medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2018-97-5-429-433medlit-564Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEОценка зависимости содержания аутоантител и цитокинов от уровня ингаляционной нагрузки приоритетными токсикантами воздушной средыEvaluation of the dependence of autoantibody levels and cytokines from the inhalation load of priority toxicants air environmenthttps://orcid.org/0000-0002-1400-6345МаснавиеваЛюдмила БорисовнаMasnavievaLiudmila B.

Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиене ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», 665827, Иркутская обл., г. Ангарск.

e-mail: Masnavieva_Luda@mail.ru

Ph.D., senior researcher of immuno-biochemical and molecular-genetic researches in hygiene of East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Angarsk, 665827, Russian Federation.

e-mail: Masnavieva_Luda@mail.ru

Masnavieva_Luda@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5608-0818КудаеваИ. В.KudaevaI. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7218-2147ЕфимоваН. В.EfimovaN. V.noemail@neicon.ruФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research201820102020975429433Copyright © Маснавиева Л.Б., Кудаева И.В., Ефимова Н.В., 20202020Маснавиева Л.Б., Кудаева И.В., Ефимова Н.В.Masnavieva L.B., Kudaeva I.V., Efimova N.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/564

Загрязнение воздушной среды оказывает негативное влияние на организм человека, создавая предпосылки для формирования адаптационных процессов или возникновения патологий. Доказано, что формальдегид, взвешенные вещества, оксид азота оказывают воздействие на респираторную и иммунную системы, последняя играет ключевую роль в формировании адаптационных реакций. Цель исследования состояла в оценке влияния формальдегида, диоксида азота и взвешенных веществ, загрязняющих воздушную среду, на содержание специфических аутоантител и цитокинов при помощи математической модели. В исследование включены 659 школьников. Проведена оценка индивидуальной ингаляционной химической нагрузки на организм подростков с учётом данных о содержании примесей в атмосферном воздухе, воздухе помещений, информации об организации учебного процесса и отдыха учащихся, а также антропометрических и спирометрических параметров. У школьников было изучено содержание интерлейкинов-2 и -10, интерферонов -альфа и -гамма, специфических ауто-АТ, характеризующих состояние иммунной системы и лёгких. Установлено, что зависимость содержания специфических аутоантител и цитокинов от коэффициентов опасности воздействия приоритетными поллютантами не имеет линейного характера и различается в зависимости от уровня поступления в организм токсикантов. Вариабельность уровней аутоантител к β2- гликопротеину I и содержание α-INF и γ-INF у подростков, проживающих в условиях загрязнения воздушной среды формальдегидом, диоксидом азота и взвешенными веществами, на 8 - 11% могут зависеть от уровня ингаляционной нагрузки данными поллютантами. Ингаляционное поступление диоксида азота в организм подростков может вносить вклад до 22% в вариабельность уровня аутоантител к мембранным антигенам паренхимы лёгких.

Air pollution has a negative impact on the human body, creating the preconditions for the formation of adaptive processes or the occurrence of pathologies. Formaldehyde, particulate matter, nitrogen oxide were proved to have an effect on the respiratory and immune systems, the latter played a key role in the formation of adaptive reactions. The purpose of the study was to assess the effect of formaldehyde, nitrogen dioxide and particulate pollutants in the air environment, the maintenance of specific autoantibodies and cytokines by means of a mathematical model. The study included 659 students. In assessing individual inhalation of chemical loadings on an organism of adolescents into account data on the content of impurities in the ambient air, indoor air, information about the organization of educational process and rest pupils, anthropometric and spirometric parameters. The content of interleukin-2 and -10, interferon -alpha and -gamma, level of specific autoantibodies that characterize the state of the immune system and lungs has been studied in adolescents. The content of specific autoantibodies and cytokines depends upon hazard indexes priority pollutants are not linear and varies depending on the level of exposure of toxicants. The levels of autoantibodies to β2- glycoprotein I and the content of α-INF and γ-INF adolescents living in air pollution by formaldehyde, nitrogen dioxide, and particulate matter may depend on the level of inhaled pollutants load by 8-11%. Inhalation of nitrogen dioxide in the organism of adolescents may contribute to the variable level of autoantibodies to the of membrane antigens lung parenchyma to 22%.

