Успех зависит от нас самих

Журнал: «Санитарный врач», №11, 2018г.

Справочная информация

Иванов Дмитрий Евгеньевич, доктор биологических наук, руководитель лаборатории гигиены воды ФБУН «Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены» Роспотребнадзора.

Родился 13 января 1963 г. в Саратове.

В 1985 г. по окончании биологического факультета Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского по специальности «Биохимия» поступил на работу в Институт биофизики АН СССР, Центр биологических исследований АН СССР в городе Пущино-на-Оке, где трудился в должности стажера-исследователя.

В 1987 г. поступил, а в 1990 г. окончил аспирантуру Института общей генетики АН СССР им. Н.И. Вавилова (г. Москва).

С 1991 по 2017 г. работал в Саратовском медицинском университете, преподавал биологические и медицинские дисциплины в саратовских вузах, работал старшим научным сотрудником лаборатории патофизиологии, научным руководителем лаборатории НИИ промышленной экологии.

В 1994 г. прошел стажировку в исследовательском центре во Франции, расположенном недалеко от Ниццы (CNRS, годичная стипендия министерства науки и образования Франции).

В 1991 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата биологических наук, а в 2002-м — диссертацию на соискание ученой степени доктора биологических наук.

Является автором более 100 научных публикаций.

Современные научные интересы: гигиена воды, методы экологического мониторинга, проблемы патофизиологии.

— Дмитрий Евгеньевич, Ваше изначальное образование не связано с гигиеническими дисциплинами. Как Вы, специалист в области биологии, заинтересовались вопросами профилактики болезней людей и что этому способствовало?

— Проблемами медицины и патофизиологии я интересовался, будучи первокурсником биологического факультета Саратовского университета. Однако в 80-е годы на биофаке СГУ фундаментальными проблемами медицины не занимались, и в 1983 году мне пришлось взять индивидуальный план, проводить научные эксперименты, писать курсовую и дипломную работу в Центре биологических исследований АН СССР в городе Пущино-на-Оке Московской области. Моя первая научная публикация вышла в 1984 году в Ленинграде в соавторстве с патофизиологом профессором Е. А. Громовой. После окончания СГУ я продолжил заниматься фундаментальными медико-биологическими проблемами в Институте биофизики АН СССР. В то время в институте работали такие крупные ученые и интересные люди, как член-корреспондент АН СССР А. М. Кузин, профессор И. Г. Акоев, член-корреспондент АН СССР Г. Р. Иваницкий, профессор С. Э. Шноль, известные барды Татьяна и Сергей Никитины. В академгородке часто проводились международные конференции, я слушал лекции Нобелевского лауреата Пригожина, многих известных советских ученых. Особенно запомнились лекции директора Института белка академика А. С. Спирина, познакомился со своим будущим руководителем, московским профессором Л. В. Полежаевым. В 1987 г. я поступил в московскую аспирантуру, но часто приезжал в Пущино и общался со своими бывшими коллегами.

Таким образом, мой интерес к медико-биологическим проблемам сформировался еще в студенческие годы, и этому способствовала научная атмосфера крупного академического центра в Пущино. Медицина будущего — это профилактическая медицина. Убежден, что гигиеническое направление сейчас приобретает важное значение, и его развитие позволит существенно изменить качество жизни россиян.

— Расскажите, пожалуйста, о своих учителях, о людях, чей опыт и знания Вы положили в основу своей профессиональной деятельности.

— Считаю, что мне очень повезло с учителями и коллегами, с которыми я работал. Прежде всего следует отметить московского профессора Л. В. Полежаева, ученого с мировым именем, крупного специалиста в области регенерации. Он сумел создать в лаборатории именно ту атмосферу, которая способствует продуктивной научной деятельности. Его внимание и поддержку я всегда ощущал в процессе научной работы. Это был целеустремленный, активный и интеллигентный человек.

