Метаболический профиль женщин Приаралья

Целью исследования является оценка метаболического профиля у женщин, проживающих в условиях кризисной зоны Приаралья. Оптимизированными кинетическими методами определяли биохимические показатели на анализаторе StarDust MC-15 с реагентами DiaSys (Германия). Определение белковых и липидных фракций проводилось на автоматическом анализаторе Sebia Hydrasys (Англия).

Наибольшие изменения по частоте встречаемости превышения физиологических колебаний по биохимическим показателям были выявлены со стороны общего белка (19%, обследованных), Алат (у 53 %), Асат (у 52%), ГГТ (у 21%), холестерин (у 28%), триглицериды (у 17 %), глюкоза (12%), щелочной фосфатазы (11%), мочевой кислоты (11%). Результаты проведенной работы могут быть использованы для оценки метаболического профиля у населения кризисных регионов.

Выводы: у женщин кризисной зоны Приаралья наблюдаются выраженные метаболические изменения, проявляющейся в нарушении белкового и липидного обмена. Нарушение белкового обмена приводит к формированию различных метаболитов, которые в свободном состоянии оказывают на организм выраженное токсическое действие; нарушение липидного профиля (повышение холестерина, триглицеридов, снижение ЛПВП и повышение ЛПНП) являются показателями риска атеросклероза.

Известно, что функции гомеостаза в организме обеспечиваются сопряжённым и тонко координированным взаимодействием различных органов и систем, значение которого возрастает при действии экстремальных факторов внешней среды. Экстремальные условия характерны для Аральского региона, отнесённого в соответствии с решением ЮНЕСКО к зонам экологического бедствия. Зона включает практически всю Кызылординскую область с расположенным на её территории космодромом Байконур. Такое глобальное явление, как высокая частота заболеваемости характерная для этого региона, скорее всего, вызвана широким комплексом отдаленных последствий отрицательного экологического и социального генеза. Данный факт рассматривается в мировом масштабе как социальное явление.

Неблагоприятные экологические факторы Приаралья, такие как загрязнение атмосферы из-за увеличения солевого выноса с территории высохшего моря; повышенное содержание токсичных соединений в почве и в воде по причине сброса коллекторных вод в реку Сырдарья в верхнем и среднем ее течении, одновременно воздействуют на многие органы мишени: органы дыхания, органы пищеварительного тракта, органы мочеполовой системы и другие.

Гигиеническая оценка состояния здоровья населения осложняется тем, что компоненты различной интенсивности оказывают на организм разнонаправленное действие, обуславливая своеобразную картину метаболического процесса. При длительном воздействии загрязнителей окружающей среды малой интенсивности вырабатывается определенный стереотип ответных реакций, с учетом развития защитно-приспособительных возможностей организма. Одна из основных ответных реакций организма на влияние неблагоприятных факторов среды принадлежит к биохимическим механизмам, определяющим изменения на тканевом, органном и целостном уровне. Это обусловило развитие экологической биохимии как самостоятельного научного направления, изучающего действие вредных химических веществ на организм.

За последние годы накоплен большой материал о структурно-функциональных изменениях в организме лиц, проживающих в условиях техногенной и антропогенной нагрузки. Показано, что частота обнаруживаемых отклонений на метаболическом уровне может нарастать по мере увеличения интенсивности воздействия и коррелировать с увеличением показателей общей заболеваемости. В связи с этим необходимо проводить исследования для уточнения и углубления понимания этиологии, патогенеза, а также для повышения эффективности диагностики и лечения экообусловленных нарушений. В соответствии с существующими представлениями и разработанными стандартами, лабораторная диагностика при мониторировании включает комплекс биохимических показателей. Поэтому оправдан интерес к вопросу о возможности использования стандартных лабораторных показателей для характеристики метаболического профиля женщин репродуктивного возраста проживающих в кризисной зоне Приаралья.

Поэтому целью исследования является оценка метаболического профиля у женщин, проживающих в условиях кризисной зоны Приаралья.

Материалы и методы

Для проведения медико-биологического мониторинга были выделены лица женского пола репродуктивного возраста (от 18 до 45 лет), проживающие в пос. Айтеке би. Всего обследовано 255 человек. Использовали комплекс унифицированных лабораторных тестов: активность аланинаминотрансферазы (Алат), аспартатаминотрансферазы (Асат), общей амилазы, общего белка, глюкозы, гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ), креатинина, мочевины, щелочной фосфатазы (ЩФ), холестерина, триглицериды, мочевой кислоты (МК). Оптимизированными кинетическими методами определяли их на анализаторе SturDast MC-15 с реагентами DiaSys «Германия». Определения белковых (альбумин, альфа-1, альфа-2, бета-1, бета-2, гамма), холестериновых (липопротеины высокой плотности – ЛПВП, липопротеины низкой плотности – ЛПНП, липопротеины промежуточной плотности – ЛППП) фракций проводилось на автоматическом анализаторе Sebia Hydrasys (Англия).

Забор венозной крови проводился из локтевой вены в одноразовый вакутейнер без наполнителя.

Результаты анализировались при помощи программы Statistica v.6 (Statsoft Inc., CША). Для количественных исследований была проверена гипотеза о том, что выборка извлечена из нормально распределенной совокупности с помощью критериев Шапиро - Уилка и Колмогорова – Смирнова. Для выявления различий по количественному признаку применяли непараметрический дисперсионный анализ по Крускалу – Уоллису с последующим использованием критерия множественных сравнений. Оценку диагностической значимости используемых параметров проводили на основании построения характеристической кривой (чувствительность, специфичность и эффективность от порогового значения «точки разделения»). Их пороговое значение фиксировалось программой статистической обработки автоматически. Также определяли коэффициент парной корреляции.

