Обоснование ассоциативных связей показателей негативных эффектов со стороны органов дыхания, системы крови и иммунной системы у детей с повышенным содержанием меди, никеля и хрома в крови

Введение. Актуальной гигиенической проблемой в регионах с интенсивным промышленным освоением остаётся ненадлежащее качество атмосферного воздуха, которое обусловливает неприемлемые риски развития соматических заболеваний у населения в местах его постоянного проживания.

Цель исследования заключается в установлении ассоциативных связей показателей негативных эффектов со стороны органов дыхания и системы крови с повышенным содержанием меди, никеля и хрома в крови у детей.

Материалы и методы. Проведена гигиеническая оценка качества атмосферного воздуха селитебной застройки, оценён риск, выполнены химико-аналитические, биохимические, общеклинические, иммунологические и протеомные исследования, статистический анализ.

Результаты. Установлены ассоциативные связи повышенного содержания меди, никеля и хрома в крови с изменением показателей негативных эффектов. Маркерами формирования хронического воспаления, сопровождающегося дисбалансом клеточного и гуморального звена иммунитета, являются снижение фагоцитарного индекса и числа, гиперпродукция IgG, специфического к меди, общего IgG; маркером возможного нарушения каскада ферментативных реакций плазменной системы свёртывания крови и сосудисто-тромбоцитарного гемостаза выступает снижение экспрессии протромбина, витронектина и бета-субъединицы гемоглобина; маркером развития индукции окислительных процессов служит повышение МДА в плазме крови.

Ограничения исследования. В проведённом исследовании не исключается вероятность изменения лабораторных показателей, а также показателей заболеваемости, связанная с возможным влиянием иных факторов (наследственность, половозрастные особенности), не изученных в данной работе.

Заключение. Полученные результаты целесообразно использовать для осуществления адресных мер профилактики негативных последствий со стороны органов дыхания, иммунной системы и системы крови, этиопатогенетически связанных с аэрогенным комбинированным воздействием оксидов никеля, хрома и меди.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора (протокол № 1 от 06.02.2021 г.), проведено согласно общепринятым научным принципам Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (в ред. 2013 г.).

Участие авторов:
Землянова М.А. — концепция и дизайн исследования, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи;
Зайцева Н.В. — концепция и дизайн исследования, утверждение окончательного варианта статьи; Устинова О.Ю. – концепция и дизайн исследования, редактирование;
Кольдибекова Ю.В. — концепция и дизайн исследования, статистическая обработка материала, написание текста;
Кобякова О.А. — сбор и обработка материала, написание текста.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

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

Финансирование. Работа выполнена в соответствии с Государственным заданием (гос. задание № 141-03-2021-029/3 от 22.09.2021 г.) Российской Федерации в рамках реализации программы «Обеспечение химической и биологической безопасности Российской Федерации» на период 2021–2024 гг.».

Поступила: 06.09.2022 / Принята к печати: 03.10.2022 / Опубликована: 30.11.2022

1. Костылева Л.Н. Современное состояние атмосферного воздуха крупных промышленных городов. Научный альманах. 2020; (7-1): 165-7.

2. Ракитский В.Н., Авалиани С.Л., Новиков С.М., Шашина Т.А., Додина Н.С., Кислицин В.А. Анализ риска здоровью при воздействии атмосферных загрязнений как составная часть стратегии уменьшения глобальной эпидемии неинфекционных заболеваний. Анализ риска здоровью. 2019; (4): 30-6. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.4.03

3. WHO. Review of evidence on health aspects of air pollution - REVIHAAP Project, Technical Report. Copenhagen; 2013. Available at: https://apps.who.int/iris/handle/10665/341712

4. EEA. Air quality in Europe-2017 report. European Environment Agency Report. n13/2017. Available at: https://www.researchgate.net/publication/323005604_Air_Quality_in_Europe_-_2017_report

