medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2019-98-10-1079-1084medlit-420Research ArticleМЕДИЦИНА ТРУДАOCCUPATIONAL HEALTHМаркёры сосудистого тонуса и воспаления у лиц, экспонированных ртутьюMarkers of vascular tone and inflammation in persons exposed to mercuryhttps://orcid.org/0000-0002-5353-2268НаумоваОльга ВячеславовнаNaumovaOlga V.

Младший научный сотрудник лаборатории иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиене ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», 665827, Ангарск.

e-mail: Naumova-Olga-V@mail.ru

Junior Researcher, Laboratory of Immuno-Biochemical and Molecular Genetic Research in Hygiene, East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Angarsk, 665827, Russian Federation.

e-mail: Naumova-Olga-V@mail.ru 

Naumova-Olga-V@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5608-0818КудаеваИ. В.KudaevaI. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1400-6345МаснавиеваЛ. Б.MasnavievaL. B.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4903-1401ДьяковичО. А.DyakovichO. A.noemail@neicon.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research201914102020981010791084Copyright © Наумова О.В., Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Дьякович О.А., 20202020Наумова О.В., Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Дьякович О.А.Naumova O.V., Kudaeva I.V., Masnavieva L.B., Dyakovich O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/420Введение

Введение. Эндотелиальная дисфункция является важным звеном в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Существуют данные о том, что воздействие ртути и её соединений может являться фактором риска для развития ЭД. Цель – изучение маркёров эндотелиальной дисфункции у лиц с сердечно-сосудистой патологией, экспонированных и не экспонированных ртутью.

Материал и методы

Материал и методы. Проведено поперечное обследование с применением биохимических методов у лиц, контактирующих в профессиональной деятельности с металлической ртутью со стажем работы более пяти лет, лиц с впервые установленным диагнозом хронической ртутной интоксикации и пациентов с хронической ртутной интоксикацией в отдалённом постконтактном периоде и лиц, не экспонированных ртутью.

Результаты

Результаты. У обследованных лиц выявлены изменения в содержании биохимических показателей эндотелиальной дисфункции – снижение уровня оксида азота, повышенный уровень эндотелина-1, ангиотензина II, гистамина, hsCRP, гомоцистеина. Установленные нарушения в содержании маркёров ЭД являются патогенетическими факторами развития дисфункции эндотелия и как следствие – развития сердечно-сосудистой патологии при хроническом воздействии ртути.

Заключение

Заключение. У лиц, экспонированных ртутью, наиболее выражены изменения в регуляции сосудистого тонуса, что может быть одним из факторов развития сосудистой патологии. При этом значимость показателей воспаления и повреждения эндотелия сосудов играет второстепенную роль.

Introduction

Introduction. Endothelial dysfunction (ED) is an important link in the development of cardiovascular disease. There is evidence that exposure to mercury and its compounds can be a risk factor for the development of ED.

The aim - the study of endothelial dysfunction markers involved in the regulation of vascular tone, inflammation, and vascular endothelial damage in patients with cardiovascular disease, the exposed and unexposed mercury.

Material and Methods

Material and Methods. In persons exposed due to their occupational activities with metallic mercury, who had been working for over five years, people with newly diagnosed chronic mercury intoxication and patients with chronic mercury intoxication in the long post-exposure period, and the persons are not exposed mercury a cross-sectional survey was conducted using biochemical methods

Results

Results. In examinees there have been revealed changes in the content of biochemical indices of ED – reducing nitrogen oxide, an elevated level of endothelin-1, angiotensin II, histamine, hsCRP, homocysteine. There has been established a breach in the content of ED markers that are pathogenic factors in the development of ED and, as a consequence, the development of cardiovascular disease in chronic mercury exposure.

Conclusion

Conclusion. In persons exposed to mercury there were the most pronounced changes in the regulation of vascular tone, which may be one of the factors in the development of vascular disease. At the same time the importance of inflammation indices and vascular endothelial damage plays a secondary role.

