ALLERGY AND PSEUDO-ALLERGY: ECOLOGIC ASPECTS OF GEOGRAPHIC PATHOLOGY

Full Text

В связи с перспективами народно-хозяйственного освоения Арктики возрастает практическая значимость исследований, посвященных экологии человека, и особенно адаптации организма к условиям северных регионов, которые занимают около 65 % территории, где проживает 7,5 % населения страны [30, 38, 40]. Именно процессы адаптации составляют ключевые позиции в сохранении здоровья и формировании патологии человека [18, 33]. Это диктует необходимость изучения влияния экстремальных факторов окружающей среды на организм человека в особых климатогеографических условиях Севера [8-10, 24, 32]. Изучение адаптивных перестроек организма при изменении окружающей среды приобретает большое практическое значение как для оценки функционального состояния органов и систем, так и для разработки научно обоснованных принципов первичной профилактики географической патологии, обусловленной влиянием местных природных и антропогенных факторов [1, 3, 15, 25, 37]. Среди географической патологии огромную нишу занимают аллергические 3 Окружающая среда Экология человека 2017.07 заболевания, которые относятся не только к генетически, но и экологически детерминированным «болезням цивилизации» [27]. Некоторые аспекты взаимодействия человека с окружающей средой Севера Окружающая человека климатогеографическая среда оказывает непосредственное влияние на его жизнедеятельность. Естественно, полная изоляция от влияния как природных, так и антропогенных факторов невозможна, поскольку сама жизнь человека в природе, быту и на производстве подразумевает различные формы взаимодействия с ними [3, 7]. Экстремальные факторы Крайнего Севера предъявляют к организму человека высокие требования, которым он способен эффективно противостоять, используя биологические способы защиты для сохранения нормальной жизнедеятельности. Следует принимать во внимание и этносы, сложившиеся на Севере [19]. Практика природопользования имеет свои особенности у различных народностей в зависимости от регионов проживания. Так, культурнобытовой уклад оленеводов-чукчей специфичен не только в сравнении с укладом оленеводов-ненцев и оленеводов-эвенков, но и по отношению к укладу их ближайших соседей - азиатских эскимосов. Медикогеографические показатели в разных регионах Крайнего Севера могут отличаться между собой условиями труда, быта, питания, этническими, генетическими и другими факторами, оказывающими неоднозначное влияние на организм [17, 29, 34]. По существу, у каждой этнической группы имеются особенности не только в питании, промысле, одежде, трудовых навыках [2, 6, 35], но и в структуре патологии [13, 16]. Механизм адаптации человека в высоких широтах имеет длительную эволюцию. Необходимо подчеркнуть, что у коренных народностей Севера, обладающих генетическими механизмами приспособления к экстремальным факторам высоких широт, имеется закрепленная эволюционным отбором компенсаторная активация липидного обмена, что предохраняет организм от переохлаждения, предупреждает повреждение биологических мембран и развитие других патологических процессов [12, 18]. Коренные народности Севера по сравнению с миграционным населением обладают высокой приспособляемостью к экологическим условиям высоких широт, что на уровне клетки создает основу для определенной биологической эволюции и приводит к формированию особого адаптивного типа, характеризующегося такими морфофизиологическими свойствами, как развитие костно-мускульной массы, высокое содержание белков в крови и т. д. В частности, выделен адаптивный морфотип, соответствующий длительному обитанию человека на Севере [14]. Проведенные рядом авторов исследования [11, 12, 16, 29] различных показателей обмена веществ у коренных народностей Севера выявили у них своеобразную реактивность, дающую основание считать, что у аборигенов высоких широт сформировалось адаптивное состояние, обеспечивающее нормальную жизнедеятельность. Можно полагать, что основные процессы у них сбалансированы на всех уровнях жизнедеятельности. Исследование таких сложных систем, как человек - общество - природа, требует интеграции усилий комплекса наук. В первую очередь это касается экологии человека, весомый вклад в развитие которой вносят медико-биологические