medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2022-101-6-670-674medlit-2316Research ArticleГИГИЕНА ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВHYGIENE OF CHILDREN AND ADOLESCENTSИммунологические маркеры формирования бронхиальной астмы у детей в условиях контаминации биосред техногенными химическими факторамиImmunological markers of the development of bronchial asthma under conditions of contamination by bio-mediated technogenic chemical factors in childrenhttps://orcid.org/0000-0002-2057-9828АликинаИнга НиколаевнаAlikinaInga N.

Мл. науч. сотр. отд. иммунобиологических методов диагностики ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 614045, Пермь.

e-mail: alikina.in@mail.ru

Junior researcher of the department of immunobiological diagnostic methods, Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation.

e-mail: alikina.in@mail.ru

alikina.in@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4860-3145ДолгихО. В.DolgikhOleg V.noemail@neicon.ruФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаFederal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Federal Service for Surveillance on Customers Rights Protection and Human Wellbeing2022300620221016670674Copyright © Аликина И.Н., Долгих О.В., 20222022Аликина И.Н., Долгих О.В.Alikina I.N., Dolgikh O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/2316Введение

Введение. Санитарная безопасность населения в условиях хронического воздействия антропогенных химических факторов среды обитания, которые играют этиологическую и патогенетическую роль в формировании неинфекционных заболеваний, особенно в возникновении бронхиальной астмы (БА) у детей, в настоящее время приобретает особую актуальность [1].

Материалы и методы

Материалы и методы. Выполнено обследование 66 детей с атопической бронхиальной астмой (АБА), которые проживают на территории индустриального центра (г. Пермь) и посещают образовательные учреждения, расположенные вблизи крупных транспортных магистралей. Группа наблюдения — 21 ребёнок, в неё вошли дети, у которых содержание марганца, хрома и формальдегида в биологических средах значительно превышало фоновые значения (p < 0,05). В группу сравнения вошли 45 детей, у которых содержание гаптенов в биологических средах было на уровне фоновых показателей. Проведён анализ биосред на содержание химических аллергенов методом масс-спектрометрии, формальдегида – методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Изучение иммунного статуса обследованных включало использование метода проточной цитометрии (CD3, CD4, CD25, CD95), иммуноферментного анализа (лейкотриены, ИЛ1β, ИЛ4, ИЛ6, ИЛ8, ИЛ10, ИНФ-γ, ФНО-α, IgE общий), метода Манчини (радиальная иммунодиффузия) (IgM, IgG, IgA) и аллергосорбентного тестирования (специфические к металлам-аллергенам и формальдегиду IgE).

Результаты

Результаты. Сравнительный анализ иммунного и аллергологического статуса обследуемых выявил, что у детей с атопической бронхиальной астмой, имеющих избыточную контаминацию биосред гаптенами, отмечается значимое увеличение общего и специфического к формальдегиду и хрому IgE, лейкотриенов, а также лимфоцитов, экспрессирующих молекулы CD25 и CD95 (р < 0,05), и снижение экспрессии цитокинов.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Ограничения при проведении исследований, связанные с реагентами и приборной базой, отсутствовали.

Заключение

Заключение. В результате выполненных исследований обоснованы иммунологические маркеры эффекта, отражающие модификацию иммунологического ответа детского населения с БА в условиях повышенной контаминации биосред хромом, марганцем и формальдегидом, которые оказывают адъювантное воздействие на организм, формируя особенности иммунологических проявлений астмы (на примере г. Перми).

Соблюдение этических стандартов. Исследование проводилось в соответствии с нормами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов» и Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP).

Участие авторов

Участие авторов: Аликина И.Н. — сбор и обработка материала, написание текста, редактирование; Долгих О.В. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование. Все авторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила

Поступила: 25.04.2022 / Принята к печати: 08.06.2022 / Опубликована: 26.06.2022

Introduction

Introduction. The issue of sanitary safety of the population under the conditions of chronic exposure to environmental anthropogenic chemical factors, which play an etiological and pathogenetic role in the formation of non-communicable diseases, especially in the occurrence of bronchial asthma (BA) in children, is currently becoming particularly relevant.

