Оценка и управление факторами риска канцерогенной и мутагенной опасности в условиях техногенеза

Вид материала

Таблица 7. Характеристика гормонального статуса обследованных лиц
Исследуемый параметр
ТТГ, мкед/мл
Кортизол, нмоль/л
Таблица 8. Результаты факторного анализа группировки факторов риска развития ЗН в условиях различных типов техногенеза
Тип техногенеза
Таблица 9. Модели прогноза уровня заболеваемости злокачественными новообразованиями на территориях техногенеза
Таблица 10. Значения интегральной функции F в реализации ЗН на исследуемых территориях техногенеза
Тип техногенеза
Паспорт территории нефтяного типа техногенеза
Концептуальная модель взаимодействия основных факторов риска формирования ЗН и репродуктивных нарушений в условиях различных тип

Подобный материал:

1 2 3 4

Выявленные уровни показателей соответствуют 2 стадии изменений иммунного статуса под влиянием иммунотропных факторов по классификации Р.В.Петрова 1995 г. Таким образом, у профессиональных групп, имеющих больший суммарный показатель отклонений параметров иммунитета, предполагается более выраженная иммунодепрессия.

При анализе взаимосвязи стажа работы и показателей иммунитета показано, что сдвиги иммунитета определены уже у низкостажированных рабочих. С увеличением стажа работы реагирующие параметры усугубляются, все больше отклоняясь от референтных диапазонов в сторону иммунодепрессии. Анализ взаимосвязи показателей напряженности трудового процесса и иммунного ответа выявил, что наибольшие отклонения иммунитета имеют работники 2 (средней) категории напряженности – 7, при 1 категории напряженности (малой) в процесс вовлекается 4 параметра, при 3 (высокой) – 6 параметров. Средняя категория напряженности труда по сравнению со среднестатистическим диапазоном нормы отличается сдвигами по СD4⁺, СD8⁺ , ИРИ, ЦИК, IgА и IgM. Методом математического моделирования разработаны 20 математических моделей, которые позволяют рассчитать предполагаемый уровень показателей иммунитета при увеличении стажа работы до 10-14 лет и увеличении категории напряженности труда до IV (очень высокой). При сопоставлении тенденций изменений иммунного статуса при увеличении стажа и росте напряженности труда выявлены сходства по клеточному звену иммунитета, различия – по активному звену и разнонаправленные тенденции по гуморальному звену иммунитету. Так, иммуноглобулины А постепенно снижаются при увеличении стажевой нагрузки и возрастают при увеличении напряженности. Иммуноглобулины М возрастают при увеличении стажа и снижаются с ростом напряженности. Концентрации Ig G уменьшаются как с увеличением стажа, так и с ростом напряженности трудового процесса.

Стресс является важнейшим фактором онкологического риска. Нами проведена оценка уровня стресс-гормонов (Т₃, Т₄, ТТГ, АКТГ, кортизол) лиц, занятых на предприятиях военного типа техногенеза (группа наблюдения), в сравнении с лицами из населения (группа сравнения 1) и лицами, имеющими верифицированный диагноз ЗН (группа сравнения 2), что позволило проследить всю стадийность изменений состояния гормонального фона по формированию стресс-реакции. Так, для группы наблюдения уровень стресс-гормонов свидетельствует об острой стрессовой реакции, что подтверждается расчетом универсальных системных индексов, менее выражена стресс-реакция со стороны населения, проживающего на территории военного типа техногенеза и как хронический стресс можно трактовать состояние больных ЗН (табл. 7).

Нами установлено, что нозологии онкологического и экологического риска совпали по локализации (ЗН женской репродуктивной сферы), оценка неканцерогенного риска определила высокую вероятность эмбриотоксических эффектов, что послужило основанием анализа репродуктивного здоровья населения республики. Кластерным анализом определен нефтяной тип техногенеза, как ответственный за формирование значительной доли (31,8%) нарушений в состоянии репродуктивного здоровья, из этой доли 42,1% сформировано за счет мертворождаемости.

