Анализ иммунологических и генетических маркеров у детей на фоне контаминации среды обитания тяжелыми металлами

Патология иммунной системы, обусловленная комплексом факторов внешней среды, охватывает все большее количество детей, при этом причины ее возникновения и характер течения определяют целесообразность проведения научно-исследовательских работ по определению индивидуальной чувствительности организма к действию ксенобиотиков и функционального состояния систем регуляции гомеостаза. Использование современных диагностических иммунологических и молекулярно-генетических технологий, в частности ПЦР, позволяет провести объективную и достоверную оценку иммунного ответа и полиморфизма его генов у населения в условиях повышенной внешнесредовой химической нагрузки.

Цель работы: анализ изменения иммунологических и генетических маркеров у детского населения в условиях контаминации среды тяжелыми металлами (на примере Пермского края).

Материалы и методы: Выполнено комплексное обследование 146 детей в возрасте от 3 до 7 лет, которые постоянно проживают и посещают детские сады на территории с повышенным содержанием марганца в питьевой воде. Группу сравнения составили 57 детей, проживающих на экологически благополучной территории.

Концентрации металлов в биосредах детей идентифицировали методом атомной адсорбции. Маркеры пролиферативных реакций (СЕА, СА 72-4, СА 19-9) и сенсибилизации к компонентам факторной нагрузки (содержание IgЕ общего и специфического к хрому и марганцу) определяли методом иммуноферментного анализа. Материал для ПЦР получали с помощью взятия мазков со слизистой оболочки ротоглотки. Для определения генотипов использовали вариант ПЦР в режиме реального времени и метод аллельной дискриминации.

Результаты и обсуждение.

Средние показатели анализа качества воды на исследуемой территории по содержанию марганца превышали в 15 раз аналогичные результаты территории сравнения (p<0,05). Кроме того, химико-аналитическое исследование выявило повышенные уровни химических контаминантов в биосредах обследуемых детей: марганца в 1,3 раза, никеля в 1,3 раза, хрома в 1,2 раза выше, чем в крови детей территории сравнения.

Одновременно, на фоне увеличенного у 68,3% детей по сравнению с возрастной нормой маркера общей сенсибилизации IgE общего (средний уровень – 147,2±27,9 МЕ/мл при норме <50,0; p<0,05) установлен достоверно повышенный относительно референтных значений уровень специфической сенсибилизации к марганцу (содержание специфического IgЕ к марган-цу– 1,14±0,48 МЕ/мл при норме <1,21; p<0,05), а также к хрому (содержание специфического IgЕ к хрому – 2,84±0,91 МЕ/мл при норме <1,0; p<0,05). Причем содержание специфических антител к хрому у детского контингента на обследуемой территории достоверно превышало аналогичный уровень в группе сравнения в 2,2 раза. Кроме того, зафиксирован повышенный уровень фетальных белков в сыворотке крови детей в группе наблюдения: в 4,27% случаев – СЕА, в 5,6% случаев – СА 19-9 и в 4,97% случаев – СА 72-4. Достоверных отклонений показателей по сравнению с референтным уровнем и группой сравнения не выявлено, однако, согласно результатам математического моделирования, повышаются шансы возрастания уровня СЕА при повышении концентрации никеля в крови (R2=0,14 при p<0,05), а также СА 19-9 при повышении содержания свинца (R2=0,11 при p<0,05) и СА 72-4 при повышении концентрации марганца (R2=0,72 при p<0,05).

В процессе генетического анализа исследовали полиморфизм генов ферментов 1 и 2 фазы детоксикации ксенобиотиков – ген цитохрома Р-450 (CYP1A1) и ген копропорфириногеноксидазы (CPOX) соответственно как важнейших маркеров измененных условий среды обитания. В результате была выявлена повышенная в 3,0 раза распространенность патологического аллеля гена цитохрома у обследуемых детей относительно группы сравнения (6% против 2% соответственно).

Таким образом, проведенное обследование детского контингента, проживающего в условиях контаминации питьевой воды марганцем, выявило следующие нарушения: повышение экспрессии онкопролифе-ративных белков и специфической чувствительности к компонентам факторной нагрузки, а также генетические нарушения детоксикации контаминантов на фоне повышенной распространенности минорного аллеля гена цитохрома.