Общие иммунологические механизмы модификации у детей противоинфекционного иммунитета и аллергической реактивности, ассоциированные с особенностями современного образовательного процесса и качеством среды обитания

Согласно Указу Президента РФ от 18.06.2024 № 529, превентивная и персонализированная медицина, обеспечение здорового долголетия являются одним из приоритетных направлений научнотехнологического развития1.

Здоровье школьников находится в прямой зависимости от условий и организации обучения в образовательных учреждениях, количественной и качественной структуры питания, двигательной активности, оптимального чередования учебной нагрузки и отдыха, уровня и структуры цифровой активности, условий семейного воспитания [1, 2].

В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что ведущая роль в поддержании гомеостаза организма принадлежит иммунной системе, при этом характер ее функционирования может выходить за пределы физиологических параметров, формируя иммунопатологические процессы, реализующие генетически детерминированные программы под влиянием различных факторов среды обитания [3, 4].

Несмотря на то что хронические, вызванные стрессом и антропогенные заболевания постепенно вытесняют инфекционные болезни, в последнее десятилетие отмечен рост заболеваемости «побежденными» инфекциями, что вызвало новый интерес к проблеме устойчивости в современных условиях специфического иммунитета против вирусов и бактерий, сформированного при вакцинации [5, 6].

Долгосрочные наблюдения в ряде стран Европы свидетельствуют об удвоении показателя распространенности аллергических заболеваний (АЗ) каждые десять лет, что позволяет характеризовать аллергию как пандемический процесс [7, 8]. Установлено, что у детей с АЗ наблюдаются существенные изменения в гуморальном иммунитете при вакцинальном процессе, по сравнению со здоровыми детьми, заключающиеся в снижении интенсивности продукции антител и накопления высокозащитных специфических иммуноглобулинов, быстрой утрате поствакцинального иммунитета. В то же время известно, что дети, страдающие аллергопатологией, особенно нуждаются в защите от инфекций, которые не только усиливают и пролонгируют аллергический процесс, детерминируя каскад иммунных реакций, но и выступают в качестве триггеров АЗ [9–11].

Результаты эпидемиологических исследований и данные медицинской статистики свидетельствуют, что процент инфицированности хроническими инфекциями, а также их персистенции у пациентов, страдающих АЗ, значительно выше, чем в основной когорте детей, не имеющих признаков аллергической патологии [12, 13]. Спектр инфекционных агентов разнообразен, но лидирующие позиции занимают, как правило, вирусы. Герпесвирусные инфекции сохраняют приоритетность как междисциплинарная проблема практического здравоохранения в связи с высокой инфицированностью населения одним или чаще несколькими герпесвирусами человека (вирус просто- го герпеса (ВПГ) 1-го и 2-го типов; вирус варицелла-зостер, вирус Эпштейна – Барр, цитомегаловирус, вирус герпеса человека 6-го типа), обладающими способностью вызывать иммунотропные эффекты [14].

В настоящее время общепринятым является представление о ведущей роли дисбаланса субпопуляций Th1/Th2-хелперных Т-лимфоцитов в патогенезе хронических инфекций, поствакцинального иммунитета, АЗ. Преобладание Th2-иммунного ответа у страдающих аллергопатологией характеризуется продукцией цитокинов IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, индуцированием синтеза IgE и снижением уровня интерферона-γ, что способствует снижению противовирусной защиты и длительной персистенции вирусов. Общность гуморальных и клеточных механизмов иммунного ответа является основой коморбидности аллергических и инфекционных заболеваний, нарушений формирования специфического иммунитета на вакцинацию [15]. Среди причин недостаточной эффективности глобальной борьбы на пути к решению проблем как элиминации вакциноуправляемых инфекций, так и снижения заболеваемости АЗ указывается, кроме внутренних факторов, обусловленных особенностями индивидуума, группа внешних факторов. Промышленные и транспортные выбросы, изменение «стиля жизни», характера питания, интенсификация образовательной деятельности, стресс играют значительную роль в изменении иммунологической реактивности [16–18].

В связи с тем что современная школьная среда выступает в качестве многокомпонентной динамической системы, особое значение в актуальных условиях приобретает установление факторов и биомаркеров, коррелирующих со степенью вакциноиндуцированного, постинфекционного и аллергического иммунного ответа [19, 20].

Таким образом, вопросы сопряженности нарушений противоинфекционного иммунитета и аллергической реактивности у детей и подростков остаются областью интенсивного изучения, в первую очередь, в связи с высокой чувствительностью иммунной системы к внешним воздействиям, необходимостью разработки методов прогнозирования силы иммунного ответа, а также мероприятий по выявлению, устранению или ослаблению неблагоприятного влияния актуальных факторов риска.

Цель исследования – установить условия и общие патогенетические закономерности иммунологических механизмов модификации у школьников противоинфекционного иммунитета и аллергической реактивности, связанной с воздействием факторов среды обитания и образовательного процесса.

Материалы и методы. В статье использованы материалы исследований, реализованных за период 2019–2024 гг. в рамках НИР в соответствии с отраслевой научно-исследовательской программой Роспотребнадзора, выполненных с соблюдением действующих принципов медицинской этики, одобренных локальным этическим комитетом ФБУН «Федераль- ный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (протоколы заседаний ЛЭК № 3 от 01.03.2019, № 1 от 06.02.2020, № 1 от 04.02.2021, № 3 от 17.02.2022, № 3 от 14.02.2023). Объектами исследования являлись средние общеобразовательные школы с углубленным изучением предметов (СОШ с УИП) и типовые школы (типовые СОШ); проведено углубленное клиниколабораторное обследование 1382 учащихся начальных, средних и старших классов исследуемых СОШ. Группу наблюдения составили 842 учащихся СОШ с УИП, с медианой возраста 12 (10; 15) лет; группу сравнения – 540 учащихся типовых СОШ (медиана возраста – 12 (9; 15) лет).