Таблица 7. Характеристика гормонального статуса обследованных лиц

Исследуемый параметр, ед. измерения	Пределы нормальных колебаний	Группа наблюдения, M±m	Группа сравнения 1, M±m	Группа сравнения 2, M±m
Т4, нмоль/л	60-160	113,4±5,2 # # #	106,2±4,1	79,2±4,1###
Т3/Т4, усл.ед.	1,75-2,0	1,8±0,1# #	1,8±0,2	2,7±0,2##
ТТГ, мкед/мл	0,17-4,0	1,4±0,2#	1,8±0,3	2,3±0,2#
АКТГ, пг/мл	10-50	30,9±3,1	24,1±1,9	39,0±2,7
Кортизол, нмоль/л	260-720	863,9±120,5 # #	746,0±115,0	374,0±26,2##
СИ, усл.ед.	150-250	209,8±6,0#	197,0±4,1	174,1±8,6#
ИИ, усл.ед.	0,6-5,0	6,9±0,6 * # #	5,0±0,3*	4,0±0,5##
ИГНИ, усл.ед.	3-10	10,6±1,6 # # #	11,8±1,5	3,7±0,2###

Примечание. 1. *- Различия между группой наблюдения и группой сравнения 1 статистически значимы (р<0,05).

2. Различия между группами наблюдения и группой сравнения 2 статистически значимы

(# - р<0,05, ## - р<0,01, ### - р<0,001).

3. Разница между группами 1 и 2 статистически значимы

( - р<0,05, - р<0,01, - р<0,001).

Результаты кластеризации территорий техногенеза по преимущественному нарушению репродукции следующие:

1) территории с преобладанием показателей мертворождаемости – нефтяной техногенез (основная причина - незрелость, недоношенность), топливно-энергетический техногенез, сельскохозяйственный техногенез (основная причина - ВПР сердца и сосудов);

2) территории с преобладанием ранней неонатальной смертности (РНС)– военный (основная причина инфекционные, гнойно-воспалительные заболевания), транспортный техногенез (ВПР сердца и сосудов);

3) территории с преобладанием врожденных пороков развития – деревообрабатывающий (развитие ВПР сердца и сосудов), чернометаллургический техногенез (аномалии органов пищеварения).

По всем типам техногенеза в реализации нарушений репродукции отмечена доминирующая роль отца.

Анализ сферы деятельности матери установил достоверно высокие нарушения репродукции при занятости на промышленных предприятиях (43,7% нарушений за счет врожденных пороков развития); в сфере услуг (44,7% нарушений за счет спонтанных выкидышей). Анализ профессиональной деятельности отца определил репродуктивные нарушения при занятости на промышленных предприятиях (38,7% нарушений привносит ранняя неонатальная смертность); на предприятиях военного техногенеза (31,1% нарушений сформировано за счет мертворождаемости); предприятиях транспортного техногенеза (48,5% нарушений реализовано за счет врожденных пороков развития). Риск мертворождений при сочетаниях «неблагоприятных» профессий матери и отца возрастает на 36%. Территория техногенеза (доля влияния 8,4%), отраслевая принадлежность (доля влияния 7,8%), профессиональная деятельность родителей (доля влияния 6,8%) –факторы достоверно повышающие риск возникновения нарушений репродуктивного здоровья (р<0,05).

Методом математического моделирования построено 4 модели, позволяющие прогнозировать мертворождаемость, РНС, ВПР, спонтанные выкидыши. На модели получен патент на изобретение №2367354. Модели включает балльную оценку профессионально-производственных анамнестических, медико-биологических показателей потенциальных родителей. В качестве примера приведена модель прогноза реализации мертворождаемости. Результирующий показатель R₁ служит диагностическим показателем риска и определяется по формуле

,

где Х₁,₃ – возрастные характеристики женщины и мужчины, Х₂ - эколого-гигиенические условия места проживания, Х₄ - количество беременностей, Х₅ - количество родов, Х_6,11 - профессии, Х_7,12- категория напряженности труда, Х_8,13 - принадлежность отрасли труда к канцерогеноопасным, Х_9,14 - стаж работы по последней профессии, Х_10,15 - общий рабочий стаж; Х₁₆ - отягощенность наследственности женщины по нарушениям репродуктивной функции, Х₁₇ - отягощенность наследственности по онкопатологии, Х_18,19,22,23 – бытовые канцерогенные факторы, Х_20,24 – характер питания, Х_21,25 - наличие хронических заболеваний родителей.

При результирующем значении R₁≥1 судят о высоком риске развития мертворождаемости, при R₁<1 судят об отсутствии риска. Показатель риска достоверно (р<0,05) увеличивается при сочетании параметров, имеющих высокую прогностическую значимость - возраст матери, эколого-гигиенические условия проживания, стаж работы родителей в условиях канцерогеноопасного производства, бытовые канцерогенные факторы.

