СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА РАЗВИТИЯ АНТРАКОСИЛИКОЗА У РАБОТНИКОВ УГЛЕДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Российский патент 2013 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к медицине, в частности к профпатологии.

Антракосиликоз (АС) является одним из наиболее распространенных профессиональных заболеваний у работников угледобывающих предприятий, особенно в условиях подземной добычи угля (Измеров Н.Ф., Каспаров А.А. Медицина труда. Введение в специальность. - М.: Медицина, 2002. - 392 с.). Уровень заболеваемости АС среди других отраслей горнорудной промышленности по данным разных исследователей составляет от 21,4 до 31%, что зависит от стажа и возраста работников, а также от уровня запыленности рабочей среды, ее состава и дисперсности. Определенное значение имеет отсутствие единых диагностических критериев этого заболевания.

К настоящему моменту клиницистами достаточно подробно описана этиология заболевания, его патогенез и патологическая анатомия (цитология и гистология, возникновение и формирование силикотических узлов, фагоцитирование пыли в зависимости от уровня пылевой экспозиции и степени развития воспалительных процессов). Также подробно описаны клинические проявления АС, обусловленные развитием силикоза вообще и закономерностями, свойственными данной нозологической форме, а также особенностями, определяемыми характером профессионального фактора (Величковский Б.Т. Пульмонология. - 1995. - №3. - С.6-19; Громов К.Г. Биологическая агрессивность ископаемых углей. Кемерово: КузбассВУЗИздат, 2005. - 184 с.; Измеров Н.Ф., Каспаров А.А. Медицина труда. Введение в специальность. - М.: Медицина, 2002. - 392 с.; Бабанов С.А., Гайлис П.В. Пневмокониозы от воздействия производственной пыли различной степени фиброгенности. - Трудный пациент. - 2010. - №5. - С.1-12; Жестков А.В. Клинические и иммунологические проявления пылевых заболеваний легких: автореф. дис… доктора мед. наук. - Самара, 2000, 32 с.).

Недостатками этих методов диагностики АС является то, что они описывают клинику уже развившегося заболевания, т.е. ситуации, когда болезнь уже есть, и стоит вопрос о ее лечении. Приоритетным направлением современной медицины труда является профилактика профессиональных заболеваний, основанная на своевременной донозологической диагностике этого заболевания, оценке вероятности ее развития.

Предложен способ ранней диагностики АС, основанный на исследовании морфологической структуры, закристаллизованной сыворотки крови (15-20 мкл, 3 повтора) методом поляризационной микроскопии и оценки в баллах количества темных ветвистых дендритов (ТВД), дендритов-папоротников (ПАП) и дендритов-папоротников массивных (ПАПм). При сумме баллов 3,92 диагностируют силикоз (Леканова С.С., Лихачева… Способ диагностики силикоза. Патент RU №2183328, опубликовано 10.06.2002). Недостатком этого метода является выявление хоть и ранней, но уже протекающей стадии заболевания.

Описан подход, основанный на изучении генетической предрасположенности к развитию АС. Генетические маркеры (группы крови, биохимические маркеры-белки, последовательности ДНК) в подавляющем большинстве случаев остаются неизменными в течение всей жизни человека. Если какой-то маркер статистически достоверно чаще встречается в группе больных лиц по сравнению со здоровыми, мы можем предполагать, что его наличие (прямо или опосредованно) связано с развитием данного заболевания (Иванова Л.А., Безрукавникова Л.М., Кузьмина Л.П. Перспективы биохимического мониторинга генетических эффектов при воздействии на человека вредных факторов производственной среды // Медицина труда и пром. экология. - 1995. - №5. - С.23-26). Это, в целом, правильный подход для прогнозирования риска развития любого заболевания, связанного с воздействием ксенобиотиков, но нам необходимо оценить генетический риск развития конкретного профессионального заболевания в конкретных санитарно-гигиенических условиях работы, например развития антракосиликоза.