Значительное влияние на формирование моего научного мировоззрения оказал академик РАН М. В. Угрюмов, с которым мы проводили серию исследований по разработке методов ранней диагностики болезни Паркинсона. У него было чему поучиться. М. В. Угрюмов эрудированный человек, свободно владеет несколькими иностранными языками, долго работал за границей, был советником президента РАН по международным вопросам. Серьезный подход к планированию эксперимента, требовательность, подробное обсуждение начальных результатов давало гарантию 100 % успеха в процессе совместного научного поиска.

Следует отметить также директора Саратовского НИИ промышленной экологии профессора В. Н. Чуписа, с которым мы разрабатывали систему безопасной ликвидации химического оружия в Российской Федерации. Поражала его трудоспособность, интуиция и умение решать самые сложные проблемы, возникающие в процессе научных изысканий. Он не боялся внедрять в практику передовые методы исследования, умел развивать инновационные направления в науке.

Мои исследования невозможны были бы без поддержки и советов профессора В. Ф. Спирина, старейшего сотрудника и бывшего директора НИИ сельской гигиены (1980–2015 гг.). Он обладал огромным опытом в области гигиенических исследований. Очень способствовал работе и организационный талант директора института доктора медицинских наук А. Н. Данилова, который ранее был министром здравоохранения Саратовской области.

Большой вклад в развитие нашей лаборатории сделал бывший заведующий А. А. Орлов. Он мне запомнился как талантливый ученый, скромный и порядочный человек.

— В современном мире актуальна проблема нейродегенеративной патологии человека. Она не просто связана с увеличением средней продолжительности жизни населения, ее решение существенно повысит качество жизни, выведет профилактическую медицину на новый виток развития. Какая роль в этой области отводится ранней диагностике нейродегенеративной патологии в целом и болезни Паркинсона в частности?

— Число больных, страдающих нейродегенеративными заболеваниями, быстро возрастает и, как предполагают ученые, одной из причин является повышение загрязнения окружающей среды. Приоритетной проблемой современной неврологии является разработка ранней, доклинической диагностики данной патологии.

Болезнь Паркинсона — одно из наиболее тяжелых и широко распространенных хронических нейродегенеративных заболеваний. При болезни Паркинсона нарушается двигательная функция в виде появления непроизвольных движений — тремора (дрожание) и (или) ригидности (скованности). Важнейшей составляющей патогенеза болезни Паркинсона является деградация нигростриатной дофаминергической системы — ключевого звена регуляции двигательной функции. Важно подчеркнуть, что нарушение двигательной функции — моторные симптомы, а, следовательно, и возможность диагностирования заболевания появляются только через 20–30 лет после начала патологического процесса при гибели большей части дофаминергических нейронов и снижении уровня синтеза дофамина — ключевого нейротрансмиттера регуляции двигательной функции, на 70–80 %. Исходя из этих данных, невозможность излечивания болезни Паркинсона объясняют поздними диагностированием и началом лечения.

Российскими учеными предложен принципиально новый подход для диагностики болезни Паркинсона на доклинической стадии, который позволяет с помощью обратимого ингибитора синтеза дофамина альфа-метилпара-тирозина кратковременно усиливать функциональную недостаточность дофаминергической системы, доводя ее до порогового уровня, при котором кратковременно проявляются моторные нарушения1. Единственным, но существенным недостатком использования ингибитора альфа-метил-пара-тирозина для доклинической диагностики болезни Паркинсона при системном введении является побочное действие на симпатоадреналовую систему, а опосредованно на висцеральные органы.

В настоящее время в России создается новое инновационное лекарственное средство — альфа-метил-пара-тирозин в гидрогелевой полимерной системе, которое при интраназальном введении и адресной доставке в мозг может быть использовано для диагностики болезни Паркинсона на доклинической (асимптомной) стадии. Отсутствие при этом побочных токсических и других эффектов позволит рекомендовать это лекарственное средство для клинических испытаний.