науки, выявляющие совокупность экологических факторов, увеличивающих или уменьшающих «патологическую тень», сопутствующую функционированию организма и популяций в целом [14]. Окружающая среда влияет на здоровье популяции на молекулярно-генетическом, биохимическом, морфофункциональном и психоэмоциональном уровнях [22]. Степень неадекватности среды потребностям индивида и популяции в целом в отдельных северных регионах характеризуется уровнем антропоэкологического напряжения. Экстремальные факторы мобилизуют компенсаторноприспособительные механизмы, вносящие фенотипические коррективы в структуру систем, вызывая их перестройку [14]. Незнание критериев и эколого-физиологических принципов адаптации сдерживает решение проблем, связанных с целенаправленным управлением этими процессами и поиском эффективных научно обоснованных средств повышения резистентности организма. Каждый человек в новой среде обитания наряду с общими реакциями, присущими всей популяции, имеет индивидуальные адаптивные механизмы, связанные с особенностями реагирования различных функциональных систем, в первую очередь иммунной системы [3, 11, 33, 36, 49]. С точки зрения системного принципа и представления о многоступенчатости биологической организации в ответ на действие экстремальных факторов должны произойти функциональные сдвиги во всех звеньях целостного организма, причем не параллельно, а последовательно. Нельзя сводить весь процесс адаптации только к одной, пусть даже самой важной, структуре, как и к одной функциональной системе. Адаптация организма к новой среде обитания обеспечивается не отдельными органами, скоординированными во времени и пространстве, а соподчиненными между собой специализированными функциональными системами. Итак, адаптация представляет собой сложное явление. С одной стороны, это процесс выработки нормы реакции на основе мутационного процесса под действием естественного отбора, с другой - адаптивные модификации как результат данного процесса, выражающийся в реализации нормы реакции в окружающей среде [3]. Сопоставляя результаты оценки состояния здоровья людей в разные сроки пребывания на Севере, условно выделяют четыре периода адаптивных изменений. Первый период продолжается около 6 месяцев и характеризуется выраженной дестабилизацией многих функций организма. Второй период длится 2,5-3 года - наблюдается относительная стабили 4 Экология человека 2017.07 Окружающая среда зация функционального состояния органов и систем. На протяжении этого периода имеет место увеличение числа случаев заболеваний среди пришлого населения. Третий период длится 10-15 лет и характеризуется стабилизацией и относительной адаптированностью, когда организм переходит на новый уровень функционирования, требующий постоянного напряжения регуляторных систем. В этот период можно программировать истощение резервов наиболее интенсивно функционирующих систем организма как «плату за адаптацию», что, в свою очередь, сопровождается стойким изменением ряда биохимических параметров и формированием патологических процессов [14]. Долговременная адаптация к условиям Севера - это сформировавшаяся способность организма не просто выжить в новой окружающей среде, а жить, обеспечивая высокий уровень работоспособности, на фоне формирования устойчивости к холоду, гипоксии и другим экстремальным факторам высоких широт [17]. Состояние адаптированности достигается за счет морфофункциональных и биохимических перестроек организма. В основе долговременной адаптации лежит взаимосвязь генетически детерминированных функций клеток, обеспечивающих активацию синтеза нуклеиновых кислот, белка, митохондрий, а значит, и ресинтеза АТФ, что можно рассматривать как фундаментальное звено приспособления организма к внешней среде [20, 22]. Долговременная адаптация наступает постепенно, и для ее завершения необходим срок около 10 лет [14]. Целесообразность развития географической патологии как самостоятельной науки, изучающей закономерности возникновения, распространенности и особенностей проявления болезней человека в различных географических зонах, отчетливо показал в своих работах А. П. Авцын [1]. Географическая патология как одна из форм медицинской экологии исследует характер связей между организмом и окружающей его средой в процессе формирования патологии [50]. Аллергия и псевдоаллергия с позиции географической патологии Азиатского Севера России Термины «адаптация» и «стресс» тесно связаны с физиологическим понятием «гомеостаз» - основным механизмом поддержания жизнедеятельности организма на относительно постоянном уровне. Выраженное изменение экологической среды порождает много стрессовых компонентов, ведущих к срыву механизмов адаптации организма и нарушению гомеостаза, следствием чего можно ожидать снижение приспособляемости человека к окружающей среде и появлению отрицательных последствий для здоровья на любом уровне - организменном, органном, клеточном, молекулярном. В отличие от классического понятия стресса (Г. Селье) северный стресс рассматривают как глобальный биологический феномен - синдром полярного напряжения [14, 20, 31]. Такие закономерности четко прослеживаются в процессе формирования аллергических реакций, в том числе на фоне изменения неспецифической резистентности организма [39, 43]. Как любой иммунный ответ, аллергический иммунопатологический процесс - это следствие взаимодействия внешних антигенов (аллергенов) и внутренних факторов организма (иммунной системы) в процессе формирования повреждения органов и тканей [5]. Среди экстремальных факторов Азиатского Севера России, влияющих на иммунологическую, специфическую и неспецифическую аллергологическую реактивность, следует выделить холод, особенности инсоляции, своеобразный фотопериодизм, частые магнитные бури и перепады атмосферного давления, высокую подвижность воздуха, низкую влажность окружающей среды, которые чаще всего запускают псевдоаллергические механизмы или модифицируют течение истинной аллергии [27]. В ответ на увеличение интенсивности геофизического воздействия организм активирует резервные механизмы адаптации: повышает уровень иммунологической и неспецифической резистентности, мобилизует энергетические ресурсы за счет жировых компонентов, усиливает антиоксидантную защиту клеточных и субклеточных структур. Так, в период магнитных бурь и других геомагнитных возмущений наблюдали снижение уровня Т-лимфоцитов, увеличение количества IgA, IgM и отдельных неспецифических факторов (комплемент, лизоцим). Для жителей Крайнего Севера в целом характерно уменьшение активности мононуклеарных фагоцитов. Выявлена определенная зависимость между повышением содержания жирных кислот, гиперхолестеринемией, снижением клеточного иммунитета и функциональной возможностью макрофагов [22, 48]. Вопросы развития аллергии в условиях высоких широт исследованы недостаточно. Ни у кого не вызывает сомнения объективная статистика во всемирном масштабе, показывающая стремительный рост распространенности аллергических заболеваний. На протяжении последних 30 лет каждое десятилетие происходит почти двукратное увеличение распространенности аллергических заболеваний среди населения всех стран мира, что связано с воздействием различных средовых факторов, поллютантов окружающей среды, производственных помещений и жилищ [4, 21]. Такая быстрая динамика прироста числа больных аллергическими заболеваниями определенно свидетельствует, что в развитии аллергии имеет значение не только генетическая предрасположенность как таковая, но и быстро нарастающее несоответствие физиологической нормы реакции биологического вида Homo sapiens факторам внешней среды, и в первую очередь - антропогенным. Проблема загрязнения окружающей среды неоантигенами (неоаллергенами) антропогенного происхождения порождает рост распространенности «экопатологии», в частности аллергии. Образ жизни человека в развитых странах - «блага цивилизации» (кондиционеры, увлажнители 5 Окружающая среда Экология человека 2017.07 воздуха, компьютеры, стрессы и др.) могут быть причиной развития аллергии. Так, больных аллергией в центральных районах города в восемь раз больше, чем на окраине. Риск развития аллергии у детей, проживающих вблизи оживленных автотрасс, возрастает на 50 %. В городе больных аллергией в 10-20 раз больше, чем в деревне. Складывается впечатление, что количество больных аллергией определяется теми благами цивилизации и индустриализации, которые присущи региону проживания. Причем классические неинфекционные аллергены (пыльцевые, бытовые, пищевые, эпидермальные, инсектные и др.), которые не отнесешь к