ртутьхроническое воздействие ртутиэндотелиальная дисфункциямаркёры эндотелиальной дисфункциисердечно-сосудистые заболеванияmercurychronic exposure to mercuryendothelial dysfunctionmarkers of endothelial dysfunctioncardiovascular diseaseReferencesPoulin J., Gibb H. Mercury: Assessing the environmental burden of disease at national and local levels. Editor Prüss-Üstün A. World Health Organization (WHO Environmental Burden of Disease Series N 16). Geneva; 2008. 60 рPoulin J., Gibb H. Mercury: Assessing the environmental burden of disease at national and local levels. Editor Prüss-Üstün A. World Health Organization (WHO Environmental Burden of Disease Series N 16). Geneva; 2008. 60 р.Роль сектора здравоохранения в реализации Минаматской конвенции о ртути: итоги региональных семинаров ВОЗ для министерств здравоохранения. Женева: Всемирная организация здравоохранения (WHO/CDS/EPR/GIP/18.10). 2018. 20 сHealth sector involvement in the Minamata Convention on Mercury: Outcomes of World Health Organization regional workshops for ministries of health. World Health Organization (WHO/CED/PHE/EPE/18.10). Geneva; 2018. 20 р.Clarkson T.W., Magos L., Myers G.J. The toxicology of mercury - current exposures and clinical manifestations. N Engl J Med. 2003; 349: 1731-37. https://doi.org/10.1056/NEJMra022471Clarkson T.W., Magos L., Myers G.J. The toxicology of mercury – current exposures and clinical manifestations. N Engl J Med. 2003; 349: 1731–37. https://doi.org/10.1056/NEJMra022471Honda S., Hylander L., Sakamoto M. Recent advances in evaluation of health effects on mercury with special reference to methylmercury: a minireview. Environ Health Prev Med. 2006; 11: 171-6. https://doi.org/10.1007/BF02905275Honda S., Hylander L., Sakamoto M. Recent advances in evaluation of health effects on mercury with special reference to methylmercury: a minireview. Environ Health Prev Med. 2006; 11: 171–6. https://doi.org/10.1007/BF02905275Hylander L.D., Goodsite M.E. Environmental costs of mercury pollution. Sci Total Environ. 2006; 368: 352-70. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.11.029Hylander L.D., Goodsite M.E. Environmental costs of mercury pollution. Sci Total Environ. 2006; 368: 352–70. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.11.029Kishimoto T., Oguri T., Abe M., Kajitani H., Tada M. Inhibitory effect of methylmercury on migration and tube formation by cultured human vascular endothelial cells. Arch Toxicol. 1995; 69: 357-61.Kishimoto T., Oguri T., Abe M., Kajitani H., Tada M. Inhibitory effect of methylmercury on migration and tube formation by cultured human vascular endothelial cells. Arch Toxicol. 1995; 69: 357–61.Virtanen J.K., Rissanen T.H., Voutilainen S., Tuomainen T.P. Mercury as a risk factor for cardiovascular diseases. J Nutr Biochem. 2007; 18 (2): 75-85. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2006.05.001.Virtanen J.K., Rissanen T.H., Voutilainen S., Tuomainen T.P. Mercury as a risk factor for cardiovascular diseases. J Nutr Biochem. 2007; 18 (2): 75–85. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2006.05.001Лахман О.Л., Катаманова Е.В., Константинова Т.Н., Шевченко О.И., Мещерягин В.А., Андреева О.К. и др. Современные подходы к классификации профессиональной интоксикации ртутью. Экология человека. 2009; 12: 22-7Lakhman O.L., Katamanova E.V., Konstantinova T.N., Shevchenko O.I., Mesherjagin V.A., Andreeva O.K. et al. Contemporary approaches to the classification of occupational mercury intoxication. Ekologiya cheloveka [Human Ecology]. 2009; 12: 22–7. (in Russian)Jansson G., Harms-Ringdahl M. Stimulating effects of mercuric and silver ions on the superoxide anion production in human polymorphonuclear leukocytes. Radic Res Commun. 1993; 18: 87-98.Jansson G., Harms-Ringdahl M. Stimulating effects of mercuric and silver ions on the superoxide anion production in human polymorphonuclear leukocytes. Radic Res Commun. 