Результат интеллектуальной деятельности: Способ дифференциальной диагностики ранних проявлений нейроинтоксикаций при воздействии паров металлической ртути и хлорированных углеводородов

Предлагаемое изобретение относится к области иммунологии, неврологии, профессиональной патологии и позволяет проводить дифференциальную диагностику между ранними проявлениями профессиональной нейроинтоксикации от воздействия паров металлической ртути и хлорированных углеводородов (винилхлорида, дихлорэтана).

В настоящее время проблема поражений нервной системы у работающих в условиях воздействия нейротоксикантов остается актуальной. Известно, что при длительном контакте с хлорированными углеводородами и парами металлической ртути может развиваться профессиональная нейроинтоксикация, механизмы формирования которых различны. Вместе с тем, клиническая картина начальных проявлений нейроинтоксикации неспецифична для конкретных нейроядов и мало отличается от широко распространенных в популяции неврологических нарушений, сопровождающих многие заболевания другой этиологии [1].

Ранние формы нейротоксического действия хлорированных углеводородов и паров металлической ртути могут в основном оставаться клинически незаметными. Отсутствует возможность и их дифференциации. При этом важно отметить, что в современный период в связи с перепрофилированием ряда химических производств, рабочие, длительное время работающие в условиях воздействия паров металлической ртути, переходят на другое производство, где основной производственной вредностью являются хлорированные углеводороды (винилхлорид, дихлорэтан). Все это затрудняет выполнение диагностических процедур и обоснование в последующем профессиональных и профессионально-обусловленных заболеваний.

Существующие в настоящее время и широко используемые способы диагностики ранних проявлений интоксикации парами металлической ртути и хлорированными углеводородами, включающие клиническое и неврологическое обследование: (электроэнцефалографию, ультразвуковую диагностику экстракраниальных сосудов, ринцефалографию и психологическое исследование эмоционально-личностной и мнестико-интеллектуальной сфер) требуют времени, что затрудняет их использование при массовых обследованиях рабочих [2, 3]. А самое главное, не позволяет дифференцировать клинические и доклинические стадии заболевания.

Вышеизложенное обосновывает необходимость и является основанием для разработки новых способов дифференциальной диагностики ранних признаков нейроинтоксикации при воздействии хлорированных углеводородов (винилхлорида, дихлорэтана) и паров металлической ртути.

Известен способ, описанный в патенте РФ №2485514. Способ позволяет диагностировать ранние проявления нейроинтоксикации винилхлоридом путем определения в сыворотке крови работников содержание: IL-4, белка S-100β и антител к белкам: S-100β, В-зав. Са-каналу, ГЛУ-Р, ГАМК-Р, DA-P и расчетом диагностических коэффициентов [4]. Способ по патенту РФ №2542379 позволяет диагностировать степень выраженности интоксикации парами металлической ртути. Сущность последнего заключается в определении в сыворотке крови концентрации IL-2, уровней антител к белкам: S-100, β2-гликопротеину, MAG с последующим расчетом диагностических коэффициентов [5]. Способы, приводимые в аналогах, не позволяют дифференцировать начальные проявления нейроинтоксикации различной этиологии (от воздействия паров металлической ртути и хлорированных углеводородов).

Целью заявленного способа является проведение дифференциальной диагностики нейроинтоксикаций, индуцированных парами металлической ртути и хлорированными углеводородами у рабочих, путем определения антител, специфичных относительно нервной системы.

В отличии от рассмотренных выше способов предлагаемый нами новый способ позволяет на основании регистрации изменений в содержании антител (AT) к регуляторным белкам нервной ткани дифференцировать ранние признаки нейроинтоксикации у рабочих, индуцированных парами металлической ртути и хлорированными углеводородами.

Поставленная цель достигается путем определения в сыворотке крови рабочих антител к ацетилхолиновым рецепторам (AT к АХ-Р) и антител к серотонинэргическим рецепторам (AT к Сер-Р) с последующим подсчетом диагностических коэффициентов F, по формулам

F₁=-15,19+(-7,94×А₁)+(15,87×А₂)

F₂=-17,06+(20,09×A₁)+(-35,28×A₂),

где

F₁ и F₂ - диагностические коэффициенты,

-15,19 и -17,06 – константы,

-7,94, 15,87, 20,09, -35,28 - дискриминантные коэффициенты;

A_{1, 2} - градации и числовые значения показателей проведенного обследования:

A₁ - уровень антител к ацетилхолиновым рецепторам (AT к АХ-Р), усл. ед;

А₂ - уровень антител к серотонинэргическим рецепторам (AT к Сер-Р), усл. ед.

При F₁<F₂ диагностируют ранние проявления нейроинтоксикации хлорированными углеводородами, при F₁>F₂ диагностируют ранние проявления нейроинтоксикации парами металлической ртути.

Технический результат от использования метода: повышение точности диагностики, возможность применения метода как в стационаре, так и при массовых обследованиях работающих.

