Иммунохимические, цитогенетические изменения и генетический полиморфизм у детей, проживающих в условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды

Введение. Приоритетным направлением развития гигиенической науки является изучение биомаркеров эффектов восприимчивости и чувствительности организма человека к воздействию экотоксикантов. Особую значимость приобретает изучение индивидуальной предрасположенности к действию химических веществ на ДНК и иммунную систему.

Цель исследования — оценить иммунохимические, цитогенетические изменения и генетический полиморфизм у детей, проживающих в условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды.

Материалы и методы. Исследовали иммунохимические маркерные и функционально-метаболические изменения в специализированных клетках, показатели адаптационного статуса организма и ксеногенной интоксикации у детей, находящихся под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды. Генетический полиморфизм определяли по двум генам детоксикации (GSTP1, SOD2). Токсическую нагрузку оценивали по концентрации в крови тяжёлых металлов.

Результаты. Выявлено наличие аутоантител к печени, нервной системе у 100% детей. Низкий уровень секреторного IgА наблюдался у 27% детей. Содержание лизоцима в слюне свидетельствует о снижении защитной функции местного иммунитета на 37,9%. Выявлена прямая связь между концентрацией металлов в крови и генетической нестабильностью в соматических клетках буккального эпителия. Полиморфизм Ile105Val гена GSTP1 и полиморфизм Ala16Val гена SOD2 выявлен у 45,9 и 28,4% детей соответственно.

Ограничения исследования. В данной работе представлены результаты обследования детей в возрасте от 3 до 6 лет с аллергопатологией, посещающих одно детское дошкольное учреждение. Отсутствие контрольной группы не позволяет провести полноценный сравнительный анализ результатов исследования у детей с аллергическими заболеваниями и без них, а также сопоставление аналогичных параметров у детей, проживающих в экологически благополучном районе.

Заключение. Выявлены иммунохимические, цитогенетические изменения и генетический полиморфизм у детей.

Соблюдение этических стандартов. На исследование было получено разрешение локального этического комитета ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора (№ 5 от 27.12.2021 г.).

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:
Бушуева Т.В. — концепция и дизайн исследования, анализ и интерпретация результатов, обзор литературы; Минигалиева И.А. — концепция и дизайн исследования;
Клинова С.В. — обзор литературы, написание текста;
Шаихова Д.Р. — сбор данных, анализ и интерпретация результатов, обзор литературы, написание текста;
Береза И.А. — сбор данных, анализ и интерпретация результатов, обзор литературы, написание текста;
Амромина А.М. — сбор данных, анализ и интерпретация результатов, обзор литературы, написание текста;
Мажаева Т.В. — концепция и дизайн исследования, сбор данных, анализ и интерпретация результатов, обзор литературы, написание текста;
Штин Т.Н. — сбор данных, написание текста;
Чернова Ю.С. – обзор литературы, 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. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила: 27.10.2022 / Принята к печати: 08.12.2022 / Опубликована: 12.01.2023

1. Полетаев А.Б., Чурилов Л.П. Физиологическая иммунология, аутоиммунитет и здоровье. Вестник Международной академии наук (Русская секция). 2009; (1): 11-6.

2. Хритоненко Т.В. Новые подходы к раннему выявлению патологических изменений в организме человека. Вестник Клинической больницы № 51. 2010; (10): 49-51.

3. Guerrero-Bosagna C., Skinner M.K. Environmentally induced epigenetic transgenerational inheritance of phenotype and disease. Mol. Cell Endocrinol. 2012; 354(1-2): 3-8. https://doi.org/10.1016/j.mce.2011.10.004

4. Hoffjan S., Nicolae D., Ostrovnaya I., Roberg K., Evans M., Mirel D.B., et al. Gene-environment interaction effects on the development of immune responses in the 1st year of life. Am. J. Hum. Genet. 2005; 76(4): 696-704. https://doi.org/10.1086/429418

5. Mani M.S., Kabekkodu S.P., Joshi M.B., Dsouza H.S. Ecogenetics of lead toxicity and its influence on risk assessment. Hum. Exp. Toxicol. 2019; 38(9): 1031-59. https://doi.org/10.1177/0960327119851253

6. Di Pietro G., Magno L.A.V., Rios-Santos F. Glutathione S-transferases: an overview in cancer research. Expert Opin. Drug Metab. Toxicol. 2010; 6(2): 153-70. https://doi.org/10.1517/17425250903427980

7. Дерюгина А.В., Иващенко М.Н., Игнатьев П.С., Самоделкин А.Г., Белов А.А., Гущин В.А. Оценка генотоксичных эффектов в буккальном эпителии при нарушениях адаптационного статуса организма. Клиническая лабораторная диагностика. 2018; 63(5): 290-2. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2018-63-5-290-292

8. Левински М.В., Калаев В.Н., Буторина А.К. Анализ встречаемости клеток с микроядрами в буккальном эпителии и уровень сывороточных антител среди детского и взрослого населения, проживающего в различных районах города Кишинева. Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2008; (2): 12-6.

