6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Успехи геронтологии 2011 №01. Том 24

что в культуре ткани хряща молодых крыс при действии эффективных концентраций всех исследуемых аминокислот стимулирующее клеточную пролиферацию влияние выявляется у пяти аминокислот. Так, при введении в культуральную среду гистидина ИП увеличивался на 19±5 % (n=24, р<0,05) по сравнению с контролем (n=22), при действии глутамина ИП увеличивался на 17±2 % (n=22, р<0,05) по сравнению с контролем (n=21), под влиянием аргинина ИП увеличивался на 16±2 % (n=25, р<0,05) по сравнению с контролем (n=23), при действии лейцина ИП увеличивался на 25±5 % (n=21, р<0,05) по сравнению с контролем (n=24), при действии изолейцина ИП увеличивался на 18±4 % (n=20, р<0,05) по сравнению с контролем (n=23) и при действии тирозина ИП увеличивался на 16±3 % (n=21, р<0,05) по сравнению с контролем (n=24). Остальные исследованные аминокислоты либо вызывали статистически недостоверное уменьшение ИП эксплантатов (аспарагин, глутаминовая кислота), либо ИП оставался на уровне контрольных значений. В эксплантатах от старых 24-месячных крыс только у лейцина выявлялось стимулирующее воздействие на клеточную пролиферацию, — ИП статистически достоверно увеличивался на 17±3 % (n=21, р<0,05) по сравнению с контролем (n=24). Таким образом, число активно действующих аминокислот уменьшалось в 6 раз при старении организма.

При исследовании действия пептидов в культуре ткани хряща статистически достоверное увеличение зоны роста наблюдалось под действием всех трипептидов в эксплантатах как от молодых, так

иот старых крыс. Каждый из трипептидов Т-38, Т-33 и Т-34, введенных в культуральную среду в эффективных концентрациях, увеличивал ИП на 18–25 % в эксплантатах хряща от молодых крыс

ина 18–20 % в эксплантатах от старых животных по сравнению с контролем. Так, при введении пептида Т-34 ИП статистически достоверно увеличивался на 20±4 % (n=22, р<0,05) по сравнению с контролем (n=24), а при введении пептида Т-38 ИП увеличивался на 18±3 % (n=23, р<0,05) по сравнению с контролем (n=25).

Таким образом, выявлено различное влияние аминокислот и пептидов на основные клеточные процессы — пролиферацию и апоптоз в эксплантатах хряща. В наших предыдущих работах [10, 12] результаты сравнительного иммуногистохимического исследования и флюоресцентной микроскопии показали, что при увеличении под влиянием пептидов и аминокислот зоны роста

Влияние аминокислот и трипептидов на индекс площади в эксплантатах хряща молодых и старых крыс

* р<0,05 по сравнению с индексом площади в контроле

эксплантатов в ней также увеличивались количественные плотности PCNA-позитивных ядер (NPCNA) и интерфазных клеток, содержащих ядрышковые организаторы (NAgNOR), что свидетельствует об усилении пролиферативных процессов. Одновременно снижался индекс апоптоза, а экспрессия проапоптозного белка р53 снижалась на 25–38 %. Соответственно, при угнетении зоны роста эксплантатов одновременно увеличивался индекс апоптоза, и экспрессия проапоптозного белка р53 возрастала на 40–120 %. Все это отражает участие олигопептидов и аминокислот в двух активных клеточных процессах — пролиферации и апоптозе. Появляются также данные о том, что аминокислоты могут непосредственно участвовать в экспрессии генов, регулируя факторы инициации при трансляции мРНК [9, 16, 17, 19] с участием mTOR рецепторов [20].

Заключение

Как показано в данной работе, количество аминокислот, стимулирующих клеточную пролиферацию в хрящевой ткани, резко уменьшается при старении — до одной аминокислоты вместо пяти активных аминокислот в эксплантатах от молодых животных. В то же время, трипептиды оказывали стимулирующее действие на клеточную пролиферацию хряща в культуре ткани как от молодых, так и от старых животных. Таким образом, несмотря на возможности некоторых аминокислот из аминокислотного пула плазмы крови модулировать процессы клеточной пролиферации хрящевой ткани, именно олигопептиды стабильно усиливают регенерационные процессы в хряще и у молодых, и у старых животных. Это может быть связано с их комплементарным взаимодействием с сайт-специфическими блоками ДНК [8, 14]. Выявленные в нашей работе данные о стимулирующей пролиферацию в хряще активности пептидов создают базу для дальнейшего изучения указанных трипептидов в качестве геропротекторных препаратов при патологии суставов, ассоциированной с возрастом.

