Молекулярные механизмы атерогенных дислипидемий у шахтеров с сердечно-сосудистой патологией и профессиональными заболеваниями органов дыхания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.00.50, кандидат биологических наук Ушатикова, Ольга Николаевна

• Ушатикова, Ольга Николаевна
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Ушатикова, Ольга Николаевна

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ, используемые в тексте.

ВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Современные представления о факторах риска развития сердечно-сосудистых заболеваний в медицине труда.

1.2. Биохимические механизмы формирования метаболических нарушений, способствующих развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

1.2.1. Роль свободнорадикального окисления в процессах развития дислипопротеидемий и атеросклероза.

1.2.2. Роль воспаления и системы «протеолиз-антипротеолиз» в процессах атерогенеза.

1.3. Концепция оценки рисков в медицине труда.

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Гигиеническая характеристика условий труда и контингентов обследованных групп.

2.2. Общая клиническая характеристика обследованных больных.

2.3. Биохимические методы исследования.

2.4. Методы оценки непрофессиональных и профессиональных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.

2.5. Статистические методы обработки анализа материала.

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ БИОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Состояние системы «перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита» у обследованных шахтеров.

3.2. Оценка выраженности воспалительно-деструктивных процессов по показателям белкового-гликопротеидного обмена.

3.3. Состояние липидного обмена и оценка этиологической доли производственно-обусловленных дислипидемий у обследованных больных.

ГЛАВА IV. ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ СУММАРНЫЙ РИСК РАЗВИТИЯ ФАТАЛЬНЫХ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У

ОБСЛЕДОВАННЫХ ШАХТЕРОВ.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярные механизмы атерогенных дислипидемий у шахтеров с сердечно-сосудистой патологией и профессиональными заболеваниями органов дыхания»

Проблема сердечно-сосудистых заболеваний является одной из важных в медицинской науке и практическом здравоохранении. Она переросла узкомедицинские рамки и стала государственной, что объясняется высокими показателями заболеваемости и смертности населения от этих болезней, большими трудовыми потерями в результате временной нетрудоспособности и ранней инвалидизации [183, 184].

К концу XX столетия сердечно-сосудистые заболевания остаются основной причиной смерти населения большинства развитых стран Европы, составляя до 40% всех случаев смерти в этом регионе [151, 206,451].

В структуре причин общей смертности населения России за последние 30 лет, доля болезней системы кровообращения составила около 56% и основными заболеваниями, формирующими высокую смертность, являлись ишемическая болезнь сердца (46,9%) и цереброваскулярные заболевания (37,6%) [191].

На развитие и прогрессирование указанных заболеваний наряду с генетическими, соматическими, поведенческими, социально-экономическими, экологическими и другими факторами риска, существенно влияют неблагоприятные производственно-профессиональные факторы (физические - вибрация, шум, нарушение температурного режима, эргономические - гиподинамия и монотонный труд, физическое перенапряжение, химические, биологические, стрессовые и т.д.) [78].

Особенностями труда горнорабочих в современных глубоких угольных шахтах Донбасса являются значительная физическая и психоэмоциональная нагрузка в условиях высокой температуры, относительной влажности, а также повышенная запыленность воздуха, шум, вибрация, перепады барометрического давления. Этот комплекс производственных факторов оказывает существенное влияние на распространенность ишемической болезни сердца у горнорабочих [20, 96].

Эпидемиологические данные свидетельствуют о значительной распространенности среди горнорабочих ИБС и артериальной гипертензии, увеличении в последние десятилетия частоты развития острых осложнений в виде различных жизнеопасных нарушений ритма и проводимости сердца, инфаркта миокарда, мозгового инсульта и внезапной сердечной смерти. При этом свыше 44% случаев внезапной сердечной смерти зарегистрировано на рабочих местах [60, 73, 94, 96, 107, 108, 141, 163, 164, 165, 181]. Л.Т. Малая, В.В. Черкесов и соавторы (1989) выявили, что внезапная смерть от ИБС у горнорабочих может быть связана с развитием острого инфаркта миокарда, обусловленного тяжелым стенозирующим атеросклеротическим поражением коронарных артерий, осложненным в отдельных случаях их тромбозом [141].

