Ученые обнаружили новую форму профессиональной патологии у работников ртутных производств

В 1960 году в Ангарске был создан Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований. Он появился в период введения в строй химических комбинатов. Ученые разрабатывали мероприятия для снижения воздействия факторов промышленности на людей. В прошлом году институту исполнилось 55 лет.

Здесь по-прежнему изучают последствия бурной промышленной революции в регионе и совершают прорывные открытия в мировой науке. Но самое главное – исследования дают прикладные результаты для жителей не только Иркутской области, но и других регионов. Накануне Дня российской науки сотрудники Института пригласили журналистов, чтобы рассказать о своей работе.

Ученые спасают семьи

Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований изучает состояние здоровья населения. Ученые разрабатывают новые методы, которые позволяют обнаружить в организме человека следы воздействия внешних факторов. Директор института Виктор Рукавишников рассказывает, что некоторые вредные вещества чрезвычайно быстро исчезают в организме человека, поэтому обнаружить их там невозможно. Однако продукты распада иногда бывают в десятки раз токсичнее самих веществ. Например, винилхлорид, попадая в организм человека, через три часа инактивируется. Ангарским ученым удалось получить несколько биотрансформирующих молекул, которые образуются после него и вызывают патологии со стороны печени, почек, центральной нервной системы.

Долгое время считалось, что науке известны все профессиональные заболевания. В ангарском институте опровергли этот факт. За последние 20 лет только здесь смогли обосновать и изучить патогенез (механизм зарождения и развития) пяти новых ранее не известных профессиональных патологий.

Например, сотрудники института длительное время изучали последствия влияния ртути на организм человека. Виктор Рукавишников напоминает, что в Усолье-Сибирском и Саянске долго работали ртутные производства, на которых трудились люди разных профессий. Оказалось, что при длительном воздействии и аккумулировании ртуть, попадающая в организм, остается там до конца жизни человека. Причем из металлической молекулярной она превращается в метилртуть. Это значит, что ее токсичность повышается в тысячу раз. Поэтому даже маленькие концентрации вещества в организме вызывают необратимые изменения, которые ведут к ухудшению зрения. Так ученые обосновали новую форму профессиональной патологии под названием офтальмомеркуриализм.

– Благодаря этому группа людей теперь защищена социально. Раньше у них ухудшалось зрение, они шли к врачу, получали рецепт на очки и покупали их за свой счет. А сейчас это профессиональное заболевание, и положено бесплатное льготное лечение – профилактическое, санаторное, и ряд других социальных льгот. Таким образом, проделав блестящую научную фундаментальную работу, мы еще и выполнили свою социальную функцию для работающих на производстве людей, – рассказывает Виктор Рукавишников.

Вообще, институт давно занимается решением социальных проблем. В 1990-е годы Братск был отнесен к категории «территория с чрезвычайной ситуацией». Экологическая обстановка в городе была катастрофически неблагополучной. Тогда ученые из 20 институтов совместно взялись за создание федеральной целевой программы для улучшения экологии. Ангарский институт в этом деле был головным научным учреждением и сыграл значительную роль. В результате, например, на Братском алюминиевом заводе стали применять новую технологию необожженных электродов. Это позволило существенно снизить уровень загрязнения атмосферного воздуха.

Примерно тогда же в Братске регистрировалось большое количество разводов. Назревала социальная катастрофа, но ее предотвратили ученые, которые разработали предельно допустимые концентрации метилмеркаптана для Братского целлюлозно-бумажного комбината. Метилмеркаптан – это дурно пахнущее вещество, которое вырабатывается в результате производства целлюлозы. Запах метилмеркаптана накапливался в волосах мужчин и женщин, которые трудились на предприятии. Запах не сводился ничем. Женщины даже брились наголо, чтобы избавиться от него, но не помогало. Волосы отрастали и снова пахли. Это и стало причиной разлада в семьях.

– В принципе ничего опасного в метилмеркаптане нет. Но мы добились, чтобы его предельно допустимые концентрации были снижены в тысячу раз. Руководство Братского целлюлозно-бумажного комбината долго сопротивлялось, заявляло, что они не могут достичь такого показателя. Это и понятно – ведь для перевода на автоматизированную технологию требовались миллионы рублей. Но в результате это все-таки было сделано, – рассказывает Виктор Рукавишников.