Литература

1.Гайдук В. С. Гистофизиология синовиальных оболочек

исуставных хрящей (учеб.-метод. указания для самостоя-

тельной работы студентов). Минск: МГМИ, 1999.

2.Замятнин А. А. Аминокислотный состав эндогенных

физиологически активных олигопептидов // Докл. АН. 1987.

Т. 292. № 5. С. 1261–1264.

3.Калюнов В. Н. Биология фактора роста нервной ткани. Минск: Наука и техника, 1986.

6.НовиковВ. С., БулавинаД. В., ЦыганВ. Н. Молекулярные механизмы инициации клеточной гибели. В кн.: Программированная клеточная гибель. СПб.: Наука, 1998. С. 30–35.

7.Подрушняк Е. П. Возрастные изменения суставов чело-

века. Киев, 1972.

8.Хавинсон В. Х., Морозов В. Г., Кузник Б. И. Цитомедины

иих роль в регуляции физиологических функций // Успехи со-

врем. биол. 1985. Т. 115. С. 353–367.

9.Чалисова Н. И., Комашня А. В. Модулирующее дей-

ствие аминокислот в органотипической культуре лимфоидной ткани // Биоорган. химия. 2006. Т. 32. № 3. С. 293–299.

10.Чалисова Н. И., Быков Н. М., Зезюлин П. Н. Реципрок-

ные соотношения пролиферативной активности в центральной и периферической зонах органотипической культуры селезенки при действии вилона у крыс разного возраста //

Успехи геронтол. 2003. Т. 11. С. 104–108.

11.Чалисова Н. И., Хавинсон В. Х., Морозов В. Г., Оку-

лов В. Б. Влияние пептидов головного мозга на клетки нерв-

ной ткани in vitro // Цитология. 1997. Т. 39. № 1. С. 571–578.

12.Чалисова Н. И., Журавский С. Г., Пеннияйнен В. А. и

др. Стимулирующее влияние лестабилазы, компонента се-

крета слюнных желез медицинской пиявки, на рост нейри-

тов чувствительных нейронов в культуре ткани // Цитология.

1999. Т. 41. № 1. С. 47–51.

13.Чернова А. А., Шатаева Л. К., Хавинсон В. Х. Порядок

иподвижность блоков при взаимодействии регуляторных

пептидов с ДНК // В кн.: Тез. докл. XI Рос. симпоз. по химии и биологии пептидов. СПб., 2005. С. 129.

14.ШатаеваЛ. К., ХавинсонВ. Х., РядноваИ. Ю. Пептидная саморегуляция живых систем. СПб.: Наука, 2003.

15.Bing W., Junbao D., Jianguang Q. et al. L-arginine impacts pulmonary vascular structure in rats with an aortocaval shunt //

J. surg. Res. 2002. Vol. 108. Р. 20–31.

16.Branton R. L., Clarke D. J. Apoptosis in primary cultures of

E14 rat ventral mesencephala: time course of dopaminergic cell death and implications for neural transplantation // Exp. Neurol. 1999. Vol. 160. Р. 88–98.

17.Chen R. W., Qin Z. H., Ren M. et al. Regulation of c-Jun

N-terminal kinase, p38 kinase and AP-1 DNA binding in cultured brain neurons: roles in glutamate excitotoxicity and lithium neuroprotection // J. Neurochem. 2003. Vol. 84. Р. 566–575.

18.Cid C., Alvarez-Cermeno J. C., Regidor I. et al. Low concentrations of glutamate induce apoptosis in cultured neurons: implications for amyotrophic lateral sclerosis // J. Neurol. Sci. 2003.

Vol. 206. Р. 91–95.

4.Кричевский А. И., Лукаш С. А., Шугалин В. И. и др.

Аминокислоты. Ростов н/Д, 1983.

5.Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Выделение, очистка и

идентификация иммуномодулирующего полипептида, содер-

жащегося в тимусе телят и человека // Биохимия. 1981. Т. 20.

№9. С. 1652–1659.

19.Jefferson L. S., Kimball S. R. Amino acid regulation of gene expression // J. Nutr. 2001. Vol. 131. P. 2460–2466.

