Лимфогемопоэтическая система состоит из крови, костного мозга, селезенки, вилочковой железы, лимфатических протоков и лимфатических узлов. Кровь и костный мозг вместе называются кроветворной системой. Костный мозг является местом образования клеток, постоянно замещающих клеточные элементы крови (эритроциты, нейтрофилы и тромбоциты). Производство находится под жестким контролем группы факторов роста. Нейтрофилы и тромбоциты используются по мере выполнения своих физиологических функций, а эритроциты со временем стареют и изживают себя. Для успешного функционирования клеточные элементы крови должны циркулировать в надлежащем количестве и сохранять как свою структурную, так и физиологическую целостность. Эритроциты содержат гемоглобин, который обеспечивает поглощение и доставку кислорода к тканям для поддержания клеточного метаболизма. Эритроциты обычно выживают в кровотоке в течение 120 дней, сохраняя при этом эту функцию. Нейтрофилы обнаруживаются в крови на пути к тканям для участия в воспалительной реакции на микробы или другие агенты. Циркулирующие тромбоциты играют ключевую роль в гемостазе.

Производственные потребности костного мозга огромны. Ежедневно костный мозг заменяет 3 миллиарда эритроцитов на килограмм массы тела. Период полувыведения нейтрофилов из кровотока составляет всего 6 часов, и каждый день должно производиться 1.6 миллиарда нейтрофилов на килограмм массы тела. Вся популяция тромбоцитов должна обновляться каждые 9.9 дней. Из-за необходимости производить большое количество функциональных клеток костный мозг чрезвычайно чувствителен к любому инфекционному, химическому, метаболическому или экологическому повреждению, которое нарушает синтез ДНК или нарушает формирование жизненно важного субклеточного механизма эритроцитов, лейкоцитов или тромбоциты. Кроме того, поскольку клетки крови являются потомками костного мозга, периферическая кровь служит чувствительным и точным зеркалом активности костного мозга. Кровь легко доступна для анализа с помощью венепункции, и исследование крови может дать ранний признак заболевания, вызванного окружающей средой.

Гематологическую систему можно рассматривать как проводник для веществ, поступающих в организм, и как систему органов, на которую может оказывать неблагоприятное воздействие профессиональное воздействие потенциально вредных агентов. Образцы крови могут служить в качестве биологического монитора воздействия и обеспечивать способ оценки воздействия профессионального воздействия на лимфогематопоэтическую систему и другие органы тела.

Агенты окружающей среды могут воздействовать на систему кроветворения несколькими способами, включая ингибирование синтеза гемоглобина, ингибирование продукции или функции клеток, лейкемогенез и усиленное разрушение эритроцитов.

Аномалии количества или функции клеток крови, вызванные непосредственно профессиональными вредностями, можно разделить на те, для которых гематологическая проблема является наиболее важным последствием для здоровья, например, вызванная бензолом апластическая анемия, и те, для которых воздействие на кровь является прямым, но меньшее значение, чем воздействие на другие системы органов, например свинцовая анемия. Иногда гематологические нарушения являются вторичным следствием вредного воздействия на рабочем месте. Например, вторичная полицитемия может быть результатом профессионального заболевания легких. В таблице 1 перечислены те опасности, которые достаточно хорошо направлять влияние на кроветворную систему.

Таблица 1. Отдельные агенты, вызывающие метгемоглобинемию, приобретенную в результате воздействия окружающей среды и на рабочем месте.

• Загрязненная нитратами колодезная вода
• Азотистые газы (при сварке и силосах)
• Анилиновые красители
• Продукты с высоким содержанием нитратов или нитритов
• Нафталиновые шарики (содержащие нафталин)
• Хлорат калия
• нитробензолами
• фенилендиамин
• толуендиамин

Примеры опасностей на рабочем месте, в первую очередь влияющих на гематологическую систему

Бензол

Бензол был идентифицирован как яд на рабочем месте, вызывающий апластическую анемию в конце 19 века (Goldstein 1988). Имеются убедительные доказательства того, что не сам бензол, а один или несколько метаболитов бензола ответственны за его гематологическую токсичность, хотя точные метаболиты и их субклеточные мишени еще предстоит четко идентифицировать (Snyder, Witz and Goldstein 1993).

