Под нейросенсорной тугоухостью (НСТ) понимают снижение функции слухового анализатора с частичной или полной потерей слуха. Патологический процесс при НСТ может поражать структуры, связанные с восприятием звука, на различных участках: в клетках внутреннего уха, нервных проводниках, стволе или коре головного мозга. Деятельность работников многих отраслей промышленности, несмотря на улучшение условий труда, по-прежнему связана с шумовым фактором, превышающим санитарно-гигиенические нормативы. Многие годы и до настоящего времени одной из важнейших проблем в медицине труда остается распространенность НСТ, так как динамика показателей первичных случаев установления заболевания в целом по РФ имеет тенденцию к росту [1]. Для гражданской авиации особенно важна проблема нарушения слуха у лиц летного состава (ЛЛС) [2—3]. Избыточная акустическая энергия, нервно-трофические механизмы, нарушения церебральной гемодинамики могут являться причинами морфологических изменений внутреннего уха, обусловленных длительным воздействием шума, а также дезадаптации головного мозга в целом [4]. Перенапряжение тормозных процессов в коре и подкорковых слуховых центрах приводит к нарушениям в звеньях слухового анализатора, истощению и перерождению клеток звуковоспринимающего аппарата, что морфологически определяется в виде дистрофических и атрофических изменений [4].
Ведущая роль в обеспечении и поддержании гомеостаза организма, а также в формировании согласованных реакций его отдельных систем в ответ на воздействие неблагоприятных факторов, в том числе производственных, принадлежит иммунной системе. Участие системы иммунитета во многих жизненно важных процессах организма приводит к тому, что нарушения иммунореактивности обусловливают широкое как функциональное, так и структурное (патоморфологическое) многообразие проявлений патологии человека [5]. Иммунокомпетентные клетки, присутствуя в нелимфоидных тканях, формируя многокомпонентную цитокиновую сеть, регулирующую не только иммунные реакции, но также функции стромальных и паренхиматозных клеток, дополняют гормональный и нервный контроль согласованной работы органов и систем. Интересным аспектом современных исследований является роль фенотипического состава лимфоцитов, сдвиги в котором могут вызвать развитие разнообразных патологических процессов, в том числе при профессиональной НСТ.
Цель исследования — изучить популяционный и субпопуляционный составы лимфоцитов и их межклеточную кооперацию у лиц с профессиональной НСТ.
Материал и методы
Для проведения иммунологического исследования в клинических условиях обследованы 30 пациентов — ЛЛС гражданской авиации с диагнозом профессиональной НСТ, установленным врачами клиники ФГБНУ ВСИМЭИ (главный врач д.м.н., проф. О.Л. Лахман) на основании классификационных критериев болезней и состояний МКБ 10-го пересмотра. Профессиональный состав обследованных лиц представлен пилотами, бортмеханиками и бортинженерами, штурманами. Критериями включения являлись мужской пол, наличие НСТ профессионального генеза, отсутствие общесоматической патологии, которая могла бы привести к снижению слуха. Комплексное клиническое обследование ЛЛС проведено в условиях амбулаторно-поликлинического приема в клинике ФГБНУ ВСИМЭИ и включало сбор анамнеза, изучение профессионального маршрута, осмотр сурдологом-оториноларингологом, терапевтом и неврологом, акуметрическое и аудиометрическое исследование функции слухового анализатора, тимпанометрию для определения состояния среднего уха. Клиническая картина характеризовалась снижением слуха, периодическим шумом в ушах и некоторым нарушением разборчивости речи, нарушением сна и снижением работоспособности. Возраст обследуемых мужчин составил 54,09±0,1 года. В контрольную группу включены 27 «условно» здоровых мужчин, сопоставимых по возрасту и общему трудовому стажу, которые по специфике профессиональной деятельности не подвергались воздействию шума.
В соответствии с требованиями биомедицинской этики, утвержденными Хельсинкской декларацией Всемирной ассоциации, исследование провели с добровольного информированного согласия пациентов, не ущемляя права, не подвергая опасности благополучие обследуемых. Фенотипирование лимфоцитов периферической крови проводили методом непрямой иммунофлюоресценции на микроскопе Olympus CX-41 («Olympus», Япония) с использованием моноклональных антител к молекулам CD3+, CD4+, CD8+, CD9+, CD16+, CD20+, CD21+, CD23+, CD25+, CD95+ (Клоноспектр, ООО Научно-производственный центр «МедБиоСпектр», Россия).
