Тиреоидный профиль и антиоксидантный статус у детей в условиях природного дефицита эссенциальных микроэлементов и ингаляционного воздействия струмогенов

воздействием на гормоногенез (бензол, фенол) [1, 3, 6, 9, 10]. При этом на территориях с высоким уровнем техногенной нагрузки и превышением содержания в атмосферном воздухе фенола и бензола до 3,0 ПДКс.с. (Брянская, Ульяновская, Иркутская, Калужская, Костромская, Томская область, Красноярский и Забайкальский край, Республика Бурятия, Ханты-Мансийский автономный округ), прирост общей заболеваемости детей болезнями щитовидной железы составил от 24,4% до 54,2%, достигнув 1231,34637,0 сл/на 100 тыс. детского населения, что превышает федеральный уровень до 4,0 раз [4, 5].

В настоящее время одним из важных аспектов изучения патогенеза заболеваний щитовидной железы является исследование цитомем-бранных нарушений, обусловленных дисбалансом окислительных и антиоксидантных процессов, инициируемых негативным воздействием химических веществ техногенного происхождения. Вместе с тем ранее выполненные работы не в полном объеме характеризуют особенности тиреоидного гомеостаза и антиоксидантной защиты у детей, проживающих на территориях природного дефицита эссенциальных микроэлементов (йод, цинк) и ингаляционного воздействия струмогенов (бензол, фенол) [8-11].

Цель исследования: провести анализ и оценить нарушения тиреоидного профиля, окислительного и антиоксидантного статуса у детей, проживающих в условиях природного дефицита эссенциальных микроэлементов (йод, цинк) и ингаляционного воздействия струмогенов (бензол, фенол).

Материалы и методы. Проведено лабораторное, химико-аналитическое и функциональное обследование детского населения, проживающего в крупном промышленном городе в условиях сниженной обеспеченности эссенциальными микроэлементами (йод, цинк) и превышением в атмосферном воздухе содержания бензола и фенола до 4,1/1,0 ПДК м.р./ ПДК с.с. Группу наблюдения составили 190 детей в возрасте 3-7 лет (5,4±0,26 лет), 45,8% всех обследованных детей – мальчики (87 человека) и 54,2% – девочки (103 человек). В зависимости от коэффициентов опасности (HQ), формируемых аэрогенным поступлением фенола и бензола, все обследованные дети были разделены на группы: 1) 92 человека, проживавших на границе промышленного района (HQ 0,23-0,61) – группа наблюдения № 1; 2) 98 человек, проживавших в районе промышленного центра (HQ 0,24-1,41) – группа наблюдения № 2. Группу сравнения составили 94 ребенка в возрасте 3-7 лет (5,5±0,09 лет), проживавших в условно чистом районе города (HQ 0,09-0,43), при этом 43,6% всех обследованных детей – мальчики (41 человек) и 56,4% – девочки (53 человека). Все исследованные территории относятся к районам с лёгким уровнем йодного дефицита (медиана йодурии 53-87 мкг/л) и зобной эндемии средней тяжести (частота зоба по данным УЗИ – 22,8%).

Для выявления особенностей нарушения тиреоидного профиля и антиоксидантного статуса у детей было проведено углубленное лабораторное и функциональное обследование, которое включало:

• 1)    оценку тиреоидного гомеостаза (ТТГ, Т4 свободный, антитела к ТПО в крови) методом иммуноферментного анализа с использованием иммуноферментного анализатора "Infinite F50 Teca" (Австрия);

• 2)    определение уровня экскреции йода с мочой в разовой порции мочи церий-арсенитовым методом (Wawschinek O., 1985 г.), в модификации лаборатории клинической биохимии ЭНЦ РАМН;

• 3)    определение общей антиоксидантной активности (АОА), уровня гидроперекиси липидов (ГПЛ) в сыворотке крови, содержания малонового диальдегида (МДА) в плазме крови, с

  помощью спектрофотометра ПЭ-5300в (ОАО «Экохим», Россия, г.С-Петербург);

• 4)    изучение функциональной активности глутатионпероксидазы (ГПТ), супероксиддисмута-зы (СОД) в сыворотке крови – методом имму-ноферментного анализа с использованием им-муноферментного анализатора "Infinite F50 Teca" (Австрия);

• 5)    ультразвуковое сканирование щитовидной железы (положение, размеры, объем, визуальная оценка внешних контуров железы, эхогенности ткани и ее эхоструктуры, оценка характера кровоснабжения железы) проводилась по стандартной методике на аппарате «Toshiba VIAMO» (Япония) с использованием линейного мульти-частотного датчика. Объем щитовидной железы рассчитывали по формуле J. Brunn (1981). Полученные результаты интерпретировали в соответствии с возрастно-половыми нормативами и площадью поверхности тела у детей (Delange F. et al., 1999).