неоаллергенам, остаются основными этиологическими факторами истинных аллергических, чаще атопических, заболеваний [45, 46, 51]. Распространенность атопии как таковой, подтвержденной результатами специфического аллергологического обследования, хотя бы к одному из аллергенов необычайно высока и отмечается у 40-45 % населения Земли. Вероятнее всего, рост распространенности аллергических заболеваний в первую очередь обусловлен увеличением в их структуре псевдоаллер-гических реакций, связанных с воздействием неиммунологических активаторов (псевдоаллергенов), которые можно отнести к неоаллергенам. Поэтому с целью объективной оценки распространенности аллергических заболеваний следует уделять особое внимание псевдоаллергическим реакциям - клинической фенокопии истинной аллергии и факторам, включающим эти механизмы [26, 28]. Оптимальным эпидемиологическим методом обследования для выявления распространенности аллергических заболеваний является охват всего населения, проживающего в регионе. На первом этапе медицинские работники обходят дома (квартиры) и заполняют на каждого человека специальную анкету. На втором этапе все лица, у которых предполагается аллергическое заболевание, обследуются узкими специалистами [4, 44]. Необходимо учитывать, что в структуре аллергии есть истинные аллергические и псевдоаллергические заболевания, которые являются клинической фенокопией друг друга, но имеют четкие различия в механизмах запуска и развития аллергических реакций [23, 26]. В свою очередь, истинные аллергические реакции неоднородны, поскольку могут иметь разную иммунопатологическую основу запуска. Существует четыре типа повреждения тканей в процессе развития аллергии [41]. Клинические проявления аллергических заболеваний связаны как с типом истинной аллергической реакции, так и с механизмом запуска псевдоаллергии [27]. Различна и распространенность аллергических заболеваний в зависимости от факторов окружающей среды и наследственной предрасположенности. Так, анафилактические реакции и атопия имеют общий иммунопатологический механизм, относящийся к I типу аллергических реакций по классификации Gell & Coombs [41, 46]. Но нельзя сводить аллергические реакции (АР) только к атопическим (реагиновым, IgEопосредованным) [50]. Поэтому при проведении эпидемиологических обследований необходимо выделять по крайней мере две группы истинных аллергических реакций: опосредованных атопическими механизмами и опосредованных неатопическими механизмами (другими типами аллергических реакций - II, III и IV типы АР по классификации Gell & Coombs) [41]. Псевдоаллергия (неспецифическая, неиммунологическая аллергическая реакция; неиммунологический эквивалент истинной аллергической реакции) - патологический процесс, которой запускается без иммунологической стадии развития аллергической реакции - «аллергия без иммунологии». В реализации повреждающего действия на органы и ткани (патохимическая и патофизиологическая стадии АР) при псевдоаллергии принимают участие те же аналогичные медиаторы воспаления (аллергии), что и при истинной аллергии [26, 27]. В процессе дифференцированного подхода к аллергическим заболеваниям, с учетом основного патогенетического механизма, необходимо выделять не только псевдоаллергию, но и состояния, не имеющие отношения ни к истинным, ни к псевдоаллергическим реакциям, - ферменто-патии. Клиническая картина в дифференциальной диагностике имеет только относительное значение из-за возможного совпадения проявлений (патофизиологическая стадия). Основным ориентиром является наличие патохимической стадии развития аллергических заболеваний, связанной с образованием и высвобождением медиаторов воспаления (аллергии), которая имеет место как при истинных аллергических, так и при псевдоаллергических реакциях. В патогенезе псевдоаллергии могут принимать участие как минимум четыре группы механизмов: 1 - моноаминовый; 2 - нарушения активации системы комплемента; 3 - нарушение метаболизма арахидоновой кислоты; 4 - нарушение стабильности мембран, в том числе клеток депо медиаторов аллергии. Может отмечаться сочетание различных механизмов (специфические, неспецифические) с преобладанием тех или иных звеньев патогенеза в каждом конкретном случае [26]. Примером дифференцированного подхода к изучению распространенности