medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2018-97-10-910-914medlit-992Research ArticleГИГИЕНА ТРУДАOCCUPATIONAL HYGIENEСостояние биохимических показателей в зависимости от экспозиционной нагрузки винилхлоридомChange of some biochemical indices depending on exposure load in staff workers in contact with vinyl chloridehttps://orcid.org/0000-0002-9072-2781КатамановаЕлена ВладимировнаKatamanovaElena V.

Доктор мед. наук, доцент, глав. врач клиники ФГБНУ ВСИМЭИ. 

e-mail: katamanova_e_v@mail.ru

MD, Ph.D., Dsci., associate professor, Chief Physician of the clinic of East-Siberian Institute of Medical and Ecological Researches, Angarsk, 665827, Russian Federation.

e-mail: katamanova_e_v@mail.ru

katamanova_e_v@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3229-4560ЕщинаИ. М.EshchinaI. M.noemail@neicon.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/0000-0002-5970-5326ДьяковичМ. П.DyakovichM. P.noemail@neicon.ruФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»East-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»; ФГБОУ ВО «Ангарский государственный технический университет»East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research; Angarsk State Technical University2018221020209710910914Copyright © Катаманова Е.В., Ещина И.М., Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Дьякович М.П., 20202020Катаманова Е.В., Ещина И.М., Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б., Дьякович М.П.Katamanova E.V., Eshchina I.M., Kudaeva I.V., Masnavieva L.B., Dyakovich M.P.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/992Введение

Введение. В работе представлены результаты обследования 42 стажированных работников химического предприятия, подвергающихся воздействию винилхлорида (ВХ). Цель исследования – установить особенности изменений некоторых биохимических показателей у работающих, экспонированных ВХ, в зависимости от экспозиционной нагрузки.

Материал и методы

Материал и методы. Проведены неврологическое, общетерапевтическое, ультразвуковое обследования, биохимические исследования с определением показателей липидограммы, перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты, нейромедиаторов. Определена токсическая экспозиционная нагрузка (ТЭН) за весь период стажевой экспозиции. Использовались непараметрические методы статистического анализа с определением U-критерия Манна–Уитни. 

Результаты

Результаты. Клинические проявления стажированных рабочих, контактирующих с ВХ, включали в себя астеническое расстройство с когнитивными нарушениями и синдромом вегетативной дисфункции, артериальную гипертензию, заболевания желудочно-кишечного тракта. Установлено, что при чрезвычайно высоком уровне экспозиционной нагрузки частота когнитивных нарушений и артериальной гипертензии нарастает. У лиц с чрезвычайно высоким уровнем экспозиционной нагрузки отмечены более высокие концентрации холестерина ЛПНП, индекса атерогенности (ИА) и уровня серотонина, снижение уровня церулоплазмина. При ультразвуковом исследовании печени было выявлено увеличение переднее-заднего размера правой доли в группе стажированных рабочих, контактирующих с ВХ, по сравнению с контрольной (р = 0,03). 

Обсуждение

Обсуждение. Среди показателей липидного обмена проатерогенные фракции холестерина являются более чувствительным маркером, отражающим степень воздействия ВХ. Снижение концентрации церулоплазмина, возможно, связано с ослаблением механизмов антиоксидантной защиты при увеличении уровня ТЭН. Повышение уровня серотонина у лиц с чрезвычайно высоким уровнем ТЭН подтверждает факт преобладания когнитивных нарушений у данной группы. 

Заключение

Заключение. В группе лиц с чрезвычайно высоким уровнем ТЭН выявлено статистически значимое увеличение содержания холестерина ЛПНП, ИА, снижение концентрации церулоплазмина, повышения содержания серотонина в сыворотке крови, вследствие нарушения метаболической и защитной функций печени в результате длительного контакта с ВХ.

Introduction

Introduction. The paper presents the results of a survey of 42 experienced workers of a chemical enterprise exposed to vinyl chloride (VC). The purpose of the study is to establish the characteristics of changes in some biochemical indices in workers exposed to vinyl chloride, depending on the exposure load. 

