Статья: Закономерности изменений иммуно-гормональной регуляции при вибрационной болезни и нейросенсорной тугоухости

Закономерности изменений иммуно-гормональной регуляции при вибрационной болезни и нейросенсорной тугоухости

Бодиенкова Г.М.^{1, 2}, Курчевенко С.И.¹

¹ Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований Россия, г. Ангарск

² Иркутский национальный исследовательский технический университет Россия, г. Иркутск

РЕЗЮМЕ

Цель исследования - выявить закономерности иммуно-гормональной регуляции при вибрационной болезни и нейросенсорной тугоухости для обоснования информативных биомаркеров.

Материалы и методы. Проведено обследование мужчин с профессиональной патологией, индуцированной воздействием вибрации и шума. В первую группу включены 26 пациентов с вибрационной болезнью 1-П стадии, во вторую - 38 пациентов с профессиональной нейросенсорной тугоухостью. Методом имму- ноферментного анализа в сыворотке крови определяли содержание кортизола, дегидроэпиандростерона сульфата, пролактина, свободного трийодтиронина, свободного тироксина, тиреотропного гормона (ТТГ); интерлейкина (ГЬ) 1р, ГЬ-8, ГЬ-10.

Результаты. Результаты исследования позволили выявить особенности иммуно-гормональной регуляции при вибрационной болезни и нейросенсорной тугоухости. Общей закономерностью у пациентов с вибрационной болезнью и нейросенсорной тугоухостью являются возрастание кортизола, пролактина, ГЬ-8 и снижение свободного (св.) Т₄, ГЬ-1р. Различия выявленных изменений в иммуно-гормональном статусе характеризовались для первых усилением продукции ТТГ, для вторых - возрастанием продукции св. Т₃ и снижением ГЬ-10. При вибрационной болезни высокие уровни кортизола сопровождались снижением концентрации ГЬ-1р и ГЬ-10, а при нейросенсорной тугоухости возрастание концентрации пролактина - увеличением продукции ГЬ-8.

Заключение. Выявленные особенности иммуно-гормональных взаимоотношений могут быть обусловлены интенсивностью выработки кортизола и пролактина при воздействии физических факторов различной природы. Сохраняющиеся высокие концентрации кортизола и пролактина у обследованных являются важными патогенетически значимыми факторами в развитии и течении заболеваний. Определены новые биомаркеры для дополнительной диагностики профессиональной нейросенсорной тугоухости (ГЬ-4, пролактин, св. Т₃).

Ключевые слова: вибрационная болезнь, нейросенсорная тугоухость, гормональный статус, цитокины, маркеры диагностики.

иммунный гормональный вибрационная болезнь тугоухость

Patterns of changes in immune and hormonal regulation in hand-arm vibration syndrome and sensorineural hearing loss

Bodienkova G.M.^{1, 2}, Kurchevenko S.I.¹

¹ East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research 3, 12А microdistrict, Angarsk, 665827, Russian Federation

² Irkutsk National Research Technical University

83, Lermontov Str., Irkutsk, 664074, Russian Federation

ABSTRACT

The purpose of the research was to identify changes in immune and hormonal regulation in patients with hand-arm vibration syndrome and sensorineural hearing loss to substantiate informative biomarkers.

Materials and methods. Men with occupational injury induced by exposure to vibration and noise were examined. The first group included 26 people diagnosed with stage 1 and 2 hand-arm vibration syndrome. The second group consisted of 38 patients diagnosed with sensorineural hearing loss. Serum levels of cortisol, dehydroepiandros- terone sulfate, prolactin, free triiodothyronine (T₃), free thyroxine (T₄), thyroid-stimulating hormone (TSH), and interleukins IL-ip, IL-8, IL-10 were determined by enzyme-linked immunosorbent assay.

Results. The results of the study revealed the peculiarities in the immune and hormonal regulation in hand-arm vibration syndrome and sensorineural hearing loss. More pronounced changes were observed in sensorineural hearing loss. A common pattern in patients with hand-arm vibration syndrome and sensorineural hearing loss was an increase in cortisol, prolactin and IL-8 and a decrease in free T₄ and IL-ip. Differences in the identified changes in the immune and hormonal status were characterized by increased TSH production in the first group, and increased free T₃ production and decreased IL-10 in the second group. In hand-arm vibration syndrome, high levels of cortisol were accompanied by a decrease in the IL-ip and IL-10 concentrations. In sensorineural hearing loss, an increase in the prolactin concentration was accompanied by increased production of IL-8.

Conclusions. The identified features of immune and hormonal relations may be induced by the intensity of cortisol and prolactin production under the effects of various physical factors. Persistent high levels of cortisol and prolactin in the examined patients are important pathogenetically significant factors in the development of the disease. New laboratory indicators (IL-4, prolactin, free T₃) for additional diagnosis of occupational sensorineural hearing loss were identified.

