Патологія органів дихання у ліквідаторів аварії на чаес
А.Г. Чучалин, А. Л. Черняєв, К. Вуазен. Патологія органів дихання у ліквідаторів аварії на Чорнобильській АЕС.
А. Г. Чучалин, К. Вуазен
Вступ
Патологія органів дихання ліквідаторів наслідків аварії на Чорнобильській АЕС
В кінці квітня 1998 виповнилося дванадцять років аварії, що сталася на Чорнобильській АЕС. По закінченні цього періоду часу актуальною медичною завданням стає вивчення патології органів дихання ліквідаторів. Проблема хвороб дихальних шляхів як гострого періоду, так і віддалених наслідків аварії Чорнобильської АЕС відноситься до маловивченим. Разом з тим наявна інформація спонукає до того, щоб глибше зрозуміти і вивчити пневмопатии, зумовлені впливом різних факторів, формування яких відбулося як наслідок вибуху на четвертому блоці АЕС.
Серед учасників ліквідації наслідків аварії і жителів м.Києва з`явився термін &ldquo-чорнобильський кашель&rdquo-. Багато учасників і жителі міста описали сухий надсадний кашель, який особливо проявився навесні і влітку 1986 р При зверненнях до лікарів щодо часто реєструвалися хвороби ЛОР-органів (риніти, ларингофарингітах, трахеобронхіти, некротичні ангіни). Однак узагальнених і систематизованих даних немає, тому робити скільки-небудь глибокі висновки неможливо.
Інший інформаційне джерело носить більш строгий науковий характер. У найближчі дні після аварії сформувалися хмари, які поширили елементи &ldquo-чорнобильської пилу&rdquo- і контамінованих великі території Європи. Так, хмара, що містить радіонуклідні елементи, вже 26 квітня 1986 р поширилося в північно-західному напрямку від Прип`яті і досягло кордонів Фінляндії, Швеції та Норвегіі- 27 квітня сформувалося хмара, яке розповсюдило &ldquo-чорнобильську пил&rdquo- в західному напрямку, досягнувши кордонів Німеччини, Франції, Бельгії. Більш щільні опади випали на великих територіях Росії, України, Білорусії. Детальна інформація по поведінці хмар і контамінації територій опублікована в офіційних документах національного регістру Росії щодо наслідків аварії на ЧАЕС.
Тут хотілося б навести результати досліджень групи біофізиків (Hofman et al., 1993, Австрія), які моніторувати вміст цезію-137 на висоті 1200-1600 м над рівнем моря в передгірській частині Зальцбурга. Дані, які наводять автори, стосувалися значного періоду, що передує аварії на Чорнобильській АЕС. Цезій визначався в багатьох рослинах і, зокрема, в кількох видах лишайника. В кінці травня 1986 року, тобто через місяць після аварії на Чорнобильській АЕС, було зареєстровано суттєве підвищення концентрації цезію-137 в Pseudevernia furturacea. Спостереження наступних років показали поступову елімінацію радіонукліду.
З наведених даних слід виділити тільки ту частину, яка стосується аерозольного шляху поширення &ldquo-чорнобильської пилу&rdquo-. Атмосферний шлях став основним в контамінації великих територій, тобто a priori можна припускати інгаляційний шлях проникнення пилу в дихальні шляхи людини. Подібна постановка питання зачіпає фундаментальні завдання сучасного наукового знання в дослідженні біомаркерів екологічно обумовлених захворювань. Стосовно до Чорнобильської проблеми це зачіпає пошук біомаркерів популяційних, системних і органних, клітинних і субклітинних одиниць, генетичного апарату клітини і регуляторних пептидів.
Якщо підійти з цього боку до накопичених даних по патології людини, то з позицій суворого наукового знання прогрес в даній області невеликий. Це в першу чергу стосується захворювань дихальних шляхів людини.