20.Kim M. S., Ke K. Y., Auyeung V. et al. Leucine restriction inhibits chondrocyte proliferation and differentiation through mechanisms both dependent and independent of mTOR signaling //

Amer. J. Physiol. Endocr. Metab. 2009. Vol. 296. P. E1374–E1382.

Исследовано влияние Алендроната натрия на состояние костной ткани самцов и самок крыс Wistar и преждевременно стареющих крыс OXYS, отличающихся ранним развитием остеопороза. Показано, что эффект препарата (0,84 мг/кг в течение 2 мес с возраста 8 мес) зависит от генотипа и пола животных: он максимально проявился у самок крыс OXYS повышением исходно сниженных минеральной плотности костной ткани (МПКТ) и уровня маркера костеобразования остеокальцина в крови. У крыс Wistar препарат повысил МПКТ только у самцов, при этом у самок снизил уровень отеокальцина. Содержание кальция в крови не изменилось, а известный побочный эффект Алендроната натрия — усиление экскреции кальция с мочой — проявился у самцов Wistar и у самок крыс обеих линий. Реакция на воздействие стандартного для лечения остеопороза препарата свидетельствует о том, что крысы OXYS могут служить моделью этого заболевания и использоваться для оценки эффективности новых методов лечения.

Ключевые слова: модели остеопороза, преждевременно стареющие крысы OXYS, Алендронат натрия

Остеопороз — системное заболевание скелета, приводящее к снижению костной массы, нарушению микроархитектоники костной ткани, повышению риска переломов. Его лечение и профилактика основаны на длительном приёме препаратов, объективная оценка эффективности которых затруднена генетически детерминированными различиями в течение заболевания и приверженности пациентов терапии. Такие проблемы отсутствуют при использовании биологических моделей. На сегодня существуют убедительные аргументы в пользу того, что моделью остеопороза могут служить преждевременно стареющие крысы OXYS. К возрасту 6 мес у них заканчивается накопление пиковой костной массы и формируется клиническая картина остеопороза, который становится одним из проявлений преждевременного старения [4]. Показано, что уже в возрасте 3 мес в костной ткани крыс OXYS повышена активность катепсина К, маркера костной резорбции [13]. У крыс OXYS выявлено также нарушение минерализации костной ткани, которое

сопровождается недостаточным накоплением кальция и стронция, снижением уровня кальция в сыворотке крови и усилением его экскреции с мочой [2, 3]. Недавно нами показано, что у этих животных уже в молодом возрасте изменена активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови, которую в клинической практике традиционно используют в качестве маркера состояния процессов ремоделирования костной ткани [3]. О повышенной интенсивности ремоделирования костной ткани у молодых крыс OXYS свидетельствуют усиленный синтез и распад протеогликанов, обеспечивающих консолидацию коллагеновых волокон, и их связь с кристаллами минералов в костном матриксе [1]. Одним из необходимых критериев адекватности биологической модели тому или иному заболеванию является возможность влиять на его течение методами стандартной терапии [11]. Ранее возможность лечения остеопороза у крыс OXYS не исследовали.

В лечении и профилактике остеопороза на сегодня широко используют антирезорбтивные препараты из группы бифосфонатов. Безусловным лидером по объёму накопленных данных в клинических и экспериментальных исследованиях о механизмах и эффективности лечебного воздействия остаётся Алендронат натрия [5, 12, 14, 15]. Это выраженный ингибитор активности остеокластов, который избирательно действует на костную ткань, повышая её минеральную плотность [6, 8–10].

Целью настоящей работы явилась оценка влияния Алендроната натрия на состояние костной ткани самцов и самок крыс OXYS.

Материалы и методы

Работа выполнена на 72 самцах и самках крыс OXYS и Wistar (контрольная группа). Животные получали стандартный гранулированный корм и

воду без ограничений. В возрасте 8 мес их разделили на группы (n=8–10), часть из которых в течение 2 мес шесть раз в неделю получала Алендронат натрия (АН) по 0,84 мг/кг массы тела (основная группа). Минеральную плотность костной ткани (МПКТ) измеряли под лёгким эфирным наркозом методом дихроматической рентгеновской абсорбциометрии (DEХА) на рентгеновском костном денситометре «HOLOGIC Discovery-A» (USA), используя программы для мелких животных. Активность щелочной фосфатазы (ЩФ), содержание кальция в сыворотке крови и моче определяли методом иммуноферментного анализа, используя набор реактивов «Вектор-Бест» на автоматическом анализаторе «Biolis 24 i» и «Сапфир-400» (Япония), остеокальцин в сыворотке — набором реактивов «Rat Gla-OC Competitive EIA Kit Manual» (Takara Bio Inc., Japan) на аппарате иммуноферментного анализа TEKAN (GmbH Austria). Животных из эксперимента выводили декапитацией в соответствии с международными нормами (Council of the European Communities Directive 86/609/EES).

