ЛИХОЛАТ ОЛЕНА АНАТОЛІЇВНА. Наукове обгрунтування біохімічих основ формування бронхолегеневих захворювань у населення за умов забруднення довкілля важкими металами та іонізуючим випромінюванням в низьких дозах : Дис... д-ра наук: 14.02.01 - 2005.
Анотація до роботи:
Лихолат О.А. “Наукове обгрунтування біохімічих основ формування бронхолегеневих захворювань у населення за умов забруднення довкілля важкими металами та іонізуючим випромінюванням в низьких дозах”. – Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 14.02.01 – гігієна. – Інститут гігієни та медичної екології ім.А.М.Марзеєва АМН України, Київ, 2005.
Дисертація присвячена питанням впливу забруднення довкілля важкими металами та іонізуючим випромінюванням в низьких дозах на формування та хронізацію бронхолегеневої патології. В роботі удосконалені методичні підходи до оцінки порушень біохімічного гомеостазу легень за ізольованої та поєднаної дії забруднення навколишнього середовища важкими металами та іонізуючим випромінюванням в низьких дозах.Визначені біохімічні основи та клітинні механізми формування патології легень у мешканців промислово забруднених територій. Розроблені діагностичні та прогностичні критерії оцінки функціонального стану легень, що визначають адаптаційні можливості легень за умов прямого та опосередкованого впливу важких металів та низькодозового іонізуючого випромінювання; гігієнічні та біохімічні критерії оцінки шкідливого впливу забруднення довкілля на здоров'я населення в залежності від поєднання генетичних та середовищних факторів. Запропоновані превентивні заходи з попередження розвитку та хронізації бронхолегеневих захворювань мешканців промислово забруднених територій.
У дисертації вперше наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що полягає у обґрунтуванні біохімічних основ формування бронхолегеневої захворюваності населення за умов забруднення довкілля важкими металами та іонізуючим випромінюванням в низьких дозах для профілактики хронізації захворювань легень у мешканців промислово забруднених територій.
В результаті вирішення наукової проблеми зроблено такі наукові та прикладні висновки:
1. Високий ступінь забруднення таких компонентiв бiогеоценозу як повiтря, грунт та вода основних промислових мiст Придніпровського регіону, суттєво впливає на формування, перебіг і хронізацію бронхолегеневих захворювань: загалом серед мешканців міст з високим рівнем промислового забруднення спостерігається більший відсоток хворих з тяжкою дихальною недостатністю, супутньою патологією, яка погіршує стан здоров’я даного контингенту.
2. Порушення біохімічного гомеостазу тканини легень - інтенсифікація вільно-радикальних та протеолітичних процесів, недостатність енергетичного потенціалу клітин, зміни адрено- та холінергічної реактивності, імунодефіцитний стан ведуть до наростання гіпоксемії, розвитку метаболічного ацидозу, порушення енергетичних процесів, явищ ендотоксикозу, зриву у функціонуванні сурфактантної системи як основної адаптаційної системи, що є передумовою формування і хронізації бронхолегеневих захворювань.
3. У осіб, що підпали під вплив ІВ в малих дозах внаслідок участі в роботах з усунення наслідків Чорнобильської катастрофи і хворіють на бронхолегеневі захворювання, порушення біохімічного гомеостазу виражені в більшому ступені, часто з зацікавленістю механізмів, відмінних від характерних для захворювання.
4. Підвищений рівень накопичення важких металів в біосубстратах мешканців промислово контамінованих територій – Pb – 28-34 мкг/г тканини легень, Ni – 1,0-1,5 мкг/г, Co – 2,3 –2,8 мкг/г тканини на тлі зниження есенціального рівня Cu, Zn, Fe, в середньому на 20% – є негативною прогностичною ознакою розвитку запальних явищ у легенях. В свою чергу, наявність хронічних обструктивних процесів в тканині легень, за яких відбувається порушення клітинної архітектоніки, зниження антиокисного потенціалу, сприяє підвищеній акумуляції важких металів - Pb – 50-7,64 мкг/г тканини легень, Ni – 4,5-10,0 мкг/г, Co – 8,7 – 47,1 мкг/г тканини на тлі зниження есенціального рівня Cu, Zn, Fe, в середньому на 33% - з подальшим поглибленням ішемії, активацією вільно-радикальних та протеолітичних процесів, виходом запального процесу за межі саморегуляції та провокацією незворотних патологічних порушень в легенях (R=0,88, р<0,05).
