Диагностические биомаркеры у работников при воздействии оксида этилена

Введение. Ведущим неблагоприятным фактором в производстве оксида этилена является загрязнение воздуха рабочей зоны (оксид этилена, этиленгликоль, дихлорэтан, этилен) при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией оборудования. Оксиды являются высокотоксичными соединениями с опасностью острого ингаляционного отравления и обладают раздражающим, наркотическим, общетоксическим, мутагенным и канцерогенным действиями. Выявление ранних признаков воздействия низких концентраций оксида этилена на организм работников в целях своевременного проведения лечебно-профилактических мероприятий представляется актуальным.

Цель исследования — изучение лабораторных биомаркеров, критериев изменений при воздействии оксида этилена на организм работников.

Материалы и методы. Исследование выполнено на нефтехимическом предприятии. Для обнаружения ранних признаков влияния факторов производственной среды на организм обследованных проведено углублённое гематологическое, биохимическое, иммунологическое обследование 219 работников производства оксида этилена.

Результаты. Выявлены информационные лабораторные маркеры при воздействии вредных производственных факторов в производстве оксида этилена: превышение среднего содержания ретикулоцитов (9,9%), лимфоцитов (34,2%), моноцитов (6,9%) от референсных значений, повышение уровня щелочной фосфатазы (29,8%), содержания общего белка (25,9%), снижение уровня альбуминов (17,8%), α₁-глобулинов (32,8%), α₂-глобулинов (19,0%), β-глобулинов (15,5%), при одновременном повышении уровня γ-глобулинов (6,9%), снижение среднего уровня иммуноглобулинов класса А (36,1%), класса М (22,9%), класса J (38,1%), фагоцитоза (75,5%), повышение активности лизоцима (97,5%).

Ограничения исследования. Исследование ограничено количеством обследованных (219 работников).

Заключение. На основании полученных данных определены биомаркеры, характеризующиеся высокой диагностической информативностью при воздействии вредных производственных факторов, отражающие изменения показателей периферической крови, биохимического статуса, состояния системы клеточного и гуморального иммунитета у работников производства оксида этилена. Выявленные диагностические комплексы позволят обосновать мероприятия по созданию мониторинга состояния здоровья работников.

Этика. Исследование одобрено на заседании биоэтической комиссии ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» от 18.04.2024 № 02-04.

Участие авторов:
Гимранова Г.Г. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Масягутова Л.М. — сбор и обработка данных, написание текста, редактирование;
Шайхлисламова Э.Р. — написание текста;
Каримова Л.К. — сбор и обработка данных, написание текста;
Бейгул Н.А. — написание текста;
Волгарева А.Д. — сбор и обработка данных;
Зайдуллин И.И. — написание текста.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 10.02.2025 / Дата принятия к печати: 12.02.2025 / Дата публикации: 05.03.2025

1. Бесков В.С., Сафронов В.С. Общая химическая технология и основы промышленной экологии. М.: Химия; 1999.

2. Зимаков П.В., Дымент О.Н. Оксид этилена. М.: Химия; 1987: 16–20.

3. Winder C. Toxicology of gases, vapours and particulates. In Winder C., Stacey N.H., eds. Occupational toxicology, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press.; 2004: 399–424. https://doi.org/10.1201/9781482289282-18

4. Lynch H.N., Kozal J.S., Russell A.J., et al. Systematic review of the scientific evidence on ethylene oxide as a human carcinogen. Chem Biol Interact. 2022; 364: 110031. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2022.110031

5. ,3-Butadiene, Ethylene Oxide and Vinyl Halides (Vinyl Fluoride, Vinyl Chloride and Vinyl Bromide). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Vol. 97. Lyon: International Agency for Research on Cancer, 2008. ISBN 978-92-832-1297-3.