Определение уровня цинка в крови проводилось методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на спектрофотометре PERKIN-ELMER-3110 с атомизацией в пламени; бензола и фенола – методом капиллярной газовой хроматографии и парафазного анализа с использованием аппаратно-программного комплекса «Хро-матэк-Кристалл-5000» (США).

Для установления причинно-следственных связей между химическими техногенными соединениями (фенол, бензол) поступающими с атмосферным воздухом и развитием у детей оксидантных и тиреоидных нарушений было выполнено математическое моделирование, включающее анализ вероятности регистрации анализируемых показателей при возрастании концентрации химических веществ в крови.

Результаты и их обсуждение. В результате проведенных химико-аналитических исследований было установлено, что среднее содержание бензола (0,0007±0,0006 мг/дм³) в крови детей группы наблюдения № 1 соответствовало референтному уровню, в группе № 2 (0,003±0,001 мг/дм³) в 2,1 раза превышало показатель группы сравнения (0,0014±0,0006 мг/дм³) (ρ<0,05). Концентрация фенола (0,056±0,020,07±0,01 мг/дм³) в крови детей групп наблюдения № 1,2 в 1,5-1,8 раза превышала показатель группы сравнения (0,038±0,008 мг/дм³) (ρ<0,05), в 5,6-7,0 референтный норматив (0,01±0,037 мг/дм³)(ρ<0,05). Содержание цинка (3,07±0,133,32±0,12 мг/дм³) в крови детей всех исследуемых групп наблюдения в 2,1-2,3 раза было достоверно ниже референтного уровня (ρ<0,05) (табл. 1).

Таблица 1. Содержание химических соединений в крови детей групп исследования, мг/дм³, М±m

Вещество	Референтный уровень	Группа наблюдения		Группа сравнения
		№1	№2
бензол	0,0±0,0	0,0007±0,0006	0,003±0,001*, **	0,0014±0,0006*
фенол	0,01±0,0037	0,056±0,02*,**	0,07±0,01*,**	0,038±0,008*
цинк	7,00±0,014	3,07±0,128*,**	3,32±0,122*	3,19±0,11*

Примечание: ^* - достоверность различий с референтным уровнем, р1≤0,054;

**

- достоверность различий с группой сравнения, р2≤0,05

Исследование показателей антиоксидант- превышало аналогичный показатель в группе ной защиты свидетельствовало об активизации сравнения (р=0,000). Содержание МДА в плазме процессов свободно-радикального окисления у крови обследованных детей групп наблюдения в детей групп наблюдения с последующим накоп- среднем составляло 3,5±0,2-3,6±0,1 мкмоль/см3, лением продуктов пероксидации. Уровень ГПЛ что в 1,3 раза превышало аналогичный показав сыворотке крови детей групп наблюдения № 1 тель в группе сравнения (2,75±0,14 мкмоль/см3, и 2 в среднем составлял 350,8±36,1 - р=0,000) (табл. 2).

383,44±46,16 мкмоль/дм3, что в 1,4-1,5 раза

Таблица 2. Результаты исследования окислительного гомеостаза у детей групп исследования, М±m

Но рма     Группа наблюдения    Группа Показатель        Low  High     №1        №2    сравнения   р1	р2
гидроперекиси липидов,     0,0   350,0   350,8±36,1   383,4±46,2  250,4±26,5    0,00 мкмоль/дм3                          ,           ,          ,      ,          ,      ,          ,      ,        , МДА, мкмоль/см3           1,8    2,5      3,5±0,2      3,6±0,1     2,75±0,1     0,00	0,00 0,00

Примечание: р1 – достоверность различий группы наблюдения № 1 с группой сравнения; р2 – достоверность различий группы наблюдения № 2 с группой сравнения

Оценка состояния антиокислительных процессов выявила перенапряжение и снижение ресурсов антиоксидантной защиты в ответ на активацию свободно-радикального окисления в условиях повышенного содержание бензола и фенола в крови детей. Уровень АОА сыворотки составил 32,3±1,4-31,8±1,5%, что в 1,1-1,2 ниже физиологической нормы и показателя группы сравнения (36,6±1,7%) (р=0,001). При этом в группе наблюдения № 1 выявлена повышенная в 1,5 раза относительно группы сравнения активность ГПТ (51,4±9,4 нг/см3) (р=0,001) (табл. 3).