5. Дисбаланс у мікроелементному складі в тканинах організму, який розвивається - зростання рівня свинцю в порівнянні з фізіологічно нормальними параметрами в 14,5 рази, кобальту – в 9,75, нікелю – в 10 разів за одночасного зниження вмісту міді, заліза, цинку на 25-40% - свідчить про можливість порушення здоров’я у нащадків. Аналіз впливу порушень рівня мікроелементів на біохімічні показники стану легень та головного мозку, врахування кумулятивних властивостей важких металів дозволяють віднести дітей, що народилися від матерів-мешканок промислового міста, до сенситивної, високореагуючої групи в популяції з підвищеним ризиком для здоров’я.
6. Короткочасна дія низьких концентрацій солей свинцю та стронцію призводить до активації як внутрішньоклітинних, так і позаклітинних метаболічних процесів в респіраторному відділі легень, що може бути обумовленим у більшій мірі стресовим впливом, аніж токсичною дією металу і лежати в основі неспецифічного механізму дії даного чинника.
7. Хронічна інгаляція ВМ – Pb, Sr - ініціює запальні процеси в аерогематичному бар’єрі. Спостерігається подальше порушення загальних адаптивних механізмів організму, що проявляється накопиченням продуктів ВРП, зниженням загального антиокиснювального потенціалу, ендогенною інтоксикацією, розвитком енергодефіциту внаслідок як власної токсичності важких металів, так і легеневої пневмопатії.
8. Гіпоксія, що розвивається в організмі за пульмонарної патології, негативно впливає на стан інших органів і, перш за все, головного мозку. Несприятливі чинники навколишнього середовища, здійснюючи загальний токсичний ефект, через порушення інтегративних сигнальних систем неспецифічно впливають на функціонування бронхолегеневого апарату, що потяжчує визначені розлади та призводить до розвитку загальної системної патології.
9. Вплив токсичних газоподiбних чинникiв – NO2 та CO - в перiод пренатального розвитку призводить до зрушення в бiохiмiчному гомеостазi легеневої тканини у щурiв, що вказує на вiрогiднiсть пiдвищення випадкiв порушень структури та функціонування органiв дихання, якi в постнатальному перiодi можуть стати механізмами виникнення алергiйних та хронiчних неспецифiчних захворювань в бронхолегеневiй системi.
10. Експериментальний вплив хронічної променевої експозиції в низьких дозах спричиняє виражені гетерохронні кількісні відмінності в ступені акумуляції катаболітів ліпопероксидного каскаду та активності ферментів АОЗ, що супроводжується порушенням гомеостазу та ендогенною інтоксикацією клітин і, можливо, в подальшому здатні призвести до розвитку радіаційної пневмопатiї, зокрема, хронічного бронхіту з помірною запальною інфільтрацією бронхів та хронічної панацинарної емфіземи з розширенням повітряного простору респіраторної бронхіоли й дистрофічно-деструктивними змінами аерогематичного бар’єру.
11. Комбінована дія ІВ та хімічних забруднювачів призводить до подальшого накопичення продуктів пероксидації пропорційно виснаженню антиокисного та окисно-відновного потенціалу в легеневій тканині, а також структурах головного мозку, гуморальній і клітинній ланках крові. Ступінь спостерігаємих метаболічних зрушень дослідних тканин неоднозначний, що вказує на специфічність їх реакції на радіаційно-хімічний стрес.
12. В легеневій тканині нащадків, отриманих від догестаційно опромінених тварин, встановлені інтенсифікація ВРП, посилення протеолізу на тлі інгібіції антипротеолітичної активності порушення окисно-відновних процесів, які здатні призвести до зниження рівня АТФ і деенергізації клітин, зміни співвідношення тонусу симпатичної та парасимпатичної іннервації, дисбалансу в функціонуванні регуляторних систем, напруги адаптаційних механізмів з можливим більш швидким зниженням адаптаційної стійкості бронхолегеневої системи.
13. Особливо високий рівень напруги адаптивних систем відзначається в дітей, народжених від ліквідаторів аварії на ЧАЕС, в несприятливих умовах м.Дніпропетровська, що може стати основою для виникнення хронічних неспецифічних захворювань легень, відбиватися на перебігу пульмонологічних хвороб в майбутньому чи сприяти формуванню особливих форм патології.
14. Розроблені біохімічні критерії діагностики функціонального стану легень, запропонована патогенетична схема розвитку екозалежної пульмопатології, науково обґрунтовані принципи профілактики бронхолегеневих захворювань в умовах несприятливого навколишнього середовища, що базуються на засадах метаболічної корекції.