Сравнительная оценка соответствия режимов образовательной деятельности СОШ с различной направленностью программ обучения требованиям санитарного законодательства2 выполнена на основании данных анализа расписания звонков и уроков, результатов хронометража времени работы с электронными средствами обучения (ЭСО) в школе.

Анализ продуктового набора, сформированного у обучающихся, осуществлен путем сравнения ус- редненных данных «Дневников питания» с рекомендуемыми среднесуточными наборами пищевых про-дуктов3. По результатам расчета химического состава и калорийности суточного рациона школьника с использованием данных справочника4 определена степень удовлетворения рациона средней суточной потребности в основных пищевых веществах и энергии (Приложение № 10 СанПиН 2.3/2.4.3590-203).

Изучение социально-экономического статуса семей школьников, вовлеченности в систему дополнительного образования (ДО), режимных моментов, физической и цифровой активности основывалось на данных авторской анкеты.

Химико-аналитическое исследование качества воздуха учебных помещений, атмосферного воздуха территорий расположения исследуемых СОШ, а также крови на содержание марганца, никеля, хрома, формальдегида, бензола, толуола выполнено специалистами отдела химико-аналитических методов исследования ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» в 2019–2024 гг. в соответствии с методическими указаниями5.

Диагностика АЗ – аллергический ринит (АР), бронхиальная астма (БА), атопический дерматит (АД) – проведена на основании данных «Медицинской карты ребенка для образовательных учреждений» (форма № 026/у-2000) и углубленного клинико-лабораторного обследования. Нарушения проти-воинфекционного иммунитета определены по клинико-лабораторным критериям, в том числе по уровню IgG к герпес-вирусной инфекции, вызванной вирусами простого герпеса 1-го типа (герпетическая инфекция ВПГ-1) и 5-го типа (цитомегаловирусная инфекция – ЦМВИ) (постинфекционный иммунитет), а также по напряженности специфического гуморального иммунного ответа на вакцинные антигены кори, дифтерии, коклюша (поствакцинальный иммунитет).

Для обработки полученного материала использовались общепринятые статистические методики с определением абсолютных, относительных и медианных значений. Для оценки риска рассчитывали отношение шансов OR и его 95%-ный доверительный интервал. С помощью логистической регрессии оценивали вероятность развития АЗ, нарушений гуморального иммунитета к инфекциям, управляемым средствами специфической профилактики, а также изменения иммунологических показателей при воздействии актуальных факторов риска.

Для выявления более глубоких, с учетом взаимовлияния, причинно-следственных связей между вероятностью снижения гуморального поствакцинального, постинфекционного иммунитета и факторами риска; вероятностью изменения иммунологических показателей и рассматриваемыми факторами; вероятностью снижения противоинфекционного гуморального иммунитета и показателями иммунитета применен метод построения искусственных нейронных сетей с использованием библиотеки neu-ralnet в программном продукте R-studio. Для количественной оценки качества прогнозирования построенных нейросетевых моделей использовался коэффициент детерминации, рассчитываемый как квадрат коэффициента корреляции между прогнозируемыми и фактическими значениями. Для оценки чувствительности нейросетевых моделей и выявления приоритетных факторов использованы коэффициенты эластичности, которые показывают относительное изменение отклика на выходном слое при относительном изменении входных показателей на первом слое нейронов. На основе интегральных коэффициентов эластичности были определены итоговые вклады факторов, влияющих на уровень постинфекционных и поствакцинальных антител.

Результаты и их обсуждение. Анализ организации образовательного процесса показал, что продолжительность больших и малых перемен в ряде исследуемых школ сокращена относительно нормативов в 1,3–2 раза, составив в среднем в СОШ с УИП 16,87 ± 0,47 и 8,8 ± 0,36 мин соответственно против 18,0 ± 0,53 и 9,4 ± 0,31 мин в типовых СОШ

( р = 0,060–0,130). Превышение максимальной допустимой недельной учебной нагрузки в СОШ с УИП составило 5,5–19,2 %. Время использования персонального компьютера (ПК) и интерактивной доски (ИД) на уроке в СОШ с УИП превышало допустимые значения в 1,2–2,2 раза и аналогичные показатели в типовых СОШ – в 1,4–2,6 раза. Кратность превышения дневной суммарной продолжительности использования ЭСО относительно нормативов достигала 1,4, а показателя группы сравнения – 2,5 раза.

Результаты исследования характера питания школьников свидетельствуют о негативных тенденциях в структуре суточного рациона всех обследованных детей, при этом в СОШ с УИП кратность снижения потребления относительно норм обеспечения молока, кисломолочных продуктов, творога, масла, мяса, рыбы составила 1,5–8,4 раза, овощей и фруктов свежих – 1,3–4,7, яиц – 5,2–10,0, круп и бобовых – до 1,6, хлеба пшеничного – до 4,9 раза ( р < 0,001–0,007); установлен избыток потребления макаронных (в 1,2–1,7 раза) и кондитерских изделий (в 6,1–12,3 раза) ( р < 0,001–0,022). По химическому составу среднесуточный рацион школьников группы наблюдения характеризуется снижением относительно потребности фактического содержания белков, жиров, углеводов в 1,2–2 раза; дефицитом поступления с пищей кальция, фосфора и магния (в 1,2–1,4 раза); снижением до 1,2 раза поступления с пищей витамина В 1 и А; увеличением в 1,5 раза в возрастной динамике недостатка поступления витамина В 2 ; снижением относительно группы сравнения калорийности в 1,3 раза ( р < 0,001).