подросткиингаляционная химическая нагрузкаформальдегиддиоксид азотавзвешенные частицыаутоантителаинтерлейкиныинтерфероныadolescentsinhalation chemical loadformaldehydenitrogen dioxideparticulate matterauto-antibodiesinterleukinsinterferonsReferencesD’Amato G., Liccardi G., D’Amato M., Holgate S. Environmental risk factors and allergic bronchial asthma. Clin.Exp Allergy. 2005; 35 (9): 1113-24.D’Amato G., Liccardi G., D’Amato M., Holgate S. Environmental risk factors and allergic bronchial asthma. Clin.Exp Allergy. 2005; 35 (9): 1113-24.Medzhitov R., Janeway C. Innate immuniry. N. Engl. J. Med. 2000; (43): 338-44.Medzhitov R., Janeway C. Innate immuniry. N. Engl. J. Med. 2000; (43): 338-44.Ревич Б.А. К определению перечня приоритетных загрязняющих веществ в окружающей среде городов России. Токсикологический вестник. 2002; (5): 6-12.Revich B.A. By definition the list of priority contaminants in the environment of Russian cities. Toksikologicheskij vestnik. 2002, 5, pp. 6-12. (in Russian)Geraghty P., Dabo A.J., D’Armiento J. TLR4 protein contributes to cigarette smoke-induced matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) expression in chronic obstructive pulmonary disease. J. Biol. Chem. 2011; 286 (34): 30211-18.Geraghty P., Dabo A.J., D’Armiento J. TLR4 protein contributes to cigarette smoke-induced matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) expression in chronic obstructive pulmonary disease. J. Biol. Chem. 2011; 286 (34): 30211-18.Hajat A., Allison M., Diez-Roux A.V., Jenny N.S., Jorgensen N.W., Szpiro A.A., et al. Long-term exposure to air pollution and markers of inflammation, coagulation, and endothelial activation: a repeat-measures analysis in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA). Epidemiology. 2015; 26 (3): 310-20.Hajat A., Allison M., Diez-Roux A.V., Jenny N.S., Jorgensen N.W., Szpiro A.A., et al. Long-term exposure to air pollution and markers of inflammation, coagulation, and endothelial activation: a repeat-measures analysis in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA). Epidemiology. 2015; 26 (3): 310-20.Wei H., Tan K.,Sun R., Yin L., Zhang J, Pu Y. Aberrant Production of Th1/Th2/Th17-Related Cytokines in Serum of C57BL/6 Mice after Short-Term Formaldehyde Exposure. Int J Environ Res Public Health. 2014; 11 (10): 10036-50.Wei H., Tan K.,Sun R., Yin L., Zhang J, Pu Y. Aberrant Production of Th1/Th2/Th17-Related Cytokines in Serum of C57BL/6 Mice after Short-Term Formaldehyde Exposure. Int J Environ Res Public Health. 2014; 11 (10): 10036-50.Михайлова И.В., Смолягин А.И., Красиков С.И., Караулов А.В. Влияние бензола на иммунную систему и некоторые механизмы его действия. Иммунология. 2014; 35 (1): 51-5.Mikhylova I.V., Smolyagin A.I., Krasikov S.I., Karaulov A.V. Impact of benzene on the immune system and some of the mechanisms of its action. Immunologiya. 2014; 35 (1): 51-5. (in Russian)Полетаев А.Б. Новые подходы к раннему выявлению патологических изменений в организме человека (естественные аутоантитела и проблемы наномедицины). Методические рекомендации для врачей. Москва: Иммункулус; 2011.Poletaev A.B. New approaches to early detection of pathological changes in the human body (natural autoantibodies and problems of nanomedicine). Metodicheskie rekomendacii dlja vrachej. Moscow: Immunkulus; 2011. (in Russian)Mostafavi N., Vlaanderen J., Chadeau-Hyam M., Beelen R., Modig L.,Palli D., Bergdahl I.A.