СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА РАЗВИТИЯ ИММУНООПОСРЕДОВАННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ОБСЕМЕНЁННОСТИ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ Российский патент 2018 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к медицине, в частности к гигиене труда, профпатологии и иммунологии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития иммуноопосредованных заболеваний при работе в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами.

Проведенные многочисленные исследования свидетельствуют, что наличие сапрофитных микроорганизмов в воздухе рабочей зоны можно рассматривать в настоящее время как самостоятельный вредный биологический фактор рабочей среды.

Проведенный рядом авторов анализ продемонстрировал наличие прямой корреляционной связи между возникновением симптомов нарушений здоровья, связанных с работой, и общим количеством микроорганизмов в воздухе рабочей зоны (R=0,78555; ρ=0,020317), мезофильных бактерий (R=0,7573; ρ=0,029548), грамотрицательных бактерий (R=0.835938; ρ=0,019129) и эндотоксинов (R=0,705356; ρ=0,03378).

В научной литературе последних лет особо отмечается необходимость разработки единого стандарта предельно допустимого содержания микроорганизмов в воздухе рабочей зоны [Mackiewicz, В. Relationship between concentrations of microbiological agents in the air of agricultural settings and occurrence of work-related symptoms in exposed persons / B. Mackiewicz, C. , J. Dutkiewicz // Ann. Agric. Environ. Med. - 2015. - Vol. 22. - P. 473-77; Mazurek, J.M. Physician recognition of work-related asthma among US farm operators / J.M. Mazurek, P.L. Schleiff // Family Medicine. - 2010. -Vol. 42.-P. 408-13].

Большинство авторов, изучавших здоровье работников, работающих в условиях микробного загрязнения воздуха рабочей зоны, полагает, что формирующийся комплекс микроорганизмов, адсорбированных на пылевых частицах, способен оказывать повреждающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей [Масягутова Л.М. Специфическая сенсибилизация и местный иммунитет полости рта в условиях хронической аэрогенной нагрузки / Л.М. Масягутова, А.Б. Бакиров, И.Д. Рыбаков // Клиническая лабораторная диагностика. - 2013. - №4. - С. 27 - 29; Exposure to poultry dust and health effects in poultry workers: impact of mould and mite allergens / D. Rimac, J. Macan, V.M. Varnai [et al.] // Int. Arch. Occup. Environ. Health. - 2010. - Vol. 83. - P. 9-19; Exposures and health outcomes in relation to bioaerosol emissions from composting facilities: a systematic review of occupational and community studies / C. Pearson, E. Littlewood, P. Douglas [et al.] //J. Toxicol. Environ. Health В Crit. Rev. -2015. - Vol. 18. - P. 43-69].

Воздействие органической пыли приводит к интенсивной воспалительной реакции, которая несколько ослабевает при длительном и повторяющемся воздействии и может способствовать развитию хронических респираторных заболеваний.

К настоящему времени уже окончательно сформировано представление об иммунной системе как наиболее чувствительной к неблагоприятному воздействию факторов среды обитания биологической, химической и физической природы. Известно, что иммунная защита реализуется тремя эффекторными звеньями - клеточным и гуморальным иммунитетом и фагоцитарной системой, причем характерной особенностью иммунной системы является неодинаковая чувствительность отдельных ее звеньев к одному и тому же фактору. Эти различия обусловлены высокой структурно-метаболической гетерогенностью, а также значительной сложностью сетевых взаимодействий отдельных ее компонентов.

Н.И. Ильина и Г.О. Гудима полагают, что развитие иммунологии в последние годы позволило выявить общие особенности в патогенезе ряда заболеваний, которые авторы объединили в группу иммуноопосредованных воспалительных заболеваний, характеризующихся нарушением регуляции иммунитета, хроническим воспалением и повреждением тканей [Ильина, Н.И. Иммуноопосредованные воспалительные заболевания. Объединяющая концепция / Н.И. Ильина, Г.О. Гудима // Российский аллергологический журнал. - 2005. - №1. - С. 3-6; Ильина, Н.И. Клиническая иммунология и иммуноопосредованные воспалительные заболевания / Н.И. Ильина // Российский аллергологический журнал. - 2010. - №2. - С. 54-57]. К данной группе заболеваний исследователи отнесли целый ряд заболеваний: воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, мочеполовой системы, аллергические и аутоиммунные состояния.

