Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

За последнее десятилетие появилось достаточно много исследований по оценке возможностей неинвазивной клинико-лабораторной диагностики с использованием проб свободно вытекающей смешанной слюны. Основное количество таких исследований относится к областям стоматологии, онкологии полости рта и близлежащих тканей, кардиологии, нейробиологии, психологии и спортивной медицины. Перечень маркеров, определявшихся в слюне отдельными авторами или рядом авторов, достаточно широк и включает иммуноглобулины, цитокины, тканеспецифические антигены, противомикробные и ауто-антитела, половые и стрессорные гормоны, низкомолекулярные метаболиты и ферменты слюны (α-амилаза, липаза, пероксидаза, калликреин и т.д.) [1–3].

В гигиенических исследованиях, особенно при обследовании детского населения, организационные и этические преимущества неинвазивных методов клинико-лабораторной диагностики очевидны. На текущий момент несомненным фаворитом неинвазивных гигиенических обследований населения является содержание в слюне секреторного иммуноглобулина А (sIgA) [3, 4]; кроме того, в них часто используются показатели оксидантного равновесия слюнной жидкости и содержания в ней лизосомальных ферментов [5, 6], поскольку аналогичные инвазивные маркеры входят в систему биохимических показателей при постановке санитарно-токсикологических опытов на животных. Такие распространенные в клинических исследованиях маркеры, как содержание в слюне провоспалительных цитокинов, применяются редко, хотя слюна содержит на удивление высокие концентрации некоторых цитокинов – в частности, содержание интерлейкинов ИЛ-1α и ИЛ-8 в слюнной жидкости на 2 порядка выше их содержания в сыворотке крови [7].

В данной статье представлены результаты неинвазивного гигиенического обследования детей 5–6 лет, посещающих дошкольные детские учреждения на территории небольшого города одного из агропромышленных регионов России. В городе находится несколько предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции и производству соответствующей тары, сосредоточенных в основном на промплощадке, примыкающей к городской территории с северной стороны. Это обеспечивает достаточно простую модель распределения выбросов в атмосферный воздух, в которой в качестве оценок экспозиции детей можно в первом приближении использовать расстояния между соответствующим детским садом и промплощадкой.

Для проведения исследования были выбраны следующие маркеры, определявшиеся в бесклеточной слюнной жидкости детей: показатели местного иммунитета – содержание в слюне sIgA и интерлейкина-8 (ИЛ-8); показатели окислительного стресса – интенсивность люминол-зависимой хемилюминесценции слюны (ЛЗХЛ) и содержание в ней мочевой кислоты (МК, катаболического антиоксиданта); активность лизосомального фермента N-ацетил-β-D-глюкозаминидазы (NAG, маркер функциональной активности нейтрофилов слюны); активность α-амилазы слюны (один из маркеров психологического стресса [8]). Последний маркер был включен в систему показателей из-за того, что часть выбросов изучавшихся предприятий представлена веществами, обладающими достаточно выраженным запахом, с наличием соответствующих жалоб населения.

Цель исследования: на основании анализа зависимостей «экспозиция – эффект» оценить информативность используемых биохимических и иммунологических показателей смешанной слюны как маркеров влияния загрязнения атмосферного воздуха на состояние организма детей дошкольного возраста.

Материалы и методы исследования

Для оценки экспозиции детей загрязнениями атмосферного воздуха использовались расстояния между соответствующим детским садом и промплощадкой, полученные с помощью электронных карт Google Maps. Всего было обследовано 112 детей (53 мальчика и 59 девочек) из шести детских садов, расположенных на расстояниях 1,7–5,9 км от источника выбросов. На проведение обследования каждого ребенка имеется информированное согласие его родителей.

