Вариабельность показателей иммунной системы при различной ингаляционной нагрузке диоксидом азота воздушной среды | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2018. № 42. DOI: 10.17223/19988591/42/10

Вариабельность показателей иммунной системы при различной ингаляционной нагрузке диоксидом азота воздушной среды

Загрязнение воздушной среды диоксидом азота может вызвать развитие воспалительных и аллергических реакций и стать причиной заболеваний дыхательной и иммунной систем. Однако нет убедительных доказательств развития сенсибилизации к данному соединению. Обследованы две группы подростков с индивидуальными коэффициентами опасности воздействия диоксида азота менее 0,5 и от 0,5 до 1,0. У школьников изучены сывороточные уровни аутоантител, отражающих состояние иммунной системы, содержание цитокинов (IL-2, IL-10, INF-a, INF-y) и IgA в крови и смывах из носа. Проведена оценка аллергической настроенности организма подростков по уровню общего IgE, количеству эозинофильных гранулоцитов в назальной слизи и реакции торможения миграции лейкоцитов крови с нитритом натрия при различной ингаляционной нагрузке диоксидом азота. Установлено повышение иммунореактивности аутоантител к @2-гликопротеину I и к Fc-фрагменту IgG в крови и снижение содержания IL-10 и INF-y в смывных водах из носа подростков с увеличением ингаляционной нагрузки диоксидом азота, которые могут свидетельствовать о наличии воспалительных процессов, развитии адаптационных реакций, а также напряжении местного иммунитета. В реакции торможения миграции лейкоцитов доказано наличие сенсибилизации к нитриту натрия у 29,6% обследованных. Развитие гиперчувствительности не имеет прямой зависимости от уровня воздействия диоксидом азота.

Variability of the immune system parameters under different inhalation loads with nitrogen dioxide of the air.pdf Введение В современном мире адаптация организма к быстро меняющимся внешним факторам является важной составляющей формирования здоровья. Напрямую или опосредованно на человека действуют многие факторы, но наибольшее влияние оказывает атмосферный воздух [1]. Показано, что в периоды, когда содержание взвешенных частиц, оксидов азота (NOx) и других загрязнителей атмосферного воздуха повышено, возрастает уровень обращаемости за медицинской помощью [2, 3]. Это свидетельствует о негативном влиянии данных соединений на здоровье. Основным источником поступления диоксида азота (NO2) в атмосферный воздух является горение органического топлива при лесных, торфяных и угольных пожарах, в двигателях автомобильного транспорта. Причем выбросы NOx в составе выхлопных газов транспорта обеспечивают до 80% его поступления в атмосферу [4]. При поступлении в организм NO2 участвует в реакциях образования NО [5, 6], являющегося одним из ключевых медиаторов окислительного стресса [7, 8] и регулятором воспаления [9]. Следует отметить, что NО является короткоживущей молекулой и быстро переходит в NO2- и NO3- [7]. Оксид азота, обнаруживающийся практически во всех тканях организма человека, обладает широким спектром биологического действия [5, 10, 11], которое может иметь разную направленность в различных тканях [5]. В последние десятилетия увеличивается число случаев развития аллер-гонепереносимости к различным химическим веществам [12]. Наличие сенсибилизирующих свойств также установлено у поллютантов атмосферного воздуха [13, 14]. Однако в настоящее время отсутствуют данные, доказывающие наличие сенсибилизирующего действия у диоксида азота. В то же время известно, что такие соединения, как фенол, формальдегид, диоксиды азота и серы стимулируют продукцию провоспалительных цитокинов, вызывают изменения в показателях гуморального иммунитета [15-19]. Следует учесть, что влияние химических поллютантов на иммунную систему наиболее опасно в критические периоды ее становления (неонатальный период, возраст 3-5 лет, период полового созревания), когда иммунный ответ на антигенные воздействия может быть неадекватным (недостаточно или чрезмерно для защиты) и приводить к развитию патологии [20]. В связи с этим цель работы - изучение показателей гуморального иммунитета и аллергической настроенности организма подростков при различной ингаляционной нагрузке диоксидом азота воздушной среды. Материалы и методики исследования В исследование, которое проводилось с 2009 по 2014 г. в ранние весенние периоды, включены 659 подростков (13-16 лет), проживающих на территории Иркутской области (г. Ангарск, 52°34'с.ш.; г. Саянск 54°07'с.ш.; пос. Ки-той, 52°36'с.ш., с. Раздолье, 52°26'с.ш.). Критериями включения школьников в исследование являлись: постоянное проживание и посещение общеобразовательных учреждений на территории изучаемых районов, отсутствие острых и обострения хронических заболеваний на момент обследования и в течение двух недель до него, а также подписание их родителями или законными представителями информированного согласия. При помощи анкетирования собраны анамнестические данные, информация о распорядке дня учащихся. Для оценки ингаляционной нагрузки диоксидом азота на организм подростков применялся персонифицированный подход. Индивидуальные коэффициенты опасности (HQ) воздействия NO2 рассчитывали в соответствии с Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду [21]. Расчет осуществляли по данным контроля за содержанием примесей в атмосферном воздухе на стационарных постах Гидрометеослужбы за период с 2003 до 2014 г., в воздухе жилых и учебных помещений (данные химического анализа ФГБНУ ВСИМЭИ, канд. биол. наук Л.Г Лисецкой и канд. биол. наук Н.А. Тараненко) с учетом информации об организации учебного процесса и отдыха школьников, а также их антропометрических и спирометрических параметров [22]. Обследованные разделены на две группы в соответствии с рассчитанными HQ: группу I составили 336 подростков с HQ