Формирование адекватного иммунного ответа на любую микробную агрессию и противомикробной защиты при внешне не связанных заболеваниях имеет общую этиологию и молекулярно-клеточные механизмы, что определяет необходимость кардинального изменения терапевтических стратегий с переходом от лечения отдельных органов к системному подходу [Борисов, А.Г. Заболеваемость, связанная с нарушениями функции иммунной системы (на примере Красноярского края) / А.Г. Борисов, А.А. Савченко, В.К. Соколовская // Здравоохранение Российской Федерации. - 2014. - №6. - С. 38-41; Юшков, Б.Г. Проблема нормы в физиологии и клинической медицине (дискуссионные вопросы) / Б.Г. Юшков, В.А. Черешнев // Лабораторная диагностика инфекционных и соматических заболеваний. - Екатеринбург: Граффика, 2015. - С. 166-180].

Необходимо отметить, что современные ученые-иммунологи придерживаются однозначного мнения, что даже значительное количественное снижение структурных компонентов иммунологической защиты не обязательно должно сопровождаться развитием заболевания. И хотя при выявлении определенных дефектов защиты можно предполагать развитие патологического состояния, клиническая манифестация разовьется лишь при наличии востребованности компроментированного звена. Зачастую сохранение клинического здоровья достигается развитием компенсаторных реакций отдельных звеньев или компонентов, что обеспечивается высокой структурно-метаболической гетерогенностью, а также значительной сложностью сетевых взаимодействий [Ярилин, А.А. Иммунология: учебник / А.А. Ярилин. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с.].

Проблема прогнозирования риска развития иммуноопосредованных заболеваний у работающих в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами является чрезвычайно актуальной.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ прогнозирования риска развития профессиональной бронхиальной астмы, заключающийся в том, что определяют анамнестические данные, клинические признаки, профессиональный маршрут, «симптом элиминации», «экспозиционный тест», «эффект реэкспозиции», определяют концентрацию общего IgE в сыворотке крови, каждый признак оценивают в баллах. Производят суммирование баллов с целью определения группы низкого, среднего и высокого риска. При сумме полученных значений менее 15 баллов прогнозируют низкую степень риска развития профессиональных аллергодерматозов, 16-30 баллов - среднюю степень риска, 31 балл и более - высокую степень риска [патент RU 2583948, 2016].

Однако данные способы не учитывает наличие длительного контакта с микробной обсемененностью воздуха рабочей зоны в процессе производственной деятельности, а также развития полиэтиологических заболеваний, в формировании которых основным патогенетически значимым механизмом является нарушения иммунной системы.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа прогнозирования риска развития иммуноопосредованных заболеваний у работающих в условиях микробной обсемененности воздуха рабочей зоны, позволяющего с высокой достоверностью на стадии преморбидных изменений проводить оценку на основании данных, полученных в результате стандартного обследования.

Технический результат при использовании изобретения - повышение точности прогноза за счет получения критериев формирования групп от низкого до высокого риска развития иммуноопосредованных заболеваний, упрощение способа, расширение области применения метода за счет возможности использования в условиях массовых периодических осмотров.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

1. Определяют общее количество микроорганизмов, находящихся в 1 м³ воздуха рабочей зоны.

Для этого устанавливают чашку с плотной питательной средой МПА (мясопептонный агар) в держатель пробоотборника-импактора воздуха микробиологического «Флора-100». Нажимают кнопку, имеющую маркировку требуемого объема отбираемого воздуха 250 л, при этом над кнопкой загорается красный световой индикатор.

Производят отбор пробы воздуха аспирационным методом нажатием кнопки [СЕТЬ], расположенной на левой стенке пробоотборника. После отбора заданного объема воздуха индикаторная лампа гаснет.

