Особенности цитокинового профиля при его модификации техногенными факторами в условиях эксперимента in vitro (на примере бенз(а)пирена и вакцинного антигена SARS-CoV-2)

Введение. Иммунная система играет ключевую роль в формировании адаптационных реакций и наиболее чувствительна к воздействию факторов окружающей среды [1]. Запуск иммунного ответа при воздействии вирусов и других факторов осуществляется Toll-подобными рецепторами, стимулирующими выработку провоспалительных цитокинов. Одновременное воздействие экзогенных химических веществ, загрязняющих воздух, модифицирует процесс адаптации [2, 3].

Материалы и методы. Эксперимент in vitro выполнен на образцах периферической крови. В исследовании использована смешанная популяция иммунокомпетентных клеток (64 пробы). В качестве действующих факторов рассматривалось влияние экзогенных факторов (бенз(а)пирен, SARS-CoV-2) и управляющих элементов (интерлейкин (IL)-1β, кортизол). Все культуры лимфоцитов инкубировали в течение 72 ч, после чего определяли количественное содержание цитокинов в пробах методом ИФА.

Результаты. Экспериментально продемонстрировано угнетение цитокинов при внесении в культуру клеток вакцинного антигена SARS-CoV-2 в сочетании с кортизолом и иммуномодулятором (IL-6, IL-10), также отмечалось значительное снижение уровня ИНФ-γ в образцах с добавлением IL-1β. Бенз(а)пирен оказывал каталитическое действие на цитокинпродуцирующую функцию иммунокомпетентных клеток с увеличением продукции IL-6 и ИФН-γ относительно спонтанной продукции. Подавление цитокинов (IL-6, ИНФ-γ, IL-10) наблюдалось в образцах, содержащих вакцинные антигены SARS-CoV-2, по сравнению со спонтанным уровнем, что позволяет предположить формирование возможных механизмов поствакцинальных осложнений.

Ограничения исследования. Ограничения при проведении исследований, связанные c применением выбранных методов, характеристиками объектов исследования, отсутствовали.

Заключение. В результате экспериментального моделирования в условиях in vitro установлен аддитивный эффект сочетанного действия бенз(а)пирена и SARS-CoV-2 (вакцинный антиген) на белковые молекулы и продукцию модуляторов воспаления, что актуально для задач формирования программ профилактики по предотвращению риска развития негативных эффектов химических и биологических факторов на здоровье.

Соблюдение этических стандартов. Исследование проводилось в соответствии с нормами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов» и Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 52379–2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP).

Участие авторов:
Аликина И.Н. — сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;
Долгих О.В. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование.
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 спонсорской поддержки.

Поступила: 27.03.2023 / Принята к печати: 31.05.2023 / Опубликована: 20.06.2023

1. Анохин Ю.Н. Экологический принцип морфофункциональной организации иммунной системы. Экология человека. 2005; (10): 39–42. https://www.elibrary.ru/hrtckj

2. Егорова В.Н., Бабаченко И.В., Дегтярёва М.В., Попович А.М. Интерлейкин-2: обобщенный опыт клинического применения. СПб.: Ультра Принт; 2012.

3. Medzhitov R., Janeway C.Jr. Innate immunity. N. Engl. J. Med. 2000; 343(5): 338–44. https://doi.org/10.1056/nejm200008033430506

4. Старкова К.Г., Долгих О.В., Легостаева Т.А., Ухабов В.М. Риск формирования аллергии и ее иммунные фенотипы у детей с полиморфизмом гена MMP9 Q279R. Анализ риска здоровью. 2022; (4): 168–76. https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.4.16 https://www.elibrary.ru/lhospn

5. Белых Л.И., Киреева А.Н., Смагунова А.Н., Малых Ю.М. Количественное определение бензапирена в почвах с помощью низкотемпературной люминисценции. М.; 2000: 5−27.

