Роль нейромедиаторов и показателей оксидативного стресса в формировании нарушений центральных проводящих структур у пациентов, контактировавших с металлической ртутью

Введение. Исследования токсических поражений вследствие воздействия соединений металлической ртути не позволяют выявить особенности нарушения центральных афферентных проводящих структур в отдалённом периоде хронической ртутной интоксикации (ХРИ). Недостаточно раскрыт вклад различных систем в развитие патологии.

Цель исследования — выявление роли нейромедиаторов в патологических изменениях центральной гемодинамики, значения продуктов перекисного окисления липидов и активности антиоксидантной защиты в демиелинизации центральных афферентных проводящих структур у работников, подвергавшихся воздействию металлической ртути на производстве.

Материалы и методы. Обследованы 47 человек (1 группа) — стажированные работники химического производства, подвергавшиеся воздействию металлической ртути, и 2 группа (51 человек) — пациенты в отдалённом периоде ХРИ. Контрольная группа (КГ) — 30 человек, не контактировавших с токсикантами. Определялась концентрация нейромедиаторов, продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), супероксиддисмутазы (СОД) и восстановленного глутатиона (ВГ), оксида азота.

Результаты. Статистически значимые изменения показателей в подгруппах с наличием изменений церебральной гемодинамики и без таковых наблюдались во 2 группе при сравнении с 1 группой. Сравнение лиц с ХРИ без изменений кровообращения с наличием нарушений, выявило возрастание норметанефрина у последних, снижение нейротрофина-3 (NT-3). Корреляционный анализ показал: в 1 группе статистически значимая разница между индексом вазомоторной реактивности (ИВМР) и серотонином. Во 2 группе — между ИВМР и серотонином, адреналином и дофамином. Изменения в афферентных проводящих путях взаимосвязаны с показателями оксидативного стресса. Нарушения сопровождаются формированием патологической системы, являются признаками дизрегуляционной патологии.

Ограничения исследования. Недостатком исследования является факт, что содержание нейромедиаторов и продуктов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты определялось в крови обследованных, а не в структурах головного мозга.

Выводы. Повышенное содержание биогенных аминов приводит к изменению периферического кровообращения и регуляции мозгового кровотока путём прессорного воздействия на регуляцию сосудистого русла, приводящего к вазоконстрикции, изменениям биоэлектрической активности структур ретикулярной формации среднего мозга, гипоталамуса, таламокортикальных структур, наиболее выраженных в отдалённом периоде хронической ртутной интоксикации. Установлено, что формирование демиелинизации у пациентов с хронической ртутной интоксикацией сопровождалось снижением концентрации NТ-3. Закономерным являлось снижение уровня восстановленного глутатиона и супероксиддисмутазы при нейродегенеративных процессах у стажированных работников, подвергавшихся воздействию металлической ртути на производстве, и у пациентов в отдалённом периоде хронической ртутной интоксикации.

Этика. Исследование проведено с соблюдением принципов Хельсинкской декларации Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» (с поправками 2008 г.), «Правилами клинической практики в Российской Федерации» (утв. Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. № 266).

Участие авторов:
Русанова Д.В. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание и оформление статьи, редактирование;
Лахман О.Л. — концепция и дизайн исследования, редактирование;
Кудаева И.В. — сбор и обработка материала, написание и оформление статьи;
Купцова Н.Г. — сбор и обработка материала, написание и оформление статьи.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование. Финансирование осуществлялось в рамках выполнения Государственного задания по фундаментальным и поисковым научным исследованиям. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 01.11.2022 / Дата принятия к печати: 17.11.2022 / Дата публикации: 23.12.2022

1. «Усольехимпром»: от экологической катастрофы - к зелёному производству. https://newizv.ru/article/general/29-12-2020/usoliehimprom-ot-ekologicheskoy-katastrofy-k-zelenomu-proizvodstvu. Дата обращения 06.01.2021

2. Shaw C.M., Mottet N.K., Body R.L. Variability of neuropathologic lesions in experimental methylmercurial encephalopathy in primates. Am J. Pathol. 2015; 80(3): 451-69

3. Русанова Д.В., Лахман О.Л., Катаманова Е.В. Состояние афферентных проводящих путей у рабочих, контактировавших с ртутью, и лиц с хронической ртутной интоксикацией. Экология человека. 2010; 6: 12-5.

4. Русанова Д.В., Лахман О.Л., Бодиенкова Г.М., Купцова Н.Г. Механизмы формирования изменений состояния центральных проводящих структур нервной системы при воздействии металлической ртути. Медицина труда и промышленная экология. 2017; 1: 42-6.

