ОЦЕНКА ЦИТОКИНОВОГО СТАТУСА ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО АЭРОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВАНАДИЯ
Дианова Д. Г.1,3, Предеина Р. А.1, Пирогова Е. А.2
'ФБУН «ФНЦмедико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»; 2Пермский государственный национальный исследовательский политехнический университет; 3ГБОУ ВПО «Пермская фармацевтическая академия»,
Пермь, Россия
Выполнена оценка цитокинового статуса детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия ванадия. Установлено, что в крови обследованных детей повышенная концентрация ванадия пятиокиси сопровождается изменениями цитокинового профиля, что свидетельствует о развитие негативных эффектов иммунной системы в ответ на воздействие.
Ключевые слова: цитокиновый статус, 1Ы7, ТЫБа, ванадий
Хроническая аэрогенная экспозиция металлов может инициировать развитие негативных эффектов различных органов и систем, в том числе и со стороны иммунной системы [1]. Наиболее распространенными химическими веществами, обладающие негативным воздействием на иммунную систему, используемыми в промышленном производстве, являются металлы. Показано, что металлы при поступлении в организм способны вызывать дисбаланс продукции цитокинов [2].
Цель работы - оценка цитокинового статуса детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия ванадия.
Материал и методы. Исследование выполнено на примере детского населения, проживающего в различных условиях среды обитания. Всего, включая группу контроля, обследован 381 ребенок. Группу наблюдения составили 286 детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия ванадия пятиокиси, поступающего в атмосферный воздух с промышленными выбросами металлургических производств (территория наблюдения). Группа контроля - 95 детей, постоянно проживающих в условиях с отсутствием загрязнения атмосферного воздуха ванадием (контрольная территория). Группа наблюдения и контрольная группа были сопоставимы по полу, возрасту, соматической заболеваемости. Социально-бытовые усло-
вия проживания детей исследуемых групп по уровню благоустройства жилья, характеру питания и источникам питьевого водоснабжения сопоставимы между собой.
Цитокины (IL10, IL17, TNFa) определяли с помощью иммуноферментного анализа («Вектор-Бест», Россия) на анализаторе «Elx808IU» («Biotek», США).
Исследование биосред (кровь) на содержание металлов (ванадий; V+5) выполнено на атомно-абсорбционном спектрофотометре «Perkin Elmer 3110» («Perkin Elmer», США) с применением в качестве окислителя аце-тилено-воздушной смеси с детектированием в режиме пламенной атомизации, а также государственных стандартных образцов растворов исследуемых металлов в соответствии МУК МЗ РФ № 763-99-4.1.779-99.
Для выбора критериев оценки значимости межгрупповых различий средних проверяли соответствие формы выборочных распределений нормальному, используя критерий х2, а также контролировали равенство генеральных дисперсий с помощью F-критерия Фишера. В случае отклонения от нормального распределения, для сравнения данных использовали непараметрический U-критерий Манна-Уитни. При соответствии данных нормальному распределению использовали t-критерий Стьюдента. Результаты исследования представлены в виде среднего значения (М) и ошибки средней (m) изученных
Тематический выпуск «Российский научный форум на Урале»
295
показателей. Во всех процедурах статистического анализа рассчитывался достигнутый уровень значимости (p), при этом критический уровень значимости в данном исследовании принимался равным 0,05. Причинно-следственные связи между концентрацией исследуемого металла в крови и отклонением лабораторных показателей, качественно и количественно характеризующих изменения в иммунной системе, описывали с использованием модели логистической регрессии. Адекватность модели оценивали с помощью процедуры дисперсионного анализа по критерию Фишера (F > 3,96) и коэффициенту детерминации (R2). Различия принимали статистически значимыми при р < 0,05 [3, 4].
Результаты и обсуждение. По результатам данных государственной статистической отчетности показано, что приоритетным специфическим компонентом выбросов в атмосферный воздух территории наблюдения является ванадия пятиокись.
Средняя концентрация ванадия в крови детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия ванадия пятио-киси, составила 0,00035 мг/дм3, что в 1,3 раз выше среднего содержания этого же металла в биосредах детей группы контроля (р < 0,05). В группе наблюдения повышенные концентрации ванадия зарегистрированы в 44,5% случаев от общего числа обследованных детей, что в 3,5 раза превышает частоту встречаемости повышенных концентраций данного металла в крови детей в группе контроля (р < 0,05).
Оценка цитокинового статуса показала, что в сыворотке крови детей, проживающих в условиях воздействия ванадия, статистически значимо (р < 0,05) повышена экспрессия IL17 и TNFa относительно значений, зафиксированных у обследуемых, проживающих на территории относительного санитарно-гигиенического благополучия (табл.). В сыворотке крови детей группы наблюдения концентрация IL10 идентифицирована в диапазоне контрольных значений.
У детей группы наблюдения установлена достоверная причинно-следственная связь веро-
ятности повышения уровня экспрессии ТОТа и повышенного содержания ванадия в крови. Долевой вклад ванадия в повышение уровня ТОТа составляет 65% (Р = 15,18; р = 0,004).