6. Сафина А.И. Антибактериальная терапия пиелонефритов у детей с учетом состояния резистентности возбудителей. Российский педиатрический журнал. 2007; (3): 44–9. https://elibrary.ru/iawigf

7. Селиверстова М.С., Лебедева О.П., Тарасова Т.К. Вирус простого герпеса: некоторые стратегии уклонения от системы врожденного противовирусного иммунитета. Фундаментальные исследования. 2013; (12–3): 542–5. https://www.elibrary.ru/rxydhz

8. Гущина Я.С., Касснер Л.Н., Маркелова Е.В., Ицкович А.И. Уровень провоспалительных цитокинов в оценке активности воспалительного процесса при бронхолегочной патологии у детей. Цитокины и воспаление. 2006; 5(4): 36–8. https://www.elibrary.ru/tfvctn

9. Кучеренко А.Г., Смирнов И.Е., Мещеряков К.Л., Якушенкова А.П., Светлова Е.А. Цитокины при хронической воспалительной патологии лимфоидной ткани глотки у детей. Российский педиатрический журнал. 2010; (4): 7–11.

10. Смирнов И.Е., Кучеренко А.Г., Цэвэгмид У., Тыло О.В., Соро-кина Т.Е., Волков И.К. Интерлейкины и оксид азота при пороках развития лёгких и бронхов у детей. Российский педиатрический журнал. 2010; (1): 12–7.

11. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины. СПб.: Фолиант; 2008.

12. Железникова Г.Ф. Цитокины как предикторы течения и исхода инфекций. Цитокины и воспаление. 2009; 8(1): 10–7.

13. Железникова Г.Ф., Иванова В.В., Монахова Н.Е. Варианты иммунопатогенеза острых инфекций у детей. СПб.: Фолиант; 2007. https://www.elibrary.ru/qloaxz

14. Семенов Б.Ф., Зверев В.В. Концепция быстрой иммунологической защиты от патогенов. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2007; (4): 93–100. https://www.elibrary.ru/iauxgr

15. Turner M.D., Nedjai B., Hurst T., Pennington D.J. Cytokines and chemokines: At the crossroads of cell signalling and inflammatory disease. Biochim. Biophys. Acta. 2014; 1843(11): 2563–82. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2014.05.014

16. Isa A., Lundqvist A., Lindblom A., Tolfvenstam T., Broliden K. Cytokine responses in acute and persistent human parvovirus B19 infection. Clin. Exp. Immunol. 2007; 147(3): 419–25. https://doi.org/10.1111/j.1365-2249.2006.03286.x

17. Антонов П.В., Цинзерлинг В.А. Современное состояние проблемы хронических и медленных нейроинфекций. Архив патологии. 2001; (1): 47–50.

18. Kohara M., Inoue K. Mechanism of persistence in HCV infection. Uirusu. 2004; 54(2): 197–204. https://doi.org/10.2222/jsv.54.197

19. Байдакова Е.В., Унгуряну Т.Н., Бузинов Р.В., Гудков А.Б. Заболеваемость бронхиальной астмой населения Архангельской области. Экология человека. 2011; (12): 8–13.

20. P 2.1.10.1920–04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. М.; 2004.

21. Унгуряну Т.Н., Лазарева Н.К., Гудков А.Б., Бузинов Р.В. Оценка напряжённости медико-экологической ситуации в промышленных городах Архангельской области. Экология человека. 2006; (2): 7–10.

22. Лужецкий К.П. Методические подходы к управлению риском развития у детей эндокринных заболеваний, ассоциированных с воздействием внешнесредовых факторов селитебных территорий. Анализ риска здоровью. 2017; (2): 47–56. https://doi.org/10.21668/health.risk/2017.2.05

23. Попова А.Ю., Зайцева Н.В., Май И.В. Здоровье населения как целевая функция и критерий эффективности мероприятий федерального проекта «Чистый воздух». Анализ риска здоровью. 2019; (4): 4–13. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.4.01 https://www.elibrary.ru/mlcdpg

24. Артамонова В.Г. Актуальные проблемы промышленной экологии и профилактики профессиональных заболеваний. Вестник Российской академии медицинских наук. 1998; (1): 38–42.