По его словам, сейчас экологическая ситуация в городах Иркутской области стала лучше. Многие производства автоматизированы, ряд заводов вообще закрылся. Но это не повод расслабляться. Существует такое понятие – «комплексный индекс загрязнения окружающей среды». Ангарские ученые отслеживают его уже много лет. И сейчас он гораздо ниже (в два, три, девять раз), чем несколько десятилетий назад. Однако специалисты заметили, что дети, родившиеся во время основания Ангарска, в 1950-е–1960-е годы, были здоровее, чем нынешнее подрастающее поколение. С каждым годом мальчишки и девчонки становятся все более слабыми и хилыми. Ученые стали выяснять, в чем причина. Принято считать, что за здоровье ребенка отвечает генетика матери. Оказалось, не только так. Специалисты провели эксперимент на крысах. Самки находились в комфортных условиях, а вот самцы подвергались загрязнению. И оказалось, что последствия этого загрязнения через сперму передавались детям. У первого и даже второго поколения родившихся крысят были выявлены серьезные двигательные нарушения и изменение деятельности коры головного мозга.

– Может быть, это и есть ответ на вопрос, почему современные дети такие возбужденные, непоседливые. Раньше было модно говорить о том, что на предприятии работает целая династия. Хорошей династия может быть у педагогов, врачей. Но династии на химических предприятиях, металлургических, мы считаем недопустимыми. Более того, теперь нужно отслеживать здоровье детей, родители которых трудятся или трудились на заводах. Поэтому мы хотим заняться индивидуальной персонализированной оценкой состояния здоровья детей, начиная со школы. Так мы могли бы рекомендовать, какую профессию ему выбрать. Например, если у человека слабые сердечно-сосудистая и иммунная системы, то ему нельзя работать пожарным, – рассказал Виктор Рукавишников.

Для реализации этого проекта предполагается заводить электронные медицинские карты, куда будут вноситься данные всех ежегодных медицинских осмотров и диспансеризаций.

Болезнь пожарных

В состав института входит клиника, в которой ежегодно проходят лечение около 3,5–3,6 тыс. человек.

Главный врач клиники Олег Лахман рассказывает, что в структуре профессиональной заболеваемости Иркутской области на первом месте находится нейросенсорная тугоухость. Ежегодно она составляет до 50% всех случаев в Иркутской области. Производственный шум есть на многих рабочих местах, но профзаболевание устанавливается только в том случае, когда шум превышает предельно допустимый уровень 80 децибел. Профессиональная нейросенсорная тугоухость появляется у работников иркутских теплоэлектроцентралей, Иркутского авиазавода, трактористов, бульдозеристов и экскаваторщиков.

Второе место занимает вибрационная болезнь. Наибольший поставщик пациентов с вибрационной болезнью – это Иркутский авиазавод. Заболевание проявляется в виде болей, онемения, судорог в руках в основном в ночное время. На холоде наблюдаются зябкость кистей, приступы побеления пальцев рук.

На третьем месте – профессиональная патология органов дыхания. Это токсико-пылевые бронхиты, хроническая обструктивная болезнь легких и бронхиальная астма. Они наблюдаются у работников Братского и Иркутского алюминиевых заводов.

Олег Лахман говорит, что в течение последних пяти-семи лет Приангарье входит в первую десятку по уровню профессиональной заболеваемости в стране.

Клиника института отличается от других медучреждений тем, что здесь разрабатываются новые методы диагностики и лечения профессиональных заболеваний.

За последние пять-шесть лет клиника получила около 30 патентов. Ее сотрудники – единственные в России внедрили методику исследований нарушений сна и лечения. Нарушение сна – это одно из проявлений при хронической ртутной интоксикации.

Пациенту во сне проводился ряд энцефалограмм. По биоритмам головного мозга определялось нарушение фазы сна и время суток, в которое оно происходило. С нынешнего года будут внедряться различные комплексы лечения, направленные на нарушение сна. Кроме ангарских специалистов в России этим никто не занимается.

В клинике используются уникальные методы диагностики остеопороза, бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких. Такие методы в области используют лишь два учреждения – клиника Восточно-Сибирского института медико-экологических исследований и Иркутский диагностический центр.