Публікації автора:
Сулеева Л.К., Панина С.С., Лихолат Е.А. Протеазная активность сыворотки крови у больных хроническим бронхитом //Актуальные вопросы медицины и биологии: Сб.статей. – Днепропетровск, 1996. – Вып.7, Ч.ІІ. – С.80. (Автором проведене дослідження протеолітичної активності, систематизовані отримані дані).
Lycholat Y.V., Sapa Y.S., Lycholat E.A. et al. Air condition in ind ustrial Prydneprovja // J. School of Fundamental Medicine. – 1998. - V.4, N2. - P.51-52. (Автором проведена трактовка отриманих даних, зроблені висновки).
Lykholat E.A., Chernaya V.I. Parameters of peroxidation and proteolysis in the organism of the liquidators of Chernobyl accident consequences // Укр.біохім.журн.. – 1999. – Т.71, №3. – С.82-85. (Автором визначені показники процесів пероксидації та протеолізу, здійснена статистична обробка та узагальнення даних.).
Lykholat E.A., Ananieva T.V. Adaptive mechanism in lung after low dose irradiation // Experimentelle Strahlentherapie und Klinische Strahlenbiologie. – 1999.- B.8, Sond.1. – S.71-73. (Автором визначені показники вільно-радикальних та протеолітичних процесів, здійснена статистична обробка та узагальнення даних).
Лихолат О.А., Сулєєва Л.К. Деякі біохімічні показники при бронхіальній астмі у сполученні з хронічним обструктивним бронхітом // Мед.перспективи. – 1999. – Т.ІV, №3, Ч.2.- С.17-21. (Автором проведене дослідження протеолітичної активності, систематизовані отримані дані).
Сулєєва Л.К., Лутова Н.Б., Лихолат О.А. Характеристика імунного гомеостазу при бронхіальній астмі у сполученні з хронічним обструктивним бронхітом // Мед.перспективи. – 1999. – Т.ІV, №3, Ч.2.- С.39-42. (Автором систематизовані отримані дані, зроблені висновки).
Сапа Ю.С., Лихолат Е.А. Содержание микроэлементов у детей, родители которых подверглись воздействию ионизирующего излучения // Медицина: проблеми теорії та практики. Міжвуз.зб.наук.праць. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 1999. –Вип.1. – С.77-80. (Автором здійснена статистична обробка і узагальнення отриманих даних, зроблені висновки).
Lycholat Y.V., Sapa Y.S., Lycholat E.A. Condition of soil and water issues of industrial Prydneprovja // School of Fundamental Medicine J. – 1999. – V.5, №2. - Р.88-89. (Автором проведена трактовка отриманих даних, зроблені висновки).
Лихолат О.А. Вплив забруднення питної води хімічними полютантами на біохімічний гомеостаз легень // Питання біоіндикації та екології.. – 2000. - Вип.5, №3. – С. 159-163.
Лихолат Е.А., Ананьева Т.В., Антонюк С.В. Пероксидное окисление липидов в легких при ингаляционном воздействии соли свинца в низких концентрациях// Укр.біохім.журн.. – 2000. – Т.72, №2. – С.68-71. (Автором проведене визначення показників ліпідної пероксидації, узагальнення матеріалу, зроблені висновки).
Система протеолиза в легких при ингаляционном воздействии соли свинца в низких концентрациях / Лихолат Е.А., Ананьева Т.В., Антонюк С.В., Лутова Н.Б. // Укр.біохім.журн.. – 2000. – Т.72, №6. – С.84-87. (Автором проведене визначення показників протеолітичних процесів, узагальнення матеріалу, зроблені висновки).
Лихолат О.А., Ананьєва Т.В., Лутова Н.Б. Метаболічні зрушення в тканині легень у ранні та відділені терміни після опромінення в низких дозах // Укр.радіологічний журн. – 2000. – Т.8, №3. – С.265-268. (Автором проведене визначення показників вільно-радикальних процесів, узагальнення матеріалу, зроблені висновки).
Ананьева Т.В., Лихолат Е.А., Дворецкий А.И. Биологические эффекты комбинированного воздействия низкодозового облучения и ионов тяжелых металлов // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2000. – Т.40, №4. – С.410-415. (Автором проведене визначення показників вільно-радикальних процесів, узагальнення матеріалу, зроблені висновки).
Лихолат О.А., Лутова Н.Б. Імунологічний статус хворих на хронічний бронхіт учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС // Укр. радіологічний журн. – 2000. – Т.8, №4. – С.372-375. (Автором проведене визначення показників вільно-радикальних процесів, узагальнення матеріалу, зроблені висновки).