По данным А.Л. Синица, у подземных рабочих частота ИБС (в среднем 9%) находится в прямой зависимости не только от традиционных факторов риска (возраст, артериальная гипертензия, гиперхолестеринемия, избыточная масса тела, курение), но и от влияния производственной среды [218].

Распространенность ИБС среди горнорабочих угольных шахт выше, чем среди неорганизованной популяции населения крупных городов и других групп промышленных рабочих. Наиболее велики эти различия в возрастных группах 20-29 и 30-39 лет, с возрастом они уменьшаются и постепенно нивелируются [95, 281]. Вместе с тем установлено, что в каждой возрастной группе распространенность ИБС значительно зависит от производственного стажа, особенно в старших возрастных группах [96].

В то же время эпидемиологические сведения касаются, как правило, одного фактора и не позволяют однозначно ответить на вопрос о существовании причинно-следственной связи между хроническим действием на организм профессиональных факторов и развитием ИБС.

Современная концепция этиопатогенеза ИБС включает в себя общие положения о мультифакториальности и полигенности этой патологии, а также о сложном характере взаимодействия генетических факторов с факторами среды в процессе развития заболевания [78].

Известно, что основным патогенетическим механизмом, приводящим к развитию ИБС (инфаркт миокарда, инсульт, тромбоз) и других заболеваний сердечнососудистой системы является атеросклероз, в патогенезе которого принимают участие наследственность, нарушения липидного обмена, состояние сосудистой стенки, нарушение рецепторного аппарата [132, 186, 187].

Разработка концепции факторов риска развития атеросклероза стала одним из очень важных достижений медицины во второй половине XX века. Эта концепция позволяет предсказать вероятность заболевания или смерти среди популяций -популяционный риск, а также для отдельного пациента - индивидуальный риск. Главную роль в создании этой концепции сыграло Фремингемское исследование, которое позволило установить, что одним из главных факторов риска развития атеросклероза является дислипопротеидемия [37, 157, 182, 223, 239, 286, 314].

Липопротеидный комплекс - гомеостатическая система с элементами саморегуляции и соподчинения нейрогуморальной регуляции. По сути, он является одной из важнейших ключевых систем регуляции гомеостаза всего организма [92, 93].

Изучению липопротеидного комплекса в норме и при сердечно-сосудистых заболеваниях, в связи с наличием таких факторов риска, как курение, ожирение, эссенциальная гипертония, сахарный диабет и т.д., посвящено значительное число работ. В то же время остается малоизученной роль факторов профессионально-производственного характера как возможных факторов риска развития ДЛП. В связи с эти существующая теория общепопуляционных факторов риска позволяет объяснить не более половины всех случаев ИБС среди населения.

В 70-е годы усилиями преимущественно отечественных исследователей была сформирована свободнорадикальная теория развития атеросклероза, основные положения которой включают активацию процессов перекисного окисления липидов, повышение уровня липопротеидов низкой плотности, модификацию ЛПНП вторичным продуктом ПОЛ - малоновым диальдегидом, с их последующим накоплением в стенке сосудов [246].

В последние годы была сформулирована концепция, обосновывающая существование свободнорадикального звена в патогенезе атеросклероза, а также участие локального и системного воспаления в инициации и прогрессировании этого процесса [63, 71, 85, 86, 126, 128, 160, 174, 233, 237, 238, 242, 243, 275, 413, 438, 439, 440, 444].

Воспалительные процессы играют существенную роль в механизме формирования как самой атеросклеротической бляшки, так и повреждения стабильной атеромы с последующей тромботической окклюзией и развитием сердечно-сосудистых осложнений. Согласно воспалительной теории атеросклероза, выдвинутой еще в середине XIX века, воспаление является одним из «краеугольных камней» атерогенеза и важнейшим «пусковым механизмом» острых сердечно-сосудистых осложнений [86, 238, 448,449].

Несмотря на многочисленные исследования состояния сердечно-сосудистой системы у подземных горнорабочих, особенности формирования метаболических нарушений, приводящих к развитию атеросклероза, а также доля влияния производственных факторов в их возникновении у шахтеров с сочетанной сердечнососудистой и профессиональной бронхо-легочной патологией изучены недостаточно. Это определило необходимость изучения состояния систем «перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита», «протеолиз - антипротеолиз», белкового-гликопротеидного и липидного обменов у шахтеров для выявления механизмов метаболических сдвигов, способствующих формированию атерогенных дислипопротеидемий, как одного из основных факторов риска развития сердечнососудистых заболеваний.