Material and methods

Material and methods. A neurological, general therapeutic, ultrasound examination, biochemical studies with the determination of lipid profile, lipid peroxidation, and antioxidant protection, neurotransmitters was executed. The toxic exposure load (TEL) for the entire period of internship has been determined. Non-parametric methods of statistical analysis with the determination of the Mann-Whitney U-test were used. 

Results

Results. Clinical manifestations of employees working in contact with VC included asthenic disorder with cognitive impairment and autonomic dysfunction syndrome, arterial hypertension, and gastrointestinal diseases. The prevalence of cognitive impairments and hypertension has been established to increases with an extremely high level of exposure load. In individuals with an extremely high level of exposure, higher concentrations of LDL cholesterol, atherogenic index (AI) and serotonin levels, and a decrease in the level of ceruloplasmin were noted. An ultrasound examination of the liver revealed an increase in the anteroposterior size of the right lobe in the group of experienced workers who were in contact with VC, compared with the control (p = 0.03). 

Discussion

Discussion. Among the indices of lipid metabolism, pro-atherogenic cholesterol fractions are a more sensitive marker, reflecting the degree of exposure to VC. A decrease in the concentration of ceruloplasmin is probably associated with a weakening of the antioxidant defense mechanisms with an increase in the level of TEL. Increased serotonin levels in individuals with extremely high levels of TEL, confirms the prevalence of cognitive impairment in this group. In the group of individuals with extremely high levels of TEL, a statistically significant increase in LDL cholesterol, IA, a decrease in ceruloplasmin concentration, an increase in serotonin serum levels due to impaired metabolic and protective functions of the liver as a result of prolonged contact with VC were noted.

