Нарушение иммунобиологической реактивности в условиях загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами

А.Б. Касохов (Владикавказ)

В начало...

дети, иммунная система, экопатология, тяжелые металлы.

Установлено, что тяжелые металлы - группа элементов периодической системы Д.И. Менделеева, которая включает свинец, ртуть, кадмий, кобальт, таллий, титан, вольфрам и некоторые другие, дают выраженный иммуносупрессорный эффект, хотя при определенных условиях они могут быть причиной моноклональной активации иммунокомпетентных клеток. Наиболее распространены во внешней среде промышленных городов свинец, ртуть и кадмий. Однако влияние этих тяжелых металлов на развивающуюся иммунную систему детского организма изучено крайне недостаточно.

В крупных городах с металлургической промышленностью у детей отмечено угнетение иммунобиологической реактивности [5-7]. В крупных промышленно-энергетических центрах признаки вторичной иммунной недостаточности выявляются у 47% детей. Однако выраженность экологически детерминированной иммунной недостаточности у детей не достигает таких крайне тяжелых степеней, которые характерны для первичных наследственных иммунодефицитов [8].

Основными проявлениями иммунной недостаточности служит подверженность детей частым ОРВИ, повторным заболеваниям пневмонией, бронхитами и значительная распространенность аллергических заболеваний (в 1,7-2,0 раза выше, чем на "чистых" контрольных территориях) [5, 9, 10].

Иммунная недостаточность характеризуется не только повышенной частотой заболеваний ребенка, но их продолжительностью, частым присоединением осложнений, мало поддающихся антибактериальной терапии [11].

Она развивается еще до проявления признаков хронической интоксикации, связанной с накоплением тяжелых металлов в организме, и чаще у детей раннего возраста, представляя собой функциональную патологию как следствие возрастной и индивидуальной гиперчувствительности организма. Ю.Е. Вельтищев [3, 4] определяет такое состояние как "низкодозовую химическую гиперчувствительность", основываясь на постулате Сl. Pirquet: аллергия проявляется как активизацией, так и угнетением иммунных реакций.

Имеется обширная литература, освещающая неблагополучие в состоянии здоровья детей и их повышенную заболеваемость при антропогенном загрязнении окружающей среды, однако крайне редко удается установить вклад тяжелых металлов, так как воздух, вода, почва в крупных промышленных городах с металлургическим производством загрязнены не только тяжелыми металлами, но другими ксенобиотиками, выбрасываемыми при сгорании топлива (сернистый газ, бензпирены, диоксины, окислы азота и многие другие).

Приближенные к истине данные могут быть получены при изучении состояния здоровья детей в городах, где металлы в среде обитания занимают ведущее место среди других ксенобиотиков (промышленные города Урала, Владикавказ).

Ниже приведены данные Уральского медицинского научного центра охраны здоровья промышленных рабочих (Екатеринбург, 1994) о заболеваемости детей в возрасте до 1 года (см. таблицу 1).

Таблица 1. Заболеваемость детей в возрасте до 1 года на 1000 в городе с развитой металлургической промышленностью [12]
Заболевания	Город	"Чистый" регион	Коэффициент превышения
ОРВИ	1283	720	1,8
Пневмонии	20,5	13	-
Другие болезни дыхательных путей	329	275	1,2
Хронический отит	136	50	2,7
Болезни полости рта	60,9	14	4,3
Детские инфекции	82	35,9	2,3
Аллергические болезни	143	99	1,4

Анализ приведенных показателей позволяет сделать вывод о том, что в городах, загрязненных металлами, снижение иммунобиологической реактивности детей служит важнейшим биомаркером экологического неблагополучия.

Свинец, ртуть, кадмий относятся к I классу токсичности, так как действуя на организм человека даже в малых количествах, они могут вести к серьезным поражениям нервной системы [13-16]. При хронической интоксикации они выступают прежде всего как нейротоксические яды. Каждый из них отличается определенной тропностью по отношению и к другим системам организма. Помимо нейротоксического действия свинец оказывает сильное повреждающее влияние на ферменты синтеза гема и на образование гемоглобина. Кадмий характеризуется особенно высокой нефротоксичностью, ртуть также, хотя и в меньшей степени, чем кадмий, является нефротоксическим ядом [17, 18].