[et al.]. Inflammatory markers in relation to long-termair pollution. Environ Int. 2015; 81: 1-7.Mostafavi N., Vlaanderen J., Chadeau-Hyam M., Beelen R., Modig L.,Palli D., Bergdahl I.A.[et al.]. Inflammatory markers in relation to long-termair pollution. Environ Int. 2015; 81: 1-7.Vitkovsky Yu., Klimenko O. Nitric oxide, cytokines and haemostasis in stroke. Thrombosis and Haemostasis -Suppl. 2003: 0981.Vitkovsky Yu., Klimenko O. Nitric oxide, cytokines and haemostasis in stroke. Thrombosis and Haemostasis -Suppl. 2003: 0981.Маснавиева Л.Б., Ефимова Н.В., Кудаева И.В. Оценка химического риска здоровью подростков и уровня специфических аутоантител. Гигиена и санитария. 2016; (8): 738-43.Masnavieva L.B., Efimova N.V., Kudaeva I.V. Individual risks of adolescent health to air pollution, and their relationship with the levels of specific autoantibodies. Gigiena i sanitarija. 2016; (8): 738-43. (in Russian)Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. P2.1.10.1920-04. Москва: Федеральный центр госэпиднадзора Минздрава России; 2004.Human Health Risk Assessment from Environmental Chemicals. P 2.1.10.1920-04. - Moscow: Federal’nyj centr gossanjepidnadzora Minzdrava Rossii, 2004: 143. (in Russian)Дорогова В.Б., Рукавишников В.С., Журба О.М., Шаяхметов С.Ф. Фотометрический анализ вредных веществ в воздушной среде. Иркутск: Иркутский научный центр хирургии и травматологии; 2016.Dorogova V.B., Rukavishnikov V.S., Zhurba O.M., Shajahmetov S.F. Photometric analysis of pollutants in air. Irkutsk: Irkutskij nauchnyj centr hirurgii i travmatologii; 2016: 155. (in Russian)Лисецкая Л.Г., Дедкова Л.А., Тихонова И.В., Тараненко Н.А. Оценка степени загрязненности воздуха и патология верхних дыхательных путей у подростков урбанизированных территорий Иркутской области. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2013; 91 (3-1): 91-5.Liseckaja L.G., Dedkova L.A., Tihonova I.V., Taranenko N.A. Degree assessment of pollution and pathology of upper respiratory tract in teenagers of urbanized territories of Irkutsk region. Bjulleten’ Vostochno-Sibirskogo nauchnogo centra Sibirskogo otdelenija Rossijskoj akademii medicinskih nauk. 2013; 91 (3-1): 91-5. (in Russian)Козлов В.С., Шиленкова В.В., Чистякова О.Д. Роль воспаления в патогенезе респираторных заболеваний. Consilium Medicum. 2003; 5 (10): 255-73.Kozlov V.S., Shilenkova V.V., Chistjakova O.D. The role of inflammation in the pathogenesis respiratory diseases. Consilium Medicum. 2003; 5 (10): 255-73. (in Russian)Караулов А.В. Дисфункции иммунитета при респираторных заболеваниях. Нужны ли иммуномодуляторы у часто болеющих детей? Вопросы современной педиатрии. 2015: 14 (2): 260-4.Karaulov A.V. Dysfunction of the immune system in respiratory diseases. Do we need immunomodulators in frequently ailing children? Voprosy sovremennoj pediatrii. 2015: 14 (2): 260-4. (in Russian)

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