Маркёры аллергии и иммунорегуляции у детей в условиях аэрогенной экспозиции алюминием

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Изучение особенностей сенсибилизации и иммунологической реактивности в условиях аэрогенной экспозиции алюминием является актуальным в аспекте ранней идентификации и профилактики формирования риска нарушений иммунологического здоровья детского населения, проживающего в зоне дестабилизации среды обитания.

Материалы и методы. Обследованы дети дошкольного возраста (n = 353), проживающие на территории Восточной Сибири. Группа наблюдения — дети (n = 199), проживающие на селитебной территории в зоне влияния выбросов предприятий цветной металлургии, группа сравнения (n = 154), проживающие на условно чистой территории. На территории наблюдения среднесуточная доза аэрогенной экспозиции алюминием составила 0,292 ∙ 10–3 мг/(кг ∙ сут), на территории сравнения — 0,0376 ∙ 10–3 мг/(кг ∙ сут). В работе использовали санитарно-гигиенические, химико-аналитические, иммуноферментные и аллергосорбентный методы исследования.

Результаты. У детей, проживающих в условиях экспозиции алюминием, в биосредах идентифицировано двукратное превышение содержания алюминия относительно группы сравнения (p = 0,001). У обследуемых детей с избыточным уровнем алюминия в биосредах отмечена гиперпродукция IgG к алюминию, клеточных фенотипов CD19+- и CD3+CD8+-лимфоцитов (в 1,6 раза), NKT-лимфоцитов (в 2 раза) и CD11а+-лимфоцитов в 1,4 раза относительно группы сравнения (p = 0,001), что отражает дисбаланс иммунорегуляции и формирование аутоаллергии. По результатам моделирования установлена достоверная зависимость гиперпродукции IgE общего и специфического IgG к алюминию (OR = 2,29–5,98; 95%-й ДИ 1,76–9,52), (RR = 1,93–2,66; 95%-й ДИ 1,41–3,54).

Ограничения исследования обусловлены объёмом выборки.

Заключение. К маркёрам аллергии и дисбаланса иммунорегуляции у детей в условиях аэрогенной экспозиции алюминием на уровне 0,292 ∙ 10–3 мг/(кг ∙ день) и при повышенном содержании алюминия в биологических средах необходимо рекомендовать IgG к алюминию в качестве маркёра специфической реагиновой чувствительности к алюминию, а также минорный кластер клеточной дифференцировки скурфин (CD11a+), отражающие вероятность формирования риска развития иммунологической дезадаптации и аутосенсибилизации (OR = 2,29–5,98; RR = 1,93–2,66).

Соблюдение этических стандартов. Протокол исследования одобрен комитетом по биомедицинской этике «Локальный этический комитет ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» № 2 от 22.03.2022 г. Все родители (законные представители) обследуемых детей подписали информированное согласие на их участие в исследовании.

Участие авторов:
Долгих О.В. — разработка концепции исследования, анализ и интерпретация данных, редактирование рукописи;
Дианова Д.Г. — разработка концепции и дизайна исследования, анализ и интерпретация данных, написание текста рукописи;
Ширинкина А.С. — сбор и обработка данных, таблицы.
Все соавторы рассмотрели результаты и одобрили окончательный вариант рукописи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование выполнялось в рамках научно-исследовательской работы НИОКТР № 121081900041–3, рег. № ИКРБС, и не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 08.04.2024 / Принята к печати: 19.06.2024 / Опубликована: 17.07.2024

Об авторах

Олег Владимирович Долгих

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Автор, ответственный за переписку.
Email: oleg@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4860-3145

Доктор мед. наук, зав. отд. иммунобиологических методов диагностики ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН»; 614045, Пермь, Россия

e-mail: oleg@fcrisk.ru

Россия

Дина Гумяровна Дианова

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Email: dianovadina@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-0170-1824

Доктор мед. наук, ст. науч. сотр. отд. иммунобиологических методов диагностики ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН»; 614045, Пермь, Россия

e-mail: dianovadina@rambler.ru

Россия

Алиса Сергеевна Ширинкина

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Email: shirinkina.ali@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7166-2448