Прототипом данного изобретения является работа по оценке риска профессионально обусловленных висцеропатий у работников пылеопасных профессий и у больных хронической пылевой патологией (Песков С.А., Потеряева Е.Л., Масленникова А.Б. и др. Значимость молекулярно-генетических маркеров для оценки индивидуального риска развития висцеропатий у рабочих пылеопасных профессий // Медицина труда и пром. экология. - 2008. - №11. - С.40-45). В этой работе к факторам риска относили наличие разных генотипов и аллелей гена MTHFR и мутации гена F5. Было показано, что наиболее высоким риском развития и прогрессирования профессионально обусловленных висцеропатий и/или профессиональной патологии легких, развития полиорганных поражений, является носительство генотипа 677Т/677Т в локусе MTHFR и мутации R506Q в локусе F5, либо наличие аллеля 677Т гена MTHFR и мутации R506Q гена F5.

Недостатком этого метода является использование всего двух молекулярно-генетических маркеров - генов MTHFR и F5, причем ген F5 является слабополиморфным, и частота его основного аллеля 1691G в общей выборке здоровых и больных лиц составила 0,9826, а частота минорного аллеля 1691A (Leiden) - 0,0174, т.е. менее 2%. При близких к мономорфным частотах генотипов и аллелей прогнозировать риск развития таких достаточно распространенных заболеваний, как висцеропатии, очень сложно. Для этого обычно используются высокополиморфные генетические системы. К недостаткам можно отнести и относительную дороговизну аппаратуры и биохимических наборов для определения молекулярно-генетических маркеров, и повышенные требования к стерильности проводимых операций.

Задача данного изобретения - повысить точность прогнозирования риска развития антракосиликоза у работников угледобывающей промышленности путем увеличения количества генетических маркеров.

Поставленная задача достигается следующим образом. У работников угледобывающих предприятий проводят исследование крови для определения генетических маркеров. Определяют генетические маркеры систем: гаптоглобина (HP), группоспецифического компонента (GC), флуоресцентной эстеразы (EsD), кислой фосфатазы эритроцитов (АсР). Для каждого маркера определяют прогностический коэффициент (ПК) в баллах. При выявлении в системе HP маркера 1-1 устанавливают ПК=(+2,4), маркера 1-2 - равным (0), маркера 2-2 - равным (-1,6). При выявлении в системе GC маркера 1-1 устанавливают ПК равным (-1,4), маркера 1-2 - равным (+1,7), маркера 2-2 - равным (+3,7). При выявлении в системе EsD маркера 1-1 устанавливают ПК равным (-1,4), маркера 1-2 - равным (+2,6), маркера 2-2 - равным (+3). При выявлении в системе АсР маркера аа устанавливают ПК равным (-2,2), маркера ab - равным (0), маркера bb - равным (+3,6), маркера ас - равным (+2,2), маркера bc - равным (-4,5), маркера cc - равным (-5,2). Суммируют ПК всех маркеров с учетом их знака и при сумме ПК, равной (+5) и выше баллов, прогнозируют предрасположенность к развитию АС, при сумме ПК (-5) и менее баллов прогнозируют резистентность к развитию АС.

Новизна способа заключается в повышении числа используемых новых маркеров систем: гаптоглобина (HP), группоспецифического компонента (GC), флуоресцентной эстеразы (EsD), кислой фосфатазы эритроцитов (АсР). Технический результат изобретения заключается в повышении точности и информативности способа прогноза.

Сущность способа заключается в следующем.

Определяют генотипы следующих систем: гаптоглобин HP (HP 1-1, HP 1-2, HP 2-2), группоспецифический компонент комплемента GC (GC 1-1, GC 1-2, GC 2-2), флуоресцентная эстераза EsD (EsD 1-1, EsD 1-2, EsD 2-2), кислая фосфатаза эритроцитов (АсР аа, АсР ab, АсР bb, АсР ас, АсР bc АсР cc). Фенотипы определяют методом электрофореза в полиакриламидном и крахмальном геле с последующим гистохимическом окрашиванием (Спицын В.А. Биохимический полиморфизм человека (антропологические аспекты). - М.: МГУ, 1985. - 216 с.).