Науковий колектив Інституту пульмонології М3 РФ в кооперації з французькими колегами веде інтенсивне дослідження з проблеми патології органів дихання ліквідаторів наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Результати цих досліджень частково були узагальнені і представлені у вигляді тематичних журнальних статей. Велике значення у всьому комплексі досліджень зіграло спостереження над хворим М. Цей хворий довгі роки працював в атомній промисловості і був одним з перших, хто організував рятувальні роботи на четвертому блоці Чорнобильської АЕС. Через вісім років після аварії у нього при проходженні диспансерного обстеження було виявлено рак легені, з приводу якого зроблена лівостороння пульмонактомія. При вимірюванні радіонуклідів було виявлено їх підвищений вміст в клітинах аденокарциноми. Ці дані були підтверджені дослідженням D. Hoffschir. Трактування даного клінічного спостереження стимулювала більш організовані і цілеспрямовані дослідження епідеміологічного, радіобіологічного, молекулярно-біологічного і клінічного характеру.
Офіційна медична статистика свідчить про те, що хвороби органів дихання вийшли на одне з перших місць у ліквідаторів. Такі дані наводяться по м Володимиру і області, в узагальненому вигляді вони представлені в національному регістрі Росії. Ці опубліковані дані свідчать, що хвороби органів дихання починають превалювати в різних територіях Росії незалежно від їх контамінації радіонуклідних опадами. Володимирський регіон відноситься до &ldquo-чистим&rdquo- територіям. Однак епідеміологічних досліджень по поширеності, захворюваності, смертності від легеневих захворювань не проводилося. Вибір Володимирського регіону був зроблений, щоб виключити вплив такого важливого чинника, як контамінація території радіонуклідами. В даному виданні подано узагальнений досвід епідеміологічного дослідження. У роботі були використані методи, рекомендовані Європейським респіраторним товариством. Важливою частиною дослідження було не тільки встановлення поширеності легеневих симптомів, але і їх зв`язок з фактом зовнішнього опромінення. Потрібно сказати, що встановити кореляційний залежність не вдалося. Більшою мірою цей зв`язок простежується з фактором куріння і професією ліквідаторів, так як деякі з них зайняті у виробництвах з підвищеним вмістом промислових полютантів.
Особливе місце слід приділити такому фактору ризику легеневих захворювань, як куріння. Дослідники зустрілися з дуже серйозною проблемою в підборі групи порівняння некурящих ліквідаторів. Число курців ліквідаторів перевищило 90%.
Можна констатувати високу поширеність хронічного бронхіту серед ліквідаторів, що перевищує за своїм рівнем популяційні дані і показники групи порівняння. Однак пояснити ці епідеміологічні дані з позицій зовнішнього опромінення, якому піддалися ліквідатори, не представляється можливим. Відповідь на це питання лежить в організації більш поглибленого епідеміологічного дослідження і тих даних, які були отримані при Радіобіологічного і молекулярно-біологічному дослідженнях.
В процесі епідеміологічного дослідження була підібрана група ліквідаторів, які мали тісний контакт з &ldquo-чорнобильської пилом&rdquo-. Критеріями для відбору служили паспортні дані щодо місця та часу роботи, а також виду виробничої діяльності. Фахівці Інституту біофізики МОЗ РФ здійснили реконструкцію дози зовнішнього опромінення. Основний метод, який був використаний для отримання дослідного матеріалу, - бронхоальвеолярний лаваж і клітина, яка досліджувалася більш детально, - альвеолярний макрофаг. Цей напрямок дослідження в значній мірі, принаймні на початковому етапі, було продиктовано результатами спостереження над вищезазначеним хворим М. Увагу привернули альвеолярнімакрофаги в зоні аденокарциноми. Фаголізосоми макрофагів містили частинки, форма організації і хімічний склад яких були не ясні.