1993; 18: 87–98.Lin T.H., Huang Y.L., Huang S.F. Lipid peroxidation of rats administered with methylmercuric chloride. Biol Trace Elem Res. 1996; 54: 33-41. https://doi.org/10.1007/BF02785318Lin T.H., Huang Y.L., Huang S.F. Lipid peroxidation of rats administered with methylmercuric chloride. Biol Trace Elem Res. 1996; 54: 33–41. https://doi.org/10.1007/BF02785318Lund B.O., Miller D.M., Woods J.S. Studies on Hg(II)-induced H2O2 formation and oxidative stress in vivo and in vitro in rat kidney mitochondria. Biochem Pharmacol. 1993; 45: 2017-24. https://doi.org/10.1016/0006-2952(93)90012-LLund B.O., Miller D.M., Woods J.S. Studies on Hg(II)-induced H2O2 formation and oxidative stress in vivo and in vitro in rat kidney mitochondria. Biochem Pharmacol. 1993; 45: 2017–24. https://doi.org/10.1016/0006-2952(93)90012-LClarkson T.W. The toxicology of mercury. Crit Rev Clin Lab Sci. 1997; 34: 369-403. https://doi.org/10.3109/10408369708998098Clarkson T.W. The toxicology of mercury. Crit Rev Clin Lab Sci. 1997; 34: 369–403. https://doi.org/10.3109/10408369708998098Wierzbicki R., Prażanowski M., Michalska M., Krajewska U., Mielicki W.P. Disorders in blood coagulation in humans occupationally exposed to mercuric vapors. J Trace Elem Exp Med. 2002; 15: 21-9. https://doi.org/10.1002/jtra.1055Wierzbicki R., Prażanowski M., Michalska M., Krajewska U., Mielicki W.P. Disorders in blood coagulation in humans occupationally exposed to mercuric vapors. J Trace Elem Exp Med. 2002; 15: 21–9. https://doi.org/10.1002/jtra.1055Salonen J.T., Seppänen K., Nyyssönen K., Korpela H., Kauhanen J., Kantola M. et al. Intake of mercury from fish, lipid peroxidation, and the risk of myocardial infarction and coronary, cardiovascular, and any death in eastern Finnish men. Circulation. 1995; 91: 645-55.Salonen J.T., Seppänen K., Nyyssönen K., Korpela H., Kauhanen J., Kantola M. et al. Intake of mercury from fish, lipid peroxidation, and the risk of myocardial infarction and coronary, cardiovascular, and any death in eastern Finnish men. Circulation. 1995; 91: 645–55.Wiggers G.A., Peçanha F.M., Briones A.M., Pérez-Girón J.V., Miguel M., Vassallo D.V. et al. Low mercury concentrations cause oxidative stress and endothelial dysfunction in conductance and resistance arteries. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2008; 295: 1033-43. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00430.2008Wiggers G.A., Peçanha F.M., Briones A.M., Pérez-Girón J.V., Miguel M., Vassallo D.V. et al. Low mercury concentrations cause oxidative stress and endothelial dysfunction in conductance and resistance arteries. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2008; 295: 1033–43. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00430.2008Magos L. Physiology and toxicology of mercury. Met Ions Biol Syst. 1997; 34: 321-70.Magos L. Physiology and toxicology of mercury. Met Ions Biol Syst. 1997; 34: 321–70.InSug O., Datar S., Koch C.J., Shapiro I.M., Shenker B.J. Mercuric compounds inhibit human monocyte function by inducing apoptosis: evidence for formation of reactive oxygen species, development of mitochondrial membrane permeability transition and loss of reductive reserve. Toxicology. 1997; 124: 211-24. https://doi.org/10.1016/S0300-483X(97)00153-4InSug O., Datar S., Koch C.J., Shapiro I.M., Shenker B.J. Mercuric compounds inhibit human monocyte function by inducing apoptosis: evidence for formation of reactive oxygen species, development of mitochondrial membrane permeability transition and loss of reductive reserve. Toxicology. 1997; 124: 211–24. https://doi.org/10.1016/S0300-483X(97)00153-4Mazerik J.N., Mikkilineni H., Kuppusamy V.A., Steinhour E., Steinhour E., Peltz A. et al. Mercury activates phospholipase А2 and induces formation of arachidonic acid metabolites in vascular endothelial cells. Toxicol Mech Methods. 2007; 17: 541-57. https://doi.org/10.1080/15376510701380505Mazerik J.N., Mikkilineni H., Kuppusamy V.A., Steinhour E., Steinhour E., Peltz A. et al. Mercury activates phospholipase А2 and induces formation of arachidonic acid metabolites in vascular endothelial cells. Toxicol Mech Methods. 