Доктор мед. наук, профессор, академик РАН, научный руководитель ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН», 614045, Пермь, Россия
e-mail: znv@fcrisk.ru
DSc (Medicine), professor, Academician of the RAS, Scientific Head of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation
e-mail: znv@fcrisk.ru
Доктор мед. наук, директор ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН», 614045, Пермь, Россия
e-mail: root@fcrisk.ru
DSc (Medicine), director of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation
e-mail: root@fcrisk.ru
Доктор биол. наук, профессор, гл. науч. сотр. – советник директора ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН», 614045, Пермь, Россия
e-mail: may@fcrisk.ru
DSc (Medicine), Prof, Chief Researcher–advisor to the director of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation
e-mail: may@fcrisk.ru
Канд. техн. наук, зав. отд. математического моделирования систем и процессов ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН», 614045, Пермь, Россия
e-mail: kda@fcrisk.ru
PhD (Engineering), Head of Department of Systems and Processes Mathematical Modeling of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation
e-mail: kda@fcrisk.ru
Доктор мед. наук, профессор, гл. науч. сотр. – зав. отд. биохимических и цитогенетических методов диагностики ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН», 614045, Пермь, Россия
e-mail: zem@fcrisk.ru
DSc (Medicine), Prof., Head of Department of Biochemical and Cytogenetic Diagnostics of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation
e-mail: zem@fcrisk.ru
Аспирант, мл. науч. сотр. отд. математического моделирования систем и процессов ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН», 614045, Пермь, Россия
e-mail: hisdr@fcrisk.ru
Postgraduate student, junior researcher, Department of Systems and Processes Mathematical Modeling of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation
e-mail: hisdr@fcrisk.ru
Аспирант, мл. науч. сотр. отд. биохимических и цитогенетических методов диагностики ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН», 614045, Пермь, Россия
e-mail: peskova@fcrisk.ru
Postgraduate student, junior researcher, Department of biochemical and cytogenetic diagnostic methods of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russian Federation
e-mail: peskova@fcrisk.ru
Введение. Широкое распространение нарушений здоровья, обусловленных негативным воздействием алиментарного фактора, определяет актуальность совершенствования методологии анализа риска для здоровья при воздействии комплекса детерминант нерационального и небезопасного питания, определения задач оптимального управления такими рисками. Особую значимость приобретает изучение клеточно-молекулярных механизмов развития метаболических нарушений при дискоординации сигнальной трансдукции.
Цель работы – совершенствование методических подходов к оптимизации питания для увеличения потенциала ожидаемой продолжительности жизни с учётом биоинформационных сигналов регуляторной системы человека.
Материалы и методы. Разработана и реализована методология анализа риска для здоровья при воздействии алиментарного фактора на популяционном (всё население 85 субъектов Российской Федерации, 340 показателей, 2012‒2023 гг.), индивидуальном (300 тыс. детей 7‒14 лет, 85 регионов, 14 нозологий, 2019‒2023 гг.), органном и клеточно-молекулярном уровнях (2430 детей из 5 регионов, 1550 показателей; 300 крыс линии Wistar). Использованы методы гигиенического анализа, медико-социологического анкетирования, биохимических, химико-аналитических, клинико-функциональных исследований; протеомного, биоинформационного, множественного регрессионного, пространственно-динамического анализа; оценки риска для здоровья; каскадного, нейросетевого, эволюционного моделирования; расчёта ожидаемой продолжительности жизни (ОПЖ).
Результаты. В Российской Федерации популяционные потери ОПЖ при риске развития патологий, ассоциированных с потреблением небезопасных пищевых продуктов, составляют в среднем 1,08 года, с несбалансированным рационом питания – 2 года. Индивидуальные потери ОПЖ на примере детей 7‒14 лет при наихудших сценариях питания прогнозируются до 4,7 года. При дисрегуляции сигнальной трансдукции в условиях химической контаминации биосред на примере экспрессии всего двух белков (аполипопротеина А1 и транстиретина) прогнозируется сокращение срока ОПЖ на 1,8 мес. Полученные параметры определяют управленческие меры, сочетающие скоординированные федеральные и региональные механизмы государственного регулирования и формирование ответственного отношения граждан к здоровому питанию.