Результаты исследования

Количественный анализ биохимических показателей плазмы крови у женского населения пос. Айтеке-Би не выявил отличий по среднему значению от референтных показателей. Вместе с тем, среднее количественное значение Асат превышало верхнюю границу физиологических пределов среди обследованных. Биохимические исследования плазмы крови женского населения пос. Айтеке-Би представлены в таблице 1.

Частотный (качественный) анализ биохимических параметров плазмы крови женского населения в возрасте 18-45 лет представлен в таблице 2. Так, наибольшие изменения по частоте встречаемости превышения физиологических колебаний по биохимическим показателям были выявлены в показателях: общий белок (19%, обследованных), Алат (у 53 %), Асат (у 52%), ГГТ (у 21%), холестерин (у 28%), триглицериды (у 17 %), глюкоза (12%), щелочная фосфатаза (11%), мочевая кислота (11%).

Превышение белка у 19% обследованных - редкое явление, обычно его связывают с усилением биосинтеза глобулинов в клеточных элементах системы фагоцитирующих клеток (вследствие токсического или инфекционного поражения, может быть связано с хроническими процессами).

Анализ показателей белковых фракций показал увеличение альбумина и практически всех фракций, кроме бета -2 (таблица 3).

Известно, что альбумин играет важнейшую роль в связывании и выведении из кровотока и тканевой жидкости различных метаболитов, которые в свободном состоянии оказывают на организм выраженное токсическое действие.

В последнее время выяснены механизмы развития биологической функции эндоинтоксикации (ЭИ), как реакции воспаления и составной части процессов адаптации. В настоящее время возросло понимание клиницистами важной роли ЭИ в развитии заболеваний. Проблема ЭИ в экологически неблагополучных районах имеют свои особенности. Превышение содержания границы физиологического интервала в межклеточной среде ЛЛНП и альбуминов (липидпереносящий белок) расценивается как «замусоривание» межклеточной среды.

Эндотоксины могут стать причиной дисфункции эндотелия, что в свою очередь является патогенетическим звеном развития метаболического синдрома, полиорганной недостаточности, ишемических повреждений. Высокий процент встречаемости изменения активности печеночных ферментов, ГГТ, холестерина и триглицеридов свидетельствует о нарушении липидного обмена. Повышение ТГ и ЛЛНП является патогенетическим звеном метаболического синдрома и резистентности к инсулину. Связанные альбумином токсины транспортируются в печень, где подвергаются разнообразным метаболическим превращениям. Высокая активность Асат и Алат указывают на процессы цитолиза в печени.

Повышение ТГ является патогенетическим звеном метаболического синдрома в резистентности к инсулину. Недоокисленные метаболиты обладают гидрофильными свойствами, которые присущи организму, но, если они накапливаются в избыточной концентрации, то могут влиять на метаболизм клеток и нарушать работу органов. Накопление триглициридов в плазме крови могут быть причиной их дефицита в тканях, а значит недостатка энергии в жизненноважных органах и отразиться на их работе. При гипоксии происходит ускоренное расходование внутриклеточного энергетического резерва и усиленное поступление в клетки жирных кислот. Нагрузка по транспортировке жирных кислот из жирового депо также ложится на молекулы альбумина. Повышенное содержание мочевой кислоты указывает также на накопление метаболитов в суставах.

Исследование липидных фракций женского населения Айтеке–Би проводилось среди образцов с патологической концентрацией холестерина (выше 5,17 ммоль/л). Было зафиксировано снижение липопротеинов высокой плотности в 6,8 раз, и увеличение содержания липопротеинов низкой плотности в 2,3 раза, по сравнению с физиологическими интервалами (таблица 4). Индекс атерогенности составил – 9,6 ед. (при норме от 2 до 4 ед.), что свидетельствует о высоком риске развития атеросклероза.

Таким образом, метаболический профиль у женщин Приаралья характеризуется изменением белкового и липидного обмена.

При проведении качественного частотного анализа были выявлены системы «мишени», для поступающих в организм ксенобиотиков, такие как гепато-билиарная, сердечно-сосудистая и затем костно-суставная системы. По видимому, нарушение обменных процессов возникает под влиянием длительных, хронических воздействий техногенных факторов и характеризуются изменением метаболического профиля, свидетельствующем о взаимосвязи и «каскадности» патогенетической цепи в регуляторных системах и их дисбаланса в поддержании гомеостаза. Следует подчеркнуть, что у всех пациентов имела место положительная корреляция между ТГ и альбумином (r -0,73, р-0,035).

Системность молекулярных механизмов нарушений различных компонентов метаболизма у обследуемых подтверждается обнаружением корреляций между показателями, относящиеся к различным функциональным блокам обмена.   По-видимому, в условиях токсических длительных воздействий происходит дезадаптация, при которой временно компенсируется скрытый патологический процесс. При этом в организме кумулируется не столько ксенобиотический фактор, сколько эффект его воздействия, вначале проявляющейся реакцией адаптации затем трансформирующиеся в донозологические изменение, которые в дальнейшем проявляются теми или иными клиническими синдромами. При этом обнаружить токсическое вещество в различных средах организма невозможно.

Выводы

1. У женщин кризисной зоны Приаралья наблюдаются выраженные метаболические изменения, проявляющейся в нарушении белкового и липидного обмена.

2. Нарушение белкового обмена приводит к формированию различных метаболитов, которые в свободном состоянии оказывают на организм выраженное токсическое действие.

3. Нарушение липидного профиля (повышение холестерина, триглицеридов, снижение ЛПВП и повышения ЛПНП) является показателем риска атеросклероза.