Далее определяют, есть ли статистически достоверные различия по частотам генотипов между больными и здоровыми лицами по критерию % и OR (Артамонова, В.Г. Актуальные проблемы промышленной экологии и профилактики профессиональных заболеваний // Вестник РАМН. - 1998. - №1. - С.39-42; Pearce N. What does the odds ratio estimate in a case-control study? // Int. J.Epidimiol. - 1993. - V26, №6. P.1189-1192).

χ²=[N(ad-bc)²]/[(a+b) (a+c) (b+d) (c+d)], где а - больные носители генотипа (например, HP 1-1), b - здоровые лица, носители того же генотипа, с - больные лица, не несущие этот генотип (например, HP 1-1), d - здоровые лица, не несущие этот генотип, N - общее число обследованных лиц (здоровых и больных).

OR (odds ratio - отношение шансов) - показывает, во сколько раз чаще данный маркер встречается среди больных лиц по сравнению со здоровыми.

OR=А/В)/(С/D), где

А - число (процент) людей с данным генотипом (или комбинацией генотипов) в группе больных лиц;

В - число (процент) индивидов, не имеющих данного генотипа (или комбинации генотипов) в группе больных лиц;

С - число (процент) людей с данным генотипом (или комбинацией генотипов) в группе здоровых лиц;

D - число (процент) индивидов, не имеющих данного генотипа (или комбинации генотипов) в группе здоровых лиц.

Таблица 1 Прогностические коэффициенты (ПК) и значения отношения шансов OR для больных антракосиликозом с разными генотипами Генотип Значение ПК Значение OR HP 1-1 +2,4 2,02 HP 1-2 0 1,03 HP 2-2 -1,6 0,57 GC 1-1 -1,4 0,46 GC 1-2 +1,7 1,78 GC 2-2 +3,7 2,49 EsD 1-1 -1,4 0,39 EsD 1-2 +2,6 2,28 EsD 2-2 +3 2,07 AcP aa -2,2 0,56 AcP ab 0 0,97 AcP bb +3,6 3,19 AcP ac +2,2 1,70 AcP bc -4,5 0,28 AcP cc -5,2 0,29

Обследование проводится однократно, определяется 15 генетических маркеров, затем данные анализируются с помощью таблицы 1. При сумме ПК (+5) и выше баллов для работников рекомендуются лечебно-профилактические мероприятия, направленные на предупреждение АС. Обследованные резистентные к развитию АС (ПК (-5) и менее баллов могут быть допущены на профессии с высоким уровнем риска развития АС в угольной промышленности. При значениях ПК от (-5) до (+5) прогноз неопределенный.

Пример 1. Больной А., 1960 г.р. Ds - антракосиликоз. Специальность - горнорабочий очистного забоя, стаж работы в угольной промышленности - 22 года. Заболевание выявлено в возрасте 42 года, болен 8 лет.

Выявленные маркеры:

НР 1-1, ПК=(+2,4)

GC 1-2, ПК=(+1,7)

EsD 1-2, ПК=(+2,6)

AcP ас, ПК=(+2,2)

Сумма ПК составила: 2,4+1,7+2,6+2,2-8,9

Для данного больного высокий риск развития АС (8,9>5,0) реализовался.

Пример 2. Больной Б., 1961 г.р. Ds - антракосиликоз. Специальность - электрослесарь, стаж работы в угольной промышленности - 18 лет. Заболевание выявлено в возрасте 38 лет, болен 9 лет

Выявленные маркеры:

HP 1-2, ПК=(0)

GC 2-2, ПК=(+3,7)

EsD 2-2, ПК=(+3)

AcP bb, ПК=(+3,6)

Сумма ПК составила: 0+3,7+3+3,6-10,3

Для данного больного высокий риск развития АС (10,3>5,0) реализовался.

Пример 3. Пациент В., 1959 г.р. Контрольная группа, практически здоров. Специальность - проходчик, стаж работы в угольной промышленности - 19 лет.

