Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ВОЗРАСТАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДОФАМИНА В КРОВИ ВАХТОВЫХ РАБОЧИХ НЕФТЕПРОМЫСЛОВ СЕВЕРА СИБИРИ

Ильинских Н.Н. 1, 3 Ильинских Е.Н. 2, 3 Янковская А.Е. 1, 3
1 ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет Министерства науки и образования России»
2 ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет Министерства науки и образования России»
3 ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения России»
Обследованы 125 мужчин, работающих на нефтепромыслах Томской и Тюменской областей. Проведен анализ числа клеток с цитогенетическими нарушениями (микроядерный тест) и содержания дофамина в крови у вахтовых рабочих нефтяников и административно-хозяйственного персонала (контроль) нефтепромыслов в начале и в конце через месяц после заезда на вахту. Установлено, что анализируемые показатели различаются в зависимости от стажа работы на нефтепромыслах. Особенно существенное повышение показателей в конце вахты отмечается у рабочих новичков не имеющих стажа работы на нефтепромыслах. Корреляционный анализ показал что имеется значимая связь между анализируемыми показателями во всех группах рабочих, за исключением тех рабочих которые трудятся в этих условиях более 10 лет. Повышенный уровень мутационного процесса, выявленный при обследовании рабочих-нефтяников, является, по-видимому, результатом суммарного действия различных факторов на геном человека. При этом речь идет не только о воздействии заведомых мутагенов, но и факторов ко-мутагенной природы. Результаты исследования позволяют сделать также вывод о настоятельной необходимости введения новых научно обоснованных критериев отбора персонала на нефтепромыслах севера Западной Сибири, существенную роль в котором могут сыграть данные генотипирования.
дофамин
эритроциты с микроядрами
вахтовые рабочие нефтяники
нефтепромыслы севера Сибири
1. Боровиков В.П., Боровиков И.П. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. М.: Изд-во «Филинъ», 1997. 608 с.
2. Данилова Н.Н., Крылова А.Л.. Физиология высшей нервной деятельности. Ростов-на-Дону: Изд-во «Феникс», 2005. 478 с
3. Ильинских Н.Н., Язиков Е.Г., Ильинских Е.Н. Феногенетические маркеры адаптогенеза человека к условиям нефтегазопромыслов севера Сибири. Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та, 2012. 420 с.
4. Ильинских Н.Н., Медведев М.А., Потапова П.М. Комплексное изучение различных параметров цитогенетического и физиологического статуса здоровья у рабочих в нефтедобывающей промышленности // Гиг. и санит. 1989. № 12. С. 18-21.
5. Ильинских Н.Н., Ксенц А.С., Ильинских Е.Н. Микроядерный анализ в оценке цитогенетической нестабильности. Томск: Изд-во Томского гос. пед. ун-та, 2011. 312 с.
6. Dufour D. Clinical use of laboratory data: a practical guide. Williams & Wilkins. 1998. 606 p.
7. Fazeli G., Gnana R. O., Schupp N. The role of the dopamine transporter in dopamine-induced DNA damage // Brain Pathol. 2011. 21(3). P.237-248.
8. Moldéus P., Nordenskjöldm, George M. Genetic toxicity of dopamine // Mutation Research / Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 1983. 124(1). P. 9-24.
9. Stopper H., Schupp N., Fazeli G. Genotoxicity of the neurotransmitter dopamine in vitro // Toxicology in vitro. 2009. Vol. 23. № 4. P. 640-646.
Условия работы и жизни человека на нефтепромыслах севера Сибири требуют высокого физического и нервного напряжения. Психосоматические изменения возникают у человека и из-за длительной жизни в замкнутом коллективе, работы на открытом воздухе  в условиях экстремальных температур, нарушении циркадных ритмов из-за полярной ночи и дня, магнитных бурь и других дискомфортных условий, характерных для этого региона.  Нами установлено [3,4], что у вахтовых рабочих нефтяников наблюдается повышение числа клеток с цитогенетическими нарушениями, что возможно, по-видимому, объяснить не только наличием в окружающей среде генотоксических факторов, но и чрезвычайно высоким нервным напряжением рабочего вахтовика при работе на нефтепромыслах. Установлено, что стресс, нервное и эмоциональное напряжение сопровождается в организме человека выбросом дофамина [2]. Цитогенетические исследования последствий введения дофамина  в культуры клеток  и эксперименты invivo на животных показали, что повышение этого гормона сопровождается возрастанием числа клеток с цитогенетическими патологиями [7,8,9]. Авторы объясняют это явление усилением оксидативного стресса, возникающем  в организме и клетках при возрастании концентрации этого гормона.

