Роль иммунитета в экологических процессах

К началу XXI века научно-технический прогресс коренным образом изменил окружающую среду. Загрязнение среды обитания не имеет ни географических, ни политических границ. И биосфера, и организм человека лишились привычных защитных барьеров. Антропогенно обусловленное загрязнение планеты вышло за пределы зон экологического бедствия. Кризис внешней среды перерос в кризис внутренней среды, возникла проблема эндоэкологии (11).

Исследования последних лет убедительно показали, что иммунная система, особенно у детей, обладает высокой чувствительностью ко многим неблагоприятным факторам окружающей среды. Известно, что изучение иммунного статуса населения, проживающего на территории с высокой антропогенной нагрузкой, позволяет выявить в организме человека уже начальные нарушения, обусловленные действием неблагоприятных факторов, раскрыть некоторые механизмы патогенеза этих нарушений и разработать на этой основе меры профилактики и реабилитации [2]. Бесчисленные токсические вещества с различными химическими и физическими свойствами антропогенного происхождения проникают в организм и нарушают его эндоэкологию. Концентрация каждого из них может быть небольшой и сама по себе не представлять угрозы для здоровья. Однако, поступая в организм с загазованным воздухом, недоброкачественной пищей, насыщенной химикатами водой, токсичные вещества усиливают действие друг друга. Из-за свойства накапливать токсины организм может интенсивно загрязняться даже после кратковременного пребывания в отравленной атмосфере. Принципиальное значение имеет тот факт, что накопление экзо- и эндотоксинов в основном происходит во внесосудистом окружении клеток. Клетки вынуждены существовать и функционировать в отравленной атмосфере. Экологический, а точнее, эндоэкологический конфликт в организме в основном локализуется в системе «клетка – околоклеточная среда». При этом он своеобразно имитирует конфликт в системе «человек – окружающая среда» Эффекты воздействия ксенобиотиков на иммунную систему могут выражаться в активации или супрессии, развитии гиперчувствительности и в некоторых случаях в формировании аутоиммунных реакций. Имеются сведения о количественных изменениях в субпопуляциях Т- и В-лимфоцитов, нарушении соотношений Т-хелперных и супрессорных клеток, функции антителопродукции [5]. В других исследованиях авторы не находили каких-либо изменений в иммунном статусе лиц, длительно или однократно подвергавшихся воздействию загрязнителей среды. Показано, что при взаимодействии ксенобиотиков с иммунной системой происходит их сорбция на рецепторах лимфоцитов и развитие специфической антителопродукции, отмечается фазность развития процесса [6]. Многочисленные данные литературы свидетельствуют о том, что повышенная заболеваемость, как взрослого населения, так и детей, регистрируется в экологически неблагополучных регионах [4, 5]. При этом между интенсивностью изменения окружающей среды и уровнем заболеваемости населения существует не только прямая взаимосвязь. Организм является сложной системой, которая может реагировать на изменение окружающей среды не только возникновением заболевания, но и гиперактивным или ареактивным состояниями. Причинно следственная связь между конкретными экотоксинами и развитием определенных заболеваний часто остается невыясненной, в связи с ограничением аналитических методов идентификации химических веществ в окружающей среде и организме человека и отсутствием достаточной информации относительно биологических механизмов, действующих в результате влияния многих ксенобиотиков [14].

Наряду с химическими, физическими загрязнителями внешней среды необходимо учитывать воздействие опосредованно измененных биологических факторов (микробного, вирусного происхождения), являющихся причиной широкого распространения неспецифических инфекционно-воспалительных заболеваний.

Прямой мишенью действия атмосферных загрязнений являются эпителиальные клетки, находящиеся на границе внешнего окружения и внутренней среды организма. Угнетение иммунной системы и дезорганизация локальных защитных структур (пограничный эпителий) приводят к системным нарушений взаимоотношений макроорганизма с микроокружением, что проявляется в увеличении содержания микрофлоры в разных биологических средах, на поверхности слизистых верхних дыхательных путей, кожи и, главное – в появлении бактериальной флоры во внутренней стерильной среде. Возникают эндогенные факторы риска биологической природы, повышающие вероятность инфекционных заболеваний.

