів

Метилртуть, ізоцианати, бромовані біфеніни, важкі метали, кварц, нітрозосечовина, гексахлорбензол

Зміни фенотипу лімфоцитів, розчинення мембранних HLA-антигенів, епітопів CD-рецепторів та інших рецепторних молекул

Ароматичні аміни, тіолові отрутні речовини (ртуть), важкі метали, метансульфонат

Ксенобіотики чинять різноманітний вплив на клітини та органи імунної системи (генотоксичний, ферментотоксичний, мутагенний, мембранотоксичний). Серед найбільш поширених змін виявляються мутації генів певних соматичних клітин (лімфоцитів та тимоцитів), які можуть спричинити серйозні відхилення у роботі імунної системи організму в майбутньому (так звані «мінорні» дефекти).

Порушення структурної цілісності і функціональної активності імунної системи може обумовити розвиток інших захворювань, зокрема сприяти маніфестації гострої і хронічної інфекційної патології, ускладнити перебіг існуючих хронічних захворювань, сприяти частим рецидивам і ослабити ефективність специфічних методів лікування і профілактики.

Залежно від механізму дії та об’єкта ушкодження ксенобіотики можуть викликати дисфункцію імунної системи, розвиток набутих імунодефіцитних захворювань, аутоімунних, онкологічних захворювань, алергічної, токсикоалергічної та псевдоалергічної патології.

Імунотоксична дія лікарських препаратів

Вираженим імуносупресивним ефектом володіють наступні лікарські засоби:

променева, радіотерапія;

цитостатики;

імунодепресанти;

глюкокортикостероїди;

антибактеріальні препарати (препарати пеніцилінового ряду, левоміцетин, тетрацикліни, стрептоміцин, ріфампіцин);

сульфаніламідні препарати;

ізоніазід;

протигрибкові препарати;

нестероїдні протизапальні засоби;

антигістамінні препарати;

нейролептики;

бензодіазепінові транквілізатори;

трициклічні антидепресанти;

антиконвульсанти.

Найбільш частіші механізми, якими опосередковується імунодепресивна дія фармацевтичних засобів:

- зниження фагоцитарної активності клітин макрофагальної ланки та нейтрофільних лейкоцитів;

- модифікація мембран лімфоцитів;

- дія блокуючи факторів (імунних комплексів, в яких лікарський засіб виступає гаптеном, що пов’язаний з білком-носієм);

- порушення дозрівання Т-лімфоцитів та їх ефективної кооперації з В-лімфоцитами при реалізації імунної відповіді;

- зниження противірусного імунітету шляхом зниження цитотоксичності Т-лімфоцитів та природних кілерів;

- дефекти формування первинної імунної відповіді (пригнічення реакції бластної трансформації В-лімфоцитів та антитілоутворення).

Імунний статус людини може змінюватися під впливом факторів навколишнього середовища. Загалом можна виділити 2 групи факторів:

фізіологічні: особливості харчування, м’язові навантаження, вплив кліматогеографічних умов);

нефізіологічні (переохолодження, дія антропогенних факторів, таких, як хімічні речовини, продукти згорянні паливних матеріалів, радіація, пил тощо).

Вирішальне значення для організму має сила і тривалість дії цих факторів. Наприклад, надмірне напруження м’язів може виявитися для організму нефізіологічним, а до малих доз речовин, що забруднюють навколишнє середовище, організм може адаптуватися. Зазвичай потужні стресорні навантаження, що призводять до зриву адаптаційних систем, викликають більш вагомі зміни показників імунної відповіді. Всі ці зміни індивідуальні, їх характер залежить від числа факторів, в тому числі генетичних особливостей організму.

При обстеженні великих груп працівників різних галузей виробництв (металургійної, радіотехнічної, хімічної промисловості, тваринних ферм тощо) встановлено, що в усіх групах, що підлягають впливу антропогенних факторів, виявляються особливості в імунному статусі, які мають стадійний характер.

Для першої стадії властиво підвищення рівня переважно IgA, для другої - підвищення рівня всіх Ig. Для цих стадій характерна відсутність клінічних проявів. При розвитку третьої стадії рівні Igвсіх класів або відновлюються до нормальних показників, або знижуються. Найбільш характерним для третьої стадії є зниження вмісту Т-лімфоцитів-хелперів (CD4+). Такі імунологічні зміни можуть слугувати ознаками виникнення імунної дисфункції, що клінічно маніфестує ознаками інфекційного синдрома, який має певні особливості:

висока частота опортуністичних інфекцій, що викликаються умовно-патогенними мікроорганізмами;

тенденція до тривалого перебігу інфекційних процесів (тривала персистенція збудників) в організмі;

наявність серед дитячого населення певного промислового регіона значної групи дітей, що часто і тривало хворіють.

При розвитку четвертої стадії відбувається подальше зниження рівня імуноглобулінів і CD4+клітин.