Цель настоящей работы заключается в исследовании связи между изменением содержания дофамина и числом клеток с микроядрами в крови у рабочих нефтяников в различные периоды вахтового режима труда и отдыха.

Материал и методы

Обследовано 63 человека мужского пола в возрасте от 25 до 39 лет, занятых выполнением современных видов механизированного физиче­ского труда на нефтепромыслах Ханты-Мансийского АО (месторождение «Самотлорское») и Томской области (месторождение «Столбовое»). В качестве контроля в тот же период времени в вахтовых поселках проведено обследование 62 человека, непосредственно не занятых в процессах нефте­добычи (работники пищеблока, медработники и другой обслуживающий персонал).

Всех обследуемых при обработке результатов разделили на 4 группы: лица без стажа (новички) - 1 группа, проработавшие на нефтепромыслах менее 5 лет - 2 группа; проработавшие от 5 до 10 - 3-я группа и более 10 лет - 4-я группа. Возраст рабочих-нефтяников составил 31,6±5,8 года, а административно-хозяйственного персонала - 33,0±4,2. Согласно данных анкетного опроса и медицинских карт, обследованные в течение года не проходили рентгеновских процедур и не болели вирусными инфекциями. У всех образцы крови были получены в начале вахтового периода и через месяц в конце вахты. В крови был определен уровень дофамина методом,  изложенным Dufour [6]. Кроме того, из крови были изготовлены мазки для последующего анализа в них числа эритроцитов с микроядрами. После фиксации метиловым спиртом мазки окрашивали красителем Романовского - Гимза и анализировали на предмет присутствия клеток с микроядрами  согласно методике и критериям, описанным ранее [5].

Статистическую обработку осуществляли с использованием пакета статистических программ STATISTICAv.6.0, BIOSYS-2, MicrosoftAccess, BIOSTAT (PrimerofBiostatisticversion 4.03). Все количественные показатели исследования обрабатывали с применением t-критерия Стьюдента для независимых выборок, поскольку тестирование закона распределения при помощи критерия Колмогорова - Смирнова не выявило отличий от нормального. Анализ статистических различий качественных признаков производили с использованием теста χ2 с поправкой Йейтса на непрерывность [1]. Различия сравниваемых результатов (X±m, где X - выборочное среднее арифметическое, m - ошибка среднего арифметического) считались достоверными при достигнутом уровне значимости p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Полученные данные свидетельствуют о том, что уровень дофамина в плазме крови у рабочих всех обследованных групп существенно возрастает к окончанию вахты как у новичков, так и рабочих со стажем (табл. 1).

Таблица 1

Уровень дофамина в плазме крови (пг/мл) и число эритроцитов с микроядрами (в ‰ ) у рабочих нефтяников в зависимости от стажа работы и периода вахты на нефтепромысле в сравнении с контролем

 

Обследованная когорта

 

Показатель

 

В начале или в конце вахтового периода

Стаж работы на нефтепромыслах

Новички (стаж отсутствует)

менее 5 лет

от 5 до 10 лет

более 10 лет

Административно-хозяйствен-ный персонал (контроль)

n=62

 

Уровень дофамина в плазме крови (пг/мл)

в начале

15,3±2,0

n=12

 

13,4±3,6

n=19

12,6±3,2

n=17

12,2±3,6

n=14

в конце

27,5±3,2

n=12

 

16,4±3,8

n=19

18,6±4,0

n=17

18,9±3,4

n=14

Число эритроцитов с микроядрами в крови (в ‰ )