Данные литературы свидетельствуют о высоком проценте неспецифических инфекционных заболеваний среди человеческой популяции, подвергающейся длительному воздействию различных загрязнителей среды. Установлено, что в качестве этологических факторов указанных процессов при этом выступают представители сапрофитной условно-патогенной флоры, некоторые вирусе, являющиеся естественной микрофлорой организма человека.

Условно-патогенная микрофлора (УПМ) и сапрофитная микрофлора обладает слабо выраженной иммуногенностью, поэтому главная роль в ее нейтрализации принадлежит неспецифическим факторам резистентности и системе мононуклеарных фагоцитов. Нарушение защитных барьеров слизистых оболочек, прямое воздействие неблагоприятных экологических факторов на элементы гуморального и клеточного звеньев иммунной системы также предопределяют условия формирования хронических воспалительных процессов [6].

В последние годы за рубежом сформировалось научное направление, получившее название «клиническая экология», в основе которого практически лежат основные положения феномена «утомления» человеческой популяции. Термин этот предложен еще В.П. Казначеевым (1983) для характеристики лиц, обладающих высокой чувствительностью к воздействию ксенобиотиков даже в незначительных дозах. Считается, что объектом исследования для клинической экологии являются больные с высокой чувствительностью к субнормальным дозам ксенобиотического фактора, вирусно-бактериальных агентов и т.д. Нарушения иммунной системы при этом определяются как «дисрегуляция». Дисрегуляция иммунной системы развивается в течение длительного периода времени после воздействия различных факторов: вирусных, грибковых инфекций, сильных стрессов, аккумулятивного длительного воздействия низких доз химических токсикантов или однократного воздействия их массивных доз. Возросшая антигенная нагрузка на организм, обусловленная широким производством вредных для человека химических продуктов, попадающих в окружающую среду, изменила иммунобиологическую реактивность жителей городов, включая детское население. Все это приводит к расстройствам основных регуляторных систем организма, способствуя массовому росту заболеваемости, генетическим нарушениям и другим изменениям, объединенных понятием – «экологическая патология». В силу особенностей обмена, наличия критических периодов роста и развития организм ребенка оказывается наиболее чувствительным к повреждающему действию ксенобиотиков. Поэтому состояние здоровья детей является одним из наиболее важных показателей, отражающих изменение качества окружающей среды. В последние годы значительно возрос интерес к исследованиям, посвященных изучению распространенности и особенностям заболеваний у детей, проживающих в условиях высокого уровня техногенной нагрузки на организм. Показано, что общая заболеваемость детей в районах с загрязненным атмосферным воздухом в 1,5–5,5 раза выше, чем в относительно чистых районах. Ученые установили прямую зависимость между уровнем заболеваемости у детей и показателем суммарного загрязнения атмосферного воздуха [7, 10]. Анализ современных научных исследований подтверждает значимость иммунной системы в развитии экологически обусловленной патологии в качестве как защитного фактора, возможно и патогенетического механизма [6].

Неблагоприятная экологическая обстановка вызывает нарушения иммунного статуса и может формировать особенности заболеваний, развивающихся на фоне измененной иммунной системы [9].

