Предложенные биомаркеры и диапазоны их значений характеризуют различные уровни воздействия фенолов на иммунорегуляцию по критерию их содержания в крови и предназначены для ранней диагностики и профилактики нарушений иммунной регуляции и развития иммуноопосредованных заболеваний, прежде всего заболеваний органов дыхания, у детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия фенолов.
Таблица 8.
Маркеры ранних эффектов иммунного ответа у детей (на примере фенола)
Маркер эффекта | Значение маркеров эффекта при различных уровнях фенола в крови | ||
<0,01 мкг/см3 | 0,01-0,05 мкг/см3 | >0,05 мкг/см3 | |
ФНОα, пг/мл | 9,0±1,5 | 4,61±1,02 | 2,14±0,74 |
ИФНγ, пг/мл | 4,56±0,77 | 2,95±0,95 | 1,73±1,22 |
ИЛ-17, пг/мл | 3,49±0,26 | 2,08±0,34 | 1,54±0,24 |
CD3+CD4+, % | 42,44±0,72 | 40,54±0,85 | 38,6±1,18 |
CD3+CD95+, % | 20,33±3,03 | 17,25±1,46 | 14,38±0,72 |
CD4+25+127-, % | 1,01±0,29 | 0,55±0,10 | 0,15±0,04 |
Annexin V-FITC+7AAD-, % | 0,47±0,07 | 0,41±0,05 | 0,33±0,05 |
TNFRI+, % | 1,13±0,22 | 0,61±0,06 | 0,42±0,06 |
p53, % | 0,87±0,09 | 0,72±0,11 | 0,63±0,06 |
Специфический IgG, у. е. | 0,029±0,012 | 0,146±0,034 | 0,331±0,042 |
Для определения наиболее чувствительных маркерных показателей нарушения иммунного ответа у детей в результате воздействия фенолов рассчитаны реперные уровни содержания фенола в крови детей, с которых начинаются ранние отклонения показателей иммунорегуляции от возрастной нормы. Значения реперных уровней для каждого маркерного показателя и соответствующие диапазоны значений этих показателей представлены в таблице 9.
Таблица 9.
Реперные уровни содержания фенола в крови по критерию изменения маркеров эффекта у детей
Реперный уровень фенола, мкг/см3 | Маркер эффекта | Значение маркера эффекта, соответствующее реперному уровню фенола |
0,014±0,002 | ФНОα, пг/мл | 5,28±1,35 |
0,014±0,001 | ИФНγ, пг/мл | 3,08±0,92 |
0,014±0,001 | ИЛ-17, пг/мл | 2,46±0,39 |
0,024±0,001 | CD3+CD4+, % | 41,0±1,15 |
0,021±0,004 | CD3+CD95+, % | 17,33±0,33 |
0,021±0,003 | CD4+25+127-, % | 0,57±0,21 |
0,020±0,005 | Annexin V-FITC+7AAD-, % | 0,41±0,06 |
0,020±0,005 | TNFRI+, % | 0,63±0,14 |
0,015±0,003 | p53, % | 0,71±0,13 |
0,018±0,004 | Специфический IgG, у. е. | 0,063±0,059 |
В целом, результаты исследования позволили выделить наиболее чувствительные маркерные показатели фенол-индуцированных нарушений иммунной регуляции, изменения которых начинаются при превышении верхнего доверительного интервала регионального фонового уровня фенола в крови (0,012 мкг/см3). В их число входят: уровень спонтанной продукции ИФНγ, относительное содержание CD127--лимфоцитов, уровень внутриклеточного транскрипционного фактора р53 и содержание специфического к фенолу IgG, которые позволяют провести раннюю донозологическую диагностику влияния фенолов на состояние иммунной регуляции у детей и связанных с ней заболеваний органов дыхания.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Полученные данные о хроническом аэрогенном воздействии фенолов на иммунную регуляцию у детей позволили обосновать следующие рекомендации:
1. Для минимизации воздействия фенолов на процессы иммунорегуляции у детей необходимы планирование и организация контрольно-надзорных мероприятий по улучшению качества атмосферного воздуха на территории, характеризующейся повышенной экспозицией фенолами (проведение санитарно-технических мероприятий, направленных на источники выбросов фенола и трикрезола, размещение постов наблюдения вблизи предприятий – источников выбросов фенолов).