6. Anand V.P., Cogdill C.P., Klausner K.A., et al. Reevaluation of ethylene oxide hemolysis and irritation potential. J. Biomed. Mater. Res. A. 2003; 64(4): 648–654. https://doi.org/10.1002/jbm.a.10422

7. Fennell T.R., Brown C.D. A physiologically based pharmacokinetic model for ethylene oxide in mouse, rat, and human. Toxicol Appl Pharmacol. 2001; 173(3): 161–175. https://doi.org/10.1006/taap.2001.9184

8. Heath L., Gaskin Sh., Pisaniello D., Crea J., Logan M., Baxter Ch. Skin Absorption of Ethylene Oxide Gas Following Exposures Relevant to HAZMAT Incidents. Ann. Work Expo Health. 2017; 61(5): 589–595. https://doi.org/10.1093/annweh/wxx030

9. Абелев Г.И., Альтштейн А.Д., Белицкий Г.А. и др. В кн.: Заридзе Д.Г. ред. Канцерогенез: Руководство. Рос. акад. мед. наук, ГУ Рос. онколог. науч. центр им. Н.Н. Блохина, Науч.-исслед. ин-т канцерогенеза. Москва: Медицина; 2004, ISBN 5-225-04787-4:3000.

10. Medical Management Guidelines (MMGs). Agency for Toxic Substances and Disease Registry. https://wwwn.cdc.gov/TSP/MMG/MMGLanding.aspx

11. Adám B., Bárdos H., Adány R. Increased genotoxic susceptibility of breast epithelial cells to ethylene oxide. Mutat Res. 2005; 585(1-2): 120–126. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2005.04.009

12. Högstedt B., Bergmark E., Törnqvist M., Osterman-Golkar S. Chromosomal aberrations and micronuclei in lymphocytes in relation to alkylation of hemoglobin in workers exposed to ethylene oxide and propylene oxide. Hereditas. 1990; 113(2): 133–8. https://doi.org/10.1111/j.1601-5223.1990.tb00076.x

13. IARC, 2012. Chemical Agents and Related Occupations. IARC Monographs 100F. Lyon (FR): International Agency for Research on Cancer; 2012. ISBN-13: 978-9283213239. ISBN-13: 978-9283201380.

14. Vincent M.J., Kozal J.S., Thompson W.J., Maier A., Dotson G.S., Best E.A., Mundt K.A. Ethylene Oxide: Cancer Evidence Integration and Dose-Response Implications. Dose Response. 2019; 17(4): 1559325819888317. https://doi.org/10.1177/1559325819888317. PMID: 31853235; PMCID: PMC6906442.

15. Худолей В.В. Канцерогены: характеристики, закономерности, механизмы действия. СПб.: НИИ химии СПбГУ; 1999. ISBN 5-7997-0170-4.

16. Jinot J., Fritz J.M., Vulimiri S.V., Keshava N. Carcinogenicity of ethylene oxide: key findings and scientific issues. Toxicol Mech Methods. 2018; 28(5): 386–396. https://doi.org/10.1080/15376516.2017.1414343

17. Park R.M. Associations between exposure to ethylene oxide, job termination, and cause-specific mortality risk. Am. J. Ind. Med. 2020; 63(7): 577–588. https://doi.org/10.1002/ajim.23115

18. Каримова Л.К., Бакиров А.Б., Капцов В.А., Гимранова Г.Г., ред. Гигиена труда при добыче и переработке нефти. Уфа: Мир печати; 2017: 191–199.

19. Вредные вещества. Раздел 4. Гетероциклические соединения. Трёхчленные гетероциклические соединения. Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные химические вещества. Гигиенические нормативы. СПб.: MMIV; 2004.

20. Галимова Р.Р., Тимашева Г.В., Валеева Э.Т., Бакиров А.Б. Оценка ранних метаболических нарушений у работников современного нефтехимического производства. Здоровье населения и среда обитания. 2018; 3 (300): 4–6.

21. Тимашева Г.В., Валеева Э.Т., Масягутова Л.М., Каримова Л.К., Бакиров А.Б., Репина Э.Ф. Ранние диагностические и прогностические критерии нарушения здоровья у работников химического комплекса. Клиническая лабораторная диагностика. 2020; 12(65): 750–56.

22. Кудаева И.В., Бударина Л.А., Маснавиева Л.Б. Состояние белкового обмена у пожарных. Бюл. ВСНЦ СО РАМН. 2012; 6: 24–7.