Введение. Старение населения и сокращение доли трудоспособного контингента обусловливают необходимость разработки мер, направленных на сохранение профессионального здоровья и трудового долголетия работников [1]. Результаты исследований последних лет свидетельствуют о широком распространении случаев утраты профессиональной пригодности, обусловленных развитием общесоматической патологии у работников различных отраслей промышленности [2].

Значимую роль в адаптации организма к воздействию неблагоприятных факторов производственной и окружающей среды играет иммунная система. Дисрегулирующее влияние тяжёлых металлов на различные звенья иммунного ответа способствует снижению резистентности организма [3, 4].

Производство вторичного свинца характеризуется комплексным воздействием на организм работников аэрозолей сложного химического состава, содержащих тяжёлые металлы и металлоиды. Воздействие вышеперечисленных поллютантов индуцирует широкий спектр патологических изменений в организме, что подтверждается современными эпидемиологическими, клиническими и экспериментальными исследованиями [5].

Индуцируя окислительный стресс и повреждая внутриклеточные структуры [6], тяжёлые металлы ослабляют барьерную функцию слизистых, способствуют развитию иммунного воспаления [7] и угнетают клеточный иммунитет, в частности цитотоксическое звено [8], что сопутствует хронической патологии почек, печени и дыхательной системы [9–11].

Всё больше данных свидетельствуют о том, что иммунная дисрегуляция и воспаление лежат в основе многих сердечно-сосудистых заболеваний, включая атеросклероз, инфаркт миокарда, аритмии, кардиомиопатии и сердечную недостаточность [12]. Исследования последних лет доказывают роль хронического воспаления в патогенезе раннего сосудистого старения и сосудистых осложнений у больных гипертонической болезнью [13] и демонстрируют связь между воздействием тяжёлых металлов, хроническим воспалением и развитием метаболических нарушений [14]. Однако роль иммунной системы и воспаления в развитии сердечно-сосудистых заболеваний среди работников производства вторичного свинца окончательно не установлена и требует продолжения исследований.

Цель исследования — изучить особенности иммунного статуса у работников производства вторичного свинца в зависимости от состояния здоровья.

Материалы и методы. Основную группу клинико-иммунологического обследования составили 80 работников (только лица мужского пола) металлургического предприятия, занятых в условиях воздействия промышленного аэрозоля на производстве вторичного свинца (плавильщики, крановщики, мастера металлургического цеха). Возраст работников составил в среднем — 42,9±11,1 года, средний стаж работы — 12,3±7,8 года. По продолжительности профессионального стажа работники были распределены на 4 группы: 1-я группа — стаж 5 лет и менее (19%), 2-я группа — 6–10 лет (24%), 3-я группа — 11–15 лет (30%), 4-я группа — более 15 лет (27%). Группу сравнения составили 80 условно-здоровых работников (100% муж.) вспомогательных подразделений предприятия, которые практически не подвергались воздействию аэрогенного фактора, средний возраст — 44,5±2,3 года, средний стаж — 14,5±1,8 года.

По данным гигиенической оценки условий труда [15] в пробах воздуха, отобранного на протяжении всей смены идентифицированы соединения Pb, Zn, As, Fe, Cu, Sb, Al, Mn, Cd, Se. На рабочих местах плавильщиков зафиксировано превышение соответствующих ПДК среднесменных концентраций: по неорганическим соединениям свинца до 20 ПДК, мышьяка и оксида цинка до 10 ПДК.

Состояние здоровья оценивали по результатам периодического медицинского осмотра (ПМО).

Гуморальный иммунитет оценивали по уровню иммуноглобулинов A (IgA), M (IgМ) и G (IgG) в сыворотке крови, а также sIgA в слюне определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием тест-систем АО «Вектор-Бест» в соответствии с инструкцией производителя. Субпопуляционный состав лимфоцитов периферической крови исследовали методом проточной цитометрии на цитометре Epics XL (Beckman Coulter). Бактерицидную активность нейтрофилов оценивали с помощью НСТ-теста, основанного на реакции восстановления нитросинего тетразолия.

