Влияние мелкодисперсных взвешенных частиц в атмосферном воздухе на формирование и течение Т2-эндотипа бронхиальной астмы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Целью исследования явилось изучение влияния мелкодисперсных взвешенных частиц в атмосферном воздухе на формирование и течение аллергического и неаллергического фенотипов Т2-эндотипа бронхиальной астмы в ходе исследования типа «случай – контроль».

Материалы и методы. Пациентов с бронхиальной астмой отбирали в ходе обращений за медицинской помощью. Формирование групп проводили на основе критериев сопоставления (пол, возраст, индекс массы тела, уровень образования), дополняя сбором информации о потенциальных кофаундерах. На основе массива данных мониторинга содержания взвешенных веществ в атмосферном воздухе г. Казани в зонах проживания определяли среднегодовые и максимальные концентрации фракций РМ2,5 и РМ10. В группу «случаев» вошли 40 пациентов с аллергическим фенотипом бронхиальной астмы и 42 пациента с эозинофильным неаллергическим фенотипом, в группу сравнения — 48 человек. Дополнительно проведён отбор проб атмосферного воздуха при помощи восьмиступенчатого импактора для исследований на содержание бактериального эндотоксина и элементного состава аэрозоля.

Результаты. В зонах проживания пациентов с бронхиальной астмой в отличие от группы сравнения отмечены более высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха взвешенными частицами. Увеличение среднегодовой концентрации фракции РМ2,5 на 10 мкг/м3 повышает шансы эозинофильного неаллергического фенотипа бронхиальной астмы у взрослых в 4,76 раза. Шансы аллергического фенотипа бронхиальной астмы повышаются в присутствии бактериального эндотоксина в 1,32 раза на 0,01 ЕЭ/м3 эндотоксина в размерной фракции 3,2–18 мкм. Более тяжёлое течение эозинофильного неаллергического фенотипа бронхиальной астмы отмечалось при более высоких среднегодовых концентрациях фракции РМ2,5. Для контроля заболеваемости аллергической астмой значение имело бактериальное загрязнение аэрозоля.

Ограничения исследования связаны с использованием геоинформационного подхода для оценки персонализированных среднегодовых и максимальных годовых концентраций.

Заключение. Показана роль мелкодисперсных взвешенных веществ в атмосферном воздухе в развитии бронхиальной астмы у взрослых и установлено участие различающихся механизмов (реакция эпителия на осаждение частиц в дыхательных путях или реакция на компонентный состав аэрозоля) в формировании клинической картины эозинофильного неаллергического и аллергического фенотипов бронхиальной астмы соответственно.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Участие авторов:
Фатхутдинова Л.М. — концепция и дизайн исследования, анализ материала, обобщение полученных материалов, написание статьи, редактирование, подготовка статьи к публикации;
Скороходкина О.В. — подбор пациентов с бронхиальной астмой и группы сравнения, обобщение полученных результатов, редактирование текста;
Хакимова М.Р. — медицинский осмотр пациентов с бронхиальной астмой и группы сравнения, обобщение полученных данных;
Рахимзянов А.Р. — медицинский осмотр пациентов с бронхиальной астмой и группы сравнения, обобщение полученных данных;
Яппарова Л.И. — отбор проб атмосферного воздуха на импактор, гравиметрический анализ и характеристика бактериального загрязнения аэрозоля, обобщение полученных данных;
Абляева А.В. — анкетирование участников исследования, анализ и обобщение данных;
Габидинова Г.Ф. – статистическая обработка полученных результатов, подготовка графиков, редактирование текста;
Носков А.И. — исследование дисперсности и состава взвешенных веществ в атмосферном воздухе методом просвечивающей электронной микроскопии, обобщение данных;
Тимербулатова Г.А. — анализ массива данных по мониторингу содержания мелкодисперсных взвешенных веществ, анализ и обобщение данных, редактирование текста;
Залялов Р.Р. — дизайн исследования, анализ и интерпретация данных, редактирование текста.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

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

Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-05-50094.