Дійсно, як показали дослідження рідини бронхоальвеолярного лаважу, у ліквідаторів виявляються зміни, які не зустрічаються у курців. Суть цих змін полягає в тому, що в альвеолярному просторі ліквідаторів присутній набагато більше нейтрофілів і макрофагів, ніж це спостерігається в групі порівняння. За рахунок цих клітин реєструється підвищений цитоз. Вдалося виключити роль куріння у формуванні цитоза альвеолярного змиву. Однак життєздатність альвеолярнихмакрофагів значно знижена в порівнянні з даними, отриманими в групах контролю. Практично на паралитическом рівні виявилася локомоторная активність альвеолярнихмакрофагів ліквідаторів. Таким чином, простежувалася своєрідна залежність: число альвеолярнихмакрофагів збільшено, проте їх життєздатність і локомоторная активність різко знижені.
З цими даними корелюють результати цітобактеріоскопіческого дослідження. В бронхіальних змивах ліквідаторів виявлено у великому відсотку спостережень колонізація грампозитивних і грамнегативних мікроорганізмів, часто в полях зору зустрічаються фрагменти грибів, переважно кандид, і, нарешті, інвазія мікроорганізмів в епітеліальні клітини слизової оболонки порожнини рота і бронхів. Цітобактеріоскопіческая картина нагадує ту, яка характерна для глибоких розладів захисних механізмів дихальних шляхів, що найчастіше буває при імунодефіцитах.
Основні характеристики макрофагів свідчать про значне зниження їх біологічної активності і, як наслідок, формування високого ступеня запального процесу дихальних шляхів ліквідаторів. Аналіз клінічної картини ліквідаторів, які увійшли до програми обстеження, свідчить про майже безперервно рецидивуючому перебігу запальних захворювань дихальних шляхів, переважно протікають з симптомами загострення хронічного гнійного бронхіту.
Морфометрические дослідження альвеолярнихмакрофагів виявили грубі зміни. Більш ніж 40% альвеолярнихмакрофагів містили змінені фаголізосоми, і їх площа до 40% була зайнята сторонніми частинками. Ці морфометрические дані свідчать про глибокі зміни макрофагів ліквідаторів. Подальше дослідження активності ряду цитокінів доповнило картину якісних змін функції клітин. Так, була зареєстрована висока концентрація інтерлейкіну-8, одного з найактивніших хемоаттрактантов. Можливо, підвищений вміст нейтрофілів в лаважной рідини обумовлено підвищенням вмісту цього цитокіну. Досліджено рівні тумор-некротичного фактора і гамма-інтерферону. Відзначено зниження інтерферону, що в значній мірі пояснює персистирующую інфекцію дихальних шляхів ліквідаторів.
Спеціальна програма була здійснена з вивчення хімічного складу фаголізосом макрофагів. Ці дослідження проводилися в Інституті морфології людини РАМН (Москва) і радіобіологічних лабораторії (Париж), отримані дані виявилися порівнянними. В цілому, принципових відмінностей зареєстровано не було. Застосований метод трансмісійної електронної мікроскопії дозволив розшифрувати хімічний склад елементів, що входять в фаголізосоми. Серед цих елементів виявлені такі радіонукліди, як плутоній, цезій, америцій і ряд інших, а також церій і цирконій. Останнім двом елементам надається певне значення, так як металоконструкції атомної електростанції побудовані з використанням церію і цирконію. Виявлення цих хімічних елементів в фаголізосомах може розглядатися як біомаркерів &ldquo-присутності&rdquo-, тобто участь людини в рятувальних роботах на Чорнобильській атомній електростанції. У 91% спостережень було визначено плутоній, який, по всій видимості, також може бути віднесений до біомаркерів &ldquo-присутності&rdquo-, особливо важливо його поєднання з церієм і цирконієм. Однак крім зазначених елементів зустрічалися також і інші метали, що не входять в групу трансуранових елементів. Обговорення отриманих даних по морфології, функції і радіобіології макрофагів значно вплинуло на роботу дослідницької групи в плані інтерпретації всієї концепції подій. Так, було введено поняття &ldquo-чорнобильської пилу&rdquo-. В атмосферу надходили не тільки радіонукліди, а й найрізноманітніші органічні і неорганічні сполуки. Сьогодні відсутні узагальнені дані по тому, як формувався склад &ldquo-чорнобильської пилу&rdquo-, наскільки він змінювався в часі відношенні і на які території поширилася &ldquo-чорнобильська пил&rdquo-. Більш вивченим є та частина пилу, яка стосується радіонуклідів. Фундаментальним питанням залишається деградація пилу в органах дихання людини: яка її частина піддалася елімінації, ретенції, яка її частина депонувалася в легеневих структурах людини? Клітинами-мішенями при цій пилової навантаженні з`явилися альвеолярнімакрофаги, і тепер, вже через десять-одинадцять років, в фаголізосомах виявлені елементи &ldquo-чорнобильської пилу&rdquo-. Така клітина в цих умовах стає джерелом ушкодження легеневих структур, будучи джерелом великого виходу вільних радикалів, тумор-некротичного фактора та інших біологічно активних субстанцій.