Materials and methods

Materials and methods. Sixty six institutions located near major highways were examined. Of these, the observation group consisted of 21 children whose content of manganese, chromium and formaldehyde in biological media significantly exceeded background values (p < 0.05). The comparison group consisted of 45 children with the content of haptens in biological media at the level of background indicators. The analysis of biological media for the content of chemical allergens by mass spectrometry, formaldehyde was made with high-performance liquid chromatography (HPLC). The study of the immune status of the examined cases included the use of flow cytometry (CD3, CD4, CD25, CD95), enzyme immunoassay (leukotrienes, IL1ß, IL4, IL6, IL8, IL10, INFu, TNFa, IgE total), the Mancini method (radial immunodiffusion) (IgM, IgG, IgA) and allergosorbent testing (specific to allergen metals and formaldehyde IgE).

Results

Results. A comparative analysis of the immune and allergological status of the subjects revealed children with atopic bronchial asthma, characterized by excessive contamination with bio-mediated haptens, to show a significant increase in total and formaldehyde- and chromium-specific IgE, leukotrienes, as well as lymphocytes expressing CD25 and CD95 molecules (p < 0.05) and a decrease in cytokine expression.

Limitations

Limitations. There were no restrictions on the conduct of research related to reagents and instrumentation.

Conclusion

Conclusion. As a result of the performed studies, there were substantiated immunological markers of the effect, reflecting the modification of the immunological response of children with asthma in conditions of elevated contamination of the biological media with chromium, manganese and formaldehyde, which have an adjuvant effect on the body, forming the features of immunological manifestations of asthma (for example, the city of Perm).

Compliance with ethical standards. The study was conducted in accordance with the norms of the Helsinki Declaration of the World Medical Association “Ethical principles of medical research involving people as subjects” and the National Standard of the Russian Federation GOST-R 52379-2005 “Good Clinical Practice” (ICH E6 GCP).

Contribution

Contribution: Alikina I.N. — the collection and processing of the material, writing a text, editing; Dolgikh O.V. — the concept and design of the study, writing a text, editing. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgement

Acknowledgement. The study had no sponsorship.