Обработку данных проводили с использованием пакета программ «Statisticа-6.0», применяя однофакторный и дисперсионный ANOVA анализ с последующими post hoc сравнениями (Newman Keul test). Как независимые факторы рассматривали генотип, пол и препарат. Результаты представлены как М±SЕ.

Результаты и обсуждение

Критерием состояния костной ткани и эффективности лечения остеопороза в клинической практике служит его способность повышать и/или стабилизировать МПКТ. Мы оценивали независимо МПКТ всего скелета и его частей — позвоночника, бедренной и плечевой костей. Как и следовало ожидать, МПКТ скелета контрольных крыс OXYS была ниже (F4,40=18,5; p<0,000), чем у Wistar (таблица), и у самок крыс обеих линий ниже, чем у самцов (F4,40=7,2; p<0,000). Факторы «генотип» и «пол» взаимодействовали (F4,72=3,08; p<0,02). Действие препарата на МПКТ проявилось у крыс обеих линий (F4,72=3,3; p<0,017), но зависело от генотипа (F4,72=5,7; p<0,001) и пола животных. АН максимально повлиял на самок крыс OXYS (см. таблицу): на 5 % повысил МПКТ всего скелета (p<0,034) и на 18 % — бедра (p<0,000). При этом препарат не влиял на эти показатели у самцов

крыс OXYS. Ни у самцов, ни у самок значимого повышения МПКТ всего скелета не произошло, но у самцов АН повысил МПКТ бедра (на 10 %, p<0,013). Достоверных изменений МПКТ позвоночника и плечевой кости под влиянием препарата не произошло у крыс обеих линий (см. таблицу).

Уровень остеокальцина и активность ЩФ в сыворотке крови традиционно используют в качестве маркеров состояния метаболизма костной ткани. У самцов межлинейные различия в уровне специфического маркера костеобразования — остеокальцина отсутствовали. Не выявлено различий по этому показателю и между самками и самцами крыс Wistar (см. табл.). В то же время, у самок крыс OXYS остеокальцин был ниже как по сравнению с самцами этой линии (p<0,057), так и по сравнению с самками крыс Wistar (p<0,012). Все факторы взаимодействовали (F3,72=6,6; p<0,015), что указывает на межлинейные различия в реакции на лечение. Действительно, АН на 16 % снизил уровень остеокальцина у самок крыс Wistar (p<0,044), в то время как у самок крыс OXYS (см. табл.) наблюдалась отчетливая тенденция к его повышению (на 15 %, p<0,057).

Препарат не повлиял на активность ЩФ в сыворотке крови (F1,72=2,3; p<0,136), но на неё оказывали воздействие генотип (F1,40=3,31; p<0,023) и пол (F1,40=77,6; p<0,000): активность фермента у крыс OXYS была ниже, чем у крыс Wistar, у самок — ниже, чем у самцов. При этом все факторы взаимодействовали, что было обусловлено неожиданным для нас фактом: активность ЩФ у самок крыс OXYS была выше, чем у самок крыс Wistar (p<0,033). Возможно, такая ситуация отражает различия в характере обмена в костной ткани.

Развитие остеопороза тесно связано с нарушением обмена кальция, содержание которого в сыворотке крови и моче используют для оценки состояния костной ткани. Дисперсионный анализ не выявил действия препарата на уровень кальция в сыворотке крови (F1,72=0,02; p<0,9), однако факторы взаимодействовали (F1,72=5,12; p<0,028), что было обусловлено более низким, чем у крыс Wistar, содержанием кальция в крови крыс OXYS (F1,40=57,7; p<0,000). У самок крыс Wistar этот показатель был ниже, чем у самцов (p<0,042), в то время как у крыс OXYS от пола животных не зависел (см. таблицу).