Статистическую обработку результатов производили в программе Statistica 6.0. Показатели представлены в виде медианы (Ме) и интерквартильного размаха (25-й и 75-й процентили). Для выявления межгрупповых различий применяли непараметрический критерий Манна—Уитни. Корреляционный анализ проводили с помощью подсчета рангового коэффициента корреляции Спирмена (r). Статистически значимыми считали различия при p<0,05.
Результаты
Лабораторно-иммунологическое обследование пациентов с НСТ позволило выявить особенности изменений в клеточном звене иммунитета. У большинства обследуемых наблюдались отклонения иммунологических показателей от нормативных значений, а именно в 61,1% случаев изменения в сторону повышения выявлены в T-клеточном звене иммунитета и в 49,6% случаев — в B-клеточном звене. У остальных обследованных (38,9 и 50,4% случаев соответственно) значения указанных показателей были в пределах нормы.
Анализ значений медианы показателей иммунокомпетентных клеток (табл. 1) позволил выявить статистически значимое увеличение количества лейкоцитов (p=0,003), лимфоцитов (p=0,009), T-лимфоцитов (CD3+) (p=0,0002), абсолютного содержания T-лимфоцитов-хелперов (CD4+) (p=0,01), относительного и абсолютного количества T-киллеров/супрессоров (CD8+) (p=0,01; p=0,00009), относительного и абсолютного количества натуральных киллеров (CD16+) (p=0,001; p=0,00008), абсолютного количества лимфоцитов ранней стадии активации (CD25+) (p=0,006), абсолютного количества лимфоцитов, опосредующих апоптоз (CD95+, p=0,02), в крови пациентов с НСТ по сравнению с участниками контрольной группы. Кроме того, у пациентов с НСТ наблюдалась повышенная продукция пре-B-лимфоцитов (CD9+) (p=0,003) и B-лимфоцитов (CD20+) (p=0,007) по сравнению с участниками контрольной группы. Определенный интерес представляло изучение запрограммированной гибели иммуноцитов, усиление которой ограничивает риск развития иммунозависимых аутоагрессивных реакций [6]. Абсолютное содержание лимфоцитов, экспрессирующих ранний маркер активации лимфоцитов (CD25+), повышалось у лиц с НСТ по сравнению с участниками контрольной группы. Следует отметить, что в крови количество лимфоцитов, содержащих рецепторы готовности к апоптозу CD95+, у обследованных с НСТ также возрастало. С активацией иммунной системы также связано увеличение количества зрелых B-лимфоцитов (CD20+) и пре-B-незрелых-лимфоцитов (CD9+). При этом содержание зрелых B-лимфоцитов с рецептором-комплемента (CD21+) и зрелых активированных B-лимфоцитов (CD23+), участвующих в дифференцировке B-клеток [7], не отличалось от таковой у участников контрольной группы.
Таблица 1. Дифференцировочные лимфоциты у пациентов с нейросенсорной тугоухостью и лиц контрольной группы, Me (Q25—Q75)
Показатель | Единица измерения | Контрольная группа (n=27) | Группа пациентов с нейросенсорной тугоухостью (n=30) | Статистическая значимость различий между группами, p |
Лейкоциты | 109/л | 7,0 (5,25—8,25) | 8,8 (6,7—10,8)* | 0,003 |
Лимфоциты | % | 39,0 (33,0—56,0) | 50,5 (44,0—60,0)* | 0,009 |
T-лимфоциты (CD3+) | % | 40,5 (38,5—42,5) | 43,5 (40,0—50,0)* | 0,02 |
109/л | 1,1 (0,92—1,4) | 1,8 (1,3—2,4)* | 0,0002 | |
T-хелперы (CD4+) | % | 28,5 (22,0—30,5) | 25,0 (21,0—33,0) | 0,79 |
109/л | 0,80 (0,63—1,07) | 1,1 (0,79—1,8)* | 0,01 | |
T-киллеры/супрессоры (CD8+) | % | 21,0 (16,0—28,0) | 28,0 (21,0—34,0)* | 0,01 |
109/л | 0,58 (0,41—0,76) | 1,04 (0,84—1,6)* | 0,00009 | |
Мембранный белок (CD9+) (пре-B-лимфоциты) | % | 11,5 (9,0—18,0) | 19,0 (13,0—21,0)* | 0,03 |
109/л | 0,34 (0,21—0,51) | 0,65 (0,44—0,81)* | 0,003 | |
