Влияние производственных факторов риска на маркеры костного метаболизма у рабочих промышленных предприятий

Введение. Неблагоприятные факторы рабочей среды оказывают влияние на состояние костной ткани, повышая риск развития остеопороза у рабочих вредных производств, что является актуальной социально-гигиенической проблемой в связи с высокой распространённостью и тяжестью медико-социальных последствий.

Цель исследования – изучение воздействия производственной вибрации и физических перегрузок на маркеры костного метаболизма у рабочих промышленных предприятий.

Материалы и методы. Обследованы 152 работника предприятий горнорудной промышленности и машиностроения, контактирующих с производственной вибрацией и физическими перегрузками. Оценка метаболизма костной ткани у работающих проводилась методом твердофазного иммуноферментного анализа с определением биохимических маркеров костного метаболизма: костной щелочной фосфатазы, остеокальцина, С-концевого телопептида сыворотки, катепсина К, а также показателей кальций-фосфорного обмена. Для оценки минеральной плотности костной ткани использовалась рентгенологическая денситометрия.

Результаты. Выявлено достоверное снижение маркеров остеогенеза: концентрации КЩФ (14,26 ± 4,13 и 18,69 ± 5,28 соответственно; р < 0,05) и остеокальцина (12,23 ± 4,15 и 17,84 ± 5,17 соответственно; р < 0,05) и повышение маркеров резорбции костной ткани: уровня β-CrossLaps (0,629 ± 0,162 и 0,361 ± 0,095 соответственно; р = 0,002) и уровня катепсина К (12,49 ± 5,28 и 0,59 ± 0,02 соответственно; р < 0,001) у рабочих промышленных предприятий, подвергающихся воздействию физических факторов производства. Установлена корреляционная взаимосвязь маркеров костного метаболизма и стажем воздействия неблагоприятных условий труда.

Заключение. Сочетанное воздействие физических факторов труда является предиктором нарушений кальций-фосфорного обмена и костного метаболизма, повышая риск формирования метаболических остеопатий у рабочих промышленных предприятий.

Участие авторов:

Лапко И.В. — концепция и дизайн исследования, сбор данных литературы, редактирование;

Климкина К.В. — написание текста, сбор материала и обработка данных, статистический анализ.

Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

1. Сюрин С.А., Ковшов А.А. Условия труда и профессиональная заболеваемость на предприятиях горнодобывающей и металлургической промышленности Мурманской области. Здоровье населения и среда обитания. 2020; (1): 34-8. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2020-322-1-34-8

2. Шарафутдинова Г.Р., Берхеева З.М., Мухамадеева Р.Р. Особенности профессиональной заболеваемости у работников машиностроения. В кн.: Сборник научных статей «Здоровье человека в XXI веке». Казань; 2020: 563-5.

3. Нагимзянов А.А., Закирова А.Б. Анализ заболеваемости с временной утратой трудоспособности на предприятиях машиностроения г. Набережные Челны в 2008-2018 гг. Modern Science. 2019; (3): 267-73.

4. Фомин А.И. Угольная промышленность России, Кузбасса. Травматизм, профессиональная заболеваемость. В кн.: Костюк С.Г., ред. Материалы XIII Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах». Кемерово; 2019.

5. Колесников Б.Л., Егорова Е.М., Редина О.С. Анализ профессиональной заболеваемости работников горнорудной промышленности в Оренбургской области. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 59(9): 650. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-9-650-651

6. Чепелев С.Н., Чепелева Е.Н. Характеристика заболеваемости с временной утратой трудоспособности работников предприятия текстильной промышленности. В кн.: Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Профилактическая медицина - 2018». СПб.; 2018: 159-65.

7. Ершов В.Е., Родионова С.С., Кривова А.В., Захаров В.П. Остеопороз и его последствия в аспекте демографических прогнозов ожидаемой продолжительности жизни населения. Верхневолжский медицинский журнал. 2019; 18(3): 7-11.

8. Лесняк О.М. Остеопороз: Клинические рекомендации. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2012.

9. Вербовой А.Ф., Пашенцева А.В., Шаронова Л.А. Остеопороз: Современное состояние проблемы. Терапевтический архив. 2017; 89(5): 90-7. https://doi.org/10.17116/terarkh201789590-97

10. Маркина Н.В., Иванова Н.В., Анциферов М.Б. Диагностика и лечение больных остеопорозом эндокринного генеза. Московская медицина. 2019; (6): 68.

11. Леушина Е.А., Куковякина К.В. Определение факторов риска развития остеопороза у пациентов с артериальной гипертонией. Евразийский кардиологический журнал. 2019; (S1): 116.

12. Сухова А.В., Крючкова Е.Н. Оценка состояния костной ткани у рабочих виброопасных профессий. Гигиена и санитария. 2018; 97(6): 542-6. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-6-542-546

13. Дружинин В.Н., Черний А.Н. Остеоденситометрия в диагностике остеопороза у лиц виброопасных профессий. Медицина труда и промышленная экология. 2017; (3): 37-41.

14. Кармановская С.А., Шпагина Л.А. Применение биомаркеров в оценке костного ремоделирования при комбинированном лечении профессиональных артрозов. Профилактическая и клиническая медицина. 2014; (1): 89-92.

15. Кирьяков В.А., Сухова А.В., Сааркоппель Л.М. Костно-суставные изменения при воздействии локальной вибрации. Медицина труда и промышленная экология. 2011; (8): 36-43.

16. Кудашева А.Р., Якупов Р.Р. Проблема остеопении среди работников горнодобывающего предприятия. Медицина труда и промышленная экология. 2011; (8): 27-9.

17. Tian A., Ma J., Feng K., Liu Z., Chen L., Jia H., et al. Reference markers of bone turnover for prediction of fracture: a meta-analysis. J. Orthop. Surg. Res. 2019; 14(1): 68. https://doi.org/10.1186/s13018-019-1100-6

18. Ахвердян Ю.Р., Заводовский Б.В., Полякова Ю.В. Взаимосвязь между концентрациями маркеров костного ремоделирования, наличием остеопороза и риском патологических переломов костей у больных ревматоидным артритом. Якутский медицинский журнал. 2019; (4): 43-4. https://doi.org/10.25789/YMJ.2019.68.10

19. Закиров Ф.Х., Красильников А.А., Лубышев Е.А., Чубанова Г.Р. Перспективы использования биомаркеров остеопороза в диагностике и лечении. Хирургическая практика. 2019; (1): 45-7. https://doi.org/10.17238/issn2223-2427.2019.1.45-47

20. Bhattoa H.P. Laboratory aspects and clinical utility of bone turnover markers. EJIFCC. 2018; 29(2): 117-28.

21. Eastell R., Pigott T., Gossiel F., Naylor K.E., Walsh J.S., Peel N.F.A. Diagnosis of endocrine disease: Bone turnover markers: are they clinically useful? Eur. J. Endocrinol. 2018; 178(1): R19-31. https://doi.org/10.1530/eje-17-0585

22. Kuo T.R., Chen C.H. Bone biomarker for the clinical assessment of osteoporosis: recent developments and future perspectives. Biomark. Res. 2017; 5: 18. https://doi.org/10.1186/s40364-017-0097-4

23. Garnero P. Bone markers in osteoporosis. Curr. Osteoporos. Rep. 2009; 7(3): 84-90. https://doi.org/10.1007/s11914-009-0014-3

24. Lorentzon M., Branco J., Brandi M.L., Bruyère O., Chapurlat R., Cooper C., et al. Algorithm for the use of biochemical markers of bone turnover in the diagnosis, assessment and follow-up of treatment for osteoporosis. Adv. Ther. 2019; 36(10): 2811-24. https://doi.org/10.1007/s12325-019-01063-9

25. Verroken C., Zmierczak H.G., Goemaere S., Kaufman J.M., Lapauw B. Bone turnover in young adult men: cross-sectional determinants and associations with prospectively assessed bone loss. J. Bone. Miner. Res. 2018; 33(2): 261-8. https://doi.org/10.1002/jbmr.3303

26. Shetty S., Kapoor N., Bondu J.D., Thomas N., Paul T.V. Bone turnover markers: Emerging tool in the management of osteoporosis. Indian J. Endocrinol. Metab. 2016; 20(6): 846-52. https://doi.org/10.4103/2230-8210.192914

27. Chubb S.A. Measurement of C-terminal telopeptide of type I collagen (CTX) in serum. Clin. Biochem. 2012; 45(12): 928-31. https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2012.03.035

28. Shoulders M.D., Raines R.T. Collagen structure and stability. Annu. Rev. Biochem. 2009; 78: 929-58. https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.77.032207.120833

29. Paiva K.B., Granjeiro J.M. Bone tissue remodeling and development: focus on matrix metalloproteinase functions. Arch. Biochem. Biophys. 2014; 561: 74-87. https://doi.org/10.1016/j.abb.2014.07.034

30. Bossard M.J., Tomaszek T.A., Thompson S.K., Amegadzie B.Y., Hanning C.R., Jones C., et al. Proteolytic activity of human osteoclast cathepsin K. J. Biol. Chem. 2008; 283(21): 12517-24. https://doi.org/10.1074/jbc.271.21.12517

31. Bühling F., Reisenauer A., Gerber A., Krüger S., Weber E., Brömme D., et al. Cathepsin K - a marker of macrophage differentiation? J. Pathol. 2001; 195(3): 375-82. https://doi.org/10.1002/path.959

32. Röcken C., Stix B., Brömme D., Ansorge S., Roessner A., Bühling F. A putative role for cathepsin K in degradation of AA and AL amyloidosis. Am. J. Pathol. 2001; 158: 1029-38. https://doi.org/10.1016/s0002-9440(10)64050-3

33. Coates P. Bone turnover markers. Aust. Fam. Physician. 2013; 42(5): 285-7.