Таблица 3. Результаты исследования антиоксидантной активности у детей групп исследования, М±m

Показатель	Норма		Группа наблюдения (М±m)		Группа сравнения	р1	р2
	Low	High	№1	№2
АОА, %	36,2	38,6	32,3±1,4	31,8±1,5	36,6±1,7	0,00	0,01
глутатионпероксидаза, см3	27,5	54,7	51,4±9,4	33,9±5,4	33,5±5,3	0,00	0,91
супероксиддисмутаза, нг/см3	45,9	98,3	72,3±11,2	42,0±6,1	51,9±4,9	0,00	0,05

Примечание: р1 – достоверность различий группы наблюдения № 1 с группой сравнения; р2 – достоверность различий группы наблюдения № 2 с группой сравнения

Наиболее высокие показатели активности СОД – внутриклеточного фермента, отвечающего за ингибирование активных форм кислорода, установлены у детей группы наблюдения № 1 (72,3±11,2 нг/см3), в 1,4 раза превышающие показатель группы сравнения (51,8±4,9 нг/см3, р=0,001). При этом в группе наблюдения № 2 уровень СОД определялся ниже предела физиологической нормы (42,0±6,1 нг/см3) и в 1,2 – ниже показателя группы сравнения, что может свидетельствовать о снижении резервных возможностей антиоксидантной защиты (р≤0,05).

У детей групп наблюдения установлена достоверная причинно-следственная связь: вероятности повышения уровня ГПЛ в крови (R2=0,41; F≤46,7 р=0,000) и МДА в плазме крови (R2=0,25; 23, F≤23,67 р=0,000) при повышенном содержании бензола, повышения активности ГПТ и СОД в сыворотке крови при повышенном содержании в крови фенола (R2=0,17-0,78;

8,13

раза физиологической нормы. При оценке уровня йодного дефицита пониженное содержание йода в моче выявлено у 75,0-90,0% обследованных детей групп наблюдения, при 44,4% в группе сравнения (р=0,016-0,027) (табл. 4).

Таблица 4. Показатели гормонального гомеостаза и уровня антител к ТПО, М±т

Показатель	Норма		Группа наблюдения		Группа сравнения
	Low	High	№1	№2
Т4 свободный, пмоль/л	10,0	25,0	16,6±0,5*	16,4±1,1*	19,1±0,5
ТТГ, мкМЕ/см3	0,3	4,0	1,4±0,1	1,2±0,2*	1,6±0,1
антитела к ТПО, МЕ/см3	0,0	30,0	1,9±0,5*	3,0±3,6	2,9±1,0
йодурия, мкг/100см3	10,0	50,0	7,47±2,2*	8,6±2,7	9,4±2,5

Примечание: - достоверность различий показателей с группой сравнения (р<0,001-0,05)

Содержание гормонов гипофизарнотиреоидной системы (ТТГ - 1,2±0,2-1,8±0,1 мкМЕ/см3 и Т4 свободного - 16,4±1,1-16,6±0,5 пмоль/л), антител к ТПО (1,9±0,5-3,0±3,6 МЕ/см3), у всех детей находилось в пределах нормативных значений, при этом уровень свободного тироксина в группах наблюдения в 1,2 раза был достоверно ниже группы сравнения -19,1±0,5 пмоль/л (р<0,05). Ультразвуковое исследование щитовидной железы выявило в группах наблюдения изменения структуры и объема органа у 32,6-43,4% обследованных детей, диффузные изменения структуры щитовидной железы у 28,7-36,7%, что в 1,7-2,4 раза больше, чем в группе сравнения (16,7-17,9%, р=0,00-0,079).

По результатам проведенного исследования в условиях сниженной обеспеченности эссенциальными микроэлементами (йод, цинк) у детей, имеющих повышенное содержание фенола в крови до 1,5 раз (группа наблюдения № 1), на фоне активизации процессов свободнорадикального окисления липидов (повышение уровня МДА в 1,3 раза, гидроперекисей липидов в 1,4 раза) установлено напряжение показателей антиоксидантной защиты (повышение относительно группы сравнения ГПТ в 1,5 раза, СОД в 1,4 раза), наличие изменений структуры и объема щитовидной железы у 28,7%. В группе наблюдения № 2 (содержание бензола в крови превышено до 2,1 раза, фенола до 1,8 раза), выявлено повышение активности окислительных процессов (увеличение уровня МДА в 1,3 раза, гидроперекисей липидов в 1,5 раза), нарушение показателей антиоксидантной защиты (снижение относительно группы сравнения АОА и СОД в 1,2 раза), наличие изменений структуры и объема щитовидной железы у 43,4%, с диффузными изменениями у 36,7% детей).

У детей групп наблюдения установлена достоверная причинно-следственная связь:

вероятности повышения уровня гидроперекиси липидов в крови (R2=0,41; F<46,7 р=0,000) и МДА в плазме крови (R2=0,25; 23, F<23,67

р=0,000) при повышенном содержании бензола, повышения активности глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы в сыворотке крови при повышенном содержании в крови фенола (R2=0,17-0,98; 8,13

Выводы: условиях природного дефицита эссенциальных микроэлементов (йод, цинк) и ингаляционного воздействия струмогенов (бензол, фенол), в качестве ранних маркеров тиреоидных нарушений у детей выступают показатели антиоксидантной защиты и окислительного гомеостаза обменных процессов.