Признание того, что метаболизм бензола играет роль в его токсичности, а также недавние исследования метаболических процессов, участвующих в метаболизме таких соединений, как бензол, подразумевает вероятность того, что будут различия в чувствительности человека к бензолу, основанные на различиях. в скорости метаболизма, обусловленной экологическими или генетическими факторами. Имеются некоторые свидетельства семейной склонности к бензол-индуцированной апластической анемии, но это не было четко продемонстрировано. Цитохром P-450(2E1), по-видимому, играет важную роль в образовании гематотоксических метаболитов бензола, и недавние исследования в Китае позволяют предположить, что работники с более высокой активностью этого цитохрома подвергаются большему риску. Точно так же было высказано предположение, что малая талассемия и, предположительно, другие заболевания, при которых наблюдается повышенный метаболизм костного мозга, могут предрасполагать человека к апластической анемии, вызванной бензолом (Yin et al., 1996). Хотя есть указания на некоторые различия в чувствительности к бензолу, общее впечатление, полученное из литературы, состоит в том, что, в отличие от ряда других агентов, таких как хлорамфеникол, для которых существует широкий диапазон чувствительности, включая даже идиосинкразические реакции, вызывающие апластическую анемию. при относительно незначительных уровнях воздействия существует фактически универсальный ответ на воздействие бензола, приводящий к токсичности костного мозга и, в конечном итоге, к апластической анемии в зависимости от дозы.

Таким образом, действие бензола на костный мозг аналогично действию химиотерапевтических алкилирующих агентов, используемых при лечении болезни Ходжкина и других видов рака (Tucker et al., 1988). С увеличением дозы происходит постепенное снижение Найти форменных элементов крови, что иногда вначале проявляется анемией, лейкопенией или тромбоцитопенией. Следует отметить, что было бы весьма неожиданно наблюдать человека с тромбоцитопенией, которая хотя бы не сопровождалась низким нормальным уровнем других форменных элементов крови. Кроме того, нельзя ожидать, что такая изолированная цитопения будет тяжелой. Другими словами, изолированное количество лейкоцитов 2,000 на мл при нормальном диапазоне от 5,000 до 10,000 убедительно свидетельствует о том, что причина лейкопении не в бензоле (Goldstein 1988).

Костный мозг имеет значительные резервные возможности. После даже значительной степени гипоплазии костного мозга в рамках химиотерапевтического режима анализ крови обычно со временем возвращается к норме. Однако люди, прошедшие такое лечение, не могут реагировать, производя столь же высокое количество лейкоцитов при воздействии на их костный мозг, например, эндотоксином, как это могут делать люди, которые никогда ранее не лечились такими химиотерапевтическими агентами. Разумно предположить, что существуют уровни доз агента, такого как бензол, которые могут разрушать клетки-предшественники костного мозга и, таким образом, влиять на резервную способность костного мозга, не вызывая достаточного повреждения, чтобы привести к анализу крови ниже лабораторного диапазона. нормального. Поскольку обычное медицинское наблюдение может не выявить каких-либо отклонений у рабочего, который, возможно, действительно пострадал от воздействия, защита рабочего должна быть направлена ​​на профилактику и основываться на основных принципах гигиены труда. Хотя степень развития токсичности костного мозга в связи с воздействием бензола на рабочем месте остается неясной, похоже, что однократное острое воздействие бензола не может вызвать апластическую анемию. Это наблюдение может отражать тот факт, что клетки-предшественники костного мозга подвергаются риску только в определенные фазы своего клеточного цикла, возможно, когда они делятся, и не все клетки будут находиться в этой фазе во время однократного острого воздействия. Скорость, с которой развивается цитопения, частично зависит от продолжительности жизни циркулирующего типа клеток. Полное прекращение образования костного мозга может привести сначала к лейкопении, поскольку лейкоциты, особенно гранулоцитарные клетки крови, сохраняются в кровотоке менее суток. Далее будет снижение количества тромбоцитов, время выживания которых составляет около десяти дней. Наконец, будет уменьшение эритроцитов, которые выживают в общей сложности 120 дней.

