Сезонные изменения показателей секреторного иммунитета в слюне коренных и пришлых жителей Арктической зоны Якутии

Введение. Сочетание экстремального климата с интенсивными миграционными процессами создаёт благоприятные условия для распространения в Арктической зоне Российской Федерации инфекционных болезней.

Цель исследования — сравнительный анализ показателей иммунитета в пробах слюны коренных и пришлых жителей Арктической зоны Якутии с учётом влияния сезонных факторов.

Материалы и методы. Пробы смешанной слюны коренных (n = 212) и пришлых (n = 120) жителей мужского пола из посёлков Чокурдах и Тикси отбирали четырьмя партиями, соответствующими сезонному переходу от лета до начала зимы. Содержание в слюне секреторного IgA (sIgA) и цитокинов ИЛ-1β, ИЛ-8 и ИЛ-6 определяли с помощью иммуноферментного анализа. Для обработки результатов использовали многофакторный дисперсионный анализ (Main Effects ANOVA).

Результаты. Не найдено возрастных изменений изученных показателей. При переходе от лета к зиме наблюдалось снижение содержания sIgA, ИЛ-1β и ИЛ-8 в слюне обследованных лиц (р от 0,001 до 1,6 × 10^–7). Скорость сезонных изменений у коренных и пришлых жителей не различалась. У жителей посёлка Чокурдах (200 км от моря) содержание в слюне ИЛ-6 было выше (F(1,139) = 9,202; p = 0,003), а содержание sIgA ниже (F(1,324) = 3,560; p = 0,060), чем у жителей прибрежного посёлка Тикси. Сравнение индексов массы тела обследованных лиц (медианы 24,3 в Чокурдахе и 26,2 в Тикси; р = 0,0005) подтверждает, что это может быть результатом различий в физической активности жителей из-за почти двукратного увеличения скорости ветра и количества дней с осадками в Тикси.

Ограничения исследования. Выбранный период мониторинга, включавший только начало зимы, мог повлиять на отсутствие ожидаемых различий между коренными (эволюционно адаптированными) и пришлыми жителями.

Заключение. Оценка показателей иммунитета в пробах слюны является простым и информативным подходом при изучении механизмов адаптации организма человека к экстремальным климатическим условиям.

Соблюдение этических стандартов. Организация обследования населения и бланки информированного согласия на отбор биопроб согласованы с локальным этическим комитетом Медицинского института РУДН, протокол № 31 от 23.06.2021 г.

Участие авторов:
Хрипач Л.В. — концепция и дизайн исследования, иммуноферментный анализ (ИЛ-1β), математическая обработка результатов, написание текста статьи;
Князева Т.Д. — иммуноферментный анализ (ИЛ-6, ИЛ-8);
Маковецкая А.К. — иммуноферментный анализ (sIgA);
Загайнова А.В. — концепция и дизайн исследования, организация банка биопроб.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование проведено в рамках выполнения Госзадания ФГБУ «ЦСП» ФМБА России.

Поступила: 30.06.2023 / Принята к печати: 26.09.2023 / Опубликована: 20.11.2023

1. Ковшов А.А., Новикова Ю.А., Федоров В.Н., Тихонова Н.А. Социально-экономический портрет и медико-демографическая характеристика арктических территорий Республики Саха (Якутия). Российская Арктика. 2021; (2): 105–17. https://doi.org/10.24412/2658-4255-20212-105-117 https://elibrary.ru/xzrpdh

2. Саввина Н.В., Егорова В.Б., Иванова А.А., Аргунова А.Н., Борисова Е.А., Ермолаев А.Р. и др. Будущее республики Саха (Якутия). Книга 3. Биомедицинские проблемы воспроизводства коренных народов и задачи политики здравоохранения. Якутск; 2015.

3. Погорелов А.Р. Некоторые особенности заболеваемости населения арктических районов Республики Саха (Якутия). Геополитика и экогеодинамика регионов. 2021; 7(3): 276–84.