в начале

0,4±0,2

n=12

 

0,5±0,3

n=19

0,7±0,4

n=17

0,8±0,5

n=14

в конце

1,1±0,5

n=12

 

1,1±0,3

n=19

1,3±0,3

n=17

1,7±0,4

n=14

 

Рабочие-нефтяники

n=63

Уровень дофамина в плазме крови (пг/мл)

в начале

25,3±3,0**

n=16

 

23,4±3,8

n=14

17,6±4,2

n=18

14,9±3,6

n=15

в конце

98,5±13,2*

n=16

 

56,4±11,6*

n=14

38,6±4,2*

n=18

28,9±5,4*

n=15

Число эритроцитов с микроядрами в крови

в начале

0,3±0,2

n=16

 

0,6±0,3

n=14

0,9±0,5

n=18

0,8±0,5

n=15

в конце

8,1±0,5*

n=16

6,1±0,5*

n=14

 

5,1±0,8*

n=18

5,7±0,5*

n=15

Примечание: Значимые отличия опыта (рабочие-нефтяники) от контроля (административно-хозяйственный персонал) отмечены звездочкой, а отличие показателей в начале вахты и в конце вахты - чертой: одной при р<0,01, двумя при р<0,05.

Особенно существенные изменения отмечены для новичков. Если после приезда на вахту у новичков концентрация дофамина в плазме крови составляла 25,3±3,0, то к окончанию вахты - 98,5±13,2 пг/мл (P<0,01). У других нефтяников этот показатель тоже возрос практически в 2 раза (табл. 1). В контрольной группе у административно-хозяйственного персонала такая особенность отмечена только для новичков (P<0,01). Среди стажистов увеличения концентрации дофамина в плазме крови после вахты не наблюдалось. Уровень дофамина у рабочих на начало вахты был существенно выше у рабочих, чем в контроле. Стажисты в этом отношении не отличались.  К концу вахты уровень дофамина был значимо выше во всех группах при сравнении с контролем (P во всех случаях <0,01).

Анализ числа эритроцитов с микроядрами  в контроле у административно-хозяйственного персонала до начала вахты и после его окончания не отметил значимого повышения этого показателя как у новичков, так и стажистов (P во всех случаях >0,05). По сравнению с этим у рабочих к концу вахты  зарегистрировано возрастание этого показателя во всех обследованных группах, особенно существенный рост числа эритроцитов с микроядрами происходил у новичков (в 27 раз), а менее, но значимо у стажистов (от 5,7 до 10,2 раза).

Корреляционный анализ показал (табл. 2), что  положительная связь между уровнем дофамина и числом эритроцитов с микроядрами в крови прослеживается во всех случаях у новичков как у рабочих, так и у лиц административно-хозяйственного персонала.

Таблица 2

Корреляционный анализ при сопоставлении показателей  уровня дофамина и числа эритроцитов с микроядрами  у рабочих-нефтяников и административно-хозяйственного персонала

 

Обследованная когорта

 

В начале или в конце вахтового периода

Коэффициент корреляции (r)  при сравнении показателей  микроядерного теста и уровня дофамина в крови

у работающих на нефтепромыслах:

новички (стаж отсутствует)

менее 5 лет

от 5 до 10 лет

более 10 лет

Административно-хозяйственный персонал (контроль)

в начале

+0,18

+0,22

+0,12

+0,14

в конце

+0,58

+0,38

+0,24

+0,26

Рабочие-нефтяники

 

в начале

+0,56**

+0,35

+0,32

+0,36

в конце

+0,87*

+0,58*

+0,62*

+0,48

Примечание: Достоверные значения коэффициента корреляции отмечены звездочкой: одной при р<0,01, двумя при р<0,05.

У стажистов такая особенность отмечена в группе 2 (стаж менее 5 лет) и 3 (стаж от 5 до 10 лет). Отсутствие значимой связи между числом эритроцитов с микроядрами и концентрацией дофамина в крови наблюдалось у рабочих проработавших на нефтепромыслах более 10 лет и во всех группах стажистов в контроле.