В ходе анализа социально-экономического статуса семей обследованных школьников установлено, что в каждой второй семье учащихся типовых СОШ ежемесячный доход на одного члена семьи не превышал 15 000 рублей, в СОШ с УИП доля таких семей составила только 26,8 %, у 30,4 % размер дохода составил от 15 001 до 30 000 рублей ( р < 0,001). Среди обучающихся в СОШ с УИП в 1,4 раза больше детей, участвующих в системе дополнительного образования (85,6 против 60,3 %, р < 0,001). Продолжительность ночного сна менее 8 ч установлена по данным анкеты у 17,3 % учащихся СОШ с УИП и у 18,4 % типовых СОШ ( р = 0,057). Уделяют физкультуре и спорту один день в неделю и менее и менее 6 ч в неделю 11 и 66,7 % школьников СОШ с УИП соответственно и 18,6 и 77,6 % – типовых СОШ ( р = 0,002–0,04). Изучение цифровой активности показало, что доли детей, взаимодействующих с 3 девайсами и более, и у которых среднесуточное экранное время превышает 2 ч, составили в СОШ с УИП 33,1 и 77,6 % соответственно, в типовых СОШ – 22,1 и 66,5 % соответственно ( р = 0,011–0,045).

На основании результатов гигиенической оценки качества атмосферного воздуха территорий расположения исследуемых образовательных организаций установлено, что средние значения содер- жания марганца и формальдегида до 1,8–8,5 раза превышали референтные концентрации при хроническом ингаляционном воздействии (р < 0,005). В единичных пробах атмосферного воздуха территорий наблюдения и сравнения зарегистрировано превышение до 3,6 раза RfCхр по содержанию никеля и хрома (р < 0,005).

Анализ проб воздуха, отобранных в учебных помещениях исследуемых образовательных организаций, показал, что средние значения содержания марганца в некоторых школах и формальдегида в большинстве школ до 1,9–6,4 раза превышали RfC хр ( р < 0,005). В единичных пробах воздуха учебных помещений СОШ с УИП и типовых СОШ никель и хром регистрировались в концентрациях, превышающих RfC хр в 1,1–1,5 раза ( р < 0,005). Содержание бензола и толуола в атмосферном воздухе территорий расположения и воздухе учебных помещений исследуемых образовательных организаций не превышало максимальных разовых и среднесуточных ПДК и было ниже RfC хр .

Согласно данным химико-аналитических исследований крови, у 46,0 % обследованных детей обнаружено присутствие бензола и толуола, причем у школьников группы наблюдения толуол регистрировался в 1,2 раза чаще, а среднегрупповые концентрации ароматических углеводородов были статистически значимо выше, чем у детей группы сравнения ( р = 0,0001–0,002). Содержание формальдегида в крови 97,9–98,6 % обследованных школьников превышало фоновый уровень, среднегрупповые значения были выше фонового уровня в 3,4–4,3 раза ( р < 0,005). В группе наблюдения у 3/4 школьников зарегистрировано содержание в крови никеля и хрома выше фоновых показателей и в 1,2 раза более высокая относительно группы сравнения доля детей с повышенным уровнем марганца в крови ( р = 0,006–0,013).

Установленные в результате моделирования статистически значимые зависимости содержания марганца, никеля, хрома, формальдегида, толуола, бензола в крови от дозы химических соединений, поступающей из атмосферного воздуха (0,16 ≤ R ²≤0,50; 31,97 ≤ F ≤ 214,88; р < 0,005), позволили повышенное содержание в крови этих компонентов оценивать как маркеры экспозиции.

Сравнительный анализ распространенности АЗ и нарушений противоинфекционного иммунитета по результатам клинико-лабораторных исследований показал, что при отсутствии статистически значимых межгрупповых различий в пределах трех уровней образования (р = 0,146–0,971) у учащихся СОШ с УИП за период обучения в школе наблюдалась тенденция к росту в 1,4 раза АЗ (с 162 до 228 случаев на 1000 осмотренных, р = 0,042; OR = 1,33; DI = 1,02–1,74) и отсутствие значимой положительной динамики в распространенности нарушений противоинфекционного иммунитета (р = 0,084), в то время как в группе сравнения регистрировалось снижение в 2,4 раза (со 124 до 51 случая на 1000 осмотренных, р = 0,029).

В ходе оценки постинфекционного иммунитета против герпесвирусов установлено, что у школьников СОШ с УИП высокая напряженность серологического ответа (титры IgG: 1: 800–3200) к ЦМВИ и герпетической инфекции ВПГ-1 регистрировалась в 1,2–1,6 раза реже относительно показателей группы сравнения (26 против 43 % и 53,5 против 63,2 % соответственно, р = 0,002–0,068), недостаточная выработка IgG (титры: 1: 100–400) к ЦМВИ наблюдалась в 1,9 раза чаще, чем в группе сравнения (32,6 против 17,5 %, р = 0,002; OR = 2,30; DI = 1,76–2,99).