Натуральные киллеры (CD16+) | % | 16,0 (11,0—19,0) | 22,0 (17,0—29,0)* | 0,001 |
109/л | 0,38 (0,33—0,62) | 0,85 (0,66—1,3)* | 0,00008 | |
B-лимфоциты (CD20+) | % | 19,0 (15,0—25,0) | 17,5 (12,0—24,0) | 0,58 |
109/л | 0,48 (0,34—0,69) | 0,75 (0,56—1,04)* | 0,007 | |
Рецептор комплемента 2-го типа (CD21+) | % | 15,0 (11,0—19,0) | 16,0 (11,0—21,0) | 1,0 |
109/л | 0,36 (0,27—0,50) | 0,42 (0,34—0,90) | 0,18 | |
Рецептор IgE (CD23+) | % | 14,5 (11,0—19,0) | 12,0 (8,0—27,0) | 0,73 |
109/л | 0,38 (0,21—0,59) | 0,54 (0,19—0,89) | 0,45 | |
Активированные лимфоциты (CD25+) | % | 15,0 (10,0—20,0) | 14,5 (10,0—18,0) | 0,47 |
109/л | 0,38 (0,29—0,52) | 0,57 (0,45—0,95)* | 0,006 | |
FAS-антиген, опосредующий апоптоз (CD95+) | % | 11,0 (9,0—17,0) | 12,5 (9,0—18,0) | 0,87 |
109/л | 0,34 (0,24—0,42) | 0,59 (0,33—0,81)* | 0,02 | |
Иммунорегуляторный индекс (CD4+/CD8+) | ед. | 1,2 (1,03—1,6) | 1,08 (0,81—1,4) | 0,08 |
Примечание. * — различия между группами статистически значимы при p<0,05.
В результате корреляционного анализа между показателями у пациентов с НСТ зарегистрированы новые патогенетически значимые прямые зависимости, которые не характерны для лиц контрольной группы. Установлены различия как по характеру полученных корреляций, так и по их количеству (у пациентов с НСТ 15 связей, у исследуемых контрольной группы 6 связей) (табл. 2). Одновременно выявлено рассогласование корреляционных связей, отмеченных у исследуемых контрольной группы, а именно между зрелыми T-лимфоцитами (CD3+) и CD16+ (r=0,576), CD20+ (r=0,636), CD23+ (r=0,661), CD25+ лимфоцитами (r=0,594); между T-хелперами и CD8+ (r=0,749), CD9+ (r=0,669), CD16+ (r=0,658), CD25+ (r=0,732) лимфоцитами; между T-киллерами/супрессорами CD8+ и CD16+ (r=0,514), CD20+ (r=0,536), CD25+-лимфоцитами (r=0,482); между количеством CD9+-клеток и CD21+-лимфоцитами (r=0,610); между натуральными киллерами и CD20+ (r=0,464), CD25+ (r=0,497), CD95+-лимфоцитами (r= –0,533). Следует отметить, что у пациентов с НСТ остаются только две общие связи, характерные и для исследуемых контрольной группы, — между CD3+-клетками и CD4+ (r=0,763), а также CD8+ (r=0,626) лимфоцитами.
Таблица 2. Характер корреляционных взаимосвязей (r) между дифференцировочными лимфоцитами у пациентов с нейросенсорной тугоухостью и лиц контрольной группы
Показатель | CD4+ | CD8+ | CD9+ | CD16+ | CD20+ | CD21+ | CD23+ | CD25+ | CD95+ |
T-лимфоциты (CD3+), 109/л | 0,763 p=0,0000 | 0,626 p=0,0002 | — | 0,576 p=0,001 | 0,636 p=0,0002 | — | 0,661 p=0,02 | 0,594 p=0,0008 | — |
0,821 p=0,00009 | 0,711 p=0,0005 | 0,685 p=0,004 | — | — | — | — | — | — | |
T-хелперы (CD4+), 109/л | — | 0,749 p=0,0000 | 0,669 p=0,03 | 0,658 p=0,0001 | — | — | — | 0,732 p=0,0000 | — |
— | — | — | — | — | 0,556 p=0,03 | — | — | — | |
T-киллеры/супрессоры (CD8+), 109/л | — | — | — | 0,514 p=0,004 | 0,536 p=0,002 | — | — | 0,482 p=0,009 | — |
–0,542 p=0,04 | |||||||||
Мембранный белок (CD9+), 109/л | — | — | — | — | — | 0,610 p=0,04 | — | — | — |
— | — | — | — | — | — | — | — | — | |
Натуральные киллеры (CD16+), 109/л | — | — | — | — | 0,464 p=0,01 | — | — | 0,497 p=0,008 | 0,533 p=0,03 |
— | — | — | — | — | –0,568 p=0,04 | — | — | — | |
Активированные лимфоциты (CD25+), 109/л | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
— | — | — | — | — | — | –0,459 p=0,03 | — | –0,393 p=0,04 |
Примечание. Представленные значения r соответствуют p<0,05; прочерки означают значения r, соответствующие p>0,05; верхняя строка — значения показателя у пациентов с нейросенсорной тугоухостью; нижняя строка — значения показателя у лиц контрольной группы.