Поступила: 12.10.2022 / Принята к печати: 08.12.2022 / Опубликована: 12.01.2023

Об авторах

Лилия Минвагизовна Фатхутдинова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: liliya.fatkhutdinova@kazangmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9506-563X

Доктор мед. наук, зав. каф. гигиены, медицины труда ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 420012, Казань.

e-mail: liliya.fatkhutdinova@kazangmu.ru

Россия

О. В. Скороходкина

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5793-5753
Россия

Л. И. Яппарова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3558-8807
Россия

М. Р. Хакимова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3533-2596
Россия

А. Р. Рахимзянов

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4311-2005
Россия

А. В. Абляева

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5597-0694
Россия

А. И. Носков

ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева - КАИ»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-7346-9753
Россия

Г. Ф. Габидинова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-2616-5017
Россия

Г. А. Тимербулатова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-2479-2474
Россия

Р. Р. Залялов

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ГАУЗ «Республиканский медицинский информационно-аналитический центр»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-2062-0058
Россия

Список литературы

  1. Papi A., Brightling C., Pedersen S.E., Reddel H.K. Asthma. Lancet. 2018; 391(10122): 783-800. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)33311-1
  2. To T., Stanojevic S., Moores G., Gershon A.S., Bateman E.D., Cruz A.A., et al. Global asthma prevalence in adults: findings from the cross-sectional world health survey. BMC Public Health. 2012; 12: 204. https://doi.org/10.1186/1471-2458-12-204
  3. Global Initiative for Asthma. Global Strategy for Asthma Management and Prevention; 2022. Available at: https://ginasthma.org/gina-reports/
  4. Российское Респираторное Общество. Бронхиальная астма. Клинические рекомендации; 2021. Доступно: https://spulmo.ru/obrazovatelnye-resursy/federalnye-klinicheskie-rekomendatsii/
  5. Haldar P., Pavord I.D., Shaw D.E., Berry M.A., Thomas M., Brightling C.E., et al. Cluster analysis and clinical asthma phenotypes. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2008; 178(3): 218-24. https://doi.org/10.1164/rccm.200711-1754OC
  6. Moore W.C., Meyers D.A., Wenzel S.E., Teague W.G., Li H., Li X., et al. Identification of asthma phenotypes using cluster analysis in the Severe Asthma Research Program. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2010; 181(4): 315-23. https://doi.org/10.1164/rccm.200906-0896OC
  7. Bontinck A., Maes T., Joos G. Asthma and air pollution: recent insights in pathogenesis and clinical implications. Curr. Opin. Pulmonary Med. 2020; 26(1): 10-9. https://doi.org/10.1097/mcp.0000000000000644
  8. Fahy J.V. Type 2 inflammation in asthma - present in most, absent in many. Nat. Rev. Immunol. 2015; 15(1): 57-65. https://doi.org/10.1038/nri3786
  9. Guarnieri M., Balmes J.R. Outdoor air pollution and asthma. Lancet. 2014; 383(9928): 1581-92. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(14)60617-6
  10. Anderson H.R., Favarato G., Atkinson R.W. Longterm exposure to air pollution and the incidence of asthma: meta-analysis of cohort studies. Air Qual. Atmos. Health. 2013; 6(1): 47-56. https://doi.org/10.1007/s11869-011-0144-5
  11. Bowatte G., Lodge C., Lowe A.J., Erbas B., Perret J., Abramson M.J., et al. The influence of childhood traffic-related air pollution exposure on asthma, allergy and sensitization: a systematic review and a meta-analysis of birth cohort studies. Allergy. 2015; 70(3): 245-56. https://doi.org/10.1111/all.12561
  12. Khreis H., Kelly C., Tate J., Parslow R., Lucas K., Nieuwenhuijsen M. Exposure to traffic-related air pollution and risk of development of childhood asthma: A systematic review and meta-analysis. Environ.Int. 2017; 100: 1-31. https://doi.org/10.1016/j.envint.2016.11.012
  13. Han K., Ran Z., Wang X., Wu Q., Zhan N., Yi Z., et al. Traffic-related organic and inorganic air pollution and risk of development of childhood asthma: A meta-analysis. Environ. Res. 2021; 194: 110493. https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110493
  14. Фатхутдинова Л.М., Тафеева Е.А., Тимербулатова Г.А., Залялов Р.Р. Риски здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными взвешенными частицами. Казанский медицинский журнал. 2021; 102(6): 862-76. https://doi.org/10.17816/KMJ2021-862