В пробах свободновытекающей смешанной слюны обследованных детей, после отделения взвешенных клеток центрифугированием, измеряли содержание sIgA, ИЛ-8, мочевой кислоты и активность α-амилазы с помощью тест-наборов ЗАО Вектор-Бест (каталожные номера А-8668, А-8762, В-8098 и В-8059 соответственно). Интенсивность ЛЗХЛ слюны определяли в среде инкубации, содержавшей 140 мМ Nа-фосфатного буфера, 50 мкМ натриевой соли люминола, 50 мкл/мл слюны и 59 мМ перекиси водорода; результаты выражали в виде десятичных логарифмов светосуммы сигнала за первую минуту после добавления перекиси водорода [9]. Активность NAG определяли по скорости отщепления п-нитрофенола от модельного субстрата 4-нитрофенил-N-ацетил-β-D-глюкозаминида (Sigma N9376) в 0,1 М цитратном буфере, рН 4,2 [10].

Математический анализ полученных данных проводили с помощью компьютерной программы Statistica for Windows v. 7.0.

Результаты исследования и их обсуждение

Практически все маркеры, кроме нормализованных логарифмической трансформацией значений интенсивности ЛЗХЛ слюны [9], имели распределения, отличающиеся от нормального по критериям Колмогорова – Смирнова и Шапиро – Уилка – скошенные влево (α-амилаза, sIgA, ИЛ-8) или более острые, с коэффициентами эксцесса 5,7 (NAG) и 19,7 (МК). Поэтому среднегрупповые значения изучаемых показателей представлены в таблице в виде медиан и межквартильных размахов, а математическая обработка данных проводилась с использованием непараметрических методов – теста Манна – Уитни для оценки достоверности межгрупповых различий и рангового корреляционного анализа Спирмена.

Не было найдено достоверных различий изучаемых показателей между мальчиками и девочками объединенной выборки детей (p от 0,18 до 0,93), в связи с чем в дальнейшем анализе переменная «пол ребенка» не учитывалась. Как показано в таблице, наиболее чувствительным маркером загрязнения атмосферного воздуха в данном обследовании оказалась интенсивность ЛЗХЛ слюны детей (R = –0,572; p = 6,4*10-11), связанная с уровнями экспозиции достоверным регрессионным уравнением у = –0,173*x + 6,982 (рис. 1).

Более низкие, но достоверные коэффициенты корреляции с расстоянием между детским садом и промплощадкой были найдены для активности NAG (R = – 0,287; p = 0,004) и содержания в слюне ИЛ-8 (R = –0,280; p = 0,003); в последнем случае – несмотря на нарушение монотонности изменения среднегрупповых значений в ближайшей к промплощадке точке А (рис. 2), где снижение медианы сочеталось с увеличением положения верхнего квартиля. Остальные три показателя (активность α-амилазы, содержание sIgA и МК) в данном обследовании не имели достоверной связи с расстоянием между детским садом и промплощадкой.

Таким образом, по мере приближения места проживания ребенка к промплощадке наблюдались достоверные изменения тех показателей, которые имеют отношение к функциональной активности фагоцитов слюны. В частности, интенсивность ЛЗХЛ слюны, индуцированной перекисью водорода, в основном определяется суммарной активностью пероксидаз, секретируемых примерно поровну клетками слюнных желез (лактопероксидаза) и взвешенными в слюне нейтрофилами (миелопероксидаза) [11, 12]. Источником лизосомальных ферментов в бесклеточной фракции слюны также являются активированные нейтрофилы [13]. ИЛ-8 вырабатывается клетками слизистой оболочки полости рта и подлежащей соединительной ткани (эпителиоцитами, эндотелиоцитами и макрофагами), но является химическим сигналом (хемоаттрактантом) для выхода из кровеносных сосудов и локального накопления нейтрофилов. Следовательно, полученные нами данные означают, что увеличение локальной концентрации и/или функциональной активности взвешенных в слюне нейтрофилов является одним из самых ранних признаков реакции организма детей на загрязнение атмосферного воздуха, опережающим изменения со стороны секреторного иммунитета.

Рис. 1. Зависимость интенсивности ЛЗХЛ слюны детей от расстояния между детским садом и промплощадкой. Слева: среднегрупповые значения, отсортированные в порядке увеличения расстояния до промплощадки (достоверности различий см. в таблице). Справа: достоверная регрессионная связь между индивидуальными значениями ЛЗХЛ слюны детей (n = 112) и расстояниями между детским садом и промплощадкой (у = – 0,173*x + 6,982; R = –0,524; p = 0,000000004)