Новым в предлагаемом изобретении является использование наиболее информативных иммунологических показателей: уровней антител с направленностью к специализированным структурам нервной ткани с последующим расчетом диагностических коэффициентов.

В последние годы все большую актуальность приобретают исследования, посвященные роли аутоиммунного компонента в патогенезе заболеваний нервной системы. В связи с чем важное место в системах медицинского контроля должны занять новые технологии диагностики, основанные на изучении молекулярно-клеточных механизмов развития и течения нейроинтоксикаций. Одним из перспективных направлений является изучение белков нервной ткани и антител к ним.

Основанием для настоящей разработки явились выполненные ранее нами исследования. В результате которых, установлены как общие закономерности, так и отличительные особенности нарушений в иммунной системе при воздействии различных химических веществ, обладающих нейротропным действием. При этом показано, что у работающих в контакте с ртутью изменения отдельных показателей клеточного и гуморального иммунитета более выражены, чем при воздействии на работающих других нейротоксикантов (винилхлорида, эпихлоргидрина и др.). При воздействии нейротоксикантов различной химической природы (винилхлорида, дихлорэтана и паров металлической ртути) установлены различия в содержании уровней AT к различным белкам нервной ткани [6].

Для решения поставленной задачи, в нашем случае, дискриминантному анализу был подвергнут массив из 13 показателей. А именно, антител, направленных к белкам: нейрофиламентному протеину-200 (NF-200), глиальному фибриллярному кислому белку (GFAP), S-100, основному белку миелина (ОБМ), вольтаж-зависимому Са-каналу (В-зав. Са-канал), глутаматным рецепторам (Глу-Р), дофаминовым рецепторам (DA-P), миелин-ассоциированного гликопротеина (MAG), ГАМК-рецептрорам (ГАМК-Р), серотониновым рецепторам (Сер-Р), холинорецепторам (АХ-Р), ДНК, (β2-гликопротеину (β2GP).

Наиболее информативными признаками, впоследствии использованными для построения модели, явились - AT к ацетилхолиновым рецепторам (АХ-Р) и AT к серотониновым рецепторам (Сер-Р).

Следует отметить, что роль высшей нервной деятельности в развитии неврологических расстройств изучена недостаточно. Вместе с тем, посредством одного из своих компонентов - антител, иммунная система может оказывать влияние как на симпатический, так и на парасимпатический аппарат различных органов и тканей [7].

Ацетилхолиновые рецепторы представляют собой семейство рецепторов, выполняющих в организме самые разнообразные функции. Изменения в содержании AT к АХ-Р наблюдается при ряде заболеваний нервной системы, которые сопровождаются нарушением холинергических передачи, играющей ключевую роль в обеспечении когнитивных функций [8]. Аномальное повышение AT к Сер-Р может служить указанием на такие изменения в нервной системе, как нарушение эмоционально-мотивационной сферы [9].

Описанные выше показатели оказались наиболее информативными при проведении дискриминантного анализа, что позволило использовать их для расчета диагностических коэффициентов.

Применение заявляемого комплекса показателей для выявления изменений в нервной системе при воздействии ртути и хлорированных углеводородов, позволяющих дифференцировать начальные проявления нейроинтоксикаций различной этиологии, в доступной литературе нами не обнаружено.

Способ осуществляется следующим образом: после неврологического осмотра у обследуемого в сыворотке крови определяют иммунологические показатели: антитела к ацетилхолиновым рецепторам (AT к АХ-Р) и антитела к серотонинэргическим рецепторам (AT к Сер-Р). Затем рассчитывают диагностические коэффициенты F₁ и F₂ по формулам

F₁=-15,19+(-7,94×A₁)+(15,87×A₂),

F₂=-17,06+(20,09×A₁)+(-35,28×A₂),

где

F₁ и F₂ - диагностические коэффициенты,

-15,19 и -17,06 – константы,

-7,94, 15,87, 20,09, -35,28 - дискриминантные коэффициенты;

А_{1, 2} - градации и числовые значения показателей проведенного обследования:

А₁ - уровень антител к ацетилхолиновым рецепторам (AT к АХ-Р), усл. ед.;

А₂ - уровень антител к серотонинэргическим рецепторам (AT к Сер-Р), усл. ед.

При F₁<F₂ диагностируют ранние проявления нейроинтоксикации хлорированными углеводородами, при F₁>F₂ диагностируют ранние проявления нейроинтоксикации парами металлической ртути.

Диагностические коэффициенты F₁ и F₂ получены путем сложения дискриминантных функций. Дискриминантный анализ проводился в группе рабочих, подвергающихся воздействию паров металлической ртути с начальными проявлениями нейроинтоксикации, и в группе рабочих с начальными проявлениями нейроинтоксикации винилхлоридом.

Достоверность полученных в результате дискриминантного анализа информативных показателей представлена в таблице 1.