аллергических заболеваний является проведенное эпидемиологическое обследование населения Эвенкии, выполненное сотрудниками Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера (г. Красноярск). Экспедиционным методом проведено комплексное обследование населения с участием различных специалистов: аллерголога-иммунолога, гастроэнтеролога, оториноларинголога, кардиолога, пульмонолога, эндокринолога, педиатра. Подворовым обходом было охвачено более четырех тысяч взрослых жителей Азиатского Севера России [13, 27]. Обследовано пришлое (европеоиды) и коренное (монголоиды) население Эвенкии. Использованы клинические, биохимические, специфические аллергологические, иммунологические и инструментальные методы исследования. Результаты исследования показали, что аллергические заболева 6 Экология человека 2017.07 Окружающая среда ния широко распространены среди пришлого (25,3 %) и коренного (24,7 %) населения Эвенкии. Изучение заболеваемости аллергией в зависимости от сроков проживания на Севере выявило, что аллергические заболевания чаще отмечаются у проживающих на Севере с рождения, либо более 5 и особенно более 20 лет. Женщины Эвенкии независимо от этнической принадлежности в 2 раза чаще, чем мужчины, страдают аллергией. В структуре основных патогенетических форм аллергии как у пришлого, так и у коренного населения Эвенкии около половины (49 и 51 % соответственно) имеют неиммунологические механизмы развития: псевдоаллергические (распространенность - 8,0 и 7,6 %) и смешанные (4,5 и 4,9 %). Преобладали кожные проявления аллергии в чистом виде или в сочетании с респираторным синдромом. Крапивница доминирует среди всех основных патогенетических форм аллергии, а дерматореспи-раторный синдром - среди заболеваний, имеющих смешанные механизмы развития. Атопический дерматит и анафилактический (анафилактоидный) шок в чистом виде редко регистрировались у населения Эвенкии и отмечались в основном у европеоидов. Эпидемиологическое обследование, проведенное с целью выявления аллергии, должно быть направлено на контроль и предупреждение риска воздействия как аллергенов, так и неиммунологических активаторов (псевдоаллергенов). Из этиологических форм аллергии основными являются пищевая, лекарственная, ирритантная, химическая и холодовая. Реже отмечается пыльцевая, бытовая, инсектная и эпидермальная аллергия, как у европеоидов, так и монголоидов Эвенкии. Итак, проведенное эпидемиологическое обследование показало, что на распространенность аллергии влияет увеличение в ее структуре объема неиммунологических форм аллергии: псевдоаллергии и смешанной аллергии [27]. Специфика запуска механизмов аллергии в экстремальных экологических условиях Севера ждет своего решения. Знание эпидемиологии аллергических заболеваний имеет большое значение для выявления их причин, механизмов развития, проведения этиологически и патогенетически обоснованного лечения и профилактики. Эти исследования помогают выявить связь заболеваемости аллергией с условиями окружающей среды, определить факторы риска, составить климатогеографические карты распространенности отдельных заболеваний и оценить их кинетику [44, 46]. Сопоставление изучаемых признаков с географическими (климатическими) показателями должно производиться только для групп, однородных по происхождению или этнической принадлежности, проживающих в определенных климатогеографических условиях. Проблемы образа жизни современных людей с точки зрения формирования географической патологии глубоки и многофакторны [42, 47]. Эпидемиология аллергических заболеваний четко показывает, что человеку необходимо не столько расширять спектр новых антропогенных факторов и создавать оказывающие негативное влияние на организм блага цивилизации, «наживая» новые болезни, сколько знать законы своего существования в согласии с природой, следовать им, а не нарушать их с безумным и массивным упорством.

About the authors

S. V Smirnova

Scientific Research Institute of medical problems of the North Krasnoyarsk, Russia

E. V Taptygina

Krasnoyarsk State Medical University named after Prof. V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk, Russia

E. P Bronnikova

Email: org@impn.ru
Scientific Research Institute of medical problems of the North Krasnoyarsk, Russia

References

Supplementary files