5. Бодиенкова Г.М., Боклаженко Е.В. Динамика изменений нейротропных антител, индуцированных воздействием паров металлической ртути. Современные проблемы науки и образования. 2016; 2: 75-9.

6. Олжаева Р.Р., Тапбергенов С.О. Особенности механизмов адаптации и резистентности организма при ртутной интоксикации. Фундаментальные исследования. 2014; 5-4: 772-5.

7. Дьякович О.А. Возможные механизмы влияния ртути на обмен катехоламинов (обзор литературы). Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2010; 4(74): 91-4.

8. Каримов Р.Р. Габдулхакова И.Р., Самоходова И.Р., Каюмова А.Ф. Состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты эритроцитов, костного мозга, сыворотки крови и печени при интоксикации полихлорированными бифенилами. Медицинский вестник Башкортостана. 2015; 10(60): 44-8.

9. Bechan S., Shweta S., Nikhat J. Biomedical Implications of Heavy Metals Induced Imbalances in Redox Systems. Biomed Res Int. 2014; 14: 640-754

10. Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Попкова О.В., Дьякович О.А. Изменения нейрохимических показателей у лиц, экспонированными парами ртути. Медицина труда и промышленная экология. 2015; 4: 11-5.

11. Черняев А.А., Демидов А.А., Прокопенко Н.А. Активность перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты как маркеров эндогенной интоксикации при метаболическом синдроме. Современные проблемы науки и образования. 2016; 3: 18-21.

12. Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Бударина Л.А. Особенности и закономерности нарушений биохимических процессов у работающих в условиях воздействия различных токсикантов. Экология человека. 2011; 1: 3-10.

13. Uchiyama M. Determination of malonaldehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test. Analytical biochemistry. 1978; 86(13): 271-8.

14. Sedlak J. Estimation of total, protein-bound, and nonprotein sulfhydryl groups in tissue with Ellman’s reagent. Analytical biochemistry. 1968; 25: 192-205.

15. Fridovich J. Superoxide Dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamid gels. Analytical biochemistry. 1971; 44: 276-8.

16. Русанова Д.В., Судакова Н.Г. Взаимосвязь реактивности церебральных сосудов и состояния центральных афферентных проводящих структур при воздействии металлической ртути. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2013; 3-2(91): 27-31.

17. Русанова Д.В., Лахман О.Л. Состояние центральных и периферических проводящих структур у пациентов в отдалённом периоде хронической ртутной интоксикации. Медицина труда и промышленная экология. 2015; (5): 14-7.

18. Kormos V., Gaszner B. Role of neuropeptides in anxiety, stress, and depression: from animals to humans. Neuropeptides. 2013; 4(6): 401-19.

19. Paul J., Gottmann K., Lessmann V. NT-3 regulates BDNF-induced modulation of synaptic transmission in cultured hippocampal neurons. Neuroreport. 2010; 12(12): 2635-39.

20. Petruska J.C., Kitay B., Boyce V.S., Kaspar B.K.Intramuscular AAV delivery of NT-3 alters synaptic transmission to motoneurons in adult rats. Eur. J. Neurosci. 2010; 32(6): 997-1005.

21. Nakajima K., Honda S., Tohyama Y., Imai Y. Neurotrophin secretion from cultured microglia. J. Neurosci Res. 2010; 65(4): 322-31.

22. Fang M., Yuan Y., Lu J., Li H.E. Scutellarin promotes microglia-mediated astrogliosis coupled with improved behavioral function in cerebral ischemia. Neurochem Int. 2016; 97: 154-171.

23. Nakajima K., Honda S., Tohyama Y., Imai Y. Neurotrophin secretion from cultured microglia. J. Neurosci Res. 2010; 65(4): 322-31.

24. Fang M., Yuan Y., Lu J., Li H.E. Scutellarin promotes microglia-mediated astrogliosis coupled with improved behavioral function in cerebral ischemia. Neurochem Int. 2016; 97: 154-71.

25. Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Наумова О.В., Дьякович О.А. Системный анализ взаимосвязей между биохимическими показателями у лиц, экспонированных ртутью. Гигиена и санитария. 2018; 97(10): 990-94

26. White R.P., Vallance P., Markus H.S. Effect of inhibition of nitric oxide synthase on dynamic cerebral autoregulation in humans. Clin. Sci. 2014; 99: 555-60

27. Сенюк О.Ф., Скоробогатько О.В., Тарасенко П.Д. Исследование физиологических функций церулоплазмина человека. Влияние церулоплазмина на иммуноциты в норме и при патологии. Биохимия. 2014; 59(10): 1503-10