Особенности нейроиммунной регуляции у детей с патологией вегетативной нервной системы в условиях хронической аэрогенной экспозиции алюминием

Введение. Алюминий – распространённый экотоксикант, чьё влияние на нейроиммунную регуляцию недостаточно изучено.

Цель исследования – оценка особенностей изменений специфических показателей нейроиммунной регуляции у детей с патологиями вегетативной нервной системы в условиях хронической низкоуровневой аэрогенной экспозиции алюминием и при наличии полимофизма кандидатных генов.

Материалы и методы. Обследованы 140 детей, проживающих в условиях влияния выбросов предприятия цветной металлургии (0,1 ПДК_с.с.), в том числе 52 ребёнка с расстройствами вегетативной нервной системы (ВНС) и 88 условно здоровых детей. Оценивали экспрессию мембранных рецепторов (Neuropilin-1/CD304, Notch 1) методом проточной цитометрии. Содержание нейротропина-3, серотонина и специфического к алюминию IgG определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА). Оценку полиморфизма генов SOD2 (rs2758330) и HTR2A (rs7997012) выполняли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Результаты. Установлено, что у детей с нарушениями ВНС, проживающих в условиях низкоуровневой хронической аэрогенной экспозиции алюминием (0,1 ПДК_с.с.), концентрации алюминия в моче (0,011 ± 0,001 мг/дм³) достоверно в 1,7 раза превышали референтные значения (0,0065 ± 0,0035 мг/дм³) и в 2,75 раза (p = 0,0001) значения условно здоровых сверстников (0,004 ± 0,001 мг/дм³). Показано, что у детей основной группы по отношению к группе сравнения наблюдалось угнетение экспрессии NRP1 и Notch 1 (в 2–2,3 раза; p ≤ 0,05), была выражена гиперпродукция нейротропина-3 и специфического к алюминию IgG (в 1,38–1,48 раза; p ≤ 0,05). Установлена тесная корреляционная связь между биоэкспозицией алюминием и гиперпродукцией нейротропина-3 (R² = 0,86; p ≤ 0,05) и IgG, специфического к алюминию (R² = 0,52; p ≤ 0,05). Отмечена ассоциация экспрессии гена SOD2 C14510A (аллель A и генотип AA) и гена HTR2A rs7997012 (аллель G и генотип GG) с риском (RR = 1,47–1,56) развития вегетативных расстройств в условиях экспозиции алюминием.

Ограничения исследования. Исследование выполнено на ограниченной выборке детей с патологией вегетативной нервной системы (52 ребёнка).

Заключение. Таким образом, хроническая аэрогенная экспозиция алюминием вызывает дисбаланс нейроиммунной регуляции у детей, что подтверждается исследуемыми маркёрами, перспективными для дальнейших исследований.

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) (протокол № 6 от 03.04.2024 г.). Все участники и их законные представители дали информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании.

Участие авторов:
Аликина И.Н. – сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;
Долгих О.В. – проработка концепции и дизайна, написание и редактирование текста, утверждение окончательной версии рукописи;
Ширинкина А.С. – сбор и обработка материала, написание текста, редактирование.
Все соавторы – 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: 18.07.2025 / Принята к печати: .2025 / Опубликована: 20.10.2025

1. Bondy S.C. Low levels of aluminum can lead to behavioral and morphological changes associated with Alzheimer’s disease and age-related neurodegeneration. Neurotoxicology. 2016; 52: 222–9. https://doi.org/10.1016/j.neuro.2015.12.002

2. She Y., Wang N., Chen C., Zhu Y., Xia S., Hu C., et al. Effects of aluminum on immune functions of cultured splenic T and B lymphocytes in rats. Biol. Trace Elem. Res. 2012; 147(1–3): 246–50. https://doi.org/10.1007/s12011-011-9307-3

3. Yang X., Xu F., Zhuang C., Bai C., Huang W., Song M., et al. Effects of corticosterone on immune functions of cultured rat splenic lymphocytes exposed to aluminum trichloride. Biol. Trace Elem. Res. 2016; 173(2): 399–404. https://doi.org/10.1007/s12011-016-0678-3

4. Дуева Л.А., Цидильковская Э.С. Иммунные механизмы формирования бронхолегочных заболеваний у рабочих алюминиевого производства. Медицина труда и промышленная экология. 2007; 47(4): 11–8. https://elibrary.ru/jfumtd

5. Bondy S.C. Prolonged exposure to low levels of aluminum leads to changes associated with brain aging and neurodegeneration. Toxicology. 2014; 315: 1–7. https://doi.org/10.1016/j.tox.2013.10.008

6. HogenEsch H. Mechanisms of stimulation of the immune response by aluminum adjuvants. Vaccine. 2002; 20(Suppl. 3): S34–9. https://doi.org/10.1016/s0264-410x(02)00169-x

7. de Miranda A.S., de Barros J.L.V.M., Teixeira A.L. Is neurotrophin-3 (NT-3): a potential therapeutic target for depression and anxiety? Expert Opin. Ther. Targets. 2020; 24(12): 1225–38. https://doi.org/10.1080/14728222.2020.1846720