Заключение. Разработанная методология анализа риска для здоровья, объединяющая популяционный, индивидуальный, клеточно-субклеточный уровни, позволяет решать ряд практических задач для обоснования мер оптимизации питания различных категорий населения. Прогнозируемая результативность внедрения комплекса управленческих решений по показателю прироста ОПЖ в среднем может составить 3 года.
Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора (протокол заседания № 2 от 11.02.2021 г.), проведено согласно общепринятым научным принципам Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (ред. 2013 г.). Все участники и их законные представители дали информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании.
Участие авторов: Зайцева Н.В. – концепция, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи; Алексеев В.Б., Май И.В., Хисматуллин Д.Р., Пескова Е.В. – дизайн исследования, сбор и обработка данных; Кирьянов Д.А. – дизайн исследования, сбор, обработка данных, написание и редактирование текста; Землянова М.А. – написание и редактирование текста. Все соавторы – ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследование выполнено за счёт средств федерального бюджета.
Поступила: 15.10.2024 / Поступила после доработки: 01.11.2024 / Принята к печати: 03.12.2024 / Опубликована: 28.12.2024
Introduction. High prevalence of alimentary diseases remains an acute healthcare issue. This calls for improvement of the methodology for health risk assessment under exposure to a set of determinants associated with unhealthy and unsafe diets to achieve optimal management for such risk. Investigation of cellular-molecular pathways of the development of metabolic disorder in case the signal transduction is non-coordinated is becoming especially important.
The aim of this study is to improve methodological approaches to optimizing nutrition to increase potential of life expectancy, taking into account bioinformatic signals of the human regulatory system.
Materials and methods. We have developed and implemented the methodology for health risk analysis for alimentary exposures at the population (the total population of eighty five RF regions, 340 indices, 2012–2023), individual (300,000 children aged of 7–14 years in 85 regions, 14 diseases, 2019–2023), organ and cellular-molecular levels (2430 children from 5 regions, 1550 indices; 300 Wistar rats). The methods employed in this study include hygienic analysis, medical-social questioning; biochemical, chemical-analytical tests, clinical-functional examinations; proteomic, bioinformation, multiple regression and spatial-dynamic analysis; health risk assessment; cascade, neural network and evolutional modelling; calculation of life expectancy at birth (LEB).
Results. In the Russian Federation, population losses in LEB associated with risks of alimentary diseases caused by consumption of unsafe food products on average amount to 1.08 years; those caused by unhealthy diets, 2 years. Individual losses in LEB exemplified by schoolchildren are expected to reach 4.7 years under the worst-case diet scenarios. A reduction in LEB equal to 1.8 months is predicted in case of deregulated signal transduction under chemical contamination in biological media as exemplified by expression of only two proteins (apolipoprotein A1 and transthyretin). The parameters obtained in the study determine management interventions that combine coordinated federal and regional mechanisms of state regulation and the formation of a responsible attitude of citizens concerning healthy diets.
Conclusion. We have developed the health risk assessment methodology that combines population, individual, cellular, and sub-cellular levels. It allows solving several practical tasks aimed at substantiating relevant measures for optimization of diets consumed by various population groups. Expected effectiveness of implementing a set of relevant managerial decisions can reach 3 years of LEB growth.
Compliance with ethical standards. The study was approved by the local ethical committee of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies of the Federal Service for Supervision in Protection of the Rights of Consumer and Man Wellbeing (Rospotrebnadzor) (meeting protocol No. 2 dated 11.02.2021), and the Gelsinki Gelsinki Declaration of the World Medical Association (as amended 2013) was carried out. All participants and their legal representatives gave informed voluntary written consent to participate in the study.
Contributions: Zaitseva N.V. – the study concept, editing, approval of the final version; Alekseev V.B., May V.B., Khismatullin D.R., Peskova D.R. – the study design, the collection and processing of the material; Kiryanov D.A. – he study design, the collection and processing of the material, writing and editing the text; Zemlyanova M.A. – writing and editing the text. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgement. The study had no sponsorship.
Received: October 15, 2024 / Revised: November 1, 2024 / Accepted: December 3, 2024 / Published: December 28, 2024
The authors declare that there are no conflicts of interest present.