Экскреция кальция с мочой у самок крыс обеих линий была выше, чем у самцов (F1,40=7,4; p<0,009). АН существенно повлиял на этот пока-

затель (F1,72=27,4; p<0,000). Препарат повысил экскрецию и у самцов (в 2,5 раза, p<0,006), и у самок (в 3,5 раза, p<0,001) крыс Wistar, в то время как у крыс OXYS она увеличилась только у самок (p<0,036) и не изменилась у самцов (p<0,23), см. таблицу.

Выводы

Таким образом, Алендронат натрия повлиял на состояние костной ткани крыс обеих линий, но его эффект был неоднозначным и зависел как от генотипа животных, так и от их пола. Подтвердилось, что у крыс OXYS МПКТ ниже, чем у крыс Wistar. Также мы показали, что у них присутствуют такие признаки остеопороза, как пониженное содержание кальция и остеокальцина в сыворотке крови, сниженная активность щелочной фосфатазы и повышенная экскреция кальция. Большинство этих признаков у самок более выражены, чем у самцов. Алендронат натрия значимо повысил МПТК только у самок, но не у самцов крыс OXYS: увеличилась усредненная МПКТ скелета и бедренной кости. Также только у самок крыс OXYS на фоне приёма препарата несколько возросло содержание в крови остеокальцина — маркера костеобразования. МПКТ закономерно зависела от содержания остеокальцина (r=0,51; р=0,045) и кальция (r=0,5; р=0,049) в крови животных. В то же время, Алендронат натрия значительно повысил экскрецию кальция у самок крыс OXYS и не повлиял на активность щелочной фосфатазы.

Возраст, в котором животные начали принимать препарат, характеризуется у крыс Wistar активным ростом и накоплением костной массы [4]. Из литературы известно, что бифосфонаты могут препятствовать полноценному росту и развитию костной ткани, и только Алендронат натрия разрешён к применению в педиатрии [14]. Как показали наши исследования, он способствовал некоторому увеличению МПКТ у крыс Wistar, что проявилось в повышении этого показателя для бедренной кости, однако увеличение наблюдалось только у самцов. Примечательно, что препарат значительно снизил уровень остеокальцина у самок крыс Wistar, что косвенно может свидетельствовать о замедлении процессов метаболизма в костной ткани. Уровень кальция в крови животных не изменялся, а известный побочный эффект Алендроната натрия — усиление

экскреции кальция [7] — проявился и у самок, и у самцов крыс Wistar, а также у самок крыс OXYS.

Выбирая дозу лекарственного препарата, мы ориентировались на рекомендации для людей, и, возможно, она не оптимальна для животных. У крыс Wistar препарат вызвал такие изменения метаболизма (снижение остеокальцина и повышение экскреции кальция), которые в дальнейшем могут привести к снижению качества костной ткани. Наши результаты согласуются с данными эпидемиологических исследований, согласно которым лечебное воздействие Алендроната натрия на костную ткань в период активного роста скелета не всегда превышает его нежелательные побочные системные эффекты [14]. В то же время, препарат положительно повлиял на крыс OXYS с характерными признаками нарушения процессов ремоделирования костной ткани и с уже сформированной пиковой костной массой. Следует отметить, что эффект препарата максимально проявился у самок крыс OXYS с минимальной исходной МПКТ. Реакция на воздействие стандартного для лечения остеопороза препарата свидетельствует о том, что крысы OXYS могут служить моделью этого заболевания и использоваться для оценки эффективности новых методов лечения. Однако природа развивающегося у крыс OXYS остеопороза остается неясной, и на основании полученных в настоящем исследовании и ранее данных мы определяем его как идиопатический.

Литература

1. Ершов К. И., Русова Т. В., Фаламеева О. В. и др.

Гликозаминогликаны костного матрикса при развитии остео-

пороза у преждевременно стареющих крыс OXYS // Успехи

геронтол. 2009. Т. 22. № 2. С. 285–291.

2.КолосоваН. Г., КуторгинГ. Д., СафинаА. Ф. Особенности минерализации костной ткани преждевременно стареющих

крыс OXYS // Бюл. экспер. биол. 2002. № 133. С. 203–206.

3.Муралёва Н. А., Садовой М. А., Колосова Н. Г. Осо-

бенности развития остеопороза у преждевременно стареющих крыс OXYS // Успехи геронтол. 2010. Т. 23. № 2. С. 233– 242.