Key words: hand-arm vibration syndrome, sensorineural hearing loss, hormonal status, cytokines, diagnostic markers.

ВВЕДЕНИЕ

До настоящего времени проблема вибрационной болезни (ВБ) и профессиональной нейросенсорной тугоухости (НСТ) сохраняет свою медико-социальную значимость не только в связи с высокой распространенностью этих патологий, но и наносимыми социально-экономическими потерями, обусловленными инвалидизацией трудоспособного населения. И, как следствие, значительным экономическим ущербом обществу, поскольку уже через 5-7 лет контакта с шумовибрационным фактором развивается профессиональная патология. В ряде случаев (3,6%) заболевание у рабочих в условиях воздействия локальной вибрации регистрируется уже через 1-4 года работы [1]. В патогенезе как ВБ, так и НСТ важная роль отводится нарушениям нейроиммуноэндокринной регуляции [2]. Известно, что воздействие шума и вибрации на организм рабочих формирует состояние хронического стресса, при котором постоянная активность гормонов коры надпочечников угнетает активность клеток иммунной системы, что способствует снижению устойчивости организма к инфекционным заболеваниям, становится возможным рост различных опухолей и др. [3]. В этой связи актуальными остаются исследования, направленные на своевременное выявление нарушений иммуно-гормональной регуляции, позволяющие провести необходимые профилактические мероприятия для сохранения здоровья рабочих и предотвращения профессиональных и профессионально обусловленных заболеваний. Несмотря на значительное количество свидетельств о неблагоприятном влиянии шума и вибрации на организм [4, 5], недостаточно изученными остаются вопросы, касающиеся диагностической значимости гормонов при ВБ и НСТ.

Цель исследования заключалась в выявлении закономерностей иммуно-гормональной регуляции у пациентов с ВБ и НСТ для обоснования информативных диагностических показателей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведено обследование 64 мужчин с профессиональной патологией, индуцированной воздействием вибрации и шума. В первую группу включены 26 пациентов с ВБ I-II стадии, средним возрастом (48,9 ± 1,8) лет и стажем работы (24,2 ± 1,9) года. Вторую группу составили 38 пациентов с профессиональной НСТ, средним возрастом (54,1 ± 0,1) года, стажем работы (31,1 ± 1,4) года. Постановка диагноза осуществлялась врачами клиники института в соответствии с Международной классификацией болезней 10-го пересмотра (МКБ-10) с помощью функциональных методов исследования (электронейромиография и электроэнцефалография). Группу сравнения составили 24 практически здоровых мужчины (средний возраст - (49,0 ± 2,03) лет), не имеющие в профессиональном маршруте контакта с вибрацией и шумом.

Методом иммуноферментного анализа на автоматическом анализаторе Alisei Q.S. (SEAC, Италия) в сыворотке крови определяли концентрацию гормонов: кортизола, дегидроэпиандростерона сульфата (ДГЭА-С), пролактина, свободного трийодтиронина (св. Т₃), свободного тироксина (св. Т₄) и тиреотропного гормона (ТТГ) (компания «АлкорБио», г. Санкт-Петербург). А также цитокинов - интерлейкина (IL) ip, IL-4, IL-8, IL-10 (ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск). Работа не ущемляет права и не подвергает опасности благополучия обследованных работников в соответствии с требованиями биомедицинской этики, предъявляемыми Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (2000) и Приказом Минздрава РФ J№ 266 от 19.06.2003.

Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета прикладных программ Statistica 6.0 (StatSoft Inc., США). Возраст и стаж работы обследованных представлены в виде средней и ее ошибки М ± т. Полученные в ходе исследования результаты сравнительной оценки уровня гормонов и цитокинов у пациентов с ВБ и НСТ представлены в виде медианы и интерквартильного размаха Me (Q₂₅-Q₇₅). Для оценки непараметрических данных использовали критерий Манна - Уитни с поправкой Бонферрони. За уровень статистической значимости различий принимали р < 0,016. Для выявления взаимосвязи признаков использовали корреляционный анализ Спирмена. Уровень статистической значимости принимали p < 0,05. Для многомерного дискриминантного анализа использовали модуль Discriminant analysis. Информативность анализируемых показателей оценивали шаговыми процедурами, граничным значением F включения выбрана величина F > 3,0 ; критерием классификации служила мера D2 Махаланобиса.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В предыдущих исследованиях нами показано, что у стажированных работников под действием вибрации на начальных этапах иммунокомпроментации происходит активация периферических мононуклеарных клеток с выбросом провоспалительных цитокинов (IL-ip и TNFa), которые, индуцируя выработку глюкокортикоидов, могут угнетать иммунную систему [3]. Предположим, что степень выраженности патологического процесса при развитии ВБ может определяться степенью соотношения влияния регулируемых структур. В этой связи, основываясь на том, что стероидные гормоны коркового слоя коры надпочечников являются регуляторами фундаментальных процессов жизнедеятельности организма: координированного роста, дифференцировки, размножения, адаптации, поведения [6], нами проведена сравнительная оценка уровней глюкокортикоидных и тиреоидных гормонов у пациентов с ВБ и НСТ (табл. 1).