Анализ специфического иммунного ответа на вакцинные антигены в возрастной динамике показал, что в СОШ с УИП в старших классах относительно аналогичных показателей в младших классах доля серопозитивных лиц к вирусу кори уменьшилась в 1,2 раза (с 74,4 до 60,8 %, р = 0,03; в типовых СОШ – с 77,2 до 75,4 %, р = 0,790), а количество школьников с отрицательным результатом увеличилось в 2,5 раза (с 12,3 до 30,5 %, р < 0,005; OR = 3,11; DI = 1,88–5,36; в типовых СОШ – с 11,9 до 13,8 %, р = 0,720). Показатель отсутствия защитных антител к дифтерии у учащихся СОШ с УИП в средних классах по сравнению с показателем в начальных классах увеличился в 5,0 раза (с 2,7 до 13,4 %, р = 0,003; OR = 5,40; DI = 2,79–11,14; в типовых СОШ – с 1,5 до 3,7 %, р = 0,120), при этом произошло в 1,25 раза более интенсивное снижение доли детей с протективным уровнем в старших классах относительно таких детей в младших классах (с 79,5 до 40,0 %, р < 0,005; в типовых СОШ – с 64,2 до 40,3 %, р = 0,007). Интенсивность снижения доли лиц, серонегативных к возбудителю коклюша, в старших классах относительно показателей в младших классах среди обучающихся в СОШ с УИП была в 1,2 раза меньше, чем в типовых СОШ (с 34,5 до 23,8 %, р = 0,090 против с 32,9 до 19,3 %, р = 0,040).

В ранее опубликованных статьях были представлены результаты регрессионного анализа по установлению влияния ненормативных уровней факторов образовательного процесса, питания, образа жизни, контаминации биосред химическими соединениями на вероятность развития АР и снижения гуморального иммунитета к дифтерии и коклюшу [21, 22]. Связи между рассматриваемыми факторами и заболеваемостью БА и АД, установленные в результате построения однофакторных регрессионных логистических моделей, продемонстрированы в табл. 1.

Приоритетными факторами образовательного процесса, от которых зависит уровень заболеваемости АЗ, являются недельная образовательная нагрузка ( R ² АР, АД = 0,19–0,47); продолжительность использования ИД и ПК на уроке и суммарно в день в школе ( R ² АР, АД, БА = 0,30–0,82). Установлено дозозависимое влияние продолжительности малых перемен на уровень IgG к возбудителю коклюша ( R ² = 0,17).

Таблица 1

Параметры однофакторных линейных регрессионных моделей зависимости развития БА и АД от приоритетных факторов риска

Фактор		Ответ	b0	b1	R 2	F	p
JS 3 а 8 s ? со о Он ю О	Недельная образовательная нагрузка	АД	-8,98	0,22	0,47	59,4	< 0,001
	Продолжительность использования ИД на уроке	АД	-2,84	0,05	0,73	210	< 0,001
		БА	-1,68	0,02	0,58	53,5	< 0,001
	Продолжительность использования ИД суммарно в день в школе	АД	-2,69	0,04	0,82	108	< 0,001
	Продолжительность использования ПК на уроке	АД	-2,63	0,02	0,30	5,81	< 0,001
		БА	-2	0,02	0,79	143,7	< 0,001
	Продолжительность использования ПК суммарно в день в школе	АД	-2,77	0,04	0,36	44,7	< 0,001
S S К	Потребление хлеба пшеничного	АД	-0,16	0	0,27	78,9	< 0,001
	Потребление кондитерских изделий	БА	-3,22	0,01	0,55	111	< 0,001
	Потребление птицы	БА	-2,40	0,01	0,39	77,3	< 0,001
2 s О g	Периодичность занятий физкультурой, спортом	АД	-0,26	-0,13	0,68	369,37	< 0,001
		БА	-1,93	-0,09	0,63	303,54	< 0,001
	Продолжительность занятий физкультурой, спортом	АД	-0,54	-0,06	0,25	56,90	< 0,001
	Количество используемых девайсов	АД	-0,69	0,04	0,10	29,3	< 0,001
3 Он g X	Содержание в крови бензола	БА	-2,31	99,68	0,17	68,47	< 0,001
		АД	-0,80	309,70	0,35	197,06	< 0,001
	Содержание в крови толуола	БА	-2,47	364,55	0,15	28,6	0,005
		АД	-1,65	118,65	0,15	31,7	0,0002
	Содержание в крови марганца	БА	-3,08	43,37	0,10	45,80	< 0,001
		АД	-2,34	83,11	0,31	61,17	< 0,001
	Содержание в крови никеля	АР	-0,70	56,55	0,18	89,89	< 0,001
		БА	-2,96	102,70	0,33	203,19	< 0,001
		АД	-1,60	45,06	0,19	65,0	< 0,001
	Содержание в крови формальдегида	БА	-3,14	18,96	0,67	848,95	< 0,001

Актуальными факторами питания в отношении модификации у детей поствакцинального иммуните- та и аллергической реактивности выступает уровень потребления молока (R2АР = 0,64; R2дифтерия = 0,65), хлеба пшеничного (R2АР, АД = 0,27–0,66), мяса (R2дифтерия, коклюш = 0,21–0,34), рыбы, яиц, кисломолочных продуктов (R2коклюш = 0,60–0,96), кондитер- ск2их изделий (R2БА R дифтерия = 0,86).

