Никель (Ni) в сыворотке крови

Исследование определяет концентрацию никеля в сыворотке крови — жидкой части крови, освобождённой от форменных элементов после свёртывания. Сыворотка отражает внеклеточную, свободно циркулирующую фракцию никеля, связанную преимущественно с альбумином и никелоплазмином. Клеточно-связанная фракция (эритроциты, лейкоциты) при определении в сыворотке не учитывается. Сыворотка является предпочтительным биоматериалом для оценки текущего уровня экспозиции, аллергологически значимой циркулирующей фракции, первичного скрининга, мониторинга динамики на фоне элиминационных мероприятий и предоперационной оценки перед имплантацией, тогда как для оценки хронической кумулятивной нагрузки (включая клеточное депо) предпочтительна цельная кровь.

Биологическая роль никеля в организме человека окончательно не установлена. Клиническое значение определения никеля связано преимущественно с его токсическими эффектами, аллергенными свойствами и высвобождением из металлических имплантатов. Никель является одним из наиболее распространённых контактных аллергенов в мире.

Клиническое значение

Сыворотка является предпочтительным биоматериалом для определения никеля в ситуациях, требующих оценки текущего уровня экспозиции и его динамики. Свободно циркулирующая фракция никеля в сыворотке реагирует на изменения поступления и выведения быстрее, чем клеточно-связанное депо, и более точно отражает краткосрочные колебания. Это делает сыворотку предпочтительной для первичного скрининга экспозиции, мониторинга эффективности элиминационных мероприятий, оценки аллергологически значимой фракции и динамического наблюдения.

Оценка аллергологически значимой фракции никеля . Контактная аллергия на никель (аллергический контактный дерматит) затрагивает до 15–20% женщин и 2–5% мужчин, что делает её самой распространённой контактной аллергией в мире. Источники сенсибилизации: бижутерия, часы, застёжки, пряжки ремней, пирсинг, монеты. У сенсибилизированных лиц системное поступление никеля (с пищей, из имплантатов, при профессиональном контакте) может вызывать системные аллергические реакции: генерализованный дерматит, дисгидротическую экзему кистей, обострение хронической крапивницы. Именно свободно циркулирующая фракция (определяемая в сыворотке) является биологически доступной для взаимодействия с иммунными клетками и провокации аллергических реакций. Сыворотка позволяет оценить ту концентрацию, которая непосредственно запускает иммунный ответ у сенсибилизированного пациента.

У пациентов с никелевой сенсибилизацией описана перекрёстная реактивность с кобальтом и палладием . Это означает, что замена никель-содержащего импланта на кобальт-хромовый или палладий-содержащий может не устранить аллергическую реакцию. Определение никеля в сыворотке в сочетании с патч-тестами на никель, кобальт и палладий позволяет комплексно оценить аллергологический статус и обосновать выбор материала — титан, циркониевые сплавы, керамика как альтернативы, свободные от перекрёстно-реактивных металлов.

Низконикелевая диета является одним из методов лечения системной никелевой аллергии — исключение продуктов с высоким содержанием никеля (какао, шоколад, орехи, бобовые, цельнозерновые, овсяные хлопья, чай, соя, шпинат, консервированные продукты). Мониторинг никеля в сыворотке позволяет объективно оценить эффективность диетологического вмешательства: снижение сывороточной концентрации на фоне диеты подтверждает адекватность ограничений.

Первичный скрининг профессиональной экспозиции . Определение в сыворотке применяется как первый этап оценки у работников, контактирующих с соединениями никеля: производство нержавеющей стали, гальваника, сварка, производство аккумуляторов, катализаторов. Повышение никеля в сыворотке указывает на текущий контакт с источником. При выявлении повышения и необходимости оценки степени хронического накопления рекомендуется дополнительное определение в цельной крови. Никель и его соединения классифицированы IARC как канцерогены группы 1: хроническая ингаляционная экспозиция повышает риск рака лёгких и рака полости носа. Карбонил никеля (Ni(CO)₄) — наиболее токсичное соединение, вызывающее острое поражение лёгких, печени, головного мозга. Хроническое воздействие менее токсичных соединений приводит к профессиональной бронхиальной астме, хроническому бронхиту, пневмокониозу.

Мониторинг динамики после элиминационных мероприятий . После прекращения профессионального контакта, удаления импланта, назначения низконикелевой диеты уровень никеля в сыворотке снижается раньше, чем в цельной крови, поскольку клеточно-связанное депо опустошается медленнее. Динамика сывороточного никеля позволяет оценить эффективность проведённых мероприятий в более ранние сроки.

Предоперационная оценка перед имплантацией . У пациентов с документированной никелевой аллергией перед установкой ортопедических, стоматологических или кардиологических имплантатов определение исходного уровня никеля в сыворотке обеспечивает базовую точку для последующего мониторинга и помогает принять решение о выборе никель-свободных материалов. Учитывая перекрёстную реактивность с кобальтом и палладием, предоперационная оценка должна включать определение и этих элементов.

Оценка никелевой экспозиции при беременности . Никель проникает через плацентарный барьер и экскретируется в грудное молоко. У беременных с профессиональным контактом, множественными никель-содержащими имплантатами или выраженной никелевой аллергией определение в сыворотке отражает биологически доступную фракцию, непосредственно способную воздействовать на плод. Повышение сывороточного никеля обосновывает рекомендации по ограничению экспозиции, назначению низконикелевой диеты и усиленному мониторингу.

Пациенты на гемодиализе . Определение никеля в сыворотке у пациентов на хроническом гемодиализе позволяет оценить текущий уровень экспозиции от диализного оборудования и эффективность мероприятий по её снижению. Для оценки кумулятивной нагрузки при длительном диализе предпочтительна цельная кровь.

Ограничения

Определение в сыворотке отражает только внеклеточную, свободно циркулирующую фракцию никеля. Клеточно-связанное депо не учитывается, что может приводить к занижению истинной системной нагрузки при хронической профессиональной экспозиции или длительном высвобождении из имплантатов. Для оценки кумулятивной хронической нагрузки предпочтительно определение в цельной крови.
Контаминация образца — основная преаналитическая проблема. Иглы из нержавеющей стали содержат никель и могут ложно повысить результат. Гемолиз также искажает результат за счёт высвобождения клеточно-связанного никеля в сыворотку.
У пациентов с нарушенной функцией почек выведение никеля замедляется, что может приводить к повышению сывороточного уровня при отсутствии внешнего источника поступления. У пациентов на гемодиализе повышение может отражать как экспозицию от оборудования, так и замедленную элиминацию.
На уровень никеля в сыворотке влияют диета (какао, орехи, бобовые, цельнозерновые, чай, консервированные продукты), курение, профессиональный контакт, наличие имплантатов. У пациентов с имплантатами сывороточный уровень отражает совокупность пищевого поступления и высвобождения из импланта.
Обнаружение повышенного уровня никеля в сыворотке само по себе не подтверждает аллергическую реакцию: для диагностики никелевой аллергии необходимы патч-тест (аппликационная проба) и клиническая корреляция. Результаты оцениваются комплексно с учётом аллергологического анамнеза, клинической картины, наличия имплантатов и данных других обследований.