9. Сычева Л.П., Киселев С.М., Шандала Н.К. Применение буккального микроядерного цитомного теста для оценки состояния здоровья детского населения, проживающего в районе расположения объектов ядерного наследия. Гигиена и санитария. 2021; 100(4): 339-46. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-4-339-346

10. Кривцова Е.К., Юрченко В.В., Ингель Ф.И., Юрцева Н.А., Синицына Е.Р., Макарова А.С. Применение цитомного анализа буккального эпителия в системе гигиенической оценки условий обучения студентов разных факультетов одного вуза. Гигиена и санитария. 2018; 97(2): 179-87. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2018-97-2-179-187

11. Hiremath G., Olive A., Shah S., Davis C.M., Shulman R.J., Devaraj S.Comparing methods to collect saliva from children to analyze cytokines related to allergic inflammation. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2015; 114(1): 63-4. https://doi.org/10.1016/j.anai.2014.09.012

12. Лесниченко Д.А. Уровни секреторного иммуноглобулина у лиц с аллергией к бытовым клещам. Медицинская иммунология. 2017; 19(S): 130.

13. Плотникова И.А. Комплексный подход к оценке состояния здоровья и эффективности реабилитационных мероприятий у детей, проживающих в условиях воздействиях неблагоприятных факторов окружающей среды: Автореф. диcс. … д-ра мед. наук. Екатеринбург; 2011.

14. Vorkamp K., Castaño A., Antignac J.P., Boada L.D., Cequier E., Covaci A., et al. Biomarkers, matrices and analytical methods targeting human exposure to chemicals selected for a European human biomonitoring initiative. Environ.Int. 2021; 146: 106082. https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106082

15. Панина А.И. Микроядерный тест как метод оценки стабильности генома детей с аллергическими заболеваниями. Успехи современного естествознания. 2014; (6): 81-2.

16. Сычева Л.П., Бяхова М.М., Земляная Г.М., Коваленко М.А., Шереметьева С.М. Цитогенетические показатели, пролиферация и апоптоз эпителиальных клеток у детей, больных бронхиальной астмой. Пульмонология. 2008; (6): 67-70.

17. Мейер А.В., Дружинин В.Г., Ларионов А.В., Толочко Т.А. Генотоксические и цитологические эффекты в буккальных эпителиоцитах детей, проживающих в экологически различающихся районах. Цитология. 2010; 52(4): 305-10.

18. Мейер А.В., Толочко Т.А., Минина В.И., Тимофеева А.А. Влияние полиморфизма генов репарации ДНК на кариологический статус клеток буккального эпителия человека при экспозиции радоном. Экологическая генетика. 2014; 12(1): 28-38.

19. Юрченко В.В., Кривцова Е.К., Подольная М.А., Беляева Н.Н., Малышева А.Г., Дмитриева Р.А. и др. Микроядерный тест эпителия щеки в комплексной оценке экологического благополучия детей в Москве. Гигиена и санитария. 2007; 96(6): 83-5.

20. Орлова В.А., Михайлова И.И., Минутко В.Л., Симонова А.В. Аномалии уровней сывороточных аутоантител к антигенам нервной ткани у больных шизофренией: мультипараметрическая иммунологическая оценка. Социальная и клиническая психиатрия. 2015; 25(4): 45-53.

21. Orlova V.A., Mikhaylova I.I., Minutko V.L., Simonova A.V. Abnormal levels of serum autoantibodies to neuronal antigens in schizophrenic patients: multiparameter immunologic evaluation. Sotsial’naya i klinicheskaya psikhiatriya. 2015; 25(4): 45-53. (in Russian)

22. Melén E., Nyberg F., Lindgren C.M., Berglind N., Zucchelli M., Nordling E., et al.Interactions between glutathione S-transferase P1, tumor necrosis factor, and traffic-related air pollution for development of childhood allergic disease. Environ. Health Perspect. 2008; 116(8): 1077-84. https://doi.org/10.1289/ehp.11117

23. Holla L.I., Kankova K., Vasku A. Functional polymorphism in the manganese superoxide dismutase (MnSOD) gene in patients with asthma. Clin. Biochem. 2006; 39(3): 299-302. https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2005.12.001