2. С целью предотвращения развития нарушений иммунной регуляции у детей вследствие хронического аэрогенного воздействия фенолов и инициации заболеваний органов дыхания с вовлечением иммунного механизма целесообразно проведение медико-профилактических мероприятий по ранней диагностике нарушений иммунорегуляции с использованием маркерных показателей (маркеров клеточной дифференцировки, показателей апоптотической регуляции, показателей цитокиновой продукции и специфического маркера), а также проведение реабилитационных и коррекционных мероприятий, направленных на оптимизацию процессов иммунной регуляции (элиминационные, иммуномодулирующие и адаптогенные препараты).
3. Для ранней донозологической диагностики нарушений иммунной регуляции у детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия фенолов, и связанных с ними заболеваний органов дыхания, рекомендуется использовать реперные уровни содержания фенола в крови и наиболее чувствительные маркерные показатели нарушения иммунорегуляции: уровень спонтанной продукции ИФНγ, относительное содержание CD127--лимфоцитов, уровень внутриклеточного транскрипционного фактора р53 и содержание специфического к фенолу IgG.
ВЫВОДЫ
1. Заболеваемость болезнями органов дыхания среди детей г. Перми, проживающих в зоне влияния промышленного узла, выбросы фенолов в атмосферу от которого возросли за 7 лет на 33,2%, а трикрезола – на 29,8%, в период гг. увеличилась на 41,4%, достигнув 1,5 случаев на одного ребенка в год, что в 1,9 раза больше аналогичного показателя среди детей, проживающих в условиях удовлетворительной санитарно-гигиенической ситуации.
2. В 2012 г. в структуре заболеваемости болезнями органов дыхания детей группы наблюдения преобладали те нозологические формы, в которых задействован иммунный механизм – 46,7%, что в 2,7 раза чаще, чем в группе сравнения (17,6%; p<0,01). Наиболее тесная связь загрязнения атмосферного воздуха фенолом и трикрезолом выявлена с заболеваемостью астмой с преобладанием аллергического компонента (R2=0,8-0,86; р<0,01).
3. В крови детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия фенола на уровне до 2,3 ПДКс. с. и трикрезола на уровне до 4,0 ПДКс. с., содержание фенола, п-, м-, и о-крезолов достоверно превышает региональную фоновую концентрацию и показатели группы сравнения от 4,0 (фенол) до 21,4 (о-крезол) раз, что позволяет использовать эти показатели в качестве маркеров экспозиции фенолами.
4. Особенности нарушения иммунологического статуса детского населения, проживающего в условиях повышенной экспозиции фенолами в г. Перми, по отношению к группе сравнения характеризуются угнетением фагоцитарного звена иммунитета (снижение фагоцитарного числа и относительного числа фагоцитов в 1,2 раза); повышением специфической чувствительности к фенолу (в 1,3 раза); нарушением клеточного звена иммунитета (снижение относительного числа CD4+- и CD25+-лимфоцитов в 1,1 и 1,2 раз, соответственно); угнетением апоптотической активности иммуноцитов (снижение содержания Annexin V-FITC+7AAD-, р53, уровня экспрессии TNFRI, в 1,3; 1,4 и 1,4 раз, соответственно); нарушением цитокинпродуцирующей активности (повышение уровня спонтанной продукции ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8 в 3,4; 4,1 и 5,8 раз, соответственно, и снижение уровня продукции ИЛ-17, ФНОα, ИФНγ в 2,8; 1,9 и 2,6 раз, соответственно).