Мл. науч. сотр. лаб. иммуногенетики отд. иммунобиологических методов диагностики ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН», 614045, Пермь, Россия

e-mail: shirinkina.ali@yandex.ru

Россия

Список литературы

  1. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2022 году». М.; 2023.
  2. Ефимова Н.В., Донских И.В., Зароднюк Т.С., Горнов А.Ю. Оценка и прогноз заболеваемости подростков, проживающих в зоне влияния производства алюминия. Медицина труда и промышленная экология. 2014; 54(4): 44–9. https://elibrary.ru/scevlx
  3. Устинова О.Ю., Валина С.Л., Штина И.Е., Кобякова О.А., Макарова В.Г. Особенности заболеваемости детей, проживающих в зоне влияния предприятий по производству глинозема. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2019; (1): 19–23. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2019-310-1-18-23 https://elibrary.ru/fpuhjt
  4. 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
  5. Renke G., Almeida V.B.P., Souza E.A., Lessa S., Teixeira R.L., Rocha L., et al. Clinical outcomes of the deleterious effects of aluminum on neuro-cognition, inflammation, and health: A review. Nutrients. 2023; 5(9): 2221. https://doi.org/10.3390/nu15092221
  6. Кутай В.Е., Цыганков В.Ю. Физико-химические свойства и распространение алюминия в окружающей среде, влияние на живые организмы, снижение его токсического действия. Медицинский академический журнал. 2021; 21(2): 25–36. https://doi.org/10.17816/MAJ64912 https://elibrary.ru/jqstpg
  7. Zuo Y., Lu X., Wang X., Sooranna S.R., Tao L., Chen S., et al. Correction to: high-dose aluminum exposure further alerts immune phenotype in aplastic anemia patients. Biol. Trace Elem. Res. 2021; 199(8): 3178. https://doi.org/10.1007/s12011-020-02412-4
  8. Zhang T., He P., Guo D., Chen K., Hu Z., Zou Y. Research progress of aluminum phosphate adjuvants and their action mechanisms. Pharmaceutics. 2023; 15(6): 1756. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15061756.4
  9. Alasfar R.H., Isaifan R.J. Aluminum environmental pollution: the silent killer. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2021; 28(33): 44587–97. https://doi.org/10.1007/s11356-021-14700-0
  10. Hethey C., Hartung N., Wangorsch G., Weisser K., Huisinga W. Physiology-based toxicokinetic modelling of aluminium in rat and man. Arch. Toxicol. 2021; 95(9): 2977–3000. https://doi.org/10.1007/s00204-021-03107-y
  11. Liao Y., Sun L., Nie M., Li J., Huang X., Heng S., et al. Modulation of skin inflammatory responses by aluminum adjuvant. Pharmaceutics. 2023; 15(2): 576. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15020576
  12. Linneberg A., Jacobsen R.K., Jespersen L., Abildstrøm S.Z. Association of subcutaneous allergen-specific immunotherapy with incidence of autoimmune disease, ischemic heart disease, and mortality. J. Allergy Clin. Immunol. 2012; 129: 413–9. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2011.09.007
  13. Hoffmann S.S., Thiesson E.M., Johansen J.D., Hviid A. Risk factors for granulomas in children following immunization with aluminium-adsorbed vaccines: A Danish population-based cohort study. Contact. Dermat. 2022; 87: 430–8. https://doi.org/10.1111/cod.14180
  14. Шугалей И.В., Гарабаджиу А.В., Илюшин М.А., Судариков А.М. Некоторые аспекты влияния алюминия и его соединений на живые организмы. Экологическая химия. 2012; 21(3): 172–86. https://elibrary.ru/stgsyt
  15. Hethey C., Hartung N., Wangorsch G., Weisser K., Huisinga W. Physiology-based toxicokinetic modelling of aluminium in rat and man. Arch. Toxicol. 2021; 95(9): 2977–3000. https://doi.org/10.1007/s00204-021-03107-y