Угнетающее влияние на иммунитет ребенка оказывают почти все тяжелые металлы, диоксины, полихлорированные и полициклические углеводороды [3]. В литературе имеется достаточное количество экспериментальных исследований, выявляющих влияние техногенных загрязнителей на иммунную систему. В исследованиях Л.А. Певницкого с соавт. (1994) установлено снижение пролиферативной реакции мононуклеаров и уменьшение продукции интерлейкин-1 и интерлейкина-2 у профессиональных водителей. Показано выраженное угнетение клеточного и стимуляцию гуморального иммунитета, нарушение кооперативных связей между иммунокомпетентными клетками у детей, проживающих в районах, загрязненных выбросами переработки нефти [12]. Описана активация гуморального звена иммунитета при длительном вдыхании аэрозолей хрома, никеля, меди, железа, цинка, магния, алюминия промышленными рабочими, коррелирующая с учащением инфекционных заболеваний верхних дыхательных путей [13]. Нарушение иммунного статуса населения, проживающего на территориях с высокой антропогенной нагрузкой, отражается и на интенсивности поствакцинального иммунитета. Выявлены различия в уровне и напряженности поствакцинального противокоревого и противодифтерийного иммунитета в одних и тех же возрастных группах, проживающих в различных экологических условиях [2, 8]. Именно поэтому экологическая нагрузка является фактором, непосредственно влияющим на общую резистентность организма, в результате чего создаются условия для проявления агрессивности инфекционных агентов [1, 2].

С.М. Попкова, С.И. Лещук, Л.В. Сердюк, А.В. Свербута, Н.А. Евстифеева

Литература

1. Буштуева К.А., Случанко И.С. Методы и критерии оценки состояния здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды. – М., 1979. – 125 с.
2. Скачков М.В., Смолягин А.И., Боев В.М., Верещагин Н.Н., Михайлова И.В. Иммунологическая эффективность вакцинации в различных экологических ситуациях // Эпидемиология и инфекц. болезни. – 2001.
3. Маринайте И.И., Горшкова А.Г. Мониторинг полициклических углеводородов в снежном покрове Южного Прибайкалья (результаты 5 лет работы) // Третья Верещагинская Байкальская конференция: Тез. докл. – Иркутск, 2000. – 150 с.
4. Большаков А.М., Осипова В.Н., Романовская Е.Ю., Ярославская Л.А. Оценка риска влияния загрязнения атмосферного воздуха бензолом на здоровье населения // Гигиена и санитария. – 2000. – № 6. – С. 24–28.
5. Сабирова З.Ф. Влияние загрязнения атмосферного воздуха в регионах нефтепереработки, нефтехимии, химии на смертность населения // Гигиена и санитария. –1999. – № 5. – С. 15–19.
6. Труфакин В.А., Трунова Л.А. Иммунологические механизмы формирования экологически обусловленной патологии // Вестн. РАМН. – 1997. – № 7. – С. 15–18.
7. Усатова Е.А. Значение микробиологических и иммунологических тестов в оценке влияния промышленных загрязнений атмосферного воздуха на детский организм (по материалам г. Ворошиловграда): Автореф. дис. … канд. мед. наук. – М., 1988. – 23 с.
8. Фельдблюм И.В. Научные и методические основы управления иммунопрофилактики в системе эпидемиологического надзора за аэрозольными антропонозами, управляемыми средствами специфической профилактики (дифтерия, корь): Автореф. дис. … д-ра мед. наук. – М., 1995. – 32 с.
9. Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Экологическая иммунология. – М., 1995. –345 с.
10. Даутов Ф.Ф., Яруллин А.Х., Гончаров А.Г., Почкин Ю.Н. Заболеваемость детей, проживающих в районах с разным уровнем загрязнения атмосферного воздуха // Гигиена и санитария. – 1998. – №11. – С. 3–5.
11. Черешнев В.А., Морова А.А. Экологические аспекты возникновения вирусоносительства // International J. On Immunoreabilitation. – М., 1997. – № 6. – С. 157–163.
12. Эткина Э.И. Состояние здоровья детей дошкольного возраста в районах атмосферного загрязнения выбросами переработки нефти: Автореф. дис. … канд. мед. наук. – М., 1992. – 21 с.
13. Altunkova I., Koleva M., Rangachev I., et al. Changes in the humoral immune response in occupational exposure to metall aerosols // Probl. Khig. – 1996. – N 21. – 122–130.
14. Seaton A., MacNee W., Donaldson K., Godden D. Particulate air pollution and acute health effects // Lancet. – 1995. – Vol. 345, N 2. – P. 176–178.