4.Фаламеева О. В., Садовой М. А., Храпова Ю. В., Коло-

сова Н. Г. Структурно-функциональные изменения костной ткани позвоночника и конечностей крыс OXYS // Хирургия по-

звоночника. 2006. Т. 1. С. 88–94.

5.Adami S., Prizzi R., Colapietro F. Alendronate for the Treatment of Osteoporosis in Men // Calcif Tiss. Int. 2001. Vol. 69. P. 239–241.

6.Duque G., Demontiero O., Troen B. R. Prevention and treatment of senile osteoporosis and hip fractures // Minerva Med. 2009. Vol. 100. № 1. P. 79–94.

7.Fleisch H. Bisphosphonates in osteoporosis // J. Europ. Spine. 2003. Vol. 12. № 2. P. 142–146.

8.Ho Y. V., Frauman A. G., Thomson W., Seeman E. Effects of alendronate on bone density in men with primary and secondary osteoporosis // Osteoporos Int. 2000. Vol. 11. P. 98–101.

9.Iwamoto J., Takeda T., Sato Y., Uzawa M. Comparison of the effect of alendronate on lumbar bone mineral density and bone turnover in men and postmenopausal women with osteoporosis // Clin. Rheumatol. 2007. Vol. 26. № 2. P. 161–167.

10.Orwoll E., Ettinger M., Weiss S. et al. Alendronate for the treatment of osteoporosis in men // New Engl. J. Med. 2000. Vol. 343. P. 604–610.

11.Reinwald S., Burr D. Review of nonprimate, large animal models for osteoporosis research // J. Bone Miner. Res. 2008. Vol. 23. № 9. P. 1353–1368.

12.Ringe J. D., Faber H., Dorst A. Alendronate treatment of established primary osteoporosis in men: results of a 2-year prospective study // J. clin. Endocr. Metab. 2001. Vol. 86. P. 5252– 5255.

13.Venediktova A. A., Falameeva O. V., Kolosova N. G. et al. Cathepsin K and Matrix Metalloprotease activities in bone tissue of the OXYS rats during the development of osteoporosis // Biomedical Chem. 2009. Vol. 3. № 4. P. 393–398.

14.Ward L., Tricco A. C., Phuong P. et al. Bisphosphonate therapy for children and adolescents with secondary osteoporosis // Cochrane Database Syst. Rev. 2007 (Oct. 17). (4):CD005324.

15.Wells G. A., Cranney A., Peterson J. et al. Alendronate for the primary and secondary prevention of osteoporotic fractures in postmenopausal women // Cochrane Database Syst. Rev. 2008 (Jan. 23). (1):CD001155.

Выявлено ускорение темпа старения, повышение уровней провоспалительного цитокина интерлейкина-8 и маркера апоптоза — белка p53 у лиц, подверженных хроническому воздействию сероводородсодержащего газа. Исследуемые иммунные показатели могут служить маркерами преждевременного старения у лиц, занятых на газодобывающем производстве.

Ключевые слова: сероводород, преждевременное старение, апоптоз, цитокиновый статус

Старение — сложный биологический процесс, отражающий одну из сторон развития живого организма, развитие его во времени; процесс внутренне противоречивый, объединяющий как регрессивные тенденции, так и прогрессивные (формирование новых приспособительных механизмов).

Вероятно, нет другой проблемы, которая бы так волновала всех людей без исключения, как старение, сохранение молодости, продление активного долголетия. Однако нет какого-либо одного изолированного фактора, который сам по себе обеспечивал бы увеличение продолжительности жизни, решал проблему долголетия. Долгожительство детерминировано сложным взаимодействием наследственных и внешнесредовых факторов [1, 9].

Уровень здоровья и продолжительность жизни населения являются одними из центральных показателей уровня и качества жизни в стране. Старые люди существенно чаще и дольше болеют, постарение сопровождается значительным ростом затрат на лечение болезней старости. Этими обстоятельствами и объясняется повышенный интерес к проблеме старения [4].

Различают физиологическое и преждевременное старение. В синдром ускоренного преждевременного старения входят многие признаки — снижение умственной и физической работоспособности, приспособительных возможностей сердечно-сосудистой системы и других фи-

зиологических систем организма. Эти люди — «поставщики» атеросклероза и ИБС, артериальной гипертензии, сахарного диабета и онкопатологии. Преждевременное старение способствует раннему развитию возрастной патологии, а возникновение болезней ускоряет темп старения человека [2, 4].