Целью настоящей работы явилось изучение молекулярных механизмов формирования атерогенных дислипопротеидемий для обоснования биохимических критериев риска развития сердечно-сосудистых заболеваний у шахтеров.

Задачи исследования:

1. Оценить роль нарушений в системе «перекисное окисление липидов -антиоксидантная защита» в развитии атерогенных дислипопротеидемий у шахтеров с сердечно-сосудистой, профессиональной бронхо-легочной и сочетанной патологией в сравнении с популяционным и производственным контролем.

2. Изучить состояние системы «протеолиз - антипротеолиз» и показателей белкового-гликопротеидного обмена для оценки выраженности воспалительно-деструктивных процессов в организме обследованных лиц в сравнении с популяционным и производственным контролем.

3. Изучить состояние липидного обмена у обследованных шахтеров с оценкой этиологической доли производственно-обусловленных дислипидемий.

4. Определить индивидуальный суммарный риск развития фатальных сердечно-сосудистых заболеваний у обследованных шахтеров.

5. Обосновать комплекс информативных биохимических показателей, отражающих нарушение метаболических процессов, характеризующих риск развития сердечно-сосудистых заболеваний у шахтеров.

Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное исследование показателей активности свободнорадикальных процессов, состояния белкового-гликопротеидного, липидного обменов у шахтеров, имеющих заболевания сердечнососудистой системы и профессиональную патологию органов дыхания. Определена значимость систем «перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита», «протеиназы-ингибиторы» и уровня белков острой фазы в формировании нарушений обмена липидов и развитии атерогенных дислипопротеидемий. Установлено, что дисбаланс в системе «ai-антитрипсин - церулоплазмин» способствует более значительному нарушению биологического равновесия в системе «протеиназы-ингибиторы», что в свою очередь вызывает деструкцию белков, участвующих в транспорте липидов. Изучены структура и частота развития дислипопротеидемий; показано соотношение этиологических факторов и роль производственного фактора в развитии атерогенных дислипопротеидемий. Впервые определен индивидуальный суммарный риск развития фатальных сердечно-сосудистых заболеваний у шахтеров по системе SCORE (European Guidelines on CVD Prevention, 2003).

В результате исследования выявлено, что биохимические показатели систем «перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита», «протеолиз-антипротеолиз» являются критериями свободнорадикальных и воспалительно-деструктивных процессов, активация которых может играть патогенетическую роль в развитии у шахтеров не только профессиональной бронхо-легочной патологии, но и атеросклеротических процессов.

Практическая значимость работы. Полученные результаты исследования по изучению молекулярных особенностей формирования метаболических нарушений могут служить критериями оценки риска развития дислипопротеидемий и являться основой для разработки лечебно-профилактических мероприятий. На основании результатов изучения уровней свободнорадикальных и воспалительно-деструктивных процессов, нарушений липидного обмена разработан и внедрен в клиническую практику Центра восстановительной медицины и реабилитации комплекс наиболее информативных биохимических показателей, характеризующих риск развития сердечно-сосудистых заболеваний у шахтеров. При проведении экспертизы профпригодности шахтеров рекомендовано использовать определение суммарного риска развития фатальных сердечно-сосудистых заболеваний по системе SCORE (European Guidelines on CVD Prevention, 2003). Результаты проведенных исследований используются при подготовке проекта методических рекомендаций совместно с ГУ НИИ медицины труда РАМН.

Заключение диссертации по теме «Медицина труда», Ушатикова, Ольга Николаевна

Выводы:

1. В основе метаболических нарушений, приводящих к развитию атерогенных дислипопротеидемий у шахтеров-угольщиков, лежат гиперактивация процессов свободнорадикального окисления и снижение антиоксидантной защиты, активация протеолиза с нарушением белкового-гликопротеидного обмена. Дисбаланс в системах «перекисное окисление липидов -антиоксидантная защита», «протеиназы-ингибиторы» и высокий уровень белков острой фазы способствуют модификации, опсонизации липопротеидов, а также вызывают деструкцию белков, участвующих в транспорте липидов.