Чашку с отобранной пробой на мясопептонном агаре помещают в термостат и инкубируют при 37°C в течение 24-48 часов.

Подсчитывают количество выросших колоний на чашке, и умножают данное число на 4. Получают значение общего микробного числа (ОМЧ). Результат выражают в колониеобразующие единицы на 1 м³ (КОЕ/м³). Оценивают уровень микробной обсемененности воздуха рабочей зоны в баллах: менее 1000 КОЕ/м³ оценивают как 1 балл, 1000-2499 - как 3 балла, 2500-4900 - как 5 баллов, более 5000 оценивают как 7 баллов.

2. Проводят оценку состояния иммунной системы тестами первого уровня [Хаитов P.M., Пинегин Б.В., Исмтамов Х.И. Экологическая иммунология. - М., Изд-во ВНИРО, 1995 - 219 с.]:

а) изучение фагоцитарной активности лейкоцитов - ФАЛ (среднее содержание находящихся внутриклеточно частиц латекса в одном фагоцитирующем нейтрофиле);

б) оценка способности к ответу на соответствующий стимул активацией «кислородного взрыва» - в тесте восстановления нитросинего тетразолия - НСТ тест, спонтанный и стимулированный вариант [Земсков, A.M. Фенотипическая коррекция иммунологической реактивности / A.M. Земсков, В.М. Земсков, А.Ф. Караулов. - М., 2010 - 350 с.];

в) определение содержания мажорных групп иммуноглобулинов - IgA; IgM; IgG; IgE.

Затем проводят оценку степени иммунных расстройств (СИР) следующим образом:

отклонение от нормы не более чем на 20% (как превышение, так и снижение) хотя бы одного показателя оценивают как отсутствие СИР; отклонение от нормы на 21-33% (как превышение, так и снижение) хотя бы одного показателя оценивают как I степень СИР;

отклонение от нормы на 34-66% (как превышение, так и снижение) хотя бы одного показателя оценивают как II степень СИР;

отклонение от нормы на 67% и более (как превышение, так и снижение) хотя бы одного показателя оценивают как III степень СИР.

Оценивают СИР в баллах, а именно отсутствие СИР оценивают как 1 балл, I степень СИР - как 2 балла, II степень СИР - как 3 балла, III степень СИР оценивают как 4 балла.

3. При тщательном сборе анамнеза определяют стаж работы в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами, наличие «симптома элиминации» (улучшение при временном прекращении контакта с обычными условиями труда), «экспозиционный тест» (возникновение симптомов заболевания непосредственно в период работы), «эффект реэкспозиции» (ухудшение состояния после возвращения во вредные условия после отпуска; синдром понедельника). Оценивают каждый признак в баллах, при этом стаж работы менее одного года оценивают как 1 балл, стаж работы 1-3 лет - как 3 балла, стаж работы более 3 лет оценивают как 5 баллов; отрицательный «симптом элиминации» оценивают как 1 балл, положительный «симптом элиминации» - как 2 балла; отрицательный «экспозиционный тест» оценивают как 1 балл, положительный «экспозиционный тест» - как 2 балла; отрицательный «эффект реэкспозиции» оценивают как 1 балл, положительный «эффект реэкспозиции» - как 2 балла.

После этого полученные баллы суммируют. При сумме менее 9 баллов прогнозируют низкий риск развития ИОЗ, при сумме 9-15 баллов - средний риск, при сумме более 15 баллов - высокий риск развития ИОЗ.

С целью изучения возможности и достоверности применения предлагаемого способа прогнозирования проведено клиническое обследование в условиях клиники ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека» и рассчитан риск иммунозависимой патологии (107 человек). Интегрированный показатель риска (Р) у конкретного лица рассчитывали по прогностической карте индивидуально с учетом наличия градаций каждого фактора риска путем суммирования баллов и соотнесения полученного значения со шкалой риска: Р=Σ баллов (таблицы 1-2).

Шкала риска рассчитана на основании определения диапазонов риска.

Граница минимального риска равна сумме минимальных значений баллов для всех градаций факторов P_min=Σ баллов, соответствующих R_min=6.