Ключевые слова

иммунная система, цитокины, иммуноглобулины, диоксид азота, подростки, загрязнение воздушной среды, immune system, cytokines, immunoglobulins, adolescents

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Кудаева Ирина ВалерьевнаВосточно-Сибирский институт медико-экологических исследованийд-р мед. наук, доцент, зам. директора по научной работеKudaeva_irina@mail.ru
Маснавиева Людмила БорисовнаВосточно-Сибирский институт медико-экологических исследованийканд. биол. наук, с.н.с. лаборатории иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиенеMasnavieva_luda@mail.ru
Всего: 2

Ссылки

Khaitov R.M. Physiology of the immune system // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2000. Т. 87. № 8. С. 1060-1071.
Кудаева И.В., Бударина Л.А., Маснавиева Л.Б. Закономерности нарушений биохимических процессов при воздействии нейротоксичных веществ различной природы // Медицина труда и промышленная экология. 2008. № 8. С. 7-11
Lan R.Y., Ansari A.A., Lian Z.X., Gershwin M.E. Regulatory T cells: development, function and role in autoimmunity // Autoimmun. Rev. 2005. Vol. 4. № 6. РЕ 351-363.
Щеплягина Л.А. Секреторный иммуноглобулин А в формировании иммунитета в детском возрасте // Лечение и профилактика. 2016. № 3 (19). С. 49-55.
Asadullah K., Sterry W., Volk H.D. Interleukin-10 therapy review of new approach // Pharmacological reviews. 2003. Vol. 55, № 2. PR 241-269.
Серебренникова С.Н., Семинский И.Ж., Семенов Н.В., Гузовская Е.В. Интерлейкин-1, интерлейкин-10 в регуляции воспалительного процесса // Сибирский медицинский журнал. 2012. № 8. С. 5-7.
Лим Т.Е. Влияние транспортных загрязнений на здоровье человека. Обзор литературы // Экология человека. 2010. № 1. С. 4-9.
Леонова М.В., Ефременкова О.В. Местная иммуномодуляция при заболеваниях верхних дыхательных путей // Качественная практическая практика. 2002. № 1. С. 14-22.
Malaponte G., Bevelacqua V., Volti G., Petrina M., Nicotra G., Sapuppo V., Li Volti S., Travali S., Mazzarino M.C. Soluble adhesion molecules and cytokines in children affected by recurrent infections of the upper respiratory tract // Ped. Research. 2004. Vol. 55. PF 666-673.
Gordon S.B., Read R.C. Macrophage defences against respiratory tract infections // British Medical Bulletin. 2002. Vol. 61. PR 45-61.
Ляшенко А.А., Уваров В.Ю. К вопросу о систематизации цитокинов // Успехи современной биологии. 2001. Т. 121. № 6. С. 589-603.
Кузнецов А.В. Иммуноглобулин А у детей, современные представления о его противовоспалительных и провоспалительных эффекторных функциях // Фундаментальные исследования. 2012. № 2-1. С. 198-203
Маснавиева Л.Б., Кудаева И.В. Содержание специфических аутоантител, характеризующих состояние нервной и иммунной систем, у подростков с различным уровнем адаптационных возможностей // Нейрокомпьютеры. 2015. № 1. С. 25-30.
Гоженко А.И., Насибуллин Б.А., Кохно Ю.С. Активность NO-синтазы слизистой оболочки желудка при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки // Вестник РАМН. 2000. № 7. С. 8-10.
Полетаев А.Б. Физиологическая иммунология (естественные ауто-антитела и проблемы наномедицины). М. : Миклош, 2011. 218 с.
Кишкун А.А. Клиническая лабораторная диагностика. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. 717 с.
Маснавиева Л.Б., Ефимова Н.В., Кудаева И.В. Индивидуальные риски здоровью подростков, обусловленные загрязнением воздушной среды, и их связь с уровнями специфических аутоантител // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95, № 8. С. 738-742.
Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. P2.1.10.1920-04. М. : Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 143 с.
Мизерницкий Ю.Л., Мельникова И.М. Дифференцированная иммунокоррекция у детей с частыми респираторными инфекциями. М. : Оверлей, 2009. 144 с.
Mostafavi N., Vlaanderen J., Chadeau-Hyam M., Beelen R., Modig L., Palli D., Bergdahl I.A. Vineis P., Hoek G., Kyrtopoulos S.A., Vermeulen R. Inflammatory markers in relation to long-termair pollution // Environ Int. 2015. № 81. РР. 1-7. doi: 10.1016/j. envint.2015.04.003.
Hajat A., Allison M., Diez-Roux A.V., Jenny N.S., Jorgensen N.W., Szpiro A.A., Vedal S., Kaufman J.D. Long-term exposure to air pollution and markers of inflammation, coagulation, and endothelial activation: a repeat-measures analysis in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) // Epidemiology. 2015. Vol. 26, № 3. РР. 310-320. doi: 10.1097/EDE.0000000000000267.