5. Guo G., Zhang D., Wang Y. Characteristics of heavy metals in size-fractionated atmospheric particulate matters and associated health risk assessment based on the respiratory deposition. Environ. Geochem. Health. 2021; 43(1): 285-99. https://doi.org/10.1007/s10653-020-00706-z

6. Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Землянова М.А. Гигиеническая индикация последствий для здоровья при внешнесредовой экспозиции химических факторов. Пермь: Книжный формат; 2011

7. Engwa G.A., Ferdinand P.U., Nwalo F.N., Unachukwu M.N. In: Karcioglu O., Arslan B., eds. Mechanism and health effects of heavy metal toxicity in humans. Poisoning in the Modern World - New Tricks for an Old Dog? BoD-Books on Demand; 2019.

8. Buters J., Biedermann T. Chromium(VI) contact dermatitis: Getting closer to understanding the underlying mechanisms of toxicity and sensitization! J. Invest Dermatol. 2017; 137(2): 274-7. https://doi.org/10.1016/j.jid.2016.11.015

9. Gamasaee N.A., Muhammad H.A., Tadayon E., Ale-Ebrahim M., Mirpour M., Sharifi M., et al. The effects of nickel oxide nanoparticles on structural changes, heme degradation, aggregation of hemoglobin and expression of apoptotic genes in lymphocytes. J. Biomol. Struct. Dyn. 2020; 38(12): 3676-686. https://doi.org/10.1080/07391102.2019.1662850

10. Makani J. Roberts D.J. Hematology in Africa. Hematol. Oncol. Clin. North Am. 2016; 30(2): 457-75. https://doi.org/10.1016/j.hoc.2015.12.002

11. Савина А.А., Леонов С.А., Сон И.М., Фейгинова С.И. Вклад отдельных возрастных групп населения в формирование общей заболеваемости по данным обращаемости в федеральных округах Российской Федерации. Социальные аспекты здоровья населения. 2018; 61(3): 1-13. https://doi.org/10.21045/2071-5021-2018-61-3-1

12. Гланц С. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. М.: Практика; 1998.

13. ВОЗ. Биомониторинг человека: факты и цифры. Копенгаген; 2015. Доступно: https://www.euro.who.int/ru/health-topics/environment-and-health/health-impact-assessment/publications/2015/human-biomonitoring-facts-and-figures

14. Roudier J., Balandraud N., Auger I. How RA associated HLA-DR molecules contribute to the development of antibodies to citrullinated proteins: The Hapten carrier model. Front. Immunol. 2022; 13: 930112. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.930112

15. Kubo M. Mast cells and basophils in allergic inflammation. Curr. Opin. Immunol. 2018; 54: 74-9. https://doi.org/10.1016/j.coi.2018.06.006

16. Voehringer D. Protective and pathological roles of mast cells and basophils. Nat. Rev. Immunol. 2013; 13(5): 362-75. https://doi.org/10.1038/nri3427

17. Skalny A.V., Lima T., Ke T., Zhou J.C., Bornhorst J., Alekseenko S.I., et al. Toxic metal exposure as a possible risk factor for COVID-19 and other respiratory infectious diseases. Food Chem. Toxicol. 2020; 146: 111809. https://doi.org/10.1016/j.fct.2020.111809

18. Аллилуев И.А. Транскрипционный фактор HIF-1: механизмы регуляции при гипоксии и нормоксии. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2014; (3): 56-60

19. Al-Nafie A.T., Al-Thuwaini T.M., Al-Shuhaib M.B.S. A novel association between hemoglobin subunit beta gene and reproductive performance in Awassi ewes. J. Saudi Soc. Agricult. Sci. 2022; 21(1): 1-7. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2021.06.018

20. Hazawa M., Yasuda T., Noshiro K., Saotome-Nakamura A., Fukuzaki T., Michikawa Y., et al. Vitronectin improves cell survival after radiation injury in human umbilical vein endothelial cells. FEBS Open Bio. 2012; 2: 334-8. https://doi.org/10.1016/j.fob.2012.10.002