Граница максимального риска равна сумме максимальных значений баллов для всех градаций факторов P_max=Σ баллов, соответствующих R_max=22.

Повторное обследование позволило установить (табл. 3), что в процессе дальнейшего контакта с фактором производства среди работников, отнесенных к группе низкого риска, клинические симптомы заболеваний проявились у 5 человек (10,4±4,4% случаев); в группе среднего риска - у 15 человек (46,8±8,8% случаев); в группе высокого риска - у 17 человек (62,9±9,2% случаев) (р<0,001).

Предлагаемый способ легко воспроизводим в условиях специализированного стационара и при его использовании достигается указанный технический результат. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».

В доступной научно-медицинской и патентной литературе не обнаружен тождественный способ определения риска развития иммуноопосредованных заболеваний у работающих в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами, что позволяет сделать вывод о новизне предлагаемого технического решения.

Исследованиями авторов впервые было установлено и доказано, что предлагаемый способ раскрывает достоверные критерии оценки риска развития иммуноопосредованных заболеваний у работающих в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами клинического использования.

Пример №1. Медицинская хирургическая операционная сестра А. Проведено обследование по предлагаемому способу.

Уровень микробной обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами (КОЕ/м³) - 950 КОЕ/м³=1 балл.

Показатели иммунограммы:

ФАЛ 57% (норма - 50-60%) НСТ сп 0,57 усл. ед. (норма - 0,4-0,7 усл. ед.) НСТ ст 0,92 усл. ед. (норма - 0,85-1,1 усл. ед.) IgA 2,07 (норма -1,39-3,7 г/л) IgM 1,02 (норма - 0,79-1,57 г/л) IgG 15,4 (норма 10,0-18,0 г/л) IgE 18 (норма до 100 МЕ/мл)

Степень иммунного расстройства - 1 балл.

Стаж работы в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами менее одного года - 1 балл.

Симптом элиминации - отрицательный - 1 балл;

Экспозиционный тест - отрицательный - 1 балл;

Эффект реэкспозиции - отрицательный - 1 балл.

Итого сумма баллов - 6. Прогнозируют низкий риск развития иммуноопосредованных заболеваний при дальнейшей работе в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами.

При наблюдении в течение 3 лет симптомы иммунозависимой патологии не проявлялись.

Пример №2. Животновод А.Г. предприятия по разведению крупного рогатого скота. Проведено обследование по предлагаемому способу.

Уровень микробной обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами (КОЕ/м³) - 1026 КОЕ/м³=3 балла.

Показатели иммунограммы:

ФАЛ 35% (норма - 50-60%) НСТ сп 0,27 усл. ед. (норма - 0,4-0,7 усл. ед.) НСТ ст 0,52 усл. ед. (норма - 0,85-1,1 усл. ед.) IgA 2,07 (норма -1,39-3,7 г/л) IgM 1,02 (норма 0,79-1,57 г/л) IgG 15,4 (норма 10,0-18,0 г/л) IgE 112 (норма до 100 МЕ/мл)

Степень иммунного расстройства - 2 балла.

Стаж работы в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами два года - 3 балла.

Симптом элиминации - отрицательный - 1 балл;

Экспозиционный тест - отрицательный - 1 балл;

Эффект реэкспозиции - положительный - 2 балла.

Итого сумма баллов - 12. Прогнозируют среднюю степень риска развития заболеваний, связанных с нарушением иммунной системы.

В целях ранней профилактики заболевания работник переведен в цех откорма молодняка, что позволило предотвратить развитие заболевания.

Пример №3. Дезинфектор производственных помещений. Проведено обследование по предлагаемому способу.

Уровень микробной обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами (КОЕ/м³) - 3200 КОЕ/м³=5 баллов.