Оценка эффективности предлагаемого способа диагностики проводилась в обучающей выборке и контрольной выборке. В обучающей выборке правильное распознавание составило 95% у лиц с начальными изменениями в нервной системе при интоксикации парами металлической ртути (20 человек) и 95% для пациентов с начальными проявлениями нейроинтоксикации винилхлоридом (23 человека).

Пример 1. Пациент Г., возраст 36 лет, стаж работы в условиях воздействия паров металлической ртути - 10 лет. При неврологическом обследовании выявлен синдром вегетативной дистонии с кардиореспираторными проявлениями (ранние проявления нейроинтоксикации парами металлической ртути).

A₁ - аутоантитела к АХ-Р - 0,09 усл. ед.;

А₂ - аутоантитела к Сер-Р - 0,536 усл. ед.;

F₁=-15,19+(-7,94×0,09)+(-15,87×0,536)=-24,4

F₂=-17,06+(20,09×0,09)+(-35,28×0,536)=-34,17

F₁>F₂ - следовательно, диагностируют ранние проявления нейроинтоксикации парами металлической ртути.

Пример 2. Пациент Б., возраст 49 лет, стаж работы в условиях воздействия винилхлорида 19 лет. При неврологическом обследовании выявлены ранние проявления нейроинтоксикации винилхлоридом, характеризующиеся изменениями в психоэмоциональной сфере и неврологическими расстройствами.

А₁ - аутоантитела к АХ-Р - 0,68 усл. ед.;

А₂ - аутоантитела к Сер-Р - 0,661 усл. ед.;

F₁=-15,19+(-7,94×0,68)+(-15,87×0,661)=-31,07

F₂=-17,06+(20,09×0,68)+(-35,28×0,661)=-26,72

F₁<F₂ - следовательно, диагностируются ранние проявления нейроинтоксикации хлорированными углеводородами (винилхлоридом, дихлорэтаном).

Разработанный способ может быть использован в центрах профпатологии, а также при проведении периодических медицинских осмотров, направленных на выявление ранних изменений в состоянии здоровья, обусловленных профессией. Необходимо отметить, что выполнение анализов производится в условиях in vitro без какого-либо вреда для обследуемого. При обследовании требуется выполнить только забор крови, а определение показателей и расчеты проводятся в условиях лаборатории. Это дает возможность проводить диагностику у большого количества людей в ограниченный промежуток времени, а также минимизировать объем диагностических исследований. Обследование рабочих с помощью заявленного способа дифференциальной диагностики начальных проявлений нейроинтоксикации, индуцированной воздействием хлорированных углеводородов и парами металлической ртути, позволит при необходимости провести профилактические мероприятия, снижающие вероятность возникновения тяжелых заболеваний нервной системы, обусловленных профессией.

Список литературы

1. Лахман О.Л., Картапольцева Н.В., Катаманова Е.В. Сравнительный анализ электрической активности головного мозга у лиц с профессиональной и соматической патологией на основе топографического картирования // Медицина труда и промышленная экология. - 2009. - №1. - С. 5-9.

2. Менделевич В.Д. Клиническая и медицинская психология: Практическое руководство // М.: Медпресс. - 1999. - 592 с.

3. Тарасова Л.А. Профессиональные заболевания с преимущественным поражением нервной системы // Профессиональные заболевания. - М.: Медицина. - 1996. - с. 136-200.

4. Пат. 2485514 РФ, МПК G01N 33/5. Способ донозологичекой диагностики нейроинтоксикации винилхлоридом / Бодиенкова Г.М., Алексеев Р.Ю.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственной бюджетное учреждение «Восточно-Сибирский научный центр экологии человека» Сибирского отделение Российской академии медицинских наук. - №2012116257/15; заявл. 23.04.2012; опубл. 20.06.2013, Бюл. №17.

5. Пат. 2542379 РФ, МПК G01N 33/53. Способ диагностики степени выраженности интоксикации парами металлической ртути по иммунологическим показателям / Бодиенкова Г.М., Боклаженко Е.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственной бюджетное учреждение «Восточно-Сибирский научный центр экологии человека» Сибирского отделение Российской академии медицинских наук. - №2014102553/15; заявл. 27.01.14; опубл. 20.02.2015, Бюл. №5 - 3 с.: ил.

6. Петров Р.В., Хаитов P.M., Пинегин Б.В., Черноусов А.Д. Донозологическая диагностика нарушений иммунной системы // Иммунология. - 1995. - №2. - С. 4-5.

7. Elies R., Ferrari J., Wallukat G., Lebesque P. et al. // J Ymmunol. - 1996. - Vol. 157. - №9. - P. 4203-4211.

8. Kawashima K., Fujii T. // Life Sci. - 2003. - Vol. 74. - №6. - P. 675-696.

9. Полетаев А.Б. Физиологическая иммунология (естественные аутоантитела и проблемы наномедицины) // М.: Миклош. - 2011. - 218 с.