8. Shinoda Y., Sadakata T., Yagishita K., Kinameri E., Katoh-Semba R., Sano Y., et al. Aspects of excitatory/inhibitory synapses in multiple brain regions are correlated with levels of brain-derived neurotrophic factor/neurotrophin-3. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2019; 509(2): 429–34. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2018.12.100

9. Новикова М.В., Рыбко В.А, Хромова Н.В., Фармаковская М.Д., Копнин П.Б. Роль белков Notch в процессах канцерогенеза. Успехи молекулярной онкологии. 2015; 2(3): 30–42. https://elibrary.ru/vhumtp

10. Meyerson H.J., Blidaru G., Edinger A., Osei E., Schweitzer K., Fu P., et al. NRP-1/CD304 expression in acute leukemia: a potential marker for minimal residual disease detection in precursor B-cell acute lymphoblastic leukemia. Am. J. Clin. Pathol. 2012; 137(1): 39–50. https://doi.org/10.1309/AJCP6VDBL4BRXRQA

11. Колесникова Л.И., Долгих В.В., Гомбоева А.С. Гены нейромедиаторных систем и психоэмоциональные свойства человека: серотонинергическая система. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2011; (5): 212–5. https://elibrary.ru/oshauz

12. Каркусова М.Д. Биологические эффекты серотонина (обзорная статья). Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2022; 16(6): 133–9. https://doi.org/10.24412/2075-4094-2022-6-3-12 https://elibrary.ru/gcjvio

13. МУК 4.1.3589–19. Измерение массовой концентрации алюминия в биологических средах (кровь, моча) методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. М.; 2019.

14. Shaw C.A., Tomljenovic L. Aluminum in the central nervous system (CNS): toxicity in humans and animals, vaccine adjuvants, and autoimmunity. Immunol. Res. 2013; 56(2–3): 304–16. https://doi.org/10.1007/s12026-013-8403-1

15. Dey M., Singh R.K. Neurotoxic effects of aluminium exposure as a potential risk factor for Alzheimer’s disease. Pharmacol. Rep. 2022; 74(3): 439–50. https://doi.org/10.1007/s43440-022-00353-4

16. Luo M., Shao B., Yu J.Y., Liu T., Liang X., Lu L., et al. Simultaneous enhancement of cellular and humoral immunity by the high salt formulation of Al(OH)3 adjuvant. Cell Res. 2017; 27(4): 586–9. https://doi.org/10.1038/cr.2017.14

17. Bishop N.J., Morley R., Day J.P., Lucas A. Aluminum neurotoxicity in preterm infants receiving intravenous-feeding solutions. N. Engl. J. Med. 1997; 336(22): 1557–61. https://doi.org/10.1056/NEJM199705293362203

18. Quora. What are the effects of aluminium on the human body? Available at: https://quora.com/What-are-the-effects-of-aluminium-on-the-human-body

19. Banasik A., Lankoff A., Piskulak A., Adamowska K., Lisowska H., Wojcik A. Aluminum-induced micronuclei and apoptosis in human peripheral-blood lymphocytes treated during different phases of the cell cycle. Environ. Toxicol. 2005; 20(4): 402–6. https://doi.org/10.1002/tox.20125

20. Dey M., Singh R.K. Chronic oral exposure of aluminum chloride in rat modulates molecular and functional neurotoxic markers relevant to Alzheimer’s disease. Toxicol. Mech. Methods. 2022; 32(8): 616–27. https://doi.org/10.1080/15376516.2022.2058898

21. She Y., Wang N., Chen C., Zhu Y., Xia S., Hu C., et al. Effects of aluminum on immune functions of cultured splenic T and B lymphocytes in rats. Biol. Trace Elem. Res. 2012; 147(1–3): 246–50. https://doi.org/10.1007/s12011-011-9307-3

22. Zhang X.M., Lund H., Mia S., Parsa R., Harris R.A. Adoptive transfer of cytokine-induced immunomodulatory adult microglia attenuates experimental autoimmune encephalomyelitis in DBA/1 mice. Glia. 2014; 62(5): 804–17. https://doi.org/10.1002/glia.22643

23. Сетко А.Г., Терехова Е.А., Тюрин А.В., Мокеева М.М. Особенности нервно-психического статуса и качества жизни детей и подростков как результат воздействия факторов риска образовательной среды. Анализ риска здоровью. 2018; (2): 62–9. https://doi.org/10.21668/health.risk/2018.2.07 https://elibrary.ru/xrnwix

24. Скупневский С.В., Иванов Д.В. Воздействие алюминия и его соединений на функции органов и тканей человека (обзорная статья). Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2023; 17(1): 110–24. https://doi.org/10.24412/2075-4094-2023-1-3-7 https://elibrary.ru/vgrxrm

25. Флюрик С.В., Дремза И.К. Механизмы митохондриальной дисфункции нейронов при воздействии мышьяка и алюминия (обзор). Вестник Витебского государственного медицинского университета. 2022; 21(2): 7–14. https://doi.org/10.22263/2312-4156.2022.2.7 https://elibrary.ru/yzeias

26. Газенкампф К.А., Доморацкая Е.А., Дмитренко Д.В. Генетические предикторы развития вегетативной дисфункции. Доктор.Ру. 2023; 22(6): 54–9. https://doi.org/10.31550/1727-2378-2023-22-6-54-59 https://elibrary.ru/oqyyrw