На следующем этапе нами определена значимость возможных факторов риска формирования ЗН. Примененный анализ «отношения шансов» позволил ранжировать изучаемые факторы. На приоритетных позициях факторы - возраст, особенности питания, отягощенная наследственность, пол, профессиональная принадлежность, стажевые нагрузки, бытовые облигатные канцерогены. Но рискометрический метод, в силу достаточно большого числа изучаемых факторов, не позволил определить характер взаимосвязи между ними. С этих позиций применен метод главных компонент факторного анализа. Факторный анализ позволил сократить число изучаемых факторов до 15. Для территорий техногенеза сформировано 3 главных компоненты (3 группы факторов), на территории военного техногенеза - 4. Результаты формирования главных компонент посредством факторного анализа приведены в табл.8.

Таблица 8. Результаты факторного анализа группировки факторов риска развития ЗН в условиях различных типов техногенеза

№	Тип техногенеза	Число главных компонент	Вклад 1 компоненты, %	Вклад 2 компоненты, %	Вклад 3 компоненты, %	Вклад 4 компоненты, %
1	Нефтяной	3	61,9	13,4	8,8	-
2	Топливно-энергетический	3	65,1	10,0	6,8	-
3	Военный	4	64,1	13,4	8,3	6,9
4	Сельско-хозяйственный	3	62,8	12,4	8,9	-
5	Деревообраба-тывающий.	3	66,0	12,0	8,2	-
6	Чернометал-лургический	3	68,5	8,1	7,1	-
7	Транспортный	3	66,5	11,8	9,8	-

Метод выделения: Анализ главных компонент

Независимо от вида техногенеза в составе главных компонент оказались показатели одинаковые, но с разным относительным вкладом, что можно рассматривать как формирование «единого комплекса событий» в реализации злокачественной трансформации.

Первая компонента на отдельных территориях техногенеза формирует до 69% дисперсии. В ее составе - канцерогенная нагрузка, поступающая основными путями (с поглощением и без поглощения, суммарная). Канцерогенные нагрузки и их факторные нагрузки (f) на изучаемых территориях различны. Деревообрабатывающий техногенез – доминируют алиментарные КН без поглощения (f=0,94), транспортный – алиментарные КН с поглощением (f=0,99), военный техногенез – аэрогенная КН с поглощением (f=0,99), сельскохозяйственный - КН без поглощения, водный путь поступления (f=0,98), чернометаллургический техногенез – аэрогенная КН с поглощением (f=0,99), топливно-энергетический и нефтяной типы техногенеза – алиментарная КН без поглощения (f=0,99). На сравниваемых территориях определено преобладание поступивших КН - 60% в сравнении с поглощенными. Вторая компонента формирует до 13,4% дисперсии. В ее составе стажевые нагрузки (экспозиционная доза). Третья компонента в зависимости от территории составляет до 9,8% дисперсии. Составляющие переменные – уровень гормонов стресса, уровень иммунологических сдвигов показателей, напряженность трудового процесса, бытовые облигатные канцерогены, что характеризует «рабочий стресс». В условиях военного техногенеза уровень гомонов стресса самостоятельно формирует 4 компоненту образующую 6,9% дисперсии.

Методом математического моделирования построены модели прогноза уровня онкозаболеваемости с учетом главных компонент в условиях различных типов техногенеза, что является инструментарием управления канцерогенной опасностью (табл. 9).

Таблица 9. Модели прогноза уровня заболеваемости злокачественными новообразованиями на территориях техногенеза

Техногенез	Модели
Деревообрабатывающий	у = 0,98f₁ + 0,87f₂ + 0,81f₃
Военный	у = 0,99f₁ + 0,95f₂ + 0,81f₃+0,97f₄
Топливно-энергетический	у = 0,99f₁ + 0,83f₂ + 0,98f₃
Чернометаллургический	у = 0,99f₁ + 0,79f₂ + 0,88f₃
Сельскохозяйственный	у = 0,98f₁ + 0,92f₂ + 0,82f₃
Транспортный	у = 0,99f₁ + 0,93f₂ + 0,79f₃
Нефтяной	у = 0,99f₁ + 0,83f₂ + 0,77f₃

Примечание: у – интенсивный показатель прогноза уровня ОЗ; f₁- f₄ – вклад (доля влияния) главных компонент.