Кстати, клиника является единственным в России центром по изучению токсической энцефалопатии у пожарных и рабочих. В 1993 году на кабельном заводе в Шелехове произошел крупный пожар. Ангарские врачи первые в мире обнаружили профессиональное заболевание у пожарных. С 1993 по 2000 год было выявлено 102 случая заболевания среди 700 человек, участвовавших в тушении возгорания. Вслед за нашими учеными на профессиональную заболеваемость пожарных обратили внимание американцы. Это произошло после трагедии с башнями-близнецами 11 сентября 2001 года.

Универсальные животные

В составе института работает виварий, где проводятся различные эксперименты на животных. Младший научный сотрудник лаборатории биомоделирования и трансляционной медицины Михаил Новиков рассказал, что всего в виварии живут около 2 тыс. животных – это лабораторные крысы, белые мыши и морские свинки. Виварий работает путем собственного воспроизводства, для этого здесь находится маточное поголовье.

Михаил Новиков показал несколько секций с животными. В одной из них находятся самки крыс, которые совсем недавно принесли новое потомство. Некоторые крысята еще даже не успели покрыться шерстью. За животными ухаживают сотрудники вивария. Все процедуры строго стандартизированы и происходят по расписанию в одно и то же время. Корма сбалансированы. В помещении поддерживается определенная температура и влажность воздуха. Периодически проводится ультрафиолетовая очистка секций.

По словам Михаила, исследования проходят только в весенне-осенний период. Для этого подбираются группы животных примерно одного веса и возраста с более-менее одинаковыми показателями. На теле крыс находятся желтые пятнышки. Оказалось, что это номера, по которым ученые различают своих подопечных.

В среднем крысы живут в виварии в условиях эксперимента девять месяцев.

– Мыши и крысы – животные универсальные. Почему именно они используются для опытов? Биологически они похожи на людей. Их очень легко содержать, просто разводить. Шесть месяцев жизни крысы равны 15 годам жизни человека. Крысы используются для экспериментов во всем мире. Существуют разные линии животных. Есть крысы, которые больше подвержены раковым заболеваниям, есть крысы, которые подвержены психическим расстройствам. Мы исследуем живой организм в целом, поэтому у нас крысы универсальные и беспородные. На них можно поставить любой эксперимент. А вот морские свинки используются в узких экспериментах, направленных в основном на аллергическую реакцию, – рассказывает Михаил Новиков.

После вивария мы отправляемся в лабораторию. Кандидат биологических наук Наталья Якимова демонстрирует процесс перорального введения крысе химических веществ. Правда, вместо вещества в зонде сейчас обычная вода. Ученые объясняют, что вся процедура для животного происходит безболезненно. Наталья аккуратно берет крысу за холку (это самое безболезненное место) и начинает вводить воду. Однако животное в руках Натальи начинает пищать.

– Ей дискомфортно и не нравится, что с ней что-то делают, – поясняет девушка.

В реальных экспериментах животным вводятся растворы с химическими веществами, нанокомпозиты, лекарственные препараты, биоактивные добавки.

Кстати, Михаил Новиков вместе с коллегами из Иркутского научного центра работает над созданием лекарственных и диагностических препаратов на основе наночастиц различных металлов. Ученый говорит, что за препаратами на основе наночастиц будущее. Степень проникновения нынешних лекарственных препаратов очень маленькая, в некоторых случаях всего 6% действующего вещества доходит до места поражения.

Чтобы лекарство было адресно доставлено до места назначения в организме, оно насаживается на наночастицы, которые благодаря своему маленькому размеру (буквально пару нанометров) проникают через любые биологические барьеры и фильтровальные системы к месту поражения.

Михаил Новиков – один из ярких представителей поколения молодых ученых. Ему 27 лет. Наукой интересуется со школьной скамьи. В Восточно-Сибирском институте медико-экологических исследований побывал еще будучи учеником девятого класса. На базе этого научного учреждения написал диплом. Сразу после окончания вуза пришел сюда работать, написал кандидатскую диссертацию. Уже шесть лет занимается экспериментальным исследованием новых нанобиокомпозитов.

Михаил считает, что современный ученый должен обладать двумя качествами – быть мобильным и знать иностранные языки. Молодой человек признается, что в науке много не зарабатывают. Но условия для повышения дохода есть – можно участвовать в грантовой и хоздоговорной деятельности.

А вот его старшие коллеги настроены не так оптимистично, ведь финансирование фундаментальных клинических исследований сейчас серьезно сокращается.