4. Самойлова И.Ю., Семенов С.И., Игнатьева М.Е., Шадрина С.С. Заболеваемость гриппом и острыми респираторными вирусными инфекциями в Якутии во время эпидемических сезонов. Журнал инфектологии. 2018; 10(1): 103–12. https://doi.org/10.22625/2072-6732-2018-10-1-103-112 https://elibrary.ru/yttpdl

5. Analitis A., Katsouyanni K., Biggeri A., Baccini M., Forsberg B., Bisanti L., et al. Effects of cold weather on mortality: results from 15 European cities within the PHEWE project. Am. J. Epidemiol. 2008; 168(12): 1397–408. https://doi.org/10.1093/aje/kwn266

6. du Prel J.B., Puppe W., Gröndahl B., Knuf M., Weigl J.A., Schaaff F., et al. Are meteorological parameters associated with acute respiratory tract infections? Clin. Infect. Dis. 2009; 49(6): 861–8. https://doi.org/10.1086/605435

7. Mäkinen T.M., Juvonen R., Jokelainen J., Harju T.H., Peitso A., Bloigu A., et al. Cold temperature and low humidity are associated with increased occurrence of respiratory tract infections. Respir. Med. 2009; 103(3): 456–62. https://doi.org/10.1016/j.rmed.2008.09.011

8. Романюха А.А., Санникова Т.Е., Дрынов И.Д. Возникновение эпидемий острых респираторных заболеваний. Вестник Российской академии наук. 2011; 81(2): 122–6. https://elibrary.ru/nrdmtz

9. Wyse C.A., Clarke A.C., Nordon E.A., Murtagh C., Keogh A.A., Lopez L.M. Susceptibility to the common cold virus is associated with day length. iScience. 2022; 25(8): 104789. https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104789

10. Wyse C., O’Malley G., Coogan A.N., McConkey S., Smith D.J. Seasonal and daytime variation in multiple immune parameters in humans: Evidence from 329,261 participants of the UK Biobank cohort. iScience. 2021; 24(4): 102255. https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102255

11. Dopico X., Evangelou M., Ferreira R., Guo H., Pekalski M.L., Smyth D.J., et al. Widespread seasonal gene expression reveals annual differences in human immunity and physiology. Nat. Commun. 2015; 6: 7000. https://doi.org/10.1038/ncomms8000

12. Pierre K., Schlesinger N., Androulakis I.P. The role of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in modulating seasonal changes in immunity. Physiol. Genomics. 2016; 48(10): 719–38. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00006.2016

13. Казначеев В.П., Куликов В.Ю., Панин Л.Е., Соколов В.П., Ляхович В.В., Шорин Ю.П. и др. Механизмы адаптации человека в условиях высоких широт. Ленинград: Медицина; 1980. https://elibrary.ru/rzybyn

14. Бойко Е.Р. Физиолого-биохимические основы жизнедеятельности человека на Севере. Екатеринбург; 2005. https://elibrary.ru/tqogjp

15. Хаснулин В.И., Хаснулин П.В. Современные представления о механизмах формирования северного стресса у человека в высоких широтах. Экология человека. 2012; (1): 3–11. https://elibrary.ru/osklqp

16. Малярчук Б.А., Деренко М.В., Денисова Г.А., Литвинов А.Н. Распространенность арктического варианта гена CPT1A в популяциях коренного населения Сибири. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016; 20(5): 571–5. https://doi.org/10.18699/VJ16.130 https://elibrary.ru/wycwdb

17. Степанов В.А., Харьков В.Н., Вагайцева К.В., Бочарова А.В., Казанцев А.Ю., Попович А.А. и др. Поиск генетических маркеров адаптации к климату у населения северной Евразии. Генетика. 2017; 53(11): 1254–66. https://doi.org/10.7868/S0016675817110121 https://elibrary.ru/zsugup

18. Hallmark B., Karafet T.M., Hsieh P., Osipova L.P., Watkins J.C., Hammer M.F. Genomic evidence of local adaptation to climate and diet in indigenous Siberians. Mol. Biol. Evol. 2019; 36(2): 315–27. https://doi.org/10.1093/molbev/msy211

19. Cardona A., Pagani L., Antao T., Lawson D.J., Eichstaedt C.A., Yngvadottir B., et al. Genome-wide analysis of cold adaptation in indigenous Siberian populations. PLoS One. 2014; 9(5): e98076. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0098076