Диагностика старения включает выявление «истинного» возраста — биологического возраста (БВ) человека в целом с учетом темпа и гармоничности старения. БВ — это модельное понятие, определяемое как соответствие индивидуального морфофункционального уровня некой среднестатистической норме данной популяции, отражающее неравномерность развития, зрелости и старения различных физиологических систем и темп возрастных изменений адаптации возможностей организма. Если БВ значительно опережает календарный, то старение развивается преждевременно; если отстает — перед нами потенциальный долгожитель [2].

Апоптоз как биологический процесс стал в последнее десятилетие предметом интенсивных исследований. Это свидетельствует о понимании исследователями значения апоптоза не только в судьбе отдельных клеток и тканей, но и организма в целом, а также его роли в возникновении и развитии целого ряда заболеваний, в том числе и процессах старения. Дерегуляция контроля апоптоза является фактором, лимитирующим скорость старения. Старость — это болезнь, которую можно и нужно лечить, программу старения организма можно вывести из строя и тем самым выключить механизм, сокращающий нашу жизнь. В настоящее время идет разработка методов подавления возрастзависимого апоптоза в постмитотических и слабопролиферирующих тканях [5, 6]. Повышение активности p53 — фактора, запускающего апоптоз,

связано с вынужденными радикальными мерами,

ккоторым организму приходится прибегать при серьезных стрессах, интоксикациях, облучении, инфекциях и воспалении, перегрузке организма калориями, нарушениях метаболизма вследствие болезней (например, диабете), злоупотреблении лекарственными средствами [11]. К физиологическим активаторам апоптоза относятся провоспалительные цитокины и гормоны (глюкокортикоиды, гормоны гипофиза и половых желез). Их влияние на клетки неоднозначно: для одних клеток они выступают в роли индуктора, для других — ингибитора апоптоза. Это зависит от типа клетки, стадии ее дифференциации и функционального состояния [7, 10].

Основными значимыми производственными факторами газодобывающего предприятия, способными оказывать повреждающее действие, являются: 1) комбинация газов остронаправленного и раздражающего действия (сероводород, сероводород в смеси с углеводородами, сернистый ангидрид, оксиды углерода, оксиды азота) от 1 до 10 ПДК и возможностью потенцирования токсического действия; 2) интенсивный производственный шум (постоянный широкополосный), в 75 % случаев превышающий установленный ГОСТ и САНПИН уровень в 80 дБ; 3) микроклимат производственных помещений с высокой температурой воздуха (до 500 °С); 4) значительная напряженность и нерегулярная сменность труда в ночное время. Среди производственных факторов сероводород занимает ведущее место, так как неблагоприятно воздействуют на различные системы организма человека [3, 8]. Основной патогенетический механизм повреждающего воздействия сероводорода на организм — необратимое ингибирование железосодержащих цитохромов — а, а3 (цитохромоксидазы), связывание с железом в их молекулах и, как следствие, нарушение усвоения тканями кислорода с развитием тканевой гипоксии. Для сероводорода установлено иммунодепрессивное влияние, в основе которого лежит иммунотоксический эффект, проявляющийся стойким и длительным нарушением способности Т- и В-лимфоцитов

кпролиферации [12]. Всё сказанное выше определило цель и задачи исследования.

Цель работы — изучение особенности регуляции апоптоза и цитокинового статуса работников газодобывающего предприятия в зависимости от медико-биологических и производственных факторов.

Материалы и методы

Обследованы 100 работников предприятия «Газпромдобыча Астрахань» (основная группа), все лица мужского пола, средний возраст 43,46±9,23 года, средний стаж работы в контакте с сероводородом 12,25±8,5 года. Контрольную группу составили 30 работников строительной организации «АГАТ» основных рабочих специальностей, которые не имеют контакта с сероводородом, средний возраст 40,14±10,1 года, стаж 10,32±7,42 года. Группы по возрасту и стажу достоверно не отличались друг от друга (p>0,05). Критериями исключения для обеих групп служило наличие ИБС, артериальной гипертензии, диффузно-узлового зоба, пролиферативных заболеваний (аденома предстательной железы, кисты различных органов), болезней крови, хронических болезней в стадии обострения, перенесенное острое заболевание в ближайшие 3 мес, контакт с инфекционными больными в течение месяца.