Показатели иммунограммы:

ФАЛ 35% (норма - 50-60%) НСТ сп 0,27 усл. ед. (норма - 0,4-0,7 усл. ед.) НСТ ст 0,52 усл. ед. (норма - 0,85-1,1 усл. ед.) IgA 4,12 (норма - 1,39-3,7 г/л) IgM 2,17 (норма 0,79-1,57 г/л) IgG 14,1 (норма 10,0-18,0 г/л) IgE 300 (норма до 100 МЕ/мл)

Степень иммунного расстройства - 3 балла.

Стаж работы в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами два года - 3 балла.

Симптом элиминации - положительный - 2 балла;

Экспозиционный тест- положительный - 2 балла;

Эффект реэкспозиции - положительный - 2 балла.

Итого сумма баллов - 17. Прогнозируют высокий риск развития заболеваний, связанных с нарушением иммунной системы.

При наблюдении в течение 3 лет у пациента проявились признаки иммунозависимой патологии, пациент был госпитализирован для углубленного обследования и выставлен установлен диагноз: Круглогодичный аллергический ринит, легкое течение. Сенсибилизация к аллергенам клещей домашней пыли.

Различия статистически достоверны относительно низкой степени риска:

* - р<0,05; ** - р<0,01.

Изобретение относится к медицине, в частности к гигиене труда, профпатологии и иммунологии. Определяют концентрации IgE, IgA, IgM, IgG в сыворотке крови, фагоцитарную активность лейкоцитов, проводят спонтанный и стимулированный варианты НСТ теста. Измеряют уровень микробной обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами, определяют стаж работы в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами, наличие «симптома элиминации», «экспозиционного теста», «эффекта реэкспозиции». Каждый признак оценивают в баллах, после чего их суммируют и определяют степень риска развития иммуноопосредованных заболеваний. Использование изобретения повышает точность прогноза. 3 табл., 3 пр.

Способ прогнозирования риска развития иммуноопосредованных заболеваний (ИОЗ) у работающих в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами, включающий определение концентрации IgE в сыворотке крови, стажа работы во вредных условиях труда, «симптома элиминации», «экспозиционного теста», «эффекта реэкспозиции», оценивание каждого признака в баллах, а именно стаж работы 1-3 лет оценивают как 3 балла, стаж работы более 3 лет оценивают как 5 баллов; суммирование полученных баллов и прогноз риска, отличающийся тем, что дополнительно измеряют уровень микробной обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами, оценивают в баллах, а именно уровень микробной обсемененности воздуха рабочей зоны менее 1000 КОЕ/м³ оценивают как 1 балл, 1000-2499 - как 3 балла, 2500-4900 - как 5 баллов, более 5000 оценивают как 7 баллов; проводят спонтанный и стимулированный варианты НСТ теста, определяют фагоцитарную активность лейкоцитов, концентрацию IgA, IgM, IgG, причем отклонение от нормы не более чем на 20% хотя бы одного показателя иммунограммы оценивают как отсутствие степени иммунного расстройства (СИР), отклонение от нормы на 21-33% хотя бы одного показателя иммунограммы - как I степень СИР, отклонение от нормы на 34-66% хотя бы одного показателя иммунограммы - как II степень СИР, отклонение от нормы на 67% и более хотя бы одного показателя иммунограммы оценивают как III степень СИР, после чего оценивают СИР в баллах, а именно отсутствие СИР оценивают как 1 балл, I степень СИР - как 2 балла, II степень СИР - как 3 балла, III степень СИР оценивают как 4 балла; в качестве стажа работы во вредных условиях труда учитывают стаж работы в условиях обсемененности воздуха рабочей зоны условно-патогенными микроорганизмами, при этом стаж работы менее одного года оценивают как 1 балл; отрицательный «симптом элиминации» оценивают как 1 балл, положительный «симптом элиминации» - как 2 балла; отрицательный «экспозиционный тест» оценивают как 1 балл, положительный «экспозиционный тест» - как 2 балла; отрицательный «эффект реэкспозиции» оценивают как 1 балл, положительный «эффект реэкспозиции» - как 2 балла; и при сумме менее 9 баллов прогнозируют низкий риск развития ИОЗ, при сумме 9-15 баллов - средний риск, при сумме более 15 баллов - высокий риск развития ИОЗ.