= 0,55), птицы ( R ² БА, АР =

0,39;

Из проанализированных аспектов образа жизни для изменения уровня заболеваемости аллергическими болезнями и поствакцинального гуморального иммунитета наиболее актуальными явились периодичность ( R ² _{АР, БА, А}Д = 0,19–0,68) и продолжительность занятий физкультурой и спортом ( R ² _АД = 0,25); количество используемых девайсов ( R ² АД = 0,10).

Приоритетными химическими факторами, влияние которых на модификацию поствакцинального иммунитета и аллергической реактивности подтверждено в результате построения регрессионных моделей, являются содержание в крови толуола (R2БА, АД, АР = 0,15–0,64), бензола (R2БА, АД, АР = 0,17–0,35), марганца (R2БА, АР, АД = 0,10–0,31; R коклюш, дифтерия = 0,19–0,40), никеля (R АР, АД, БА = 0,18–0,33; R2дитерия = 0,78); хрома (R2АР = 0,58; R2дифтерия = 0,12), формальдегида (R2БА = 0,67).

С целью выявления более глубоких связей и количественной оценки вкладов факторов окружающей среды, современного образовательного процесса, питания и образа жизни в формирование противоинфекционного (постинфекционного и поствакцинального) иммунитета был дополнительно применен метод построения искусственных нейронных сетей. Машинное обучение искусственных нейронных сетей, широко применяемое в последнее время в России и за рубежом, представляется одним из эффективных методов определения качественных и количественных закономерностей формирования иммунологической реактивности с учетом взаимовлияния множества факторов [23, 24]. Полученные нейросетевые модели характеризуются внешним входным слоем, соразмерным количеству исследуемых факторов, внутренними слоями и выходным слоем, соответствующим вероятности снижения уровня IgG к герпетической инфекции ВПГ-1 и ЦМВИ (постинфекционный иммунитет), а также к вирусу кори, токсину дифтерии и антигену коклюша (поствакцинальный иммунитет). Направленность влияния идентифицировалась в ходе численного эксперимента, заключавшегося в последовательном увеличении каждого фактора риска на 1 %, и последующего прогнозирования изменения вероятности развития нарушений формирования поствакцинального и постинфекционного иммунитета (герпетическая инфекция ВПГ-1 и цитомегаловирусная инфекция). Ранжирование факторов риска, определяющих дополнительную вероятность снижения уровня IgG к герпетической инфекции ВПГ-1 и ЦМВИ, представлено в табл. 2.

По данным нейросетевого моделирования вероятность изменения выработки специфических антител к герпетической инфекции ВПГ-1 и ЦМВИ модифицируется при изменении на 1 % показателей современного образовательного процесса – до 26,75 и 17,68 % соответственно; питания – до 5,73 и 3,05 %; окружающей среды – до 20,08 и 23,82 %; образа жизни – до 60,43 и 6,22 % соответственно (см. табл. 2).

Наиболее выраженное модифицирующее действие на вероятность отклонения от протективного уровня выработки специфических антител к вирусу кори оказывает изменение таких факторов образовательного процесса, как недельная учебная нагрузка (до 99,38 %), к возбудителю коклюша – продолжительность малых перемен (до 70,5 %), к дифтерийному анатоксину – продолжительность больших перемен (до 82,71 %) (табл. 3).

Вероятность снижения выработки специфических антител к вирусу кори модифицируется факторами питания до 797,65 % (потребление кондитерских изделий), к возбудителю коклюша – до 45,6 % (потребление рыбы), к дифтерийному анатоксину – до 58,75 % (потребление мяса). Приоритетными химическими факторами риска окружающей среды,

Таблица 2

Результаты нейросетевого моделирования влияния приоритетных факторов риска на формирование гуморального постинфекционного иммунитета, %

Фактор		Изменение вероятности снижения IgG к ВПГ-1 (layers 9; 5, R 2 =0,144)	Изменение вероятности снижения IgG к ЦМВИ (layers 14; 7, R 2=0,233)
о ®	Продолжительность больших перемен	26,75	17,68
	Продолжительность малых перемен	3,99	16,58
	Недельная учебная нагрузка	14,95	2,43
	Продолжительность использования ПК на уроке	3,21	3,45
	Продолжительность использования ИД на уроке	1,44	2,30
о S S К	Содержание молока в среднесуточном наборе пищевых продуктов	4,77	2,12
	Содержание кондитерских изделий в среднесуточном наборе	3,69	0,73
	Содержание круп, бобовых в среднесуточном наборе	3,66	0,26
	Содержание макаронных изделий в среднесуточном наборе	3,64	0,26
	Содержание кисломолочных продуктов в среднесуточном наборе	3,61	0,90
	Содержание рыбы в среднесуточном наборе	3,08	0,36
	Содержание овощей свежих в среднесуточном наборе	3,06	1,32
	Содержание белков в суточном рационе	5,73	0,40
	Содержание витамина В1 в суточном рационе	4,18	0,10
	Содержание витамина В2 в суточном рационе	1,50	1,67
	Содержание Ккал в суточном рационе	3,29	3,05
<3 § I & о	Содержание марганца в атмосферном воздухе	20,08	15,68
	Содержание никеля в атмосферном воздухе	3,76	6,97
	Содержание хрома в атмосферном воздухе	3,62	0,78
	Содержание толуола в атмосферном воздухе	13,79	0,93
	Содержание бензола в атмосферном воздухе	2,04	10,15
	Содержание формальдегида в атмосферном воздухе	9,75	0,30
	Содержание никеля в воздухе учебных помещений	5,90	0,51
	Содержание толуола в воздухе учебных помещений	19,63	2,16
	Содержание бензола в воздухе учебных помещений	3,15	1,48
	Содержание формальдегида в воздухе учебных помещений	6,97	2,54
	Содержание марганца в воздухе учебных помещений	2,31	23,82
	Содержание хрома в воздухе учебных помещений	2,36	2,02
S 1 8 о	Продолжительность ночного сна	60,43	0,56
	Посещение учреждений ДО	4,55	6,22
	Ежемесячный доход на одного члена семьи	5,06	3,76
	Суммарное суточное время взаимодействия с девайсами	3,72	0,33
	Продолжительность занятий физкультурой, спортом	0,37	2,25