20. Pfaffe T., Cooper-White J., Beyerlein P., Kostner K., Punyadeera T. Diagnostic potential of saliva: current state and future applications. Clin. Chem. 2011; 57(5): 675–87. https://doi.org/10.1373/clinchem.2010.153767

21. Riis J.L., Out D., Dorn L.D., Beal S.J., Denson L.A., Pabst S., et al. Salivary cytokines in healthy adolescent girls: Intercorrelations, stability, and associations with serum cytokines, age, and pubertal stage. Dev. Psychobiol. 2014; 56(4): 797–811. https://doi.org/10.1002/dev.21149

22. Yu Y., Yu Z., Sun P., Lin B., Li L., Wang Z., et al. Effects of ambient air pollution from municipal solid waste landfill on children’s non-specific immunity and respiratory health. Environ. Pollut. 2018; 236: 382–90. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.12.094

23. Roi A., Rusu L.C., Roi C.I., Luca R.E., Boia S., Munteanu R.I. A new approach for the diagnosis of systemic and oral diseases based on salivary biomolecules. Dis. Markers. 2019; 2019: 8761860. https://doi.org/10.1155/2019/8761860

24. Diesch T., Filippi C., Fritschi N., Filippi A., Ritz N. Cytokines in saliva as biomarkers of oral and systemic oncological or infectious diseases: A systematic review. Cytokine. 2021; 143: 155506. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2021.155506

25. Tada A., Senpuku H. The impact of oral health on respiratory viral infection. Dent. J. (Basel). 2021; 9(4): 43. https://doi.org/10.3390/dj9040043

26. Хрипач Л.В., Князева Т.Д., Коганова З.И., Железняк Е.В., Загайнова А.В. Показатели окислительного стресса в пробах крови коренных и пришлых жителей Арктической зоны Якутии. Гигиена и санитария. 2023; 102(7): 624–31. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-7-624-631 https://elibrary.ru/ugxspy

27. Nieman D.C., Dumke C.I., Henson D.A., McAnulty S.R., McAnulty L.S., Lind R.H., et al. Immune and oxidative changes during and following the Western States Endurance Run. Int. J. Sports Med. 2003; 24(7): 541–7. https://doi.org/10.1055/s-2003-42018

28. Nieman D.C. Immune function responses to ultramarathon race competition. Med. Sport. 2009; 13(4): 189–96. https://doi.org/10.2478/v10036-009-0031-4

29. Luna L.A. Jr., Bachi A.L., Novaes e Brito R.R., Eid R.G., Suguri V.M., Oliveira P.W., et al. Immune responses induced by Pelargonium sidoides extract in serum and nasal mucosa of athletes after exhaustive exercise: modulation of secretory IgA, IL-6 and IL-15. Phytomedicine. 2011; 18(4): 303–8. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2010.08.003

30. Minetto M., Rainoldi A., Gazzoni M., Terzolo M., Borrione P., Termine A., et al. Differential responses of serum and salivary interleukin-6 to acute strenuous exercise. Eur. J. Appl. Physiol. 2005; 93(5-6): 679–86. https://doi.org/10.1007/s00421-004-1241-z

31. Cox A.J., Pyne D.B., Gleson M., Callister R. Resting plasma and salivary IL-6 concentrations are not correlated in distance runners. Eur. J. Appl. Physiol. 2008; 103(4): 477–9. https://doi.org/10.1007/s00421-008-0722-x

32. Шартанова Н.В. Особенности мукозального иммунитета у спортсменов высших достижений. Эффективная фармакотерапия. Аллергология и иммунология. 2015; (2–3): 34–8.

33. Cullen T., Thomas A.W., Webb R., Hughes M.G. The relationship between interleukin-6 in saliva, venous and capillary plasma, at rest and in response to exercise. Cytokine. 2015; 71(2): 397–400. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2014.10.011

34. Nielsen A.R., Pedersen B.K. The biological roles of exercise-induced cytokines IL-6, IL-8 and IL-15. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2007; 32(5): 833–9. https://doi.org/10.1139/h07-054