Никель (Ni) в крови

Исследование определяет концентрацию никеля в цельной крови — биоматериале, содержащем и плазму, и форменные элементы. Никель в кровотоке распределяется между несколькими компартментами: часть связана с сывороточным альбумином и никелоплазмином (основной транспортный белок), часть ассоциирована с эритроцитами и лейкоцитами. Определение в цельной крови учитывает все фракции — и внеклеточную, и клеточно-связанную — и отражает общую системную нагрузку никелем. Именно поэтому цельная кровь является предпочтительным биоматериалом для оценки хронической кумулятивной экспозиции, мониторинга пациентов с никель-содержащими имплантатами и документирования длительного профессионального контакта.

Биологическая роль никеля в организме человека окончательно не установлена. В отличие от марганца, кобальта или цинка, никель не является доказанно эссенциальным микроэлементом для человека, хотя у ряда микроорганизмов и растений он входит в состав ферментов (уреаза, гидрогеназа). Клиническое значение определения никеля связано преимущественно с его токсическими эффектами, аллергенными свойствами и высвобождением из металлических имплантатов.

Клиническое значение

Цельная кровь является предпочтительным биоматериалом для определения никеля в ситуациях, требующих оценки хронической кумулятивной нагрузки. Клеточно-связанная фракция никеля формируется постепенно при длительной экспозиции и отражает накопление за предшествующие недели. Сыворотка, напротив, отражает лишь текущую внеклеточную концентрацию, которая может нормализоваться вскоре после прекращения контакта. Именно поэтому цельная кровь предпочтительна при мониторинге имплантатов, длительном профессиональном наблюдении, мониторинге пациентов на гемодиализе и подтверждении хронической интоксикации.

Мониторинг никель-содержащих имплантатов . Никель входит в состав многих ортопедических, стоматологических и кардиологических имплантатов: эндопротезы суставов (нержавеющая сталь, сплавы кобальт-хром-никель), коронарные стенты, стоматологические коронки и мостовидные протезы, ортодонтические конструкции, кардиостимуляторы. В процессе эксплуатации происходит постепенная коррозия и высвобождение ионов никеля в окружающие ткани и системный кровоток. У пациентов с предсуществующей никелевой сенсибилизацией (контактная аллергия на никель — одна из наиболее распространённых контактных аллергий, затрагивающая до 15–20% женщин и 2–5% мужчин) высвобождение никеля из импланта может провоцировать системные аллергические реакции: рецидивирующий дерматит, хронический болевой синдром в области импланта, асептическое расшатывание эндопротеза, реакции гиперчувствительности. Цельная кровь наиболее информативна для оценки кумулятивного высвобождения, формирующегося на протяжении месяцев эксплуатации.

Профессиональная токсикология . Никель широко используется в промышленности: производство нержавеющей стали, гальваника (никелирование), производство аккумуляторов, монет, катализаторов, электродов, сварка нержавеющих сталей. Хроническое ингаляционное воздействие соединений никеля приводит к развитию профессиональных заболеваний. Карбонил никеля (Ni(CO)₄) — наиболее токсичное соединение никеля, летучая жидкость, используемая в рафинировании; ингаляция паров вызывает острую токсичность с поражением лёгких, печени, головного мозга и может приводить к летальному исходу. Хроническое воздействие менее токсичных соединений (оксиды, сульфиды, растворимые соли) вызывает профессиональную бронхиальную астму, хронический бронхит, пневмокониоз. Никель и его соединения классифицированы IARC как канцерогены группы 1: хроническая ингаляционная экспозиция достоверно повышает риск рака лёгких и рака полости носа у работников никелевого производства. Цельная кровь отражает кумулятивную нагрузку при длительном профессиональном контакте и предпочтительна для периодического мониторинга.

Пациенты на хроническом гемодиализе составляют отдельную группу риска никелевой экспозиции . Никель входит в состав компонентов диализного оборудования (мембраны, трубки, соединительные элементы), и при длительном диализе происходит постепенное накопление никеля в организме. Одновременно нарушение почечной экскреции замедляет выведение поступающего никеля, усугубляя кумуляцию. Цельная кровь отражает эту нарастающую нагрузку и предпочтительна для мониторинга у данной категории пациентов.

Системная никелевая аллергия . У сенсибилизированных лиц системное поступление никеля (из имплантатов, с пищей, при профессиональном контакте) может вызывать системные аллергические реакции: генерализованный дерматит, дисгидротическую экзему кистей, обострение хронической крапивницы. Основные пищевые источники никеля: какао, шоколад, орехи, бобовые, цельнозерновые, овсяные хлопья, чай, соя, шпинат, консервированные продукты (никель из металла банок). Определение никеля в цельной крови у сенсибилизированных пациентов позволяет оценить совокупную системную нагрузку, включая клеточно-связанную фракцию, что коррелирует с тяжестью системных реакций.

Канцерогенность . Помимо профессионального рака лёгких и полости носа, обсуждается роль никеля в канцерогенезе при хроническом низкоуровневом воздействии. Определение в цельной крови у лиц из групп риска документирует кумулятивную нагрузку.

Дефицит никеля у человека клинически не описан. Суточное поступление с пищей (100–600 мкг) значительно превышает минимальную потребность. Диагностическое значение имеет только повышение.

Ограничения

Определение в цельной крови отражает общую системную нагрузку никелем, включая клеточно-связанную фракцию, но не позволяет дифференцировать внеклеточную и внутриклеточную фракции. Для оценки свободно циркулирующего никеля, аллергологически значимой фракции и быстрой динамики на фоне лечения предпочтительно определение в сыворотке крови.  Контаминация образца — основная преаналитическая проблема при определении никеля. Иглы из нержавеющей стали содержат никель и могут контаминировать образец при заборе. Рекомендуется использование специализированных пробирок и игл для анализа микроэлементов. Гемолиз искажает результат за счёт высвобождения внутриклеточного никеля.
У пациентов с нарушенной функцией почек выведение никеля замедляется, что может приводить к повышению уровня в крови даже при отсутствии внешнего источника поступления. У пациентов на гемодиализе повышение может отражать как экспозицию от диализного оборудования, так и замедленную элиминацию.
У пациентов с имплантатами концентрация никеля в крови отражает совокупность пищевого поступления и высвобождения из импланта. Однократное определение не позволяет разграничить эти источники; серийный мониторинг и сопоставление с хирургическим анамнезом необходимы для корректной интерпретации.
На уровень никеля могут влиять диета (какао, орехи, бобовые, цельнозерновые, чай, консервированные продукты), курение, профессиональный контакт. Результаты оцениваются комплексно с учётом клинической картины, аллергологического анамнеза, наличия имплантатов и данных других обследований.