Генетический и иммунный профиль школьников начальных классов с различной величиной учебной нагрузки

Введение. К настоящему времени накоплены данные, подтверждающие влияние условий школьного обучения на здоровье детей. Доказано, что чрезмерные учебные нагрузки приводят к значительному утомлению школьников. Особенно остро проблема стоит в учреждениях нового типа с углублённым содержанием обучения, когда стресс запускает у обучающихся иммунные, генетически детерминированные негативные сценарии нарушения здоровья.

Цель исследования — провести сравнительный анализ генетического и иммунного статуса школьников начальных классов с различной величиной учебной нагрузки.

Материалы и методы. Группу наблюдения составили дети (n = 93; возраст 7–11 лет), обучающиеся в учреждении с высокой учебной нагрузкой (гимназия). В группу сравнения вошли дети (n = 31; возраст 7–11 лет), обучающиеся в средней общеобразовательной школе с умеренной учебной нагрузкой. У детей изучены методом ПЦР полиморфизмы генов, кандидатных с точки зрения обеспечения толерантности к стрессу, – детоксикации, васкулярной регуляции и циркадного ритма: CYP1A1 (rs1048943), GSTP1 (rs1695), eNOS (rs1799983), MTHFR (rs1801133) и PER2 (rs643159). Показатели цитокинового профиля изучали методом иммуноферментного анализа, CD3+CD8+-лимфоциты – методом проточной цитометрии.

Результаты. У школьников группы наблюдения выявлены значимый дефицит показателей клеточного иммунитета (продуктов экспрессии Th1-лимфоцитов — интерферона-гамма и Т-цитотоксических лимфоцитов CD3⁺CD8⁺), отвечающих за противовирусный иммунитет, а также гиперэкспрессия интерлейкина-4 относительно группы сравнения (p < 0,05). Установлена значимая избыточная частотность вариантных аллелей генов CYP1A1, GSTP1, eNOS, MTHFR и PER2 у школьников с высокой учебной нагрузкой относительно группы сравнения (р < 0,05).

Ограничения исследования. Ограничение заключается в применении выявленных маркеров для диагностики иммунных и генетических нарушений, проявляющихся при напряжённости и интенсивности обучения школьников.

Заключение. Повышенная встречаемость минорных аллелей, отвечающих за процессы детоксикации, регуляции тонуса сосудов и бульбарно контролируемой периодичности биоритмов, а также наличие дисбаланса клеточного и цитокинового профиля сопряжены с риском формирования нарушений адаптивных процессов у школьников начальных классов, образовательный процесс которых связан с повышенной учебной нагрузкой.

Соблюдение этических стандартов. Исследование выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (пересмотр 2013 г.) и одобрено Этическим комитетом ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора.

Согласие пациентов. Каждый участник исследования (или его законный представитель) дал информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании и публикацию персональной медицинской информации в обезличенной форме в журнале «Гигиена и санитария».

Участие авторов:
Мазунина А.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, статистическая обработка, написание текста;
Долгих О.В. — концепция, дизайн исследования, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи;
Казакова О.А. — статистическая обработка;
Вдовина Н.А. — формирование базы данных;
Устинова О.Ю. — формирование обследуемого контингента.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи.

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

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

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

1. Устинова О.Ю., Вандышева А.Ю., Аминова А.И., Пермяков И.А. Гигиеническая оценка состояния здоровья и физического развития детей дошкольного возраста в условиях комбинированного воздействия химических факторов среды обитания. Здоровье населения и среда обитания - ЗНиСО. 2011; (7): 8-11.

2. Куфтяк Е.В., Тихонова И.В. Психическое здоровье младших школьников: роль индивидуальных особенностей. Мир науки. Педагогика и психология. 2019; 7(1): 69-79.

3. Галеева Р.Т., Струков В.И., Алленова Ю.Е., Долгушкина Г.В., Астафьева А.Н. Комплексная оценка состояния здоровья детей, поступающих в 1-й класс многопрофильной гимназии. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2015; 94(5): 161-4.

4. Бачиева Э.Ю., Асадулаева Ф.Р. Влияние учебных перегрузок на здоровье учащихся начальных классов. Вестник Южно-Уральского государственного гуманитарно-педагогического университета. 2013; (1): 19-27.

5. Киреева З.А. Исследование некоторых особенностей учебной деятельности младших школьников в гимназии и средней школе. Вестник Башкирского университета. 2014; 19(2): 716-21.

6. Дагаева З.А., Милушкина О.Ю., Мухамадиева С.А. Психофизиологические аспекты состояния здоровья современных школьников. Вестник психиатрии и психологии Чувашии. 2011; (7): 60-4.

7. Озеров В.П. Психофизиологические основы индивидуализации обучения школьников. Российский психологический журнал. 2010; 7(4): 9-18.

8. Мачехина О.Н. Использование генетического подхода в педагогических исследованиях. Отечественная и зарубежная педагогика. 2017; 1(5): 124-40.

9. Меньшиков В.В. Клиническое руководство по лабораторным тестам. М.: ЮНИМЕД-пресс; 2003.

10. Шабалдин А.В., Цепокина А.В., Долгих О.В., Шабалдина Е.В., Понасенко А.В. Сочетание аллелей HLA-DRB1 как условие реализации риска формирования спорадических врождённых пороков сердца и врождённых пороков развития плода без хромосомных заболеваний. Анализ риска здоровью. 2021; (1): 133-42. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.1.14

11. Долгих О.В., Никоношина Н.А., Гусельников М.А. Особенности гаптениндуцированной иммунной регуляции in vitro у детей с астеноневротическим синдромом. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2020; 169(5): 592-5.

12. Исмагилов М.Ф. Синдром вегетативной дисфункции: его издержки и актуальные проблемы. Неврологический вестник. 2017; 49(4): 62-8.

13. Kazakova O., Dolgikh O. The influence of anthropogenic chemical factors on the formation of comorbid conditions under candidate genes polymorphisms. In: 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference - SGEM 2020. Conference Proceedings. Sofia: 2020; 133-8.

14. Долгих О.В., Зайцева Н.В., Никоношина Н.А. Особенности иммунного и метаболомного профиля вегетативной дисфункции, сопряженные с полиморфизмом генов-кандидатов. Якутский медицинский журнал. 2021; (1): 54-7. https://doi.org/10.25789/YMJ.2021.73.15

15. Долгих О.В., Мазунина А.А., Никоношина Н.А. Полиморфизм гена белка-переносчика органических анионов 1B1 OATP1B1 rs2306283 у детей с заболеваниями щитовидной железы, проживающих в условиях Крайнего Севера. Якутский медицинский журнал. 2022; (1): 16-9.