Для исследования содержания макро- и микроэлементов образцы цельной крови направляли в субподрядную лабораторию «Ситилаб», где методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на приборе PlasmaMS 300 (NCS Testing Technology Co.) определяли концентрации кадмия (Cd), меди (Cu), мышьяка (As), свинца (Pb), цинка (Zn) и магния (Mg). В качестве референсных значений использовали показатели, предложенные А.В. Скальным [16].

Статистическую обработку результатов выполняли с использованием программного пакета STATISTICA 10.0. Для оценки межгрупповых различий применяли t-критерий Стьюдента, корреляционный анализ проводили по методу Пирсона, для оценки влияния факторов на иммунные показатели выполняли регрессионный и дисперсионный (ANOVA) анализы. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

Результаты. В ходе ПМО установлено, что большинство работников основной группы (96,2%) имели заболевания, требующие диспансерного наблюдения, и были отнесены к III группе здоровья. Следует отметить, что работники со II группой здоровья имели минимальный стаж работы (9,7±1,5 г.), а работники с IIIа группой — максимальный (13,6±1,2 года, р>0,05). При этом установлено, что статистически значимо группа здоровья зависит от возраста, так в IIIб группе средний возраст составил 39,7±1,3 г., а в IIIа — 46,6±1,4 г., р=0,0005.

В структуре выявленной патологии (МКБ-10) преобладали артериальная гипертензия (41,3%), гиперхолестеринемия (33,8%), избыточная масса тела и ожирение (51,3%), а также гипергликемия (17,5%). Сочетание артериальной гипертензии, дислипидемии и избыточной массы тела выявлено у 38,8% работников.

Оценка сердечно-сосудистого риска проводилась дифференцированно в зависимости от возраста обследованных в соответствии с Приказом МЗ РФ от 28.01.2021 № 29н по проведению профилактических медицинских осмотров и диспансеризации.

Среди работников в возрасте 18–39 лет определялся относительный сердечно-сосудистый риск по дополнительной шкале SCORE, у работников в возрасте 40 лет и старше оценивался абсолютный 10-летний риск фатальных сердечно-сосудистых событий по стандартной шкале SCORE.

Относительный низкий или умеренный риск имеют 36,1% работников, абсолютный низкий или умеренный риск у 42,6%, а абсолютный высокий или очень высокий сердечно-сосудистый риск у 21,3% работников основной группы.

При исследовании показателей мукозального иммунитета установлено снижение уровня секреторного иммуноглобулина А (sIgA) в слюне относительно референсных значений у 69,1% обследованных работников основной группы. Средняя концентрация sIgA в основной группе составила 107,3±67,7 мкг/мл, что статистически значимо ниже (p<0,05) по сравнению с группой сравнения, где данный показатель был равен 285,9±162,5 мкг/мл.

Наиболее низкие значения sIgA регистрировались у работников основной группы, отнесённых к IIIa группе здоровья (93,4±36,4 мкг/мл против 215,8±71,5 мкг/мл у работников II группы здоровья, р=0,02).

При анализе в зависимости от стажа работы выявлены разнонаправленные изменения показателей мукозального и клеточного иммунитета. Уровень sIgA в слюне статистически значимо повышался с увеличением стажа: с 73,4±44,3 мкг/мл в 1-й группе (стаж ≤5 лет) до 133,1±62,1 мкг/мл в 4-й группе (стаж >15 лет; p<0,05). В то же время содержание γδ-Т-лимфоцитов в крови снижалось от 133,0±84,9 кл/мкл в 1-й группе до 58,4±7,4 кл/мкл в 4-й группе (p<0,05). По-видимому, рост sIgA отражает компенсаторное напряжение мукозального иммунитета в ответ на хроническое воздействие поллютантов, тогда как снижение γδ-Т-клеток свидетельствует об угнетении локальной клеточной защиты.

У большинства работников основной группы показатели элементного состава крови находились в пределах допустимых значений, при этом были выявлены корреляционные связи средней силы между отдельными металлами с показателями иммунного статуса. Следует отметить, что концентрации свинца превышала допустимые значения у 98,7% обследованных, составляя в среднем 0,32±0,02 мкг/мл (при норме до 0,04 мкг/мл). Превышение концентрации кадмия и меди обнаружено у 4,3%, мышьяка у 2,9% работников. Концентрация меди в крови достоверно повышалась по мере увеличения стажа работы: от 0,75±0,05 мкг/мл в 1-й стажевой группе до 0,85±0,09 мкг/мл у работников со стажем более 15 лет (р<0,05).