Полученные данные свидетельствуют о несомненной роли содержания дофамина в крови человека в возрастании числа эритроцитов с микроядрами в условиях нефтепромыслов севера Сибири. Корреляционный анализ свидетельствует о наличии достоверно значимых коэффициентов корреляции при сравнении показателей микроядерного теста в эпитроцитах крови и уровня дофамина в плазме крови у 1-й, 2-й и 3-й групп. Появление микроядер в эритроцитах связано с кластогенным действием агента в период деления эритробластов [5]. Отставшие при делении хромосомы или фрагменты хромосом формируют микроядра и остаются после периода энуклеации в зрелом эритроците. Таким образом, микроядра могут быть двух типов: крупные микроядра (около 3 мк) и мелкие (менее 3 мк). Чаще всего крупные микроядра формируются при разрушении нити ахроматинового аппарата деления клетки и последующего отставания хромосомы. Мелкие микроядра - это результат образования ацентрических фрагментов, которые отстают при делении и могут сформировать микроядро. Анализ величины микроядер, проведенный нами, не позволил определить механизм формирования цитогенетической аберрации  у нефтяников, поскольку 52-74 % микроядер в крови  были мелкими, а 26-48 % крупными, что может свидетельствовать в пользу вывода о наличии обоих механизмов формирования микроядер. Отсутствие корреляционной зависимости «дофамин-микроядра» у рабочих со стажем более 10 лет, по-видимому, свидетельствует о том, что у этой группы рабочих механизм образования микроядер имеет иную природу.

На нефтепромыслах несомненно существуют и экзогенные генотоксиканты. Некоторые компоненты нефти, такие как бензол, бенз[а]пирен, способны вызвать разнообразные цитогенетические нарушения в клетках организма [3,4]. Не исключено, что повышение в организме  уровня дофамина способствует изменениям  структуры молекул ДНК [3], что может оказать ко-мутагенный эффект при воздействии на организм некоторых нефтепродуктов, обладающих генотоксическим эффектом.

Наблюдаемое повышение уровня цитогенетических нарушений  может быть связано не только с мутагенным влиянием нефтепродуктов, но и с влиянием  некоторых экстремальных факторов севера Западной Сибири. Помимо антропогенных факторов это и природные особенности Севера: низкие температуры, высокая интенсивность космического излучения, мощные геомагнитные поля авроральной зоны, особенности светового режима (полярные ночь и день) и дефицит некоторых жизненно важных микроэлементов, оказывающих особенно существенное влияние на новичков, впервые попавших в этот регион.

Выводы

  1. Установлено, что у рабочих - нефтяников, работающих на нефтепромыслах, повышено число эритроцитов с микроядрами, что в некоторых группах рабочих коррелирует с повышенным содержанием дофамина в плазме крови. Особенно существенны эти изменения у новичков, впервые приехавших на нефтепромыслы севера Сибири.
  2. Повышенный уровень цитогенетических нарушений, выявленный при обследовании рабочих-нефтяников, является, по-видимому, результатом суммарного действия различных факторов на генетический аппарат человека. При этом речь идет не только о воздействии компонентов нефти, обладающих мутагенным действием, но и факторов самой разнообразной природы как природного, так и антропогенного происхождения, характерных для севера Сибири.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РГНФ № 15-06-10190 и 13-06-00709.

Рецензенты:

Кравцов В.Ю., д.б.н., профессор, ФГБУ «Всероссийского центра экстренной и радиационной медицины им. А.М. Никифорова» МЧС России, г. Санкт-Петербург;

Калаев В.Н., д.б.н., профессор кафедры генетики, цитологии и биоинженерии ГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет Министерства науки и образования России», г. Воронеж.


Библиографическая ссылка

Ильинских Н.Н., Янковская А.Е., Ильинских Е.Н., Ильинских Н.Н., Ильинских Е.Н., Янковская А.Е. ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ВОЗРАСТАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДОФАМИНА В КРОВИ ВАХТОВЫХ РАБОЧИХ НЕФТЕПРОМЫСЛОВ СЕВЕРА СИБИРИ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 5. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=21711 (дата обращения: 28.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074