винилхлоридэкспозиционная нагрузкалипидный обменперекисное окисление липидовнейромедиаторыvinyl chlorideexposure loadlipid metabolismlipid peroxidationneurotransmittersReferencesToxicological profile for vinyl chloride. Agency for Toxic Substances and Disease Registry U.S. Public Health Service. 2006. 328 p.Toxicological profile for vinyl chloride. Agency for Toxic Substances and Disease Registry U.S. Public Health Service. 2006. 328 p.Bolognesi C., Bruzzone M., Ceppi M., Kirsch-Volders M.The lymphocyte cytokinesis block micronucleus test in human populations occupationally exposed to vinyl chloride: A systematic review and meta-analysis. Mutat Res. 2017; 774: 1-11.Bolognesi C., Bruzzone M., Ceppi M., Kirsch-Volders M..The lymphocyte cytokinesis block micronucleus test in human populations occupationally exposed to vinyl chloride: A systematic review and meta-analysis. Mutat Res. 2017; 774: 1-11.Мещакова Н.М., Соседова Л.М., Шаяхметов С.Ф., Лемешевская Е.П., Капустина Е.А., Дьякович М.П. и др. Токсико-гигиенические аспекты влияния условий труда на здоровье работающих в производстве винилхлорида и поливинилхлорида. Иркутск; 2014.Meshchakova N.M., Sosedova L.M., SHayahmetov S.F., Lemeshevskaya E.P., Kapustina E.A., D’yakovich M.P. et all. Toksiko-gigienicheskie aspekty vliyaniya uslovij truda na zdorov’e rabotayushchih v proizvodstve vinilhlorida i polivinilhlorida. Irkutsk; 2014. (in Russian).Шаяхметов С.Ф., Дьякович М.П., Мещакова Н.М. Оценка профессионального риска нарушений здоровья работников предприятий химической промышленности. Медицина труда и промышленная экология. 2008; 8: 27-33.Shayahmetov S.F., D’yakovich M.P., Meshchakova N.M. Ocenka professional’nogo riska narushenij zdorov’ya rabotnikov predpriyatij himicheskoj promyshlennosti. Medicina truda i promyshlennaya ehkologiya. 2008; 8: 27-33. (in Russian).Кудаева И.В. Роль оксидативного стресса в патогенезе профессиональных заболеваний, возникших от воздействия токсических веществ. Вестник новых медицинских технологий. 2009; 1(16): 253-254.Kudaeva I.V. Rol’ oksidativnogo stressa v patogeneze professional’nyh zabolevanij, voznikshih ot vozdejstviya toksicheskih veshchestv. Vestnik novyh medicinskih tekhnologij. 2009; 1(16): 253-254. (in Russian).Anders L.C., Lang A.L., Anwar-Mohamed A., Douglas A.N., Bushau A.M., Falkner K.C., et al.Vinyl Chloride Metabolites Potentiate Inflammatory Liver Injury Caused by LPS in Mice. Toxicol Sci. 2016;151(2):312-23.Anders L.C., Lang A.L., Anwar-Mohamed A., Douglas A.N., Bushau A.M., Falkner K.C., et al.Vinyl Chloride Metabolites Potentiate Inflammatory Liver Injury Caused by LPS in Mice. Toxicol Sci. 2016; 151(2): 312-23.Guardiola J.J., Beier J.I., Falkner K.C., Wheeler B., McClain C.J., Cave M. Occupational exposures at a polyvinyl chloride production facility are associated with significant changes to the plasma metabolome. Toxicol Appl Pharmacol. 2016;313:47-56.Guardiola J.J., Beier J.I., Falkner K.C., Wheeler B., McClain C.J., Cave M. Occupational exposures at a polyvinyl chloride production facility are associated with significant changes to the plasma metabolome. Toxicol Appl Pharmacol. 2016;313:47-56.Рукавишников В.С., Лахман О.Л., Соседова Л.М., Шаяхметов С.Ф., Бодиенкова Г.М., Кудаева И.В. и др. Профессиональные нейроинтоксикации: закономерности и механизмы формирования. Медицина труда и промышленная экология. 2014; 4: 1-6.Rukavishnikov V.S., Lahman O.L., Sosedova L.M., SHayahmetov S.F., Bodienkova G.M., Kudaeva I.V. et all. Professional’nye nejrointoksikacii: zakonomernosti i mekhanizmy formirovaniya. Medicina truda i promyshlennaya ehkologiya. 2014; 4: 1-6. (in Russian).Катаманова Е.В., Дьякович М.П., Кудаева И.В., Шевченко О.И., Ещина И.М., Рукавишников В.С. и др. Клинические и нейрофизиологические особенности нарушений здоровья работников в зависимости от экспозиционной нагрузки винилхлоридом. Гигиена и санитария. 