2007; 17: 541–57. https://doi.org/10.1080/15376510701380505Park S.T., Lim K.T., Chung Y.T., Kim S.U.Methylmercury-induced neurotoxicity in cerebral neuron culture is blocked by antioxidants and NMDA receptor antagonists. Neurotoxicology. 1996; 17: 37-45.Park S.T., Lim K.T., Chung Y.T., Kim S.U. .Methylmercury-induced neurotoxicity in cerebral neuron culture is blocked by antioxidants and NMDA receptor antagonists. Neurotoxicology. 1996; 17: 37–45.Shenker B.J., Guo T.L., Shapiro I.M. Low-level methylmercury exposure causes human T-cells to undergo apoptosis: evidence of mitochondrial dysfunction. Environ Res. 1998; 77: 149-59. https://doi.org/10.1006/enrs.1997.3816Shenker B.J., Guo T.L., Shapiro I.M. Low-level methylmercury exposure causes human T-cells to undergo apoptosis: evidence of mitochondrial dysfunction. Environ Res. 1998; 77: 149–59. https://doi.org/10.1006/enrs.1997.3816Попкова О.В., Маснавиева Л.Б. Состояние показателей эндотелиальной дисфункции у лиц, подвергавшихся хроническому воздействию ртути. В сб.: Экологические и медицинские проблемы Сибири. Материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых учёных. Ангарск; 2012. с. 152-7.Popkova O.V., Masnavieva L.B. Index state of endothelial disfunction in persons chronically exposed to mercury. In: Ecological and medical problems of Siberia. Proceedinds of the interregional scientific-practical conference of young scientists [Ekologicheskiye i meditsinskiye problemy Sibiri. Materialy mezhregional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh]. Angarsk; 2012 p. 152–7.Попкова О.В., Кудаева И.В. Содержание высокочувствительного СРБ в крови у лиц экспонированных ртутью. Клиническая лабораторная диагностика. 2014; 9: 131-2.Popkova O.V., Kudaeva I.V. The content of high-sensitivity CRP in the blood of persons exposed mercury. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2014; 9: 131–2. (in Russian)Попкова О.В., Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Дьякович О.А. Показатели, характеризующие регуляцию тонуса сосудов у лиц, подвергавшихся хроническому воздействию ртути. В кн.: сб. материалов Всерос. конф. «Общие закономерности формирования профессиональных и экологически обусловленных заболеваний: патогенез, диагностика, профилактика». Иркутск: РИО ГБОУ ДПО ИГМАПО; 2014: 124-7.Popkova O.V., Kudaeva I.V., Masnavieva L.B., Dyakovich O.A. Markers that characterize the regulation of vascular tone in persons chronically exposed to mercury. Proceedinds of the Russian conference “The general regularities of the formation of professional and environmentally caused diseases: pathogenesis, diagnosis, prevention” [Materialy Vserossiyskoy konferentsii «Obshchiye zakonomernosti formirovaniya professional’nykh i ekologicheski obuslovlennykh zabolevaniy: patogenez, diagnostika, profilaktika»]. Irkutsk: RIO GBOU DPO IGMAPO. 2014: 124–7. (in Russian)Кудаева И.В., Попкова О.В., Катаманова Е.В, Дьякович О.А., Маснавиева Л.Б., Бударина Л.А. Биохимические механизмы развития сердечно-сосудистой патологии при хронической экспозиции парами ртути. В кн.: сб. трудов Второго международного симпозиума «Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты». Новосибирск: ИНХ СО РАН, 20-24 сентября 2015: 210-4.Kudaeva I.V., Popkova O.V., Katamanova E.V., Dyakovich O.A., Masnavieva L.B., Budarina L.A. Biochemical mechanisms of development the cardiovascular disease in chronic exposure of mercury vapor. Proceedinds of the Second International Symposium on “Mercury in the biosphere: ecological-geochemical aspects” [Trudy Vtorogo mezhdunarodnogo simpoziuma “Rtut’ v biosfere: ekologo-geokhimicheskiye aspekty”]. Novosibirsk: INKh SO RAN, 20–24 september 2015: 210–4. (in Russian)Наумова О.В., Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Дьякович О.А., Белик В.