Бензол не только разрушает полипотентные стволовые клетки, которые отвечают за выработку эритроцитов, тромбоцитов и гранулоцитарных лейкоцитов, но также вызывает быструю потерю циркулирующих лимфоцитов как у лабораторных животных, так и у людей. Это говорит о потенциальном неблагоприятном воздействии бензола на иммунную систему рабочих, подвергшихся воздействию, эффект, который еще не был четко продемонстрирован (Rothman et al. 1996).

Воздействие бензола связано с апластической анемией, которая часто приводит к летальному исходу. Смерть обычно вызывается инфекцией из-за снижения количества лейкоцитов, лейкопенией, что ставит под угрозу защитную систему организма, или кровотечением из-за уменьшения количества тромбоцитов, необходимого для нормального свертывания крови. Человека, подвергшегося воздействию бензола на рабочем месте, у которого развилась тяжелая апластическая анемия, следует рассматривать как индикатор подобных эффектов у коллег. Исследования, основанные на обнаружении человека-индикатора, часто выявляли группы рабочих, у которых были очевидные признаки гематотоксичности бензола. По большей части те люди, которые не поддаются относительно быстро апластической анемии, обычно выздоравливают после прекращения воздействия бензола. В одном последующем исследовании группы рабочих, у которых ранее была выраженная вызванная бензолом панцитопения (уменьшение всех типов клеток крови), через десять лет были обнаружены лишь незначительные остаточные гематологические нарушения (Hernberg et al., 1966). Однако у некоторых рабочих в этих группах с первоначально относительно тяжелой панцитопенией болезнь прогрессировала, сначала развив апластическую анемию, затем миелодиспластическую прелейкемическую фазу и, наконец, до развития острого миелогенного лейкоза (Laskin and Goldstein 1977). Такое прогрессирование заболевания не является неожиданным, поскольку у лиц с апластической анемией по любой причине вероятность развития острого миелогенного лейкоза выше ожидаемой (De Planque et al., 1988).

Другие причины апластической анемии

Другие агенты на рабочем месте связаны с апластической анемией, наиболее заметной из которых является радиация. Воздействие радиации на стволовые клетки костного мозга использовалось в терапии лейкемии. Точно так же различные химиотерапевтические алкилирующие агенты вызывают аплазию и представляют риск для работников, ответственных за производство или введение этих соединений. Радиация, бензол и алкилирующие агенты имеют пороговый уровень, ниже которого не возникает апластическая анемия.

Защита производственного рабочего становится более проблематичной, когда агент имеет идиосинкразический механизм действия, при котором незначительные количества могут вызвать аплазию, например хлорамфеникол. Тринитротолуол, который легко всасывается через кожу, был связан с апластической анемией на заводах по производству боеприпасов. Сообщалось, что ряд других химических веществ связан с апластической анемией, но часто бывает трудно определить причинно-следственную связь. Примером может служить пестицид линдан (гексахлорид гамма-бензола). Появились сообщения о случаях, как правило, после относительно высоких уровней воздействия, при которых линдан связан с аплазией. Это открытие далеко не универсально для людей, и нет сообщений о индуцированной линданом токсичности костного мозга у лабораторных животных, получавших большие дозы этого агента. Гипоплазия костного мозга также связана с воздействием эфиров этиленгликоля, различных пестицидов и мышьяка (Flemming and Timmeny 1993).

Назад