2016; 12 (95): 1167-1171.Katamanova E.V., D’yakovich M.P., Kudaeva I.V., SHevchenko O.I., Eshchina I.M., Rukavishnikov V.S. i dr. Klinicheskie i nejrofiziologicheskie osobennosti narushenij zdorov’ya rabotnikov v zavisimosti ot ehkspozicionnoj nagruzki vinilhloridom. Gigiena i sanitariya. 2016; 12 (95): 1167-1171. (in Russian).Chen J., Costa L.G., Guizzetti M. Assessment of cholesterol homeostasis in astrocytes and neurons. Methods Mol Biol. 2011; 758: 403-14.Chen J., Costa L.G., Guizzetti M. Assessment of cholesterol homeostasis in astrocytes and neurons. Methods Mol Biol. 2011; 758: 403-14.Cacciatore S., Tenori L. Brain cholesterol homeostasis in Wilson disease. Med Hypotheses. 2013;81(6): 1127-9.Cacciatore S., Tenori L. Brain cholesterol homeostasis in Wilson disease. Med Hypotheses. 2013;81(6): 1127-9.Saeed A.A., Genové G., Li T., Lütjohann D., Olin M., Mast N., et al. Effects of a disrupted blood-brain barrier on cholesterol homeostasis in the brain. J Biol Chem. 2014; 289(34): 23712-22.Saeed A.A., Genové G., Li T., Lütjohann D., Olin M., Mast N., et al. Effects of a disrupted blood-brain barrier on cholesterol homeostasis in the brain. J Biol Chem. 2014; 289(34): 23712-22.Zhang J., Liu Q. Cholesterol metabolism and homeostasis in the brain. Protein Cell. 2015; 6(4):254-64.Zhang J., Liu Q. Cholesterol metabolism and homeostasis in the brain. Protein Cell. 2015; 6(4): 254-64.Кудаева И.В., Демидова М.П., Бударина Л.А., Маснавиева Л.Б. Состояние органов желудочно-кишечного тракта у лиц, контактирующих с хлорированными углеводородами. Экология человека. 2009; 3: 9-12Kudaeva I.V., Demidova M.P., Budarina L.A., Masnavieva L.B. Sostoyanie organov zheludochno-kishechnogo trakta u lic, kontaktiruyushchih s hlorirovannymi uglevodorodami. Ehkologiya cheloveka. 2009; 3: 9-12. (in Russian).Kaiser J.P., Lipscomb J.C., Wesselkamper S.C.Putative mechanisms of environmental chemical-induced steatosis. Int J Toxicol. 2012; 31.(6): 551-63.Kaiser J.P., Lipscomb J.C., Wesselkamper S.C..Putative mechanisms of environmental chemical-induced steatosis. Int J Toxicol. 2012; 31.(6):.551-63.Min H.K., Kapoor A., Fuchs M., Mirshahi F., Zhou H., Maher J. et all. Increased hepatic synthesis and dysregulation of cholesterol metabolism is associated with the severity of nonalcoholic fatty liver disease. Cell Metab. 2012; May 2; 15(5): 665-74.Min H.K., Kapoor A., Fuchs M., Mirshahi F., Zhou H., Maher J. et all. Increased hepatic synthesis and dysregulation of cholesterol metabolism is associated with the severity of nonalcoholic fatty liver disease. Cell Metab. 2012; May 2; 15(5): 665-74.Niki E. Biomarkers of lipid peroxidation in clinical material. Biochim Biophys Acta. 2014; 1840 (2): 809-17.Niki E. Biomarkers of lipid peroxidation in clinical material. Biochim Biophys Acta. 2014; 1840 (2): 809-17.Liu Y., Zhang D., Hu J., Liu G., Chen J., Sun L. et all. Visible Light-Induced Lipid Peroxidation of Unsaturated Fatty Acids in the Retina and the Inhibitory Effects of Blueberry Polyphenols. J Agric Food Chem. 2015 Oct 28; 63(42): 9295-305.Liu Y., Zhang D., Hu J., Liu G., Chen J., Sun L. et all. Visible Light-Induced Lipid Peroxidation of Unsaturated Fatty Acids in the Retina and the Inhibitory Effects of Blueberry Polyphenols. J Agric Food Chem. 2015 Oct 28; 63(42): 9295-305.Giordano S., Darley-Usmar V., Zhang J. Autophagy as an essential cellular antioxidant pathway in neurodegenerative disease. Redox Biol. 2013; 2: 82-90.Giordano S., Darley-Usmar V., Zhang J. Autophagy as an essential cellular antioxidant pathway in neurodegenerative disease. Redox Biol. 2013; 2: 82-90.Salminen LE, Paul RH. Oxidative stress and genetic markers of suboptimal antioxidant defense in the aging brain: a theoretical review. Rev Neurosci. 2014; 25(6): 805-19.Salminen LE, Paul RH. Oxidative stress and genetic markers of suboptimal antioxidant defense in the aging brain: a theoretical review. Rev Neurosci. 