Таблица 3

Результаты нейросетевого моделирования влияния приоритетных факторов риска на формирование гуморального поствакцинального иммунитета, %

бензола в атмосферном воздухе (25,5 %), для дифтерии – содержание марганца в атмосферном воздухе (34,89 %). Сокращение продолжительности ночного сна модифицирует вероятность отклонения от про- тективного уровня выработки специфических антител к возбудителям кори и коклюша на 89,01 и 101,5 % соответственно, в то время как для противодифтерийного иммунитета наиболее значимым фактором образа жизни выступил ежемесячный доход на одного члена семьи (62,08 %).

Межгрупповое сравнение результатов иммунологических исследований и последующее математическое моделирование позволили установить негативные эффекты со стороны иммунной системы и патогенетические закономерности модификации у школьников противоинфекционного иммунитета и аллергической реактивности, ассоциированной с особенностями современного образовательного процесса, окружающей средой, питанием, образом жизни.

В условиях комплексного воздействия изучаемых факторов на снижение реактивности гуморального звена иммунитета указывает до 1,2 раза более низкое, при сравнении с показателем у учащихся типовых СОШ, относительное содержание CD19+-лимфоцитов (12 (10; 14) против 14 (11; 16) %, р = 0,046) и наличие 30,5–54,7 % детей с содержанием антител поздней фазы иммунного ответа (IgG) ниже физиологических значений.

Об активации клеточного адаптивного иммунного ответа у обучающихся СОШ с УИП свидетельствует более высокое относительное содержание CD3+-лимфоцитов (68 (64; 73) против 66 (62; 70), р = 0,040) и высокий уровень активированных Т-клеток (CD3+CD25+-лимфоциты) у 20,3 % детей.

Преобладание цитотоксического эффекторного механизма иммунного ответа у школьников группы наблюдения сопровождается более высоким относительным содержанием CD3+CD8+-лимфоцитов (25 (22; 23) против 23 (21; 26) %, р = 0,023).

Увеличение у каждого третьего–пятого школьника количества лимфоцитов с рецептором CD95 как в относительном (35,7 %), так и абсолютном значении (21,4 %) свидетельствует об усилении механизмов программируемой гибели клеток и снижении активности иммунных реакций.

Ослабление активности системы неспецифической защиты сопровождается низкими значениями абсолютного фагоцитоза у 15,6 % учащихся СОШ с УИП (против 2,0 % в типовых СОШ, р = 0,03), фагоцитарного числа (ФЧ) – у 40,6 % (против 33,3 %, р = 0,236), фагоцитарного индекса (ФИ) – у 4,4 % (против 0,9 %, р = 0,157), процента фагоцитоза – у 12,5 % (против 2,0 %, р = 0,080). Традиционно относящиеся к системе врожденного иммунитета, обеспечивающие, кроме быстрого эффекторного ответа в отношении инфицированных клеток, координацию взаимодействия врожденного и адаптивного звеньев иммунной системы натуральные киллеры (CD16+CD56+-лим-фоциты) также регистрировались на более низком уровне относительно показателя в группе сравнения (10 (6; 14) против 12 (9; 17) %, р = 0,060).

Анализ содержания цитокинов иммунной системы, обеспечивающих межклеточную кооперацию, позитивную или негативную иммунорегуляцию, показал у школьников СОШ с УИП в 1,2 раза более высокий уровень интерферона гамма (2,02 (1,49; 2,55) против 1,75 (1,28; 2,54) пг/мл, р = 0,595) и более низкий в 2,5 раза уровень его антагониста – IL-4 (0,88 (0,55; 1,32) против 2,24 (0,58; 2,7) пг/мл, р = 0,036), что свидетельствует о приоритете развития адаптивного ответа по пути Тh1.

Способствующие, как и IL-4 переходу В-лим-фоцитов в антителопродуценты, IL-6 и IL-10 также регистрировались у детей группы наблюдения на более низком уровне (1,48 (1,18; 2,19) против 1,58 (0,85; 2,27) пг/мл и 3,18 (1,73; 4,9) против 3,27 (1,97; 4,75) пг/мл соответственно).

Способностью поддерживать провоспалитель-ную активность моноцитов / макрофагов и содействовать развитию иммунных реакций, опосредуемых Т-хелперами 1-го типа, обладает IL-8, уровень которого у 21,4 % школьников СОШ с УИП превышал физиологическое значение.