У лікувальну програму було покладено такі принципи: елімінація альвеолярнихмакрофагів, еррадікація запального процесу, імунореабілітації та антирадикальні кошти.
Елімінація макрофагів досягалася за допомогою лікувального бронхоальвеолярного лаважу. Лаваж проводився під місцевою анестезією, і ізотонічний розчин хлориду натрію послідовно вводився в кожну частку. Доза інстальованого розчину становила 50 мл і відсмоктувати в найближчі кілька хвилин. У кожну частку вводилося 250-300 мл розчину, так що на все легке доводилося від 1500-2000 мл. Протягом року лікувальний лаваж проводився чотири рази (один раз в квартал), переносимість процедури була задовільною, і ні у одного з спостережуваних ліквідаторів не відзначалося побічних ефектів. В процесі річного моніторингу, коли самопочуття спостережуваних пацієнтів поліпшувалося, вони більш охоче йшли на проведення лаважу. Отже, одним з основних лікувальних заходів в річній програмі лікування ліквідаторів з`явився бронхоальвеолярний лаваж, вироблений чотири рази на рік, починаючи з 1994 р Основна мета, яка досягалася процедурами лаважу, була пов`язана з елімінацією альвеолярнихмакрофагів. Дійсно, як показали радіобіологічні і морфологічні дослідження, лаваж виявився ефективним лікувальним заходом щодо елімінації радіонуклідів.
Еррадікація запального процесу досягалася призначенням антибактеріальної терапії. Перевага віддавалася макролідів через їх широкого спектру дії і здатності концентруватися в епітеліальних клітинах і макрофагах. Наш досвід підтвердив ефективність призначення рокситроміцину (рулид) у ліквідаторів, який застосовували в період загострення бронхіту і / або виникнення пневмонії.
Останнім часом наші пацієнти стали отримувати вакцину &ldquo-Биостим&rdquo-, що представляє собою гликопротеид Klebsiella pneumoniae. В експериментальних роботах було показано радіопротектівним дію гликопротеида.
Протягом року спостерігаються ліквідатори брали полівітаміни, додатково призначався бета-каротин. Останнім часом в лікувальну програму включений &Nu - ацетилцистеїн як засіб, здатний регулювати виділення бронхіального секрету і утворює комплекси з солями важких металів.
Протягом 1994-1998 рр. спостерігалися дві групи ліквідаторів: досвідчена група пройшла курс лікування, який обговорювався вище, і група порівняння, порівнянна за всіма показниками, яка проходила лікування в умовах диспансерного спостереження за місцем проживання в м Володимирі і у Володимирській області. П`ятирічний моніторинг показав значний прогрес в якості здоров`я ліквідаторів з дослідної групи. Клінічні дані в більшості збігалися з даними, отриманими при дослідженні різних функцій клітин.
У запропонованій монографії читач зможе більш детально ознайомитися з кожним з вищевикладених положень.