Статистически значимые корреляции установлены между элементным составом крови и иммунологическими показателями: положительная корреляция между концентрацией свинца и абсолютным количеством CD8+T-цитотоксических клеток (r=0,4), мышьяком и абсолютным числом зрелых T-лимфоцитов (r=0,3) и натуральными киллерами (r=0,3); отрицательная корреляция наблюдается между цинком и абсолютным количеством CD4 (Т-хелперов): r=–0,3.

Регрессионный анализ демонстрирует влияние отдельных токсических элементов, аккумулированных в крови, на баланс Т-хелперов и Т-цитотоксических клеток за счёт воздействия на иммунокомпетентные клетки, участвующие в распознавании чужеродных веществ (CD3+CDHLA-DR+), зависимость описывается уравнением:

CDHLA-DR = 82,45 + 0,57×с мышьяк + 0,27×с свинец – 2,22×с медь     (1),

где 82,45 — свободный член, с — концентрация соответствующего элемента. Характеристики модели R=0,6 F (3,24)=4,6, p=0,01.

Для иммунокомпетентных клеток, участвующих в пролиферации и дифференцировке (CD3+CD25+), зависимость описывается уравнением:

CD25= 1756,5 + 0,61×с мышьяк – 0,19×с медь     (2),

где 1756,5 — свободный член, с — концентрация соответствующего элемента. Характеристики модели R=0,4 F (2,25)=7,2, p=0,003.

Концентрации свинца, меди и магния в крови различаются у работников с разным сердечно-сосудистым риском (табл. 1).

При этом корреляционные связи между показателями иммунного ответа выявлены с кадмием, мышьяком и цинком. Минимальное количество связей наблюдается у работников с абсолютным высоким и очень высоким риском (табл. 2).

Обсуждение. Иммунная система слизистых оболочек, площадь поверхности которых превышает 400 м², обеспечивает защиту человека от микроорганизмов, вирусов и вредных веществ при проникновении которых через слизистую оболочку локальная иммунная система немедленно запускает каскад реакций, направленных на их распознавание и нейтрализацию [17–19].

В данном исследовании у работников основной группы, имеющих III группу здоровья (с хроническими заболеваниями), уровень sIgA был значимо снижен, что подтверждает возможность использования данного показателя для оценки вовлечённости иммунных механизмов в поддержание здоровья работников.

Полученные результаты свидетельствуют о формировании у работников производства вторичного свинца комплекса иммунологических реакций, ассоциированного с контаминацией крови тяжёлыми металлами. Выявлены локальные и системные сдвиги иммунного ответа, согласующиеся с современными представлениями об иммунотоксичности свинца и других металлов [20]. При этом отмечается разнонаправленный характер эффектов, что соответствует полученным нами данным о гетерогенности иммунных изменений [21].

Согласно современным данным, тяжёлые металлы способны индуцировать провоспалительные реакции и усиливать системное иммунное воспаление [22]. В то же время, снижение γδ-T-клеток с увеличением стажа, выявленное в нашем исследовании, вероятно, отражает истощение данного звена иммунитета при длительной экспозиции, что укладывается в концепцию фазности адаптационного ответа.

Заключение. Обследование работников производства вторичного свинца выявило высокую распространённость хронических заболеваний с доминированием кардиометаболической патологии. У пациентов с различной степенью сердечно-сосудистого риска обнаружены статистически значимые различия в концентрациях магния, свинца и меди в крови и выявлены корреляционные связи между показателями иммунного статуса и уровнями мышьяка, кадмия, свинца и цинка, причём эти связи варьируются по силе и направленности.

Выявленные изменения местного и системного иммунитета свидетельствуют об иммунной недостаточности, которая более выражена у лиц III группы здоровья. Мышьяк, медь и свинец оказывают значимое влияние на баланс Т-хелперов и Т-супрессоров у обследованных работников.