Кратность снижения у детей группы наблюдения содержания фактора некроза опухолей (ФНО), способствующего пролиферации и дифференцировке Т-хелперов и В-лимфоцитов, образованию антител, стимулирующего фагоцитоз, составила 1,2 раза относительно соответствующего показателя в типовых СОШ (1,94 (1,28; 2,29) против 2,31 (1,74; 2,73) пг/мл, р = 0,008).

Продукция интерлейкина-1-бета (IL-1ß), обладающего свойством стимулировать Т- и В-клетки, и IL-17, обеспечивающего активацию и миграцию нейтрофилов, стимулирующего выработку IL-1β, фактора некроза опухоли и IL-6 моноцитами периферической крови, а также способного негативно и позитивно регулировать синтез IgЕ и влиять на формирование и течение аллергических заболеваний, в условиях воздействия комплекса рассматриваемых факторов была снижена в группе наблюдения в 1,8 раза относительно группы сравнения (1,53 (0,88; 2,63) против 2,75 (1,44; 3,23) пг/мл, р = 0,049 и 1,13 (0,72; 4,02) против 1,67 (1,05; 3,18) пг/мл, р = 0,543 соответственно).

В результате построения однофакторных регрессионных логистических моделей установлена связь негативных лабораторных эффектов со стороны иммунной системы с актуальными факторами современного образовательного процесса, среды обитания (табл. 4).

Установлена зависимость относительного содержания CD16+56+-лимфоцитов от всех групп изучаемых факторов: питания ( R ² = 0,53), химических факторов ( R ² = 0,10–0,24), образа жизни ( R ² = 0,16), образовательного процесса ( R ² = 0,10). Некоторые аспекты образа жизни, химическая нагрузка и питание являются приоритетными факторами риска, от которых зависит уровень IgG ( R ² = 0,65, R ² = 0,10–0,32 и R ² = 0,10–0,13 соответственно) и относительное содержание CD3+-лимфоцитов ( R ² = 0,10, R ² = 0,10–0,87 и R ² = 0,46 соответственно). В зависимости от содер-

Таблица 4

Параметры однофакторных регрессионных логистических моделей зависимости иммунологических показателей от актуальных факторов риска

Фактор Иммунологический показатель Направление b0 b1 R2 F p JS о 3 о й ^ ^ Я й я О с СО Продолжительность малых перемен CD16+56+-лимф.,отн. Ниже -1,88 -0,064 0,10 14,33 0,002 S Ё с Потребление яиц IgG Ниже -1,03 -0,01 0,13 34,50 < 0,001 Потребление кондитерских изделий IgG Ниже -1,19 0,002 0,10 15,87 < 0,001 Потребление птицы CD3+-лимф., отн. Выше -4,21 0,04 0,46 162,26 < 0,001 CD16+56+-лимф.,отн. Ниже -2,90 0,022 0,53 387,81 < 0,001 £2 S о g Количество используемых девайсов IgG Ниже -2,36 -0,12 0,65 811,27 < 0,001 CD3+-лимф.,отн. Выше -4,15 0,11 0,10 46,96 < 0,001 CD16+56+-лимф.,отн. Ниже -2,71 0,13 0,16 85,37 < 0,001 Периодичность занятий физкультурой, спортом CD3+-лимф., отн. Выше -2,95 -0,04 0,10 5,27 0,027 3 1 Содержание в крови бензола IgG Ниже -1,36 209,22 0,10 9,12 0,004 IL-8 Выше -1,79 144,20 0,87 311,78 < 0,001 CD3+CD8+-лимф., отн Выше -4,01 702,28 0,66 631,46 < 0,001 Содержание в крови толуола IgG Ниже -2,85 621,93 0,32 35,66 < 0,001 IL-8 Выше -4,90 1626,11 0,71 61,30 < 0,001 CD3+-лимф., отн. Выше -3,05 77,81 0,79 497,88 < 0,001 CD3+CD8+-лимф., отн. Выше -3,52 377,31 0,69 527,79 < 0,001 CD16+56+-лимф.,отн. Ниже -2,57 81,44 0,10 11,83 0,002 Содержание в крови марганца CD3+CD25+-лимф., отн. Выше -2,92 82,72 0,10 8,74 0,005 CD3+-лимф., отн. Выше -5,20 120,36 0,43 173,60 < 0,001 CD3+CD8+-лимф., отн. Выше -4,4 53,47 0,13 47,45 < 0,001 CD16+56+-лимф.,отн. Ниже -3,11 52,43 0,15 62,50 < 0,001 Содержание в крови никеля CD3+CD25+-лимф., отн. Выше -2,88 282,79 0,79 342,37 < 0,001 CD3+-лимф., отн. Выше -4,81 247,03 0,14 18,50 < 0,001 CD3+CD8+-лимф., отн. Выше -3,67 118,84 0,21 84,35 < 0,001 CD16+56+-лимф.,отн. Ниже -2,98 71,99 0,11 49,18 < 0,001 Содержание в крови хрома CD3+-лимф.,отн. Выше -5,01 174,01 0,87 719,84 < 0,001 CD16+56+-лимф.,отн. Ниже -3,15 129,54 0,24 129,01 < 0,001 Содержание в крови формальдегида CD3+CD8+-лимф., отн. Выше -4,02 20,48 0,62 646,93 < 0,001 CD16+56+-лимф.,отн. Ниже -2,66 4,93 0,10 35,49 < 0,001 жания химических веществ в крови находится относительное содержание CD3+CD8+- (R2 = 0,13–0,69), CD3+CD25+-лимфоцитов (R2 = 0,10–0,79) и уровень IL-8 (R2 = 0,71–0,87).