  16. Terhune T.D., Deth R.C. Aluminum adjuvant-containing vaccines in the context of the hygiene hypothesis: a risk factor for eosinophilia and allergy in a genetically susceptible subpopulation? Int. J. Environ. Res. Public Health. 2018; 15(5): 901. https://doi.org/10.3390/ijerph15050901
  17. Zaitseva N.V., Dolgikh O.V., Dianova D.G. Exposure to airborne nickel and phenol and features of the immune response mediated by E and G immunoglobulins. Health Risk Analysis. 2023; (2): 160–8. https://doi.org/10.21668/health.risk/2023.2.16.eng https://elibrary.ru/jqjrso
  18. Semmes E.C., Chen J.L., Goswami R., Burt T.D., Permar S.R., Fouda G.G. Understanding early-life adaptive immunity to guide interventions for pediatric health. Front. Immunol. 2021; 11: 595297. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.595297
  19. Kaszubowska L., Foerster J., Kmieć Z. NKT-like (CD3+CD56+) cells differ from T cells in expression level of cellular protective proteins and sensitivity to stimulation in the process of ageing. Immun. Ageing. 2022; 19(1): 18. https://doi.org/10.1186/s12979-022-00274-z
  20. Mandala W.L. Expression of CD11a, CD11b, CD11c, and CD18 on neutrophils from different clinical types of malaria in Malawian children. J. Blood Med. 2022: 13: 1–10. https://doi.org/10.2147/JBM.S343109
  21. Hameed M.A., Nafady H.A., Mostafa M.I., Sayed D., Obiedallah A.A. Possible role of CD11a in primary immune thrombocytopenia patients on immunosuppressive therapy. J. Blood Med. 2021; 12: 197–205. https://doi.org/10.2147/JBM.S300717
  22. Bose T.O., Pham Q.M., Jellison E.R., Mouries J., Ballantyne C.M., Lefrançois L. CD11a regulates effector CD8 T cell differentiation and central memory development in response to infection with Listeria monocytogenes. Infect. Immun. 2013; 81(4): 1140–51. https://doi.org/10.1128/IAI.00749-12
  23. García-Salido A., Cuenca-Carcelén S., Castillo-Robleda A. CD64, CD11a and CD18 leukocytes expression in children with SARS-CoV-2 multisystem inflammatory syndrome versus children with Kawasaki disease: Similar but not the same. Med. Clin. (Barc). 2021; 156(2): 89–91. https://doi.org/10.1016/j.medcli.2020.09.002
  24. Costa A.A., Chatterjee J., Cobb O., Sanapala S., Scheaffer S., Guo X., et al. RNA sequence analysis reveals ITGAL/CD11A as a stromal regulator of murine low-grade glioma growth. Neuro-Oncology. 2022; 24(1): 14–26. https://doi.org/10.1093/neuonc/noab130
  25. Бочарова О.А., Карпова Р.В., Бочаров Е.В., Вершинская А.А., Барышникова М.А., Девришов Д.А. и др. Модуляция экспрессии молекул адгезии на клетках периферической крови у мышей СВА при гепатоканцерогенезе. Лабораторные животные для научных исследований. 2020; (1): 42–6. https://doi.org/10.29296/2618723X-2020-01-05 https://elibrary.ru/azwiis
  26. Wang Y., Shu Y., Xiao Y., Wang Q., Kanekura T., Li Y., et al. Hypomethylation and overexpression of ITGAL (CD11a) in CD4(+) T cells in systemic sclerosis. Clin. Epigenetics. 2014; 6(1): 25. https://doi.org/10.1186/1868-7083-6-25
  27. Zhu X., Liu B., Ruan Z., Chen M., Li C., Shi H., et al. TMT-based quantitative proteomic analysis reveals downregulation of ITGAL and Syk by the effects of cycloastragenol in OVA-induced asthmatic mice. Oxid. Med. Cell. Longev. 2022; 2022: 6842530. https://doi.org/10.1155/2022/6842530
  28. Ланин Д.В., Зайцева Н.В., Долгих О.В. Нейроэндокринные механизмы регуляции функций иммунной системы. Успехи современной биологии. 2011; 131(2): 122–34. https://elibrary.ru/ntrviv

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Долгих О.В., Дианова Д.Г., Ширинкина А.С., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.