Выявленные маркеры:

HP 1-2, ПК=(0)

GC 1-2, ПК=(+1,7)

EsD 1-1, ПК=(-1,4)

AcP ас, ПК=(+2,2)

Сумма ПК составила: 0+1,7-1,4+2,2=2,5.

Для данного пациента существует низкий риск развития АС (2,5<5,0), который не реализовался.

Пример 4. Пациент Г., 1958 г.р. Контрольная группа, практически здоров. Специальность - машинист горновыемочных машин, стаж работы в угольной промышленности - 21 год.

Выявленные маркеры:

HP 2-2, ПК=(-2,2)

GC 1-1, ПК=(-1,4)

EsD 1-1, ПК=(-1,4)

AcP bc, ПК=(-4,5)

Сумма ПК составила: (-2,2)+(-1,4)+(-1,4)+(-4,5)=-9,5.

Пациент Г. является резистентным к развитию АС (ПК=-9,5), который у него также не реализовался.

Приведенные примеры показывают, что с помощью разработанной нами прогностической системы с использованием генетических маркеров можно выделять лиц, предрасположенных или устойчивых к развитию АС.

Изобретение относится к медицине, в частности к прогнозированию риска развития антракосиликоза у работников угледобывающей промышленности. Сущность способа состоит в том, что проводят исследование крови для определения генетических маркеров. Определяют генетические маркеры систем: гаптоглобина (HP), группоспецифического компонента (GC), флуоресцентной эстеразы (EsD), кислой фосфатазы эритроцитов (АсР). Для каждого маркера определяют прогностический коэффициент (ПК) в баллах. При выявлении в системе HP маркера 1-1 устанавливают ПК=(+2,4), маркера 1-2 - равным (0), маркера 2-2 - равным (-1,6). При выявлении в системе GC маркера 1-1 устанавливают ПК равным (-1,4), маркера 1-2 - равным (+1,7), маркера 2-2 - равным (+3,7). При выявлении в системе EsD маркера 1-1 устанавливают ПК равным (-1,4), маркера 1-2 - равным (+2,6), маркера 2-2 - равным (+3). При выявлении в системе АсР маркера аа устанавливают ПК равным (-2,2), маркера ab - равным (0), маркера bb - равным (+3,6), маркера ас - равным (+2,2), маркера bc - равным (-4,5), маркера cc - равным (-5,2). Суммируют ПК всех маркеров с учетом их знака. При сумме ПК, равной (+5) и выше баллов, прогнозируют предрасположенность к развитию антракосиликоза (АС). При сумме ПК (-5) и менее баллов прогнозируют резистентность к развитию АС. Использование заявленного способа позволяет повысить точность и информативность прогнозирования риска развития антракосиликоза. 1 табл., 3 пр.

Способ прогнозирования риска развития антракосиликоза у работников угледобывающей промышленности путем исследования крови, отличающийся тем, что определяют генетические маркеры систем: гаптоглобина (НР), группоспецифического компонента (GC), флуоресцентной эстеразы (EsD), кислой фосфатазы эритроцитов (АсР), затем для каждого маркера определяют прогностический коэффициент (ПК) в баллах, а именно при выявлении в системе HP маркера 1-1 устанавливают ПК, равным (+2,4), маркера 1-2 - равным (0), маркера 2-2 - равным (-1,6), при выявлении в системе GC маркера 1-1 устанавливают ПК, равным (-1,4), маркера 1-2 - равным (+1,7), маркера 2-2 - равным (+3,7), при выявлении в системе EsD маркера 1-1 устанавливают ПК, равным (-1,4), маркера 1-2 -равным (+2,6), маркера 2-2 - равным (+3), при выявлении в системе АсР маркера аа устанавливают ПК равным (-2,2), маркера ab - равным (0), маркера bb - равным (+3,6), маркера ас - равным (+2,2), маркера bc - равным (-4,5), маркера ее - равным (-5,2), суммируют ПК всех маркеров с учетом их знака, и при сумме ПК, равной (+5) и выше баллов, прогнозируют предрасположенность к развитию антракосиликоза, при сумме ПК (-5) и менее баллов прогнозируют резистентность к развитию антракосиликоза.