Таблица 1

* различия по сравнению с группой сравнения; * различия между группами пациентов с ВБ и НСТ статистически значимы прир < 0,016.

В результате исследования выявлено превышение концентрации кортизола в сыворотке крови пациентов с ВБ в 1,7 раз (р = 0,043), а у пациентов с НСТ в 2,8 раза (р = 0,0003) по сравнению с лицами группы сравнения. При этом у пациентов с НСТ отмечается более выраженное (в 1,6 раз, р = 0,001) возрастание уровня кортизола, чем у пациентов с ВБ. Сравнительная оценка показателей ТТГ у пациентов обследуемых групп позволила выявить различия, характеризующиеся выраженным снижением его концентрации у пациентов в ВБ (р = 0,002) и ярко выраженной тенденцией к увеличению при НСТ (р = 0,19) по сравнению с группой сравнения. При этом у лиц с НСТ уровень тиреотропного гормона в 1,8 раза превышал таковой при ВБ (р = 0,00003). В нашем случае возрастание концентрации св. Т₃ обнаружено только у пациентов с НСТ относительно группы сравнения (р = 0,016). При этом показатели св. Т₄ у пациентов как с ВБ (р = 0,00001), так и с НСТ (р = 0,005) статистически значимо снижались относительно группы сравнения. Анализ сывороточных концентраций пролактина, стимулирующего продукцию ряда цитокинов [7], позволил выявить его превышение у пациентов с ВБ в 2,1 раза (р = 0,04), а у пациентов с НСТ в 4,5 раза (р = 0,001) относительно группы сравнения. Обращает на себя внимание значимое превышение указанного показателя у пациентов с НСТ по сравнению с лицами, страдающими ВБ (р = 0,002). Выявленные изменения в гормональном профиле обследованных пациентов сопровождались нарушением цитокинового баланса (табл. 2).

Обнаружены статистически значимое снижение концентрации провоспалительного ГЬ-1Р у пациентов с ВБ (р = 0,013) и ярко выраженная тенденция к его снижению при НСТ (р = 0,056) по сравнению с группой сравнения. Высокие значения ГЬ-8 определены у пациентов с ВБ и у пациентов с НСТ по сравнению с группой здоровых (р = 0,0047 и р = 0,0016 соответственно). Обращает на себя внимание снижение противовоспалительного ГЬ-10 только у пациентов с НСТ по сравнению с группой здоровых, р = 0,015.

Таблица 2

^* различия по сравнению с группой сравнения статистически значимы при р < 0,016.

На следующем этапе наших исследований представляло определенный интерес выявить особенности между изменениями показателей гормонального статуса и уровнем цитокинов. В результате корреляционного анализа установлены особенности имму- но-гормональной регуляции, характерные для ВБ и НСТ. Так, у пациентов с ВБ возрастание уровня кортизола сопровождалось снижением концентрации провоспалительного Ш-1Р (г = -0,49; р = 0,018) и повышением противовоспалительного ГЬ-10 (г = 0,49; р = 0,018). В то время как у пациентов с НСТ нарастание концентрации пролактина сопровождалось увеличением продукции Ш-8 (г = 0,44; р = 0,009).

Далее для обоснования наиболее информативных лабораторных показателей к дополнительной диагностике НСТ нами выполнен дискриминантный анализ, в который были включены 23 исследуемых показателя в группе пациентов, страдающих НСТ, и группе сравнения. В результате выполненных расчетов наиболее значимыми критериями являлись ^-4 (р = 0,0045), пролактин (р = 0,0098) и св. Т₃ (р = 0,0227). Точность диагностики НСТ составила 98%.

ОБСУЖДЕНИЕ

Сравнительная оценка уровня глюкокортикоидных и тиреоидных гормонов у пациентов с ВБ и НСТ позволила выявить как общие закономерности, так и отличительные особенности в их содержании. Установлено превышение концентрации кортизола у пациентов с ВБ и НСТ. Отмечено, что у пациентов с НСТ усиление продукции кортизола почти в два раза больше, чем у пациентов с ВБ. Содержание ДГЭА-С не выявило ожидаемых статистически значимых различий у пациентов с ВБ и НСТ по сравнению с лицами группы сравнения.