Обсуждение
Важная роль в развитии и течении профессиональной НСТ отводится иммунным механизмам. Учитывая, что НСТ является достаточно распространенным заболеванием, для разработки эффективных лечебных мероприятий чрезвычайно актуальным представляется изучение регуляторной активности иммунокомпетентных клеток. При анализе данных выявлены нарушения в популяционном и субпопуляционном спектрах лимфоцитов у обследованных пациентов, указывающие на гиперактивацию как T-, так и B-клеточного иммунного ответа. Об этом свидетельствует возрастание уровня T-лимфоцитов (CD3+), T-хелперов (CD4+), T-киллеров/супрессоров (CD8+), пре-B-незрелых-лимфоцитов (CD9+), NK-лимфоцитов (CD16+), зрелых B-лимфоцитов (CD20+), лимфоцитов ранней стадии активации (CD25+), лимфоцитов, опосредующих апоптоз (CD95+). Установленное нами повышение количества CD3+, CD4+, CD8+-лимфоцитов обусловлено хроническим раздражением системы иммунитета действием шума, который является основным вредным фактором формирования тугоухости [8]. Увеличение содержания натуральных киллеров (CD16+) также является показателем активности эффекторных клеток [9]. Выявленное повышение количества лимфоцитов, экспрессирующих ранний маркер активации (CD25+) и участвующих в процессах программированной гибели клеток, по-видимому, ограничивает риск развития аутоагрессивных иммунных реакций за счет выведения активированных лимфоцитов [6]. Вместе с тем у пациентов с НСТ аналогично высоким было количество в крови лимфоцитов, содержащих рецепторы Fas-зависимого апоптоза (CD95+).
С активацией иммунной системы также связано увеличение количества зрелых B-лимфоцитов (CD20+) и пре-B-незрелых-лимфоцитов (CD9+). Однако содержание зрелых B-лимфоцитов, регулирующих активность комплемента (CD21+), и зрелых активированных B-лимфоцитов (CD23+), играющих важную роль в регуляции продукции IgE и дифференцировке B-клеток [7], не отличалось от содержания у исследуемых контрольной группы.
В результате корреляционного анализа между популяциями и субпопуляциями лимфоцитов у пациентов с НСТ выявлены дополнительные новые зависимости, не характерные для лиц контрольной группы. Установлены различия как по характеру полученных зависимостей, так и по их количеству (у пациентов с НСТ 15 связей, у исследуемых контрольной группы 6 связей). Следует отметить, что при воздействии шума в зависимости от конкретных ситуаций происходит отбор структур компонентов, наиболее оптимальных для выполнения защитных функций. Данный факт соответствует мозаичному принципу функционирования органов и систем, сформулированному Д.С. Саркисовым [10]. Полученные результаты подтверждают более высокую нагрузку на иммунную систему у пациентов с профессиональной патологией, поскольку для реализации ее функций подключается большее количество компонентов, что способствует перенапряжению иммунитета и развитию патологии.
Заключение
Таким образом, у пациентов с НСТ установлена гиперактивация как в T-, так и в B-клеточном звеньях иммунитета, характеризующаяся увеличением содержания CD3+-T-лимфоцитов, CD4+-лимфоцитов-хелперов, CD8+-киллеров/супрессоров, CD16+-натуральных киллеров, CD9+-пре-B-лимфоцитов, CD20+-B-лимфоцитов, CD25+-, CD95+-лимфоцитов. Выявленные изменения в клеточном звене иммунитета свидетельствуют о нарушении регуляции иммунного ответа через межклеточные факторы. Подтверждением этого являются выявленные зависимости между популяциями и субпопуляциями лимфоцитов, указывающие на их значение в реализации иммунного ответа. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения выявленных особенностей в иммунной системе пациентов с профессиональной НСТ и разработки реабилитационных мероприятий, повышающих качество жизни ЛЛС, пострадавших от воздействия производственного шума, что будет способствовать удлинению срока их трудоспособности.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.