Variability of the immune system parameters under different inhalation loads with nitrogen dioxide of the air | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2018. № 42. DOI: 10.17223/19988591/42/10

Variability of the immune system parameters under different inhalation loads with nitrogen dioxide of the air

It is known that air pollution with nitrogen dioxide creates prerequisites for formation of inflammatory and allergic diseases of the respiratory and immune systems. The literature data indicate that the effects of this substance can be ambiguous and multidirectional, and convincing evidence of development of sensitization to nitrogen dioxide does not exist. The aim of this work was to study the parameters of humoral immunity and sensitization of adolescents with different inhalation loads with nitrogen dioxide. We studied 659 healthy teenagers (13-16 years), living in cities and rural areas of Irkutsk region (Angarsk, 52°34'N; Sayansk 54°07'N; Kitoy, 52°36'N; Razdolye, 52°26'N), in 2009-2014. We investigated the content of nitrogen dioxide in the atmospheric air of settlements, as well as the air of residential and educational premises, in which students live and study. Anamnestic data and information about the students' daily routine were collected by means of a questionnaire. We calculated the individual inhalation load with nitrogen dioxide and hazard factors (HQ) of its effects on the organism of adolescents. The concentration of this compound in the air and the personalized data of the subjects were taken into account in the calculation of inhalation load and HQ. Two groups of adolescents were formed according to individual risk factors. Schoolchildren with HQ <0.5 were included in group I, and adolescents with 0.50.5. We established that about 30% of the tested students had IgA levels below the reference. Also, we studied the indices of local immunity under different inhalation loads with nitrogen dioxide. The decrease in the content of IL-10 and INF-y in the nasal flush, which was detected in adolescents with risk factors of 0.5 and above, may indicate the stress of local immunity in these individuals. Associations between the hazard coefficient and levels of autoantibodies to p2-glycoprotein, IL-2, INF-a, INF-y and IgA were established in the blood of schoolchildren at HQ<0.5. Correlation connections were disrupted when the inhalation load with nitrogen dioxide increased (HQ>0.5), which may indicate an ambiguous effect of this toxicant on the immune system at this level of pollutant load. Elevated IgE levels were detected in every third teenager in each group. The number of eosinophilic granulocytes in the nasal mucus of schoolchildren from 0.5

Download file

Counter downloads: 278

Keywords

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

Authors

Name	Organization	E-mail
Masnavieva Liudmila B.	East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research	Masnavieva_luda@mail.ru
Kudaeva Irina V.	East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research	Kudaeva_irina@mail.ru

Всего: 2

References

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.