2014; 25(6): 805-19.Abeti R., Uzun E., Renganathan I., Honda T., Pook MA3, Giunti P. Targeting lipid peroxidation and mitochondrial imbalance in Friedreich’s ataxia. Pharmacol Res. 2015; 99: 344-50.Abeti R., Uzun E., Renganathan I., Honda T., Pook MA3, Giunti P. Targeting lipid peroxidation and mitochondrial imbalance in Friedreich’s ataxia. Pharmacol Res. 2015; 99: 344-50.Arimon M., Takeda S., Post K.L., Svirsky S., Hyman B.T., Berezovska O. Oxidative stress and lipid peroxidation are upstream of amyloid pathology. Neurobiol Dis. 2015; 84: 109-19.Arimon M., Takeda S., Post K.L., Svirsky S., Hyman B.T., Berezovska O. Oxidative stress and lipid peroxidation are upstream of amyloid pathology. Neurobiol Dis. 2015; 84: 109-19.Tesauro M., Mauriello A., Rovella V., Annicchiarico-Petruzzelli M., Cardillo C., Melino G., et al. Arterial ageing: from endothelial dysfunction to vascular calcification. J Intern Med. 2017; 281 (5): 471-482.Tesauro M., Mauriello A., Rovella V., Annicchiarico-Petruzzelli M., Cardillo C., Melino G., et al. Arterial ageing: from endothelial dysfunction to vascular calcification. J Intern Med. 2017; 281 (5): 471-482.Smiljić S., Nestorović V., Savić S. Modulatory role of nitric oxide in cardiac performance. Med Pregl. 2014; 67(9-10): 345-52.Smiljić S., Nestorović V., Savić S. Modulatory role of nitric oxide in cardiac performance. Med Pregl. 2014; 67(9-10): 345-52.Usui T., Nakazawa A., Okura T., Deguchi Y., Akanuma S.I., Kubo Y., Hosoya K.I. Histamine elimination from the cerebrospinal fluid across the blood-cerebrospinal fluid barrier: involvement of plasma membrane monoamine transporter (PMAT/SLC29A4). J Neurochem. 2016; 139(3): 408-418.Usui T., Nakazawa A., Okura T., Deguchi Y., Akanuma S.I., Kubo Y., Hosoya K.I. Histamine elimination from the cerebrospinal fluid across the blood-cerebrospinal fluid barrier: involvement of plasma membrane monoamine transporter (PMAT/SLC29A4). J Neurochem. 2016; 139(3): 408-418.Orton E.C., Lacerda C.M., MacLea H.B. Signaling pathways in mitral valve degeneration. J Vet Cardiol. 2012; 14(1): 7-17.Orton E.C., Lacerda C.M., MacLea H.B. Signaling pathways in mitral valve degeneration. J Vet Cardiol. 2012; 14(1): 7-17.Anderson G., Berk M., Dean O., Moylan S., Maes M. Role of immune-inflammatory and oxidative and nitrosative stress pathways in the etiology of depression: therapeutic implications. CNS Drugs. 2014; 28(1) :1-10.Anderson G., Berk M., Dean O., Moylan S., Maes M. Role of immune-inflammatory and oxidative and nitrosative stress pathways in the etiology of depression: therapeutic implications. CNS Drugs. 2014; 28(1): 1-10.Conti P., Shaik-Dasthagirisaheb Y.B. Mast Cell Serotonin Immunoregulatory Effects Impacting on Neuronal Function: Implications for Neurodegenerative and Psychiatric Disorders. Neurotox Res. 2015; 28(2): 147-53.Conti P., Shaik-Dasthagirisaheb Y.B. Mast Cell Serotonin Immunoregulatory Effects Impacting on Neuronal Function: Implications for Neurodegenerative and Psychiatric Disorders. Neurotox Res. 2015; 28(2): 147-53.Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б. Состояние показателей нейромедиаторного обмена у крыс после хронической интоксикации винилхлоридом. Acta Biomedica Scientifica. 2009; 1: 244-247Kudaeva I.V., Masnavieva L.B. Sostoyanie pokazatelej nejromediatornogo obmena u krys posle hronicheskoj intoksikacii vinilhloridom. Acta Biomedica Scientifica. 2009; 1: 244-247. (in Russian).Iglesias S., Tomiello S., Schneebeli M., Stephan K. E. Models of neuromodulation for computational psychiatry. Wiley Interdiscip Rev Cogn Sci. 2017; 8(3): 1420Iglesias S., Tomiello S., Schneebeli M., Stephan K. E. Models of neuromodulation for computational psychiatry. Wiley Interdiscip Rev Cogn Sci. 2017; 8(3): 1420.

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