П. Молекулярно-генетические вопросы формирования эндотелиальной дисфункции у лиц, экспонированных ртутью. Медицина труда и промышленная экология. 2017; 1: 10-3.Naumova O.V., Kudaeva I.V., Masnavieva L.B., D’yakovich O.A., Belik V.P. Molecular genetic aspects of endothelial dysfunction in individuals exposed to mercury. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya [Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology]. 2017; 1: 10–3. (in Russian)Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б. Методы оценки оксидативного статуса в лабораторной практике. Медицинский алфавит. 2015; 1 (2): 14-8.Kudaeva I.V., Masnavieva L.B. Methods for assessing oxidative status in the laboratory. Meditsinskiy alfavit. 2015; 1 (2): 14–8. (in Russian)Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ Statistica. М.: Медиа Сфера; 2006. 312 с.Rebrova O.Yu. Statistical analysis of medical data. The use of the application package STATISTICA. Мoscow: Media Sfera; 2006. 312 p. (in Russian)Соколов Е.И., Гришина Т.И., Штин С.Р. Влияние фактора Виллебранда и эндотелина-1 на формирование тромботического статуса при ишемической болезни сердца. Кардиология. 2013; 3: 25-30.Sokolov E.I., Grishina T.I., Shtin S.R. Effect of von Willebrand factor and endothelin-1 on formation of thrombotic status in patients with ishemic heart disease. Kardiologiya. 2013; 3: 25–30. (in Russian)Поливода С.Н., Черепок А.А. Фактор Виллебранда как маркер эндотелиальной дисфункции у пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Украинский ревматологический журнал. 2000; 1: 13-8.Polivoda S.N., Cherepok A.A. The von Willebrand factor as a marker of endothelial dysfunction at the patients with diseases of cardiovascular system. Ukrainskiy revmatologicheskiy zhurnal. 2000; 1: 13–8. (in Russian)Власов Т.Д. Механизмы гуморальной регуляции сосудистого тонуса, часть 2. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2002; 1 (4): 68-73.Vlasov T.D. The mechanisms of humoral regulation of vascular tone, Part 2. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya. 2002; 1 (4): 68–73. (in Russian)Negrusz-Kawechka M. The role of endothelins in human cardiovascular disease. Pol Mercuriusz Lek. 2001; 11: 444-6.Negrusz-Kawechka M. The role of endothelins in human cardiovascular disease. Pol Mercuriusz Lek. 2001; 11: 444–6.Rothermund L., Pinto Y.M., Hocher B., Vetter R., Leggewie S., Koßmehl P. et al. Cardiac endothelin system impairs left ventricular function in rennin-dependent hypertension via sarcoplasmic reticulum Ca2+ uptake. Circulation. 2000; 102: 1582-8.Rothermund L., Pinto Y.M., Hocher B., Vetter R., Leggewie S., Koßmehl P. et al. Cardiac endothelin system impairs left ventricular function in rennin-dependent hypertension via sarcoplasmic reticulum Ca2+ uptake. Circulation. 2000; 102: 1582–8.Feniuk W., Mylecharane E.J., Angus J.A., eds. Serotonin: Actions, Receptors, Pathоphysiology. London: Macmillan Press; 1998.Feniuk W., Mylecharane E.J., Angus J.A., eds. Serotonin: Actions, Receptors, Pathоphysiology. London: Macmillan Press; 1998.Verma S., Szmitko P.E., Ridker P.M. C-reactive protein comes of age. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 2005; 2 (1): 29-36. https://doi.org/10.1038/ncpcardio0074Verma S., Szmitko P.E., Ridker P.M. C-reactive protein comes of age. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 2005; 2 (1): 29–36. https://doi.org/10.1038/ncpcardio0074Григорьева Д.В., Горудко И.В., Костевич В.А., Соколов А.В., Буко И.В., Васильев В.Б. и др. Активность миелопероксидазы в плазме крови как критерий эффективности лечения пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Биомедицинская химия. 2016; 62 (3): 318-24Grigorieva D.V., Gorudko I.V., Kostevich V.A., Sokolov A.V., Buko I.V., Vasilyev V.B. et al. Myeloperoxidase activity in blood plasma as a criterion of therapy for patients with cardiovascular disease. Biomeditsinskaya khimiya. 2016; 62 (3): 318–24. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.