Доктор мед. наук, зав. отделом иммунобиологических методов диагностики ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 614045, Пермь.
e-mail: oleg@fcrisk.ru
MD, Ph.D., DSci., Head of the department of immunobiological diagnostic methods, Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russia.
e-mail: oleg@fcrisk.ru
Введение. Загрязнение окружающей среды территории Российской Федерации химическими примесями, в том числе содержащими алюминий, доказанная взаимосвязь между гигиеническими факторами и состоянием здоровья населения требуют разработки научно обоснованных гигиенических рекомендаций диагностической и профилактической направленности, в том числе с использованием современных критических технологий, включающих исследования протеинов, выполняющих функции иммуномодуляторов.
Материал и методы. Выполнено диагностическое обследование и проведён сравнительный анализ состояния здоровья детского населения, проживающего на территории аэрогенной экспозиции соединениями алюминия не менее 4 лет, – 78 детей, при этом группу сравнения составили 20 детей, проживающих в рекреационной зоне. Показатели иммунитета обследованных детей оценивали с использованием метода проточной цитометрии (bcl-2, TNFRI), иммуноферментного (карциноэмбриональный антиген КЭА) и аллергосорбентного (IgG-спeцифичeский к aлюминию) методов. Генетические показатели (полиморфизмы генов TLR4, CPOX, ANKK1) оценивали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени. Также проведена идентификация алюминия в атмосферном воздухе и биосредах, которую осуществляли методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.
Результаты. На примере аэрогенной экспозиции алюминием на уровне 2 референтных концентраций установлено, что у детей среднее содержание алюминия в моче достоверно (p < 0,05) превышало референтные значения (в 5,5 раза) и аналогичный показатель в группе сравнения (в 4,5 раза), среднее содержание алюминия в крови в группе наблюдения составило 0,037 мкг/см3 с достоверным различием от показателей группы контроля (0,02 мкг/см3). Одновременно у экспонированного алюминием контингента выявлены полиморфные генотипы генов протеинового профиля плазмы крови: TLR4 rs1927911, CPOX (rs1131857), ANKK1 rs1800497. Установлено, что условия экспозиции алюминием реализуются в виде нарушений иммунной регуляции: гиперпродукции специфического IgG к алюминию, а также антиапоптотического транскрипционного белка Bcl-2, что подтверждается наличием достоверных связей маркеров экспозиции и эффекта, которые отсутствуют в группе контроля, а также наблюдаемыми нарушениями здоровья (астено-вегетативный синдром).
Заключение. Показатели протеинового профиля, принимающие участие в апоптозе, – иммуномедиатор TNFR и антиапоптотический внутриклеточный протеин Bcl-2, а также ассоциированные с ними полиморфные генотипы участков кандидатных генов (CT гетерозиготный генотип и T-аллель гена ANKK1 C2137T rs1800497, а также AC гетерозиготный генотип гена CPOX 921A/C rs1131857), могут быть рекомендованы для идентификации и использования в качестве индикаторных для задач предотвращения риска нанесения вреда здоровью в условиях избыточной аэрогенной экспозиции соединениями алюминия.
Introduction. Chemical admixtures, including those containing aluminum contaminate the R.F. territory environment. There is a well-proven dependence between hygienic factors and population health. Both facts call for developing scientifically substantiated sanitary recommendations for diagnostics and prevention that should involve applying up-to-date critical technologies, including research on proteins acting as immune modulators.
Material and methods. We performed a diagnostic examination and comparatively analyzed the health of children living on territory under the ambient air exposure to aluminum compounds in 78 children who had lived there for not less than four years. The reference group consisted of 20 children who lived in a recreation zone. Immune indices in the examined children were assessed using flow cytometry (Bcl-2, TNFRI), enzyme immunoassay (carcinoembryonic antigen CEA), and allergosorbent (IgG-specific to the aluminum) methods. Genetic indices (TLR4, CPOX, ANKK1) were evaluated by real-time polymerase chain reaction (PCR). We also identified aluminum in ambient air and biological media with mass spectrometry with inductively coupled plasma.
Results. We took ambient air exposure to aluminum in 2 reference concentrations. The average aluminum contents in children’s blood were established to be authentically (p < 0.05) higher than reference levels (by 5.5 times) and the same indices in children from the reference group (by 4.5 times). Average aluminum contents in the blood of children from the test group amounted to 0.037 µg/cm3. It was authentically different from the same index in the reference group (0.02 µg/cm3). Simultaneously we revealed that exposed children had polymorph genotypes of proteomic profile genes in blood plasma, namely TLR4 rs1927911, CPOX (rs1131857), ANKK1 rs1800497. Adverse effects of the exposure to aluminum became apparent due to disorders of neural immune regulation as hyperproduction of IgG specific to aluminum and anti-apoptotic transcription protein Bcl-2. It was confirmed by authentic relations between exposure markers and effects that are absent in the reference group as well as by apparent health disorders such as asthenovegetative syndrome.
Conclusion. The expression of immune mediators (protein that take part in apoptosis, such as TNFR or anti-apoptotic protein Bcl-2) and related sections in candidate genes (CPOX rs1131857, ANKK1 rs1800497) with polymorphic changes in them can be recommended as indices for determining and preventing the risk of harm to health in conditions of excessive aerogenic contamination with aluminum compounds.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.