2. Значительные изменения липидного обмена, характеризующиеся достоверным повышением содержания общего холестерина, триглицеридов, холестерина липопротеидов низкой плотности, индекса атерогенности, отмечались у шахтеров-угольщиков, имеющих сердечно-сосудистую, профессиональную бронхо-легочную и сочетанную патологию. Выявленные нарушения в обмене липидов свидетельствовали о формировании дислипопротеидемий разной степени атерогенности: у больных пылевым бронхитом и ССЗ - преимущественно На-, 1У-типы ГЛП и гипоальфа-ЛП; антракосиликозом и ССЗ - Па-тип ГЛП, гипоальфа- и гиперальфа-ЛП; пылевым бронхитом без ССЗ - 1У-тип ГЛП, гипоальфа ЛП; сердечнососудистыми заболеваниями без бронхо-легочной патологии - Па-, 1У-типы ГЛП и гиперальфа-ЛП.

3. Установленные нарушения липидного обмена, с формированием дислипопротеидемий разной степени атерогенности, были наиболее выражены у шахтеров, страдающих сердечно-сосудистой патологией и профессиональными заболеваниями органов дыхания, и имеющих наибольший суммарный риск развития фатальных сердечно-сосудистых осложнений.

4. Выявленное достоверное повышение уровней С-реактивного белка, аг антитрипсина, холестерина липопротеидов низкой плотности у шахтеров, не имеющих бронхо-легочной и сердечно-сосудистой патологии (группа сравнения), может являться фактором риска развития атерогенных дислипопротеидемий при воздействии вредных производственных факторов.

5. Установлена более высокая степень выраженности атеросклеротических изменений с увеличением возраста у шахтеров-угольщиков по сравнению с популяцией. Развитие нарушений липидного обмена, с преобладанием атерогенных фенотипов - Па-, IV- типы ГЛП, и повышением суммарного риска развития фатальных сердечно-сосудистых заболеваний отмечалось с увеличением подземного стажа работы свыше 10 лет. Выявление атерогенных дислипопротеидемий и высокого риска фатальных сердечнососудистых заболеваний у шахтеров-угольщиков является следствием воздействия производственных факторов.

6. Биохимические показатели нарушения деятельности систем «ПОЛ-АОЗ», «протеиназы-ингибиторы» и уровень белков острой фазы являются критериями свободнорадикальных и воспалительно-деструктивных процессов, которые могут способствовать формированию не только бронхо-легочной патологии, но и являться показателями нарушения липидного обмена как фактора риска развития атеросклероза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Ушатикова, Ольга Николаевна, 2004 год

1. Аксенова В.М., Гоголева О.И. Состояние перекисного окисления липидов и агрегация тромбоцитов при вибрационной болезни // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1992. - №2. - С. 25 - 27.

2. Алешкин В.А., Новикова Л.И., Лютов А.Г., Алешкина Т.Н. Белки острой фазы и их клиническое значение // Клиническая медицина. 1988. - №8. - С. 39 - 47.

3. Артамонова В.Г. Профессиональные болезни. М., 1996. - С. 4 - 119.

4. Артамонова В.Г. Актуальные проблемы диагностики и профилактики профессиональных заболеваний // Медицина труда и промышленная экология. -1996. №5. - С. 4 - 6.

5. Артамонова В.Г., Кускова Л.В. Применение антиоксидантов в лечении больных вибрационной болезнью // Гигиена труда и профессиональные заболевания. -1991.-№4.-С. 18-20.

6. Артамонова В.Г., Лагутина Г.Н. Профессиональные заболевания / Под ред. Н.Ф. Измерова. М.: Медицина, 1996. -Т.2. - С. 141 - 162.

7. Артериальная гипертония / Под ред. Р.Г. Оганова, Д.В. Небиепидзе, Ю.М. Позднякова // Рекомендации ВОЗ и МОГ, 1999. С. 13 - 18.

8. Бабушкина Л.Г. Изучение роли нарушений липидного обмена в патогенезе силикоза с целью изыскания средств патогенетической профилактики и терапии заболеваний: Автореф. дис. докт. биол. наук. Москва, 1979.

9. Бадина А.К. Состояние гепарин-липопротеидлипазной системы крови и некоторых показателей липидного обмена у больных хроническими неспецифическими воспалительными заболеваниями легких: Автореф. дис. канд. -Караганда, 1971.

10. Базелюк Л.Т. Структурные и функционально-метаболические изменения клеток макрофагальной системы при действии промышленных пылей на органы дыхания: Автореф. дис. докт. биол. наук. М., 1997. - С. 2 - 37.

11. Балуда М.В., Деянов И.И. Факторы риска возникновения и профилактика венозных тромбозов у больных острым инфарктом миокарда и ишемическим инсультом головного мозга // Кардиология. 1996. - №5. - С. 63 - 66.

12. Бардина О.С., Лебедева Н.В., Гурвич Е.Б. Влияние условий труда свинцовых производств на уровни и причины смертности работающих // Медицина труда и промышленная экология. 1994. - №5. - С. 8 - 12.

13. Бегалина А.М., Каражанова Л.К. Нарушения в системе гемостаза при различных формах ишемической болезни сердца. В кн.: Современные методы диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы. Кемерово, 2000. - С. 157 - 159.

14. Безрукавникова Л.М. Влияние промышленных аэрозолей (кварц, пек, графит) на процессы перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в организме: Автореф. дис. канд. биол. наук. Москва, 1987. - 24 С.

15. Безрукова Г.А., Спирин В.Ф. Патофизиологические аспекты развития профессиональных заболеваний и их лабораторная диагностика // Медицина труда и промышленная экология. 2003. - №11. - С. 7 - 12.

16. Бейсембаева Р.У. Гаптоглобин и его клиническое значение // Клиническая медицина. 1986. - №1. - С. 13 - 15.

17. Белова Л.А., Оглоблина О.Г., Чихладзе Н.М. Химотрипсинподобные протеиназы и их роль в патогенезе артериальных гипертоний // Фундаментальные и прикладные аспекты современной биохимии. Санкт-Петербург. - 1998. - №1. -С.176 - 179.

18. Белокрылова Л.В., Пугачева Т.А., Медведева И.В., Дороднева Е.Ф. // Научн. вестн. Тюмен. мед. акад. 2002. - №1. - С. 46.

19. Белоус А.И., Коломиец В.И., Гокина М.С. // Съезд кардиологов УСССР, 2-й: Тезисы докладов. Киев, 1983. - С. 31.

20. Бережницкий АЛ., Струтинский Г.М., Савицкая Л.Г., Мащакевич И.И. Свободнорадикальное окисление липидов и активность ферментов сыворотки крови рабочих калийной шахты // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1988. - №4. - С. 27 - 28.

21. Березин Ф.Б. Психическая и психофизиологическая адаптация человека. Л.: Наука, 1988.-270 С.

22. Бессараб Т.П. Этиопатогенетичекое значение гиперлипопротеидемии в развитии профессиональной нейросенсорной тугоухости: Дис. канд. мед. наук. Москва, 1997.-С. 12-154.

23. Бестужева C.B., Сыромятникова Н.В., Колб В.Г. и др. Метаболизм легких при неспецифичеких заболеваниях органов дыхания. Л., 1979. - С. 64 - 65.

24. Благосклонная Я.В., Алмазов В.А., Красильникова Е.И. Общность патогенетических механизмов ИБС и инсулиннезависимого сахарного диабета. Профилактика, лечение // Кардиология. 1996. - Т.36. - №5. - С. 35 - 39.

25. Бликов С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия. Л.: Медицина, 1986.

26. Блужас И.Н., Малинаускене В.А. Влияние некоторых факторов риска на возникновение инфаркта миокарда у водителей профессионалов Каунаса // Кардиология. 2003. - №12. - С. 37 - 40.

27. Болотнова Т.В. Вибрационная болезнь в условиях Тюменского промышленного региона: Автореф. дис. докт. мед. наук. Новосибирск, 1997.

28. Брюханова Э.В., Осипов А.Н., Владимиров Ю.А. Влияние гаптоглобина на способность гемоглобина разлагать перекись водорода с образованием свободных радикалов. М., 1995.

29. Бубнова М.Г. Оганов Р.Г. Нарушенная толерантность к пищевым жирам и ее значение в атеротромбогенезе // Терапевтический архив. 2004. - №1. - С. 73 -78.

30. Бубнова М.Г., Перова Н.В., Аронов Д.М. и др. Синдром нарушенной толерантности к пищевым жирам при коронарной болезни сердца II Кардиология. 2003. - №4. - С.36 - 42.34