— Лаборатория гигиены воды Саратовского научно-исследовательского института сельской гигиены была основана в 30-х годах XX века. Какие основные задачи ставились перед учеными-гигиенистами в тот период?

— В конце 1931 года Саратовский областной исполнительный комитет по представлению Областного отдела здравоохранения вынес решение об открытии в Саратове Санитарно-гигиенического института. Одним из важнейших вопросов, который изучался институтом, была проблема водоснабжения города Саратова и области. Особое внимание обращалось на изучение Волги. Проводились детальные химико-бактериологические и биологические исследования реки на различных участках, изучалась самоочищающая способность, санитарный режим, гидрологические особенности.

В процессе изучения водоснабжения, сотрудниками лаборатории разрабатывались новые методы исследования воды, более совершенные по сравнению с существующими.

Актуальными в тот период времени были проблемы очистки и обезвреживания питьевых и сточных вод.

— В последние десятилетия в связи с социально-экономическими преобразованиями в стране изменился характер хозяйственной деятельности. В 90-е годы прошлого столетия сократился объем сельскохозяйственных работ, снизилась нагрузка на окружающую среду от промышленных объектов. Сегодня мы наблюдаем возрождение российской экономики. Как данные преобразования сказываются на гигиенических показателях водоисточников?

— Наши исследования последних лет свидетельствуют об ухудшении ряда гигиенических показателей водоисточников в Саратовской области. Мы все чаше отмечаем загрязнение рек нефтепродуктами.

Даже родниковая вода не всегда соответствует санитарным нормам. Иногда опасные производственные объекты находятся в зонах санитарной охраны водоисточников.

Так, мы наблюдаем стабильное загрязнение нефтепродуктами колодцев сел Усть-Караман и Подгорное. Это объясняется близким расположением складов горюче-смазочных материалов, принадлежащих крупнейшей в России военной авиационной базе, дислоцированной под Энгельсом. Обнаруженное значительное количество нефтепродуктов в малых реках Саратовского Заволжья (Большой Караман и др.) объясняется близостью их расположения с местами добычи нефти.

Обнаружено высокое содержание синтетических поверхностно активных веществ в водоемах Дергачевского, Перелюбского, Краснокутского и Федоровского районов.

Это можно объяснить тем, что население данных степных районов интенсивно занимается первичной обработкой шерсти овец, требующей в технологии изготовления значительных объемов детергентов.

Превышение ПДК фенола, регистрируемое нами в реке Еруслан, связано с выбросами сточных вод от красильных производств. Мы обнаружили также наличие хлорорганических ядохимикатов в поверхностных водоемах Дергачевского и Федоровского районах Саратовской области.

— Приоритетным направлением научной деятельности Вашего института являются вопросы сельской гигиены. Какие проблемы сельского питьевого водоснабжения Вы поставили бы во главу угла сегодня?

— В прошлом году я был поражен реальной ситуацией, которую наблюдал при изучении качества воды в одном из сел Саратовской области. В школьной столовой из крана текла какая-то мутная и вонючая зеленая жидкость, которая подавалась в определенные часы из местного пруда. Естественно, очистка и обеззараживание такой воды не проводились.

Локальная очистная установка «Радуга-М» стояла рядом, но она не работала. Думаю, что такую картину можно наблюдать и в других регионах России.

Основными проблемами сельского водоснабжения являются: техническое обслуживание очистных установок и разводящей системы, недостаток квалифицированных специалистов и финансовых средств для замены устаревшего и сломанного оборудования системы водоснабжения.

Не всегда должным образом осуществляется контроль качества воды.

Во многих сельских поселениях, имеющих водопроводы с забором воды из поверхностных источников, отсутствуют водоочистные сооружения, не проводится обеззараживание воды, что создает потенциальную угрозу возникновения эпидемий, а потребление высокоминерализованных подземных вод инициирует развитие нарушений важнейших функций организма.

Поэтому в настоящее время весьма актуально совершенствование системы санитарно-гигиенических мероприятий по улучшению условий водопользования сельского населения. Остро стоит вопрос внедрения новых методов водоподготовки.