5. Увеличение содержания в крови п-, м-крезола с высокой степенью силы и значимости приводит к повышению содержания CD16+56+-лимфоцитов (R2=0,86; p=0,0007), дефициту CD25+-лимфоцитов (R2=0,7; p=0,0005), угнетению фагоцитарного (R2=0,85; p=0,0008) и гуморального (R2=0,76; p=0,0009) звеньев иммунитета; о-крезола и фенола – к угнетению фагоцитарного звена иммунитета: снижению абсолютного фагоцитоза (R2=0,76; p=0,001) и фагоцитарного числа (R2=0,54-0,7; p=0,0007).
6. Модулирующее действие фенола на показатели регуляции иммунного ответа у детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия фенолов, в эксперименте ex vivo проявилось в достоверной стимуляции индуцированной фенолом продукции ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8 в 4,1; 5,1 и 21,7 раз, соответственно, по отношению к аналогичным показателям группы сравнения и в достоверном по отношению к контрольным показателям снижении фагоцитарного числа и фагоцитарного индекса. Это свидетельствует о формировании у детей повышенной чувствительности иммуноцитов к фенолу, приводящей к угнетению фагоцитарной активности нейтрофилов и повышению цитокинпродуцирующей активности иммуноцитов.
7. Наиболее чувствительными маркерными показателями для ранней донозологической диагностики нарушений иммунной регуляции и связанных с ними заболеваний органов дыхания у детей, проживающих в условиях хронического аэрогенного воздействия фенолов, являются: уровень спонтанной продукции ИФНγ, относительное содержание CD127--лимфоцитов, уровень внутриклеточного транскрипционного фактора р53 и содержание специфического к фенолу IgG. Определены реперные уровни фенола в крови и даны рекомендации по их использованию в системе медико-биологического мониторинга при проведении гигиенической экспертизы.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
в ведущих журналах, рекомендованных ВАК
1. , , Особенности клеточного и гуморального иммунитета в условиях комбинированной вирусной и гаптенной контаминации // Креативная хирургия и онкология, 2010. – № 4. – С. 20-22.
2. , , Долгих клеточной гибели в условиях различной химической нагрузки // Вестник Уральской медицинской академической науки: Тематический выпуск по микробиологии, иммунологии и биотехнологии, 2011. – № 4/1 (38). – С. 129–130.
3. , , Лыхина аллергических реакций у детей в условиях различной гаптенной нагрузки // Вестник Уральской медицинской академической науки. Тематический выпуск по микробиологии, иммунологии и биотехнологии, 2011. – № 4/1(38). – С. 154-155.
4. , , , Гугович профиль у детей в условиях техногенной нагрузки // Вестник Российской военно-медицинской академии, 2011. – № 1(33). – С. 149-150.
5. , , Лыхина реагинов и лейкотриенов в развитии техногенно обусловленных нарушений у детей // Вестник Уральской медицинской академической науки, 2012. – №4(41). – С. 233-234.
6. , , Лыхина техногенных химических факторов на особенности иммунной регуляции и продукцию медиаторов у детей с аллергическими заболеваниями // Уральский медицинский журнал, 2012. – №10(102). – С. 89-91.
7. , , , Ланин и ДНК-маркеры воздействия техногенной нагрузки // Вестник Уральской медицинской академической науки, 2012. – №4(41). – С. 240-241.
8. , , Синицына подтверждение экспрессии медиаторов регуляции иммунного ответа в условиях хронической экспозиции фенолами // Здоровье населения и среда обитания, 2013. – №11(248). – С. 30-32.
в других изданиях
9. , Лыхина аллергического воспаления у детей в условиях воздействия экзогенных химических факторов // МЭСК-2011 «Экология России и сопредельных территорий»: Материалы XVI междунар. экологической студенческой конф., Новосибирск, 28-31 октября 2011 г. – Новосибирск, 2011. – С. 261-262.
10. , Влияние никеля и фенолсодержащих соединений на запрограммированную клеточную гибель // Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: Сборник научных трудов по материалам Междунар. научно-практ. конф. «Защита в чрезвычайных ситуациях», Ставрополь, 25 апреля 2011 г. – Ставрополь: Изд-во СевКавГТУ; Сервисшкола, 2011. – С. 187-189.