Received

Received: April 25, 2022 / Accepted: June 8, 2022/ Published: June 26, 2022

бронхиальная астмаиммунологические маркерысенсибилизациятехногенные химические факторыконтаминация биосредгаптеныbronchial asthmaimmunological markerssensitizationtechnogenic chemical factorscontamination of biological mediahaptensReferencesИзмеров Н.Ф., Денисов Э.И., ред. Профессиональный риск для здоровья работников (Руководство). М.: Тровант; 2003.Izmerov N.F., Denisov E.I., eds. Occupational Health Risk for Workers (Guidelines) [Professional’nyy risk dlya zdorov’ya rabotnikov (Rukovodstvo)]. Moscow: Trovant; 2003. (in Russian)Луценко М.Т. Механизмы этиопатогенеза бронхиальной астмы. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2004; (19): 7-11.Lutsenko M.T. Ethiopatogenesis mechanisms of bronchial asthma. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya. 2004; (19): 7–11. (in Russian)Мейл Д., Бростофф Д., Ройт А., Ройт И. Иммунология. Пер. с англ. М.: Мир; 2000.Male D.K., Brostoff J., Roth D., Roitt I. Immunology. Philadelphia: Mosby Elsevier; 2006.Попов Н.Н., Куринная Е.Г. Молекулярные и клеточные механизмы развития аллергических реакций I типа. Основные принципы диагностики и лечения. Вестник Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина. Серия Медицина. 2002; (3): 115-26.Popov N.N., Kurinnaya E.G. Molecular and cellular mechanism of i type allergic reaction development. Basis principles of diagnostics and therapy. Vestnik Khar’kovskogo natsional’nogo universiteta imeni V.N. Karazina. Seriya Meditsina. 2002; (3): 115–26. (in Russian)Тажиметов Б.М., Дюсембаева А.Т., Абилова А.А., Исабекова У.А., Муканова С.М., Пернебекова С.П. Роль универсальных медиаторов в развитии бронхиальной астмы. Вестник Казахского национального медицинского университета. 2014; (4): 35-6.Tazhimetov B.M., Dyusembaeva A.T., Abilova A.A., Isabekova U.A., Mukanova S.M., Pernebekova S.P. Universal role of mediators in the development of asthma. Vestnik Kazakhskogo natsional’nogo meditsinskogo universiteta. 2014; (4): 35–6. (in Russian)Наврузова Ш.И., Рахмонова Ш.К., Сулейманов С.Ф., Расулова О.Т. Уровень цитокинов у детей с бронхиальной астмой. Вятский медицинский вестник. 2015; (2): 87-8.Navruzova Sh.I., Rakhmonova Sh.K., Suleymanov S.F., Rasulova O.T. Cytokine levels in children with bronchial asthma. Vyatskiy meditsinskiy vestnik. 2015; (2): 87–8. (in Russian)Lambrecht B.N., Hammad H., Fahy J.V. The cytokines of asthma. Immunity. 2019; 50(4): 975-91. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.03.018Lambrecht B.N., Hammad H., Fahy J.V. The cytokines of asthma. Immunity. 2019; 50(4): 975–91. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.03.018Bai Y., Zhou Q., Fang Q., Song L., Chen K. Inflammatory cytokines and 2-Lymphocyte subsets in serum and sputum in patients with bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Med. Sci. Monit. 2019; 25: 2206-10. https://doi.org/10.12659/MSM.913703Bai Y., Zhou Q., Fang Q., Song L., Chen K. Inflammatory cytokines and 2-Lymphocyte subsets in serum and sputum in patients with bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Med. Sci. Monit. 2019; 25: 2206–10. https://doi.org/10.12659/MSM.913703Dolgikh O.V., Kevorkov N.N. Diagnostics of the specific sensibilization to low-molecular compounds: formaldehyde as an example.Russian Journal of Immunology. 2002; 7(3): 268-70.Dolgikh O.V., Kevorkov N.N. Diagnostics of the specific sensibilization to low-molecular compounds: formaldehyde as an example. Russian Journal of Immunology. 2002; 7(3): 268–70.Балмасова И.П., Сепиашвили Р.И., Сепиашвили Я.Р., Малова Е.С. Патогенез бронхиальной астмы и генетический прогноз её развития. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014; 91(3): 60-6.Balmasova I.P., Sepiashvili R.I., Sepiashvili Ya.R., Malova E.S. Bronchial asthma pathogenesis and genetic prognosis development. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2014; 91(3): 60–6. (in Russian)Грачева Л.А. Цитокины в онкогематологии. М.; 1996.Gracheva L.A. Cytokines in Oncohematology [Tsitokiny v onkogematologii]. Moscow; 1996. (in Russian)Национальная программа «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика». М.: Атмосфера; 2008.National program «Bronchial asthma in children. Treatment strategy and prevention» [Natsional’naya programma «Bronkhial’naya astma u detey. Strategiya lecheniya i profilaktika»]. Moscow: Atmosfera; 2008. (in Russian)Абаджиди М.А., Лукушкина Е.Ф., Маянская И.В., Толкачева Н.И., Ашкинази В.И. Уровни цитокинов в секрете ротовой полости у детей с бронхиальной астмой. Цитокины и воспаление. 2002; 1(3): 9-14.Abadzhidi M.A., Lukushkina E.F., Mayanskaya I.V., Tolkacheva N.I., Ashkinazi V.I. Cytokines’ level in oral cavity secretions of asthmatic children. Tsitokiny i vospalenie. 2002; 1(3): 27–35. (in Russian)Офицеров В.И. Подклассы иммуноглобулина G: возможности использования в диагностической практике. Кольцово: ВекторБест; 2005.Ofitserov V.I. Subclasses of Immunoglobulin G: Possibilities of Use in Diagnostic Practice [Podklassy immunoglobulina G: vozmozhnosti ispol’zovaniya v diagnosticheskoy praktike]. Kol’tsovo: VektorBest; 2005. (in Russian)Александрова Ю.Н. О системе цитокинов. Педиатрия. 2007; (3): 124-8.Aleksandrova Yu.N. About the cytokine system. Pediatriya. 2007; (3): 124–8. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.