Geraghty P., Dabo A.J., D'Armiento J. TLR4 protein contributes to cigarette smoke-induced matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) expression in chronic obstructive pulmonary disease // J. Biol. Chem. 2011. Vol. 286. № 34. РР. 30211-30218. doi: 10.1074/jbc.M111.238824
Анохин Ю.Н. Экологический принцип морфофункциональной организации иммунной системы // Экология человека. 2005. № 10. С 39-42.
Handzel Z.T. Effects of environmental pollutants on airways, allergic inflammation, and the immune response // Rev Environ Health. 2000. Vol. 15, № 3. РР. 325-336.
Vimercati L., Gatti M.F., Baldassarre A., Nettis E., Favia N., Palma M, Martina GL, Di Leo E, Musti M. Occupational Exposure to Urban Air Pollution and Allergic Diseases // Int J Environ Res Public Health. 2015. Vol. 12. N 10. P.12977-12987. doi:10.3390/ijerph121012977 www. ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/articles/PMC4627011/ (дата обращения: 23.11.2016).
Kim B.J., Seo J.H., Jung Y.H., Kim H.Y, Kwon J.W., Kim H.B., Lee Y., Park S., Yu J., Kim H.C., Leem J.H., Lee J.Y., Sakong J., Kim S.Y., Lee C.G., Kang D.M., Ha M., Hong Y.C., Kwon H.J., Hong S.J. Air pollution interacts with past episodes of bronchiolitis in the development of asthma // Allergy. 2013. Vol. 68. № 4. PP. 517-523. http://onlinelibrary. wiley.com/doi/10.1111/ all.12104/epdf (дата обращения: 25.11.2016).
Лебедев К.А., Понякина И.Д., Гончаров И.Ю., Саган Л.Г., Митронин А.В., Годунова М.И. Диагностика аллергонепереносимости протезных материалов // Российский стоматологический журнал. 2005. № 6. С.25-32.
Tschakovsky M.E., Joyner M.J. Nitric oxide and muscle blood flow in exercise // Appl Physiol Nutr Metab. 2008. Vol. 33. № 1. РР. 151-160.
Марков Х.М. Оксид азота и сердечно-сосудистая система // Успехи физиологических наук. 2001. Т. 32. № 3. С. 49-65.
Ting H.H., Timimi F.K., Boles K.S., Creager S.J, Ganz P., Creager M.A. Vitamin C improves endothelium-dependent vasodilation in patients with non-insulin-dependent diabetes mellitus // J Clin Invest. 1996. № 97 (1). РР. 22-28.
Дубовская Л. В., Колеснева Е. В., Князев Д. М., Волотовский И. Д. Защитная роль оксида азота при окислительном стрессе, индуцированном в растениях табака пероксидом водорода // Физиология растений. 2007. Т. 54. № 6. С. 847-855.
Кузнецова В.Л., Соловьева А.Г. Оксид азота: свойства, биологическая роль, механизмы действия // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 4. URL: https:// science-education.ru/ru/article/view?id=21037 (дата обращения: 08.02.2018).
Евсеев В.А., Миковская О.И. Нейроиммунопатология: иммуноагрессия, дизрегуляция, перспективы адаптивной иммунотерапии // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2002. Т. 102. № 5. С. 60-64.
Малахов В.О., Завгородня Г.М., Личко В.С., Джанелщзе Т.Т., Волох Ф.О. Проблема оксиду азоту в неврологи. Суми : Видавництво СумДПУ iм. А.С. Макаренка, 2009. 242 с.
Тронин А.А., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш. Диоксид азота в воздушном бассейне России по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Т. 6. № 2. С. 217-223.
Sunyer J., Schwartz A., Tobias В., Macfarlane D., Garcia J., Anto J.M. Patients with chronic obstructive pulmonary disease are at risk of death associated with urban particle air pollution: a casecrossover analysis // Am. J. Epidemiol. 2000. № 151. РР. 50-56.
Оконенко Т.И., Гатилов Д.В. Обращаемость больных бронхиальной астмой и острым гнойным конъюнктивитом в зависимости от уровня агрязнения атмосферы // Экология человека. 2013. № 4. С. 61-64.
Ефимова Н.В., Дорогова В.Б., Журба О.М., Никифорова В.А. Оценка воздействия фтора на детское население Иркутской области // Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 1. С. 23-26.
 Вариабельность показателей иммунной системы при различной ингаляционной нагрузке диоксидом азота воздушной среды | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2018. №  42. DOI: 10.17223/19988591/42/10

Вариабельность показателей иммунной системы при различной ингаляционной нагрузке диоксидом азота воздушной среды | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2018. № 42. DOI: 10.17223/19988591/42/10