Общим свойством этих металлов служит также их воздействие на иммунную систему человека, особенно в раннем возрасте [1, 3, 4, 19, 20]. При загрязнении атмосферы первым органом-мишенью для тяжелых металлов является дыхательная система.

Соли металлов в легких вступают в контакт с легочной тканью и бронхолегочной лимфоидной тканью (BALT - broncho-assotiated lymphoid tissue). При этом нарушается функция альвеолярных макрофагов, повреждаются механизмы легких. Тяжелые металлы, поступившие в кровь, быстро поглощаются тканями и в первую очередь эритроцитами, тканями почек, костей и печени. Выделяются тяжелые металлы почками и кишечником.

Свинец. ПДК свинца в атмосферном воздухе составляет 0,3 мкг/м³. Допустимое содержание свинца в природной питьевой воде составляет 0,02 мкг/л. Пыль и почва являются главными источниками поступления свинца в организм детей. Фоновое содержание этого металла в почве колеблется от 10 до 70 мкг/кг [15]. В почве промышленных городов и вблизи автомагистралей содержание свинца в почве может достигать 2000 мкг/кг.

В воздухе городских жилищ, расположенных вблизи автомагистралей, содержание свинца может достигать 6 мкг/м³. При дыхании ребенок в возрасте до 1 года получает 0,8-1,2 мкг свинца в сутки [21].

По рекомендациям ВОЗ (1989), допустимым пределом поступления свинца с пищей и водой для взрослых считается доза 250 мкг в неделю, что слишком много для детей. Однако повозрастные нормативы допустимого суточного или еженедельного поступления свинца для детей пока не разработаны.

Поступление свинца с материнским молоком или молочными смесями составляет около 20 мкг/кг в неделю. Главным источником поступления свинца в организм детей старшего возраста служат мясные продукты (в особенности печень и почки животных), а также рыба. В рыбных консервах содержание свинца может достигать 300 мкг/кг [22].

Средний плазматический уровень свинца у здоровых детей составляет 6 мкг/100 мл. Американские педиатры считают допустимым пределом содержания свинца в плазме крови детей, проживающих в промышленных регионах, - 10 мкг/100 мл.

Свинец переходит через плацентарный барьер. S. Kenneth и соавт. [23] обнаружили повышенное содержание свинца в пуповинной крови у 14% недоношенных, причем была доказана прямая корреляционная связь между низкой массой тела и повышенным плазматическим уровнем свинца.

Изучение содержания свинца в крови новорожденных в г. Белово (где расположен свинцово-плавильный завод) показало, что в крови матерей и новорожденных оно составило 23,4 мкг/100 мл, что значительно выше нормы, принятой в США (10 мкг/100 мл). В грудном молоке этих женщин среднее содержание свинца составило 25,3 2,5 мкг/100 мл (1989 г.) и при грудном вскармливании детей суточная доза свинца превысила допустимые нормативы в 8-10 раз [15].

Исследование свинца в крови взрослого и детского населения проведено в С.-Петербурге (Педиатрическая медицинская академия, Институт токсикологии РАМН). Содержание свинца в крови детей 4-6 лет, проживающих на расстоянии 0,5 км от источника выбросов свинца, составило в среднем 41 12 мкг/ 100 мл, а у детей, живущих на удалении 1 км от завода, - 32 11 мкг/100 мл. У детей более старших возрастных групп содержание свинца в крови было ниже, но у всех оно превышало допустимые значения.

В грудном молоке допустимым считается содержание свинца в среднем 0,7 мкг/л, хотя в промышленных городах оно может быть повышено до 0,9 мкг/л [24].

До последнего времени с избыточным поступлением свинца связывали нарушение нервно-психического развития детей. В связи с этим в ряде стран был осуществлен скрининг - массовое обследование детей на содержание свинца в крови. Американские авторы установили для риска поражения развивающейся ЦНС ребенка пороговое значение содержания свинца в крови 10 мкг/100 мл. При концентрации свинца в крови детей, превышающей 20 мкг/100 мл, наступают нарушения синтеза гемоглобина, а длительное воздействие даже малых его доз нарушает процессы миелинизации проводящих нервных структур головного мозга и ведет к задержке нервно-психического и физического развития.

Далее...