Согласно наблюдениям ряда авторов, хроническая подверженность воздействию тяжелых металлов сопровождается появлением дисфункции иммунной системы [5]. Установлено, что именно ванадий среди тяжелых металлов обладает максимальным потенциалом вызывать цитокиновый ответ СБ4+-клеток, причем в концентрациях, которые не изменяют пролиферативной активности Т-лимфоцитов на антиген [6]. Ванадий, поступающий в организм человека аэрогенным путем, может стимулировать повышенную экспрессию медиаторов воспаления ГЬ6, ГЬ17, ТОТа различными клетками организма [7, 8]. В эксперименте на животных выявлено, что избыточное поступление ванадия вызывает дисбаланс ци-токинов [9, 10, 11]. Доказано, что у трансгенных мышей ионы тяжелых металлов дифференцированно воздействуют на Т-лимфоциты с хелперной активностью, а ионы ванадия среди тяжелых металлов в большей степени модифицируют экспрессию цитокинов в ответ на воздействие антигена [12]. Обнаружено, что в культуре клеток линии |В6 ванадий повышает синтез проапоптотического медиатора ТОТ-а [13]. При этом данный эффект является дозозависимым [14]. Увеличение или снижение экспрессии цитокинов в условиях контаминации биосред низкомолекулярными химическими соединениями может служить фактором модуляции функциональной активности лимфоцитов и активности иммунного ответа в целом.
Таким, образом, у детей, проживающих на территории, где приоритетными специфическим компонентом выбросов в атмосферный воздух является ванадия пятиокись, выявлено нарушение цитокинового баланса. Установленные изменения показателей иммунного статуса характеризуют развитие негативных эффектов на воздействие.
Таблица. Цитокиновый профиль обследованных детей М (M±m)
Показатель Группа контроля (n=95) Группа наблюдения (n=286) Р межгрупповое
IL-10, пг/см3 2,745±0,572 3,209±0,583 0,274
IL-17, пг/см3 0,54±0,077 1,219±0,188 0,000
TNFa, пг/см3 1,585±0,143 6,343±5,996 0,000
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зайцева Н. В., Дианова Д. Г., Долгих О. В. Акад. журн. Зап. Сибири 2013, 4 (47), 38-39.
2. Долгих О. В., Зайцева Н. В., Дианова Д. Г. Рос. аллерголог. журн. 2013, 2, 86-87.
3. Гланц С. Медико-биологическая статистика. Статистические методы прогнозирования. Практика, под ред. Н. Е. Бузикашвили и др. М., 1998, 459.
4. Четыркин Е. М. Статистические методы прогнозирования. Статистика, М., 1977, 356.
5. Ohsawa M. Cancer Causes Control. 1997, 8 (3), 514-517.
6 Shen X., Lee K., König R. Toxicology 2001, 169 (1), 67-80.
7. Carter J. D., Ghio A. J., Samet J. M., Devlin R. B. Toxicol Appl Pharmacol. 1997, 146 (2), 180-188.
8. Altamirano-Lozano M.A., Álvarez-Barrera L., Mateos-Nava R.A., Fortoul T. I., Rodríguez-Mercado J.J. J. Immunotoxicology 2014, 11 (1), 19-27.
9. Deng Y., Cui H., Peng X., Fang J., Wang K. et al. Biol Trace Elem Res. 2011, 144 (1-3), 647-56.
10. Deng Y., Cui H., Peng X., Fang J., Zuo Z. et al. Med chem. 2012, 2: (3), 51-56.
11. Piñon-Zarate G., Rodriguez-Lara V., Rojas-Lemus M., Martinez-Pedraza M., Gonzalez-Villalva A. et al. J. of Immunotoxicology 2008, 5 (2), 115-122.
12. Lee K., Shen X., Konig R. // Toxicology. 2001, 169, 1, 53-65.
13. Huang C.,Ding M.,Li J.,Leonard S. S.,Rojanasaku Y. et al. J. Biolog. Chem. 2001, 276, 25, 22397-22403.
14. Gioacchino M., Sabbioni E., Di Giampaolo L., et al. Ann. Clin. Lab. Sci. 2002, 32, 148-154.
EVALUATION OF CYTOKINE STATUS IN CHILDREN LIVING IN CHRONIC EXPOSURE TO AIRBORNE VANADIUM
Dianova D. G.1,3, Predeina R. A.1, Pirogova E. A.2
'FBSI "Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies"
2Perm State National Research University, 3SBEIHPO "Perm Pharmaceutical Academy", Perm, Russia
The evaluation of cytokine status of children living in conditions of chronic exposure to vanadium aerogenic was performed. It was found that in the blood of children surveyed the increased concentration of vanadium pentoxide is accompanied by the changes in cytokine profile, which indicates the development of negative effects of the immune system in response to exposure.
Key words: cytokine status, IL17, TNFa, vanadium
УЧАСТИЕ МАРГАНЦА В ТРАНСДУКЦИИ АПОПТОТИЧЕСКОГО СИГНАЛА
Дианова Д. Г.1,3, Вайсман Я. И.2
'ФБУН «ФНЦмедико-профилактических технологий управления рисками
здоровью населения»; 2Пермский государственный национальный исследовательский политехнический университет; 3ГБОУ ВПО «Пермская фармацевтическая академия», Пермь, Россия
Проанализировано участие марганца в регуляции летальной программы клетки по типу апоптоз. Описаны различные механизмы, с помощью которых марганец модулирует апоптотическую реакцию, включающие в себя изменение активности фак
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.