Для выявления дополнительных связей между вероятностью негативных лабораторных эффектов со стороны иммунной системы и комплексом рассматриваемых факторов был выполнен следующий этап нейросетевого моделирования (табл. 5, 6).

Данные таблиц свидетельствуют, что на изменение показателей клеточного адаптивного иммунитета и функциональной активности иммунокомпетентных клеток чаще оказывают максимальное влияние факторы образовательного процесса и образа жизни, при изменении которых вероятность отклонения от нормативных значений содержания Т-лимфоцитов и цитокинов увеличивается до 12,2–15,0 и 1,7–3,6 % соответственно. Проведенная количественная оценка дополнительной вероятности изменения гуморального адаптивного иммунитета показа- ла, что изучаемые аспекты образа жизни и химические факторы чаще всего оказывают максимальное влияние на уровень IgG, увеличивая вероятность его снижения до 5,61 и 4,3 % соответственно. Для увеличения вероятности отклонения от нормативных значений показателей врожденного иммунитета в большей степени значимыми являются факторы образа жизни и питания, при изменении которых на 1 % вероятность снижения показателей фагоцитарной системы увеличивается до 3,63 и 1,9 % соответственно.

Итогом последовательного регрессионного логистического моделирования является перечень лабораторных иммунологических показателей риск-ассоциированных АЗ и нарушений поствакцинального иммунитета, для которых доказана последовательная связь: фактор → изменение лабораторного (иммунологического) показателя → развитие аллергического заболевания / нарушения поствакцинального иммунитета (табл. 7).

Таблица 5

Результаты нейросетевого моделирования влияния приоритетных факторов риска на показатели иммунитета (клеточные и гуморальные компоненты адаптивной иммунной системы), %

Фактор риска		CD3+-лимф., отн. (layers 10; 4, R 2 = 0,144)	CD3+CD8+-лимф., отн. (layers 5; 2, R 2 = 0,195)	CD19+-лимф., отн. (layers 18; 8, R 2 = 0,124)	CD3+CD25+-лимф., отн. (layers 14; 4, R 2 = 0,587)	CD16+56+-лимф., отн. (layers 15; 2, R 2 = 0,155)	CD3+CD95+-лимф., абс. (layers 11; 11, R 2 = 0,342)	CD3+CD95+-лимф., отн. (layers 10; 5, R 2 = 0,663)	IgG (layers 12; 10, R 2 = 0,146)
1		2	3	4	5	6	7	8	9
8 о & я 3 о а О О	Недельная учебная нагрузка	0,14		0,33		0,54
	Продолжительность малых перемен	0,29			0,76	0,07			1,71
	Продолжительность больших перемен		12,16	0,04	2,03
	Продолжительность использования ИД на уроке	0,08	0,16	0,05		0,08	0,03
	Суммарная продолжительность использования ИД в школе	0,08			0,38	0,15
	Продолжительность использования ПК на уроке	0,02	1,28	0,03	0,06		0,03	0,01	0,81
	Суммарная продолжительность использования ПК в школе	0,04	0,51		0,06		0,03	0,02	1,9
S S к а л о	Посещение учреждений ДО		0,71			0,23	0,13		2,53
	Продолжительность ночного сна			0,21		0,59	0,72		5,61
	Ежемесячный доход на одного члена семьи		1,7	0,18	0,18	0,08		0,13	1,08
	Суммарное среднесуточное время взаимодействия с девайсами			0,18	0,05		0,12	0,04	2,43
	Периодичность занятий физкультурой, спортом			0,17				0,05
	Продолжительность занятий физкультурой, спортом			0,1					1,72
S Ё к	Содержание молока в среднесуточном наборе	0,15		0,02	0,17			0,05
	Содержание яиц в среднесуточном наборе	0,04					0,05
	Содержание овощей свежих в среднесуточном наборе	0,02	5,5			0,04	0,05	0,03
	Содержание фруктов свежих в среднесуточном наборе			0,1			0,06
	Содержание мяса в среднесуточном наборе	0,02	1,1		0,07				0,63
	Содержание кисломолочных продуктов в среднесуточном наборе	0,09	5,53	0,11	0,11	0,07
	Содержание кондитерских изделий в среднесуточном наборе	0,10	0,64		0,11				0,23
	Содержание рыбы в среднесуточном наборе	0,06			0,04		0,03	0,02
	Содержание хлеба пшеничного в среднесуточном наборе	0,06				0,08	0,06
	Содержание круп, бобовых в среднесуточном наборе	0,03	5,81		0,11			0,01	0,48
	Содержание макаронных изделий в среднесуточном наборе		0,86	0,03				0,04
	Содержание белков в суточном рационе	0,09		0,15	0,04			0,03
	Содержание Ккал в суточном рационе	0,03	0,15			0,06	0,06
	Содержание витамина В 1 в суточном рационе				0,14	0,01		0,07	0,38
	Содержание витамина В 2 в суточном рационе	0,10		0,02	0,01		0,05		0,59
	Содержание витамина А в суточном рационе			0,05		0,08
	Содержание железа в суточном рационе	0,02	4,47	0,02			0,05	0,01
	Содержание магния в суточном рационе	0,01		0,1	0,16	0,02			1,47
3 4 S S X	Содержание марганца в атмосферном воздухе	0,24	6,85	0,06	0,13		0,08		1,54
	Содержание хрома в атмосферном воздухