СЫВОРОТОЧНЫЕ АНТИТЕЛА К БЕНЗО[А]ПИРЕНУ И ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ В ЛИМФОЦИТАХ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ У РАБОЧИХ УГЛЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ

АНОСОВА Т.П.; БАКАНОВА М.Л.; ГЛУШКОВ А.Н.; КОСТЯНКО М.В.; ЛАРИН С.А.; МИНИНА В.И.; МУН С.А.; ПОЛЕНОК Е.Г.; САВЧЕНКО Я.А.

РОССИЙСКИЙ ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2011, том 5(14), № 1, с. 39-44

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ

СЫВОРОТОЧНЫЕ АНТИТЕЛА К БЕНЗО^]ПИРЕНУ И ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ В ЛИМФОЦИТАХ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ У РАБОЧИХ УГЛЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Отдел молекулярной экологии человека, Учреждение Российской академии наук Институт экологии человека Сибирского отделения РАН, Кемерово, Россия

Поступила: 10.12.2010. Принята: 25.01.2011

Представлены результаты исследований сывороточных антител к бензо[а]пирену и их взаимосвязей с хромосомными аберрациями в лимфоцитах периферической крови у рабочих канцерогенно опасного углеперерабатывающего предприятия. Обследовано 166 мужчин Кемеровской ГРЭС. Полученные данные позволили выделить 4 фенотипа иммунных реакций на бензо[а]пирен в зависимости от сочетания уровней 1дС- и 1дА-антител. Ареактивный фенотип (п = 43) характеризуется низким уровнем 1дС- и 1дА-антител (< 2), частота хромосомных аберраций в пределах нормы (3,4 ± 0,4%). При стимулирующем фенотипе (п = 14) имеет место высокий уровень 1дА-антител (>6), а частота хромосомных аберраций значительно превышает нормальные показатели (6,2 ± 0,8%). Для протектив-ного фенотипа (п = 17) характерен высокий уровень 1дС-антител (>10) и низкая частота хромосомных аберраций (2,7 ± 0,5%). В остальных случаях (п = 92) имеют место любые другие сочетания 1дС- и 1дА-антител к бензо[а]пирену и незначительное повышение частоты хромосомных аберраций (3,9 ± 0,3%) — смешанный фенотип. Принадлежность к стимулирующему фенотипу определяет необходимость коррекции иммунной реакции на химические канцерогены ввиду значительного увеличения частоты хромосомных аберраций и высокого уровня 1дА антител при низком уровне 1дС-антител к бензо[а]пирену.

Ключевые слова: антитела к бензо[а]пирену, хромосомные аберрации

ВВЕДЕНИЕ

Бензо[а]пирен и другие полициклические ароматические углеводороды образуются при пиролизе органических горючих материалов (уголь, нефть, газ и др.), содержатся в больших количествах в табачном дыме и являются наиболее распространенными химическими канцерогенами для человека [1, 2]. Несмотря на то, что исследования антител (АТ), специфичных к химическим канцерогенам, начались более 70 лет назад, их роль в патогенезе онкологических заболеваний у человека остается нераскрытой. В экспериментах

Адрес: 650065, г. Кемерово, пр. Ленинградский, д. 10. E-mail: ihe@list.ru

in vivo показано, что иммунизация животных конъюгатами канцерогенов с белками приводит к образованию гаптен-специфических АТ и к торможению возникновения и роста химически индуцированных опухолей [3 — 5]. В экспериментах in vitro установлено, что АТ к канцерогенам способны угнетать мутагенез в эмбриональных фибробластах и эпителиальных клетках легкого крыс [6]. На основании этих данных и результатов собственных исследований И.Е. Ковалев и соавторы [7, 8] разработали концепцию иммунохимическо-го гомеостаза, согласно которой АТ, образующиеся в организме в ответ на воздействие низкомолекулярных ксенобиотиков, в т.ч. химических канцерогенов, выполняют физиологическую, адаптивную функцию.

Вместе с тем, некоторые эксперименты демонстрируют возможность стимуляции химического канцерогенеза соответствующими АТ как при их пассивном введении в организм, так и при активной иммунизации конъюгатом канцероген-белок. Более того, у неиммунизированных мышей, обработанных канцерогеном, опухоли возникали в более короткие сроки, если уровень антиканцерогенных АТ в сыворотке крови был высоким [9].

Некоторые авторы допускают, что АТ могут выполнять как физиологические, так и патологические функции во взаимодействиях химических канцерогенов с организмом. На основе результатов экспериментов in vivo [10] и in vitro [10, 11] постулируется, что секреторные АТ связывают канцерогены на границах внешней и внутренней сред и предотвращают их попадание в клетки организма, т.е. играют протективную роль в канцерогенезе. Сывороточные АТ, напротив, создают дополнительный градиент для канцерогенов, усиливают их транспорт через поверхностный эпителий и тем самым стимулируют канцерогенез. Предполагается, что АТ к химическим канцерогенам могут угнетать или стимулировать бластомогенез и тератогенез в зависимости от их принадлежности к тому или иному классу, а также от их количества [12, 13].

Возможность того, что при некоторых условиях АТ к химическим канцерогенам способны стимулировать возникновение и рост злокачественных опухолей, подтверждается и некоторыми клиническими наблюдениями. Так, у больных раком молочной железы и органов желудочно-кишечного тракта обнаружены более высокие уровни АТ к полициклическим ароматическим углеводородам [14, 15]. Однако, эти результаты лишь косвенно свидетельствуют о том, что АТ принимают активное участие во взаимодействии химических канцерогенов с организмом человека в естественных условиях, в том числе — в реализации мутагенного воздействия канцерогенов на соматические клетки.

Одним из проявлений такого воздействия принято считать повышение количества хромосомных аберраций (ХА) в лимфоцитах периферической крови. В частности, установлено, что уровень ХА повышен у рабочих канцерогенно опасных углеперерабатываю-щих предприятий и у жителей городов и районов с высокими уровнями загрязнения окружающей среды продуктами сжигания угля и онкологической заболеваемостью [16, 17].

Цель настоящей работы — исследование взаимосвязей уровней 1дС- и 1дА-АТ к БП с уровнем ХА в лимфоцитах крови у рабочих углеперерабатывающего предприятия.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обследовали 166 мужчин, работающих на Кемеровской ГРЭС (табл. 1). Из них 152 — рабочие основных профессий, подвергающиеся непосредственному влиянию вредных производственных факторов, и 14 — работники вспомогательных служб: заводоуправление, охрана и т.п. (контроль). Средний возраст обследованных мужчин составил 40,2 ± 0,8 лет. Забор периферической крови выполняли при проведении планового профилактического медицинского осмотра с информированного согласия обследуемых и в соответствии с этическими нормами Хельсинской декларации (2000 г.).

Исследование АТ к БП проводили с помощью неконкурентного иммуноферментно-го анализа [18] в собственной модификации. Иммунологические полистирольные планшеты сенсибилизовали раствором конъюгата БП с бычьим сывороточным альбумином (БСА), синтезированным по методике [19], в концентрации 2 мкг/мл при температуре 25 °С в течение ночи. Для оценки фонового связывания с белком в отдельные лунки вносили не-конъюгированный БСА. Далее для блокировки свободных мест на пластике во все лунки вносили по 250 мкл блокирующего раствора (натрий-фосфатный буфер PBS, содержащий 0,5% БСА и 0,05% Tween 20) и инкубировали в течение 30 мин при комнатной температуре. Сыворотки крови разводили блокирующим раствором: для определения 1дА-АТ к БП сыворотку разводили 1 : 20, 1дС-АТ — 1 : 100. В лунки вносили по 100 мкл разведенной сыворотки крови, инкубировали при 37 °С на шей-кере в течение 1 ч. Для проявления связавшихся 1д в лунки вносили по 100 мкл конъюгата АТ кролика против 1д человека с пероксида-зой хрена («ШакоСуШтайоп», Дания), инкубировали при 37°С на шейкере в течение 1 ч. После каждого этапа инкубации планшеты промывали 4 — 5 раз PBS, содержащим 0,05% Tween 20. Регистрацию адсорбированных на планшете АТ проводили с помощью субстратного буфера, содержащего тетраметилбен-зидин («БиоТестСистемы», Россия), на фотометре («Пикон», Россия) при длине волны 450 нм. Уровень АТ к БП вычисляли по отно-

Таблица 1. Частота хромосомных аберраций (ХА) и уровни 1дС- и 1дА-антител к бензо[а]пирену (!дС-БП и 1дА-БП) у работников Кемеровской ГРЭС

Группа N Частота ХА,% Уровень 1дС-БП Уровень 1дА-БП

М±т М±т М±т

1 . Вся выборка 166 3,9±0,2 4,7±0,3 3,0±0,2

1.1. Курящие 104 4,1±0,3 4,5±0,4 3,0±0,3

1.2. Некурящие 62 3,6±0,3 5,0±0,6 3,0±0,3

2. Контроль 14 1,7±0,4 3,8±1,0 2,0±0,6

2.1. Курящие 3 2,7±1,3 2,7±1,1 2,6±0,7

2.2. Некурящие 11 1,5±0,4 4,1±1,3 1,9±0,8

3. Рабочие 152 4,1±0,2 4,8±0,4 3,1±0,2

3.1. Курящие 101 4,1±0,3 4,5±0,4 3,0±0,3

3.2. Некурящие 51 4,0±0,4 5,2±0,7 3,3±0,4

шению связывания АТ с конъгатом БП-БСА (за вычетом фонового связывания с БСА) к БСА по формуле:

_ ОБ(БП - БСА) - ОБ(БСА) - = ОБ(БСА)

Таким образом, уровень АТ-БП показывает, во сколько раз связывание с гаптеном превышает связывание с белком-носителем.

Цитогенетические исследования проводили по единому стандартному протоколу, описанному в работе [20]. Отбор метафаз и критерии регистрации цитогенетических нарушений соответствовали общепринятым рекомендациям [21]. Для оценки хромосомных нарушений у каждого работника было проанализировано не менее 100 метафаз. Уровень ХА определяли путем подсчета частоты метафаз с аберрациями хромосом в процентах от изученного количества клеток.

Статистическую обработку данных проводили с помощью непараметрического критерия |2 с поправкой Йетса на непрерывность вариации, а также с помощью и-кри-терия Манна-Уитни при уровне значимости р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты исследования ХА и уровней АТ к БП приведены в таблице 1. Выяснилось, что средний уровень ХА не зависит от фактора курения как во всей выборке, так и в каждой исследованной группе. В то же время уровень ХА у рабочих значимо превышает контрольный показатель (4,1 ± 0,2% и 1,7 ± 0.4% соответственно, р = 0,0007). Таким образом, основным генотоксическим факто-

ром в исследованной выборке является производственный, т.е. воздействие продуктов сжигания угля. Это соответствует ранее полученным данным о генотоксическом влиянии производственных факторов на рабочих Кемеровского АО «КОКС» и Кемеровской ТЭЦ [22, 23].

Далее исследовали частоту встречаемости различных уровней 1дС- и 1дА-АТ к БП в зависимости от частоты ХА с помощью непараметрического критерия |2 (табл. 2).

Обнаружили, что при нормальном числе ХА (< 3%) значимо чаще встречаются низкие уровни АТ-БП (< 2), чем при повышенном числе ХА (>3%): 1дС-БП 40,7% против 24,7%; 1дА-БП 55,6% проти

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.