Определены наибольшие значения факторных нагрузок главных компонент f1-f4 с учетом биологических факторов. Так, например, для чернометаллургического типа техногенеза первая компонента прямо пропорциональна возрасту, вторая компонента наиболее выражена для мужчин в возрасте 40-49 лет (1,15), третья компонента имеет приоритетную значимость для мужчин 30-39 лет (0,65).

Для объективной дифференцировки типов техногенеза по степени опасности введена интегральная функция F, рассчитанная по формуле

,

где n₁… n₁₅– 15 основных показателей, имеющих достоверно высокую факторную нагрузку.

Введение обобщающей функции определило ранговое место техногенеза по степени канцерогенной и мутагенной опасности.

Как следует из таблицы 10, наибольшую факторную нагрузку имеет сельскохозяйственный тип техногенеза (F=3561,6±73,8), наименьшую – чернометаллургический (F=2938,02±67,6), что свидетельствует о высокой степени опасности реализации онкопатологии и нарушений репродукции на территории чернометаллургического техногенеза.

Таблица 10. Значения интегральной функции F в реализации ЗН на исследуемых территориях техногенеза

Тип техногенеза	Среднее значение F	Стандарт. ошибка среднего
Сельскохозяйственный	3561,61	73,83
Военный	3388,14	84,32
Деревообрабатывающий	3318,74	90,06
Транспортный	3310,33	73,35
Нефтяной	3226,61	95,98
Топливно-энергетический	3010,10	60,62
Чернометаллургический	2938,02	67,57

Разработаны паспорта территорий техногенеза, которые содержат пятиуровневую оценку степени канцерогенной и мутагенной опасности по выявленным критериям опасности. В качестве примера приводим паспорт нефтяного типа техногенеза (рис. 3). На первом уровне критериальной оценкой онкологического риска определен уровень заболеваемости злокачественными новообразованиями среди приоритетных групп населения, рассчитано число дополнительных к фоновому случаев новообразований в год.

Рис. 3. Паспорт территории нефтяного типа техногенеза

На втором уровне приведен выявленный критерий экоонкологического риска - уровень заболеваемости ЗН по установленной нозологической форме в установленной группе населения. Паспорт содержит перечень свойственных территории приоритетных веществ-загрязнителей, для территории нефтяного типа техногенеза это пыль (сумма твердых веществ), бенз(а)пирен, бензин, бензол, этилбензол, хром шестивалентный, свинец. Приведен комплекс выявленных корреляционно-регрессионных взаимосвязей в системе «Техногенная нагрузка – онкологическая заболеваемость»; включает расчетное значение возможного снижения уровня заболеваемости злокачественными новообразованиями при условии минимизации аэрогенных выбросов, приведены функциональные системы органов-мишеней, что подтверждено расчетным значением индекса опасности. Третий уровень паспорта содержит характеристику преимущественных мутагенных нарушений, приведен преобладающий тип нарушений репродуктивного здоровья. Подчеркнута доминирующая роль профессиональной деятельности родителей в реализации мутагенных нарушений. На данном уровне рекомендуется использовать модель расчета диагностического показателя риска (R_1-4) нарушений репродуктивного здоровья. Четвертый уровень паспорта содержит основные факторы риска, даны значения вклада факторов, способствующих развитию злокачественной патологии. На данном этапе целесообразно воспользоваться моделью прогноза уровня онкологической заболеваемости с учетом вклада факторных нагрузок. Пятый уровень содержит интегральную оценку территории техногенеза степени канцерогенной и мутагенной опасности, приведен показатель, характеризующий уровень факторной нагрузки.

На основании сформированных обширных баз данных, значительного аналитического материала, плеяд корреляционных взаимосвязей экоонокологических, иммуногормональных показателей, построенных моделей прогноза, данных математико-статистического анализа нами разработана концептуальная модель взаимодействия основных факторов риска, являющейся научно-методической основой оценки степени канцерогенной и мутагенной опасности территорий техногенеза (рис.4). Модель позволяет осуществлять прогноз уровня и структуры онкологической заболеваемости и репродуктивных нарушений в условиях существующего техногенного загрязнения, предопределять групповой и индивидуальный прогнозы.

Рис.4. Концептуальная модель взаимодействия основных факторов риска формирования ЗН и репродуктивных нарушений в условиях различных типов техногенеза

Blog

Оценка и управление факторами риска канцерогенной и мутагенной опасности в условиях техногенеза