Всем обследованным проводили исследование концентрации белка p53 с помощью реагентов, выпускаемых ЗАО «БиоХимМак» (Москва), уровня интерлейкина 8 (IL-8), 10 (IL-10), 18 (IL-18) на тест-системах ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург) методом твердофазного иммуноферментного сэндвич-анализа. БВ определяли по методике Д. Ф. Чеботарёва с оценкой темпа старения (разницы между БВ и должным биологическим возрастом — ДБВ). Статистический анализ результатов проведен с помощью программного обеспечения MS Excel XP (Microsoft). Проводили вычисление t-критерия Стьюдента для оценки достоверности различий. Для проверки корреляционной связи использовали методы ранговой корреляции Спирмена.

Результаты и обсуждение

В обследуемых группах выявлено достоверное превышение концентраций маркера апоптоза — белка p53 и провоспалительного цитокина IL-8 у лиц, подверженных длительному воздействию сероводородсодержащего газа (табл. 1). Между концентрациями белка p53 и IL-8 выявлена сильная корреляционная связь (r+0,58, p<0,01). В контрольной группе концентрация белка p53 несколько превышала региональную норму 0,99±0,17 U/мл, но различия недостоверны (p>0,05).

Концентрация противовоспалительного цитокина IL-10 — максимальна в контрольной группе

92,9±1,5 пг/мл, минимальна — в основной группе 91,9±2,46 пг/мл, однако выявленные различия недостоверны (p>0,05). Максимальная концентрация IL-10 в группе здоровых свидетельствует о резервных возможностях организма, и его можно рассматривать как индикатор функционального состояния организма в неблагоприятных производственных условиях.

При изучении БВ в основной группе выявлено, что у 55 % обследованных темп старения был ускорен, в контрольной группе — у 60 % старение развивалось физиологически (табл. 2).

Как в основной, так и в контрольной группе концентрации белка p53 и IL-8 достоверно выше у лиц с преждевременным старением (p<0,05). При проведении корреляционного анализа между белком p53 и темпом старения выявлена положительная корреляционная связь (r+0,48, p<0,01) между концентрацией IL-8 и темпом старения (r+0,42, p<0,01).

Физиологический смысл апоптоза заключается в том, что низкие концентрации p53 способствуют оптимальной сбалансированности процессов, снижению риска возникновения мутаций и повышению скорости процессов репарации. По литературным данным, у лиц молодого возраста концентрация накопленных «ошибок» минимальна, отсутствуют значительные повреждения генетического аппарата, и белок p53 — пусковой фактор апоптоза — находится в неактивном состоянии. В связи с этим,

улиц до 40 лет ожидаем минимальные показатели белка p53 и провоспалительных цитокинов. Однако

уобследованных в возрасте до 40 лет из основной и контрольной групп наблюдается максимальное значение темпа старения, концентраций белка p53 и IL-8 по сравнению со старшими возрастными группами, что можно объяснить как ответную реакцию на действие неблагоприятных производственных факторов и напряжение механизмов адаптации (табл. 3). У лиц 40–49 лет интенсивность процессов старения уменьшается, концентрации p53 и

Таблица 1

Сравнительная характеристика концентраций основных иммунных показателей в обследуемых группах

* Достоверно в сравнении с контрольной группой, p<0,05

IL-8 минимальны, что объясняется переходом на новый уровень функционирования и свидетельствует о приближении к среднему популяционному стандарту, являясь результатом положительной интеграции приспособительных механизмов. У лиц старше 50 лет темп старения и концентрации p53, IL-8 возрастают, что связано, вероятно, с накоплением повреждений ДНК и срывом процессов адаптации.

Известно, что IL-10 обладает противовоспалительной активностью, и преобладание его среди молодых работников контрольной группы, вероятно, является проявлением наличия мощных резервных механизмов. В основной группе максимальная концентрация IL-10 наблюдается у лиц с повышенными показателями провоспалительных цитокинов и, возможно, является проявлением ответной реакции организма на провоспалительную цитокинемию.

Между лицами разного возраста как основной, так и контрольной групп достоверных различий концентрации основных иммунных показателей не выявлено (p>0,05).

Длительность работы на вредном производстве оказывает значительное влияние на темп старения и концентрацию основных иммунных показателей. Максимальные показатели темпа старения и концентраций p53, IL-8 у обследованных лиц со стажем до 5 лет обусловлены высокими требованиями к организму в период адаптации к новым условиям труда и характеру деятельности (табл. 4). После