11. , , Оценка цитокинового профиля у детей, проживающих на промышленно развитой территории // Здоровье семьи – XXI век: Материалы XV Междунар. научной конф., Торремолинос (Испания), 30 апреля – 7 мая 2011 г. – Пермь: Изд-во ОТ и ДО, 2011. – С. 150.
12. , , Лыхина цитокинового профиля и продукции медиаторов у детей с аллергическими заболеваниями в условиях техногенной контаминации биосред // Актуальные проблемы и инновационные технологии в гигиене: Материалы Всерос. научно-практ. интернет-конф., Пермь, 1-5 октября 2012 г. / под ред. . – Пермь, 2012. – С. 303-305.
13. , , Гугович иммунной регуляции при развитии техногенно обусловленной сенсибилизации у детей // Академический журнал Западной Сибири: Материалы II научно-практ. конф. с междунар. участием «Естественные науки: достижения нового века», Шарджа (ОАЭ), 10-12 августа 2012 г – Тюмень: изд-во «Вектор Бук», 2012. – №2. – С. 54-55.
14. , , , Беклемышева воздействия техногенных химических факторов на иммунологическое и генетическое здоровье детей (Пермский край) // Фундаментальные и прикладные аспекты анализа риска здоровью населения: Материалы Всерос. научно-практ. конф. молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора с междунар. участием, Пермь, 16-18 мая 2012 г. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – Т.1. – С. 157-160.
15. , , Беклемышева иммунных и ДНК-маркеров воздействия техногенной нагрузки на детей в условиях контаминации крови ароматическими углеводородами // Фундаментальные и прикладные аспекты анализа риска здоровью населения: Материалы Всерос. научно-практ. конф. молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора с междунар. участием, Пермь, 16-18 мая 2012 г. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – Т.2. – С. 289-293.
16. , , Лыхина метаболитов арахидоновой кислоты в развитии сенсибилизации у детей в условиях воздействия экзогенных химических факторов // Фундаментальные и прикладные аспекты анализа риска здоровью населения: Материалы Всерос. научно-практ. конф. молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора с междунар. участием, Пермь, 16-18 мая 2012 г. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. Т.2. – С. 305-308.
17. , , , Лыхина -генетические особенности апоптоза в условиях гаптенной нагрузки // Рецепторы и внутриклеточная сигнализация: Междунар. конф., Пущино, 27-30 мая 2013 г. / под ред. , . – Пущино, 2013. – Т. 1. – С. 374-378.
18. , , Долгих воздействия фенола на процессы иммунорегуляции у детей ex vivo // Академический журнал Западной Сибири: Материалы III научно-практ. конф. с междунар. участием «Естественные науки: достижения нового века», Шарджа (ОАЭ), 24-26 августа 2013 г. – Тюмень: изд-во «Вектор Бук», 2012.– №4(47). – Т. 9. – С. 94-95.
Список сокращений
ИЛ – интерлейкин
ИФНγ – интерферон γ
ЛТ C4/D4/E4 – лейкотриены C4/D4/E4
МР - методические рекомендации
МУК - методические указания по контролю
ПДКм. р. – предельно-допустимая концентрация среднесуточная
ПДКс. с – предельно-допустимая концентрация максимально-разовая
Р-руководство
ФНОα - фактор некроза опухоли α
Annexin V-FITC+7AAD - – клетки, вступившие в стадию апоптоза в аннексиновом тесте (витальный краситель 7AAD)
bcl-2 - внутриклеточный антиапоптотический фактор
CD – распознаваемый моноклональными антителами поверхностный лейкоцитарный антиген соответствующего дифференцировочного кластера
Ig – иммуноглобулин
р53 – внутриклеточный транскрипционный фактор
Th – CD4+ Т-лимфоцит (хелпер)
TNFRI – рецептор к фактору некроза опухоли-α 1-го типа
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