  15. Künzli N., Bridevaux P.O., Liu L.J., Garcia-Esteban R., Schindler C., Gerbase M.W., et al. Swiss Cohort Study on Air Pollution and Lung Diseases in Adults. Traffic-related air pollution correlates with adult-onset asthma among never-smokers. Thorax. 2009; 64(8): 664-70. https://doi.org/10.1136/thx.2008.110031
  16. Jacquemin B., Siroux V., Sanchez M., Carsin A.E., Schikowski T., Adam M., et al. Ambient air pollution and adult asthma incidence in six European cohorts (ESCAPE). Environ. Health Perspect. 2015; 123(6): 613-21. https://doi.org/10.1289/ehp.1408206
  17. Requia W.J., Adams M.D., Koutrakis P. Association of PM2.5 with diabetes, asthma, and high blood pressure incidence in Canada: A spatiotemporal analysis of the impacts of the energy generation and fuel sales. Sci. Total. Environ. 2017; 584-585: 1077-83. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.166
  18. Lee D.W., Han C.W., Hong Y.C., Oh J.M., Bae H.J., Kim S., et al. Long-term exposure to fine particulate matter and incident asthma among elderly adults. Chemosphere. 2021; 272: 129619. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.129619
  19. Young M.T., Sandler D.P., DeRoo L.A., Vedal S., Kaufman J.D., London S.J. Ambient air pollution exposure and incident adult asthma in a nationwide cohort of U.S. women. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2014; 190(8): 914-21. https://doi.org/10.1164/rccm.201403-0525OC
  20. Trivedi M., Denton E. Asthma in children and adults-what are the differences and what can they tell us about asthma? Front. Pediatr. 2019; 7: 256. https://doi.org/10.3389/fped.2019.00256
  21. Gowers A.M., Cullinan P., Ayres J.G., Anderson H.R., Strachan D.P., Holgate S.T., et al. Does outdoor air pollution induce new cases of asthma? Biological plausibility and evidence; a review. Respirology. 2012; 17(6): 887-98. https://doi.org/10.1111/j.1440-1843.2012.02195.x
  22. Juniper E.F., O’Byrne P.M., Guyatt G.H., Ferrie P.J., King D.R. Development and validation of a questionnaire to measure asthma control. Eur. Respir. J. 1999; 14(4): 902-7. https://doi.org/10.1034/j.1399-3003.1999
  23. Karasek R., Theorell T. Healthy Work: Stress, Productivity, and the Reconstruction of Working Life. New York: Basic Books; 1990.
  24. Фатхутдинова Л.М., Леонтьева Е.А. Мониторинг рабочего стресса как составная часть системы управления охраной труда. Медицина труда и промышленная экология. 2018; (1): 28-32
  25. Adler N.E., Epel E.S., Castellazzo G., Ickovics, J.R. Relationship of subjective and objective social status with psychological and physiological functioning: Preliminary data in healthy, White women. Health Psychol. 2000; 19(6): 586-92. https://doi.org/10.1037//0278-6133.19.6.586
  26. Тихонова Н.Е., Давыдова Н.М., Попова И.П. Индекс уровня жизни и модель стратификации российского общества. Социологические исследования. 2004; (6): 120-30
  27. Holmes T.H., Rahe R.H. The social readjustment scale. J. Psychosom. Res. 1967; 11(2): 213-8. https://doi.org/10.1016/0022-3999(67)90010-4
  28. Гребень Н.Ф. Психологические тесты для профессионалов. Минск: Современная школа; 2007
  29. International Physical Activity Questionnaire. Available at: https://sites.google.com/site/theipaq/
  30. Khan M.S., Coulibaly S., Matsumoto T., Yano Y., Miura M., Nagasaka Y., et al. Association of airborne particles, protein, and endotoxin with emergency department visits for asthma in Kyoto, Japan. Environ. Health Prev. Med. 2018; 23(1): 41. https://doi.org/10.1186/s12199-018-0731-2
  31. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R foundation for statistical computing. Vienna, Austria; 2021. Available at: https://www.R-project.org/
  32. Brusselle G., Bracke K. Targeting immune pathways for therapy in asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Ann. Am. Thorac. Soc. 2014; 11(Suppl. 5): S322-8. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.201403-118AW
  33. Ouédraogo A.M., Crighton E.J., Sawada M., To T., Brand K., Lavign E. Exploration of the spatial patterns and determinants of asthma prevalence and health services use in Ontario using a Bayesian approach. PLoS One. 2018; 13(12): e0208205. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208205

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Фатхутдинова Л.М., Скороходкина О.В., Яппарова Л.И., Хакимова М.Р., Рахимзянов А.Р., Абляева А.В., Носков А.И., Габидинова Г.Ф., Тимербулатова Г.А., Залялов Р.Р., 2023


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.