Решение проблем сельского питьевого водоснабжения во многом зависит от экономической ситуации в нашей стране.

Нужны значительные финансовые средства для совершенствования системы водоснабжения в соответствии с достижениями отечественной и зарубежной науки.

— Каждая проблема требует разработки путей ее решения. Расскажите о методах очистки питьевой воды, используемых в настоящее время и планируемых к применению в обозримом будущем.

— Наиболее актуальна проблема очистки питьевой воды в аридных регионах нашей страны, в сельской местности2 .

При использовании поверхностных источников основным методом первичной обработки воды является ее осветление. Использование подземных водоисточников аридных регионов может потребовать проведения мероприятий по обезжелезиванию и обессоливанию воды.

В настоящее время известно несколько десятков методов очистки и обеззараживания воды. По механизму действия их можно разделить на безреагентные и реагентные. К безреагентным относятся напорная фильтрация, ультрафильтрация, отстаивание, аэрация, флотация, осмос, ультрафиолетовое облучение, очистка естественным солнечным излучением, к реагентным (когда вода подвергается химическому воздействию) — осветление, коагуляция, электролиз. Безреагентный метод целесообразно применять для очистки подземных вод от железа и марганца в небольших концентрациях, а также цветности и мутности. Он заключается в предварительном аэрировании воды с последующим фильтрованием через зернистую загрузку.

Для получения питьевой воды перспективно использовать локальные модульно-блочные станции. Модульный принцип, заложенный в конструкции, обеспечивает простоту и надежность их эксплуатации.

Принцип действия установок основан на сочетании механической очистки, мембранной фильтрации, сорбции. Производительность таких станций составляет от 5 до 500 кубических метров в сутки.

Локальные станции очистки показали высокую эффективность работы при очистке и кондиционировании воды как поверхностных загрязненных, так и подземных высокоминерализованных источников.

Технологические особенности установок с использованием мембранного метода очистки воды позволяют полностью удалять из воды вирусы и бактерии, а также взвешенные вещества. В зависимости от уровня загрязнения исходной воды снижается концентрация железа и марганца, фосфатов и нефтепродуктов, солей кальция и магния.

Выбор конкретного метода очистки зависит от химического и микробиологического состава воды. Важно, чтобы после очистки вода была физиологически полноценной по составу микро- и макроэлементов.

В будущем наиболее популярными в сельской местности будут недорогие высокоэффективные локальные станции очистки воды, которые не требуют частой замены комплектующих элементов и обслуживающего персонала высокой квалификации.

— Дмитрий Евгеньевич, а в период работы в Институте промышленной экологии чем приходилось заниматься, какие проблемы решать?

— В период 2003–2013 гг. я принимал участие в разработке системы безопасного уничтожения химического оружия в Российской Федерации. Арсеналы химического оружия находились в поселках Горный (Саратовская область) и Леонидовка (Пензенская область), в Брянской, Курганской, Кировской областях, Удмуртской Республике. Там хранились авиационные бомбы, снаряды и крылатые ракеты с зарином, зоманом, ипритом, газом VX и люизитом. Рядом с ними были построены заводы по уничтожению химического оружия. В Ижевске, Пензе, Саратове, Брянске, Кургане и Кирове создавались центры экологического контроля и мониторинга объектов уничтожения химического оружия (ОУХО). Головным институтом по разработке системы экологической безопасности являлся Саратовский НИИ промышленной экологии.

Мы разрабатывали порядок экологического мониторинга зоны влияния ОУХО, новые методы исследования токсичности природных сред, создавали лаборатории биомониторинга в региональных центрах и наших филиалах. Приходилось часто ездить в командировки, обучать сотрудников региональных лабораторий, проводить семинары и конференции. Много исследований было проведено на ОУХО в поселке Горный. Регулярно отбирали пробы воды, почвы, воздуха и проводили экотоксикологические исследования.

