Не все наночастицы одинаково полезны

Усилителем пульмонологических проблем человечества может стать высокотехнологичная индустрия. Причем под стресс-фактором понимается уже не образ-клише с «зеленого» плаката — освенцимообразный завод с чадящими трубами, а реалия, воспетая  прогрессистским «научпопом», — наночастица.

Наночастицы буквально на глазах одного поколения превратились из фетиша прогрессистов в неоднозначный образ. Причина такой метаморфозы — их вновь выявленная роль в пульмонологии.

По мнению Любови Шпагиной,  заведующей кафедрой госпитальной терапии и медицинской реабилитации Новосибирского государственного медицинского университета, главного врача городской клинической больницы №2,  роль наночастиц промышленных аэрозолей в возникновении хронической обструктивной болезни легких будет нарастать постоянно — по мере развития индустрии композитных материалов, по мере интеграции в промышленность тонкоаэрозольных технологий. Кроме того, источником таких частиц могут быть и сварочные работы — обычная составляющая любой стройки.

— Эти четыре экстремальных месяца остро выявили  более фундаментальную проблему — проблему сохранности интерстициального компонента легких, — отметила Любовь Шпагина, выступая на III научно-практической конференции «НАУКА. МЕДИЦИНА. ИННОВАЦИИ». — Интерстициальный компонент — это легочные ткани: альвеолы, бронхиолы, легочные капилляры. От сохранности интерстициального компонента зависит диффузионная восприимчивость легких к кислороду, качество газообмена в организме и жизнь человека как таковая.

Бронхолегочные заболевания с поражением легочной ткани (к которым и относится хроническая обструктивная болезнь легких) — фактор, утяжеляющий течение любой вирусной инфекции, в том числе и новой коронавирусной. Медики подчеркнуто употребляют слово «новый», говоря о коронавирусе, ибо коронавирус сам по себе — абсолютно привычная для пульмонологов реалия. Группы риска — это уже больные с бронхолегочными заболеваниями. Расчетная распространенность хронической обструктивной болезни легких по России превышает 15%.

По словам Любови Шпагиной, главные факторы, увеличивающие распространенность, — курение, тяжелая экология и в числе прочего промышленные аэрозоли с наночастицами.

— Промышленные аэрозоли популяционный риск увеличивают еще на 17%, — поясняет она. — В 2016 году число смертельных случаев от профессиональной обструктивной болезни легких по миру составило 500 тысяч. Улучшение условий труда, снижение пылевой нагрузки уменьшает заболеваемость, но уменьшение происходит гораздо медленнее, чем идет гигиенический и экологический прогресс.

По мнению Любови Шпагиной, успехи индустрии композитных материалов обрели прежде неожиданные издержки: ненормированные наночастицы стали прежде неучтенным риском.

— Наночастицы менее 100 нанометров, в степени «-9» — это инженерные наночастицы, с которыми имеют дело рабочие высокотехнологических производств, потребители, — объясняет Шпагина. — И медики в том числе, потому что разработка таргетных, моноклональных препаратов как раз максимально близка к теме нанотехнологий. Но наиболее трудно для коррекции воздействие антропогенных, ненамеренных наночастиц. По сути, сегодня каждый промышленный аэрозоль содержит особые компоненты наночастиц.  Наночастицы сорбируются на средних и крупных молекулах.

Такие наночастицы примечательны своей комплексной агрессивнгостью.

— Казалось бы, частица совсем  мала — доза ее уступает крупнодисперсным аэрозолям, видимой пыли мегаполисов. Но эти частицы очень легко образуют агломераты, давая большую суммарную площадь. И они столь же легко высвобождаются из агломератов, переходя в другие структуры. То есть важен и химический состав, и дисперсионная среда. Проникающая способность у этих частиц тоже высочайшая — и аспираторная, и через кожу. Они легко проходят клеточные мембраны и имеют огромную реактогенность. Биотрансформация практически отсутствует и близка к нулю — организм их не перерабатывает, не нейтрализует, а просто накапливает, респираторный тракт их накапливает. Потому интерстициальный, альвеолярно-капиллярный компонент, подвергшийся воздействию этих частиц, будет бессрочным источником проблем, будет уязвим для вирусов, — говорит Любовь Шпагина. — Наночастицы сбивают функции ферментов, провоцируют агрегацию в фибриллярные структуры. Тот же COVID — это именно фиброз, причем фиброз, который может прогрессировать. И в этом тяжесть последствий вирусной инфекции. А если легочная ткань уже была «предварительно» фиброзирована воздействием тех самых наночастиц, это утяжеляет проблему максимально. Почему фиброзы такие большие сейчас? У одного вообще нет, а у другого — колоссальные поля фиброза. Думаю, это обусловлено тем, что растет доля людей с предпосылками к фиброзной уязвимости. А генная токсичность наночастиц научный мир пугает еще больше. Они воздействуют на структуру ДНК, процессы окисления поражают клетку, снижают ее способность к репарации, клетка быстрее стареет, утрачивает защитный потенциал.

Как подчеркнула Любовь Шпагина, острота проблемы обусловлена тем, что эти элементы сейчас пока еще не учтены в методах гигиенического контроля. Между тем, они требуют принципиально нового подхода к средствам индивидуальной защиты.

В числе мер она назвала инженерное и функциональное совершенствование респираторов, рискометрию промышленных аэрозолей и всей индустриальной среды.

— Комбинированные газопылезащитные респираторы, способны фильтровать вдыхаемый воздух, задерживая частицы промышленных аэрозолей, но они недостаточно эффективны в отношении наночастиц, — констатирует Любовь Шпагина. — Они способны удерживать фракции, которые сорбировали наночастицы, но если сорбция не произошла, наночастицы эти будут легко проникать в организм. В общем, определения, типизация и совершенствование средств защиты — вот направления работы с издержками наномира. Фундаментальные исследования должны стать основой прикладных разработок по охране труда.

Фото: баз-pixabay.com, фото эксперта science-medicine.bitrix24.site