Вивчення метаболічної відповіді організму за хронічної пневмопатії, спричиненої важкими металами /Лихолат О.А., Ананьєва Т.В., Антонюк С.В., Лутова Н.Б., Пономаренко Л.Р. // Вісник Дніпропетровського університету. Сер. Біологія. Екологія. – 2000. - Вип.7. – С.206-211. (Автором проведене визначення показників окремих метаболічних ланок, узагальнення матеріалу, зроблені висновки).
Лихолат Е.А., Лутова Н.Б., Хижняк Г.А. Особенности иммунного гомеостаза у лиц с бронхиальной астмой в зависимости от степени бронхиальной обструкции // Медико-социальная экспертиза и реабилитация инвалидов: Межведомств.сб.научных трудов. – Днепропетровск: РВА Дніпро-VAL,2000. – С.333-338. (Автором проведене визначення показників вільно-радикальних процесів, узагальнення матеріалу, зроблені висновки).
Лихолат О.А. Вільнорадикальні процеси за пневмопатії, спричиненої низькими концентраціями солей стронцію // Довкілля та здоров’я. – 2001. - №4. – С.37-39.
Лихолат О.А. Метаболізм ліпідів у хворих на хронічний бронхіт, що зазнали радіаційного впливу // Гигиена населенных мест. – 2001. – Вып.38. – С.213-317.
Лихолат О.А. Вплив іонізуючого випромінювання на перебіг хронічного бронхіту // Вісник Дніпропетровського університету. Сер. Біологія.Екологія. – 2001. - Вип.9, Т.1. – С.42-46.
Лихолат О.А., Ананьєва Т.В. Потенційний ризик виникнення бронхолегеневої патології у нащадків за умов промислового забруднення атмосферного повітря // Доповіді Національної АН України. – 2001. - №11. – С. 163-166. (Автором розроблена ідея дослідження, проведене визначення показників вільно-радикальних і протеолітичних процесів, узагальнення матеріалу, зроблені висновки).
Коцарєв О.С., Антонюк С.В., Лихолат О.А. Структурно-функціональні особливості аерогематичного бар’єра легень за умов інгаляційної дії низьких концентрацій солей свинцю // Фізіол.журн. -–2001. – Т.47, №4. – С.36-41. (Автором зроблене узагальнення матеріалу).
Пірожкова-Паталах І.В., Штеменко Н.І., Лихолат О.А. Антиокиснювальна активність біядерних комплексів ренію в експерименті in vitro // Питання біоіндикації та екології.. – 2001. - Вип.6, №1. – С.121-127. (Автором проведене визначення показників вільно-радикальних процесів, узагальнення матеріалу).
Лихолат О. Визначення рівня N-CAM для дослідження можливих нейротоксичних ефектів // Вісник Львів.ун-ту.-2003.- Вип.33. – С.158-162.
Токсичність мікроелементів: підвищений ризик інтоксикації в дитячому віці /О.А.Лихолат, Т.С.Чміленко, Ю.С.Сапа, Ф.О.Чміленко, Н.Б.Лутова, О.В.Саєвич // Современные проблемы токсикологии. – 2003. - №2. – С.58-62. (Автору належить ідея дослідження, систематизація та узагальнення отриманих даних, висновки).
Лихолат О.А. Біохімічні аспекти формування порушень тканини легень людини за розвитку хронічного бронхіту //Науковий вісник УжНУ. Біологія.- 2004. – Вип.15. – С.172-176.
Концептуальна модель реабілітаційних заходів для контингенту населення, постраждалого від аварії на ЧАЕС (педіатричні аспекти) /Ю.С.Сапа, О.А.Лихолат, Н.О.Корінь, Т.П.Шистопал //Медицина залізничного транспорту України. – 2004. - №1. – С.62-67. (Автором систематизовані та узагальнені отримані дані, зроблені висновки).
Харченко О.О., Лихолат О.А., Шантир Л.І. Вплив іонізувального опромінення на розвиток біохімічних та функціональних порушень у хворих на хронічний бронхіт //Мед.хімія. – 2004. – т.6, №3. – С.120-122. (Автором проведене клініко-біохімічне обстеження хворих, проаналізований отриманий матеріал, зроблені висновки).
Lycholat H. Heavy metals influence on bronchopulmonary pathology development // Abstr. VIII Intern. Congress of Toxicology, Paris, France, 5-9.07.1998. – Toxicology Letters. – 1998. – Vol.95, Suppl.1. – P.234.
Lykholat H. The lipid exchange of invalids with chronic bronchitis following their participation in liquidation of sequences of Chernobyl catastrophe // Abstr. Intern.Conf. on Diagnosis and Treatment of Radiation Injury, Rotterdam, 30.08.-3.09.1998. – Rotterdam, 1998. – P. 124.