Решали разнообразные вопросы, связанные с работой завода по уничтожению химоружия. Приведу в качестве примера одну из проблем, которой нам пришлось заниматься. В сентябре 2004 года в институт поступил запрос по поводу письма жительницы села Сулак (12 километров от Горного) о том, что в связи с работой завода по УХО в селе исчезли воробьи и некоторые другие виды птиц.

Нас просили разобраться в ситуации.

Уже по дороге мы обратили внимание на стайки воробьев на крышах в Горном, на голубей и других птиц, в степи видели даже дрофу, которая занесена в Красную книгу. По-видимому, в определенный период птицы перелетели на другое место, нашли новую кормовую базу. Отравляющие вещества к этому никакого отношения не имели. Присутствие опасного промышленного объекта у некоторых жителей вызвало чувство страха и эмоциональное напряжение.

— Ряд Ваших статей, опубликованных совместно с коллегами из Института промышленной экологии, посвящены разработке биотестов для мониторинга химических выбросов промышленных предприятий. Какие биологические объекты применяются для определения токсичности природных сред? В каких ситуациях приоритетно использование разработанных биотестов?

— Прежде всего мы использовали методики, допущенные для целей экологического контроля, прошедшие метрологическую проверку и внесенные в федеральный реестр. Несколько методик биотестирования мы разработали сами.

Для определения токсичности воды, почвы и воздуха наиболее часто применяются такие микроорганизмы, как дафнии, хлорелла, сценедесмус, инфузории, люминесцентные бактерии. Также используются половые клетки млекопитающих, проростки семян растений.

Методы биотестирования и биоиндикации имеют свои преимущества и недостатки. По сравнению с химическими методами анализа они дешевле.

При проведении химического анализа загрязняющих веществ основываются на величинах их ПДК. Если концентрации изучаемых веществ в воде не превышают ПДК, то ее считают безвредной для организма человека. Однако многие химические вещества подвергаются трансформации, а контроль их метаболитов в воде часто не проводят.

В будущем, в связи со значительным увеличением количества новых химических веществ, применение химических методов анализа будет крайне сложным. К тому же, методы химического анализа не могут оценить суммарное действие веществ и их метаболитов на живые организмы. Методы биотестирования позволяют изучить суммарное (синергическое) влияние загрязняющих веществ.

Проблема влияния сверхмалых концентраций химических веществ на живые организмы в настоящее время является весьма спорной и малоизученной.

Сверхмалые дозы, безопасные в рамках санитарно-гигиенических нормативов, могут являться значимыми для организмов и экосистем. Такие компоненты крайне сложно идентифицировать по стандартным методикам количественного химического анализа, однако их эффекты можно обнаружить биологическими методами.

Системы гигиенической оценки и биомониторинга качества воды должна быть комплексной. Основными методами оценки должны быть химические.

Методы биотестирования и биоиндикации могут применяться в качестве дополнительных в гигиенических исследованиях.

Методы биотестирования и биоиндикации применимы для ранней диагностики состояния водных экосистем.

Нарушения в различных звеньях водной экосистемы рано или поздно приведут к ухудшению состояния водоема и дальнейшей его непригодности для водоснабжения населения.

В условиях чрезвычайных ситуаций (аварии, террористические акты и др.) перспективны экспресс-методики биомониторинга.

С помощью экспресс-методик можно в короткие сроки оценить острую токсичность воды. Однако методы биотестирования перспективно использовать в тех случаях, когда известна чувствительность тест-объекта к определенным загрязняющим веществам.

— Обращаясь к своим коллегам – ученым, к практикующим врачам – гигиенистам, какое напутствие Вы бы им дали?

— Желаю коллегам оптимизма и настойчивости в достижении поставленных научных целей. Призываю к более тесной кооперации и сотрудничеству для решения сложных проблем гигиенической науки. Только так в настоящее время можно достигнуть прогресса в научных исследованиях. Успех зависит от нас самих, нашей активности и убежденности в правильности выбранного пути.