Lykholat H. Proteolysis in blood serum of patients with chronic bronchitis in condition of ecological stress // Abstr. 4th Intern.Symp. and Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe, Warsaw’98, Poland, 15-17.09.1998. – Warsaw,1998. – P.110-111.
Lycholat H. The radiation influence on bronchopulmonary pathology development // Abstr. 29th Meeting og the European Society for Radiation Biology and 9th Meeting of the Italian Society for Radiation Research, Capri, Italy, 3-7.10.1998. – Capri, 1998. – P.76.
Lykholat E. Trace elements influence on chronic bronchitis development // Proc. 5th Intern.Conf. On The Trace Elements; Vienna’99, Austria, 11-15.07.1999. – Vienna, 1999. – P. 1162-1163.
Lykholat E.A. Trace elements accumulation in the organism of children living in the big industrial regions //Матер. Междунар.науч.-практ.конф. “Геоэкологические и биоэкологические проблемы Северного Причерноморья”, Тирасполь, Молдова, 28-30.03.2001. – Тирасполь, 2001. – С.158-159.
Лихолат Е.А. Содержание d-элементов в тканях новородженных на промышленно загрязненных территориях /Матер. ІІ Международ.конф. "Ксенобиотики и живые системы", Минск, 11-15.11.2003. – Минск:БГУ, 2003. – С.180-184.
Лихолат Е.А. Стохастические радиационные нарушения здоровья у потомков ликвидаторов последствий Чернобыльской аварии // Матер. ІІ Международ.науч.-прак.конф. "Актуальные проблемы экологии": В 2-х частях. 2 часть. – Караганда:КарГУ, 2003. – С.194-197.
Lykholat E.A. Harmful inhalation for pregnancy-induced cholinergic mechanism tension at kids //Abstr. 29th Meeting FEBS, Poland, Warsaw, 26.06.-1.07.2004. – The FEBS Journal. – 2004. - Vol.1, Suppl.1. – P.227.
Лихолат Е. Роль ионизирующего излучения в инвалидизации населения вследствие хронического бронхита //Международ.науч.-практ.конф. МГУ-СУНИ “Человечество и окружающая среда”:Тез.докл. – Москва, 2004. – С.42-43.
Free-radical processes in patients with chronic bronchitis / Suleyeva L.K., Licholat E.A., Samofalova E.G., Panina S.S. // Absr. 23th Meeting of the FEBS’95, Basel, Switzerland, 13-18.08.1995. – Basel, 1995. – P 24.28.
Adaptive mechanism of respiratory department of lung at chronic Leaden Pneumopathia / Lycholat E.A., Antonyuk S.V., Kotsarev O.S., Ananieva T.V., Lutova N.B. // Abstr. 9th Annual Meeting of SETAC-Europe “Quality of Life and Environment in Cultured Landscapes”, Leipzig, Germany, 25-29.05.1999. – P.162.
Lykholat E.A., Ananieva T.V. Adaptoxic effects in rat brain after harmful inhalation // Abstr. 17th ISN and 13th ESN Meeting, Berlin, Germany, 1999. – J. of Neurochemistry. – 1999. – Vol.73, Suppl. – S187.
Lykholat E.A., Ananieva T.V. Low-dose irradiation influence on free-radical processes in lung tissue // Abstr. XIII Intern.Biophysics Congress, New Delhi, India, 19-24.09.1999. – J. of Biosciences. – Vol.24, Suppl.1. – P.184.
Lykholat E.A., Ananieva T.V. Birth risk of lung pathology occurrence at irradiated parents’ kids // Abstr. World Congress on Lung Health and 10th ERS Annual Congress, Florence, Italy, 30.08-3.09.2000. – Florence, 2000. – 650.
Lykholat E.A., Ananieva T.V. The lipid metabolism in patients with chronic bronchitis caused by radiation exposure //Abstr.41st Intern.Conf. on the Biochemistry of Lipids, Halle, Germany, 13-16.09.2000. – Chemistry and Physics of Lipid. – 2000. – Vol.107, No1. – P.73.
Lykholat E., Ananieva T., Lutova N. Air Contamination and Birth Defect Risk // Abstr. 5th Intern.Symp. and Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe, Prague, Czech Republic, 12-14.09.2000.- Prague, 2000. – P.94.
Lykholat E.A., Ananieva T.V. Lipid exchange particularities of the children of irradiated parents // Abstr.43st Intern.Conf. on the Biochemistry of Lipids, Graz, Austria, 11-14.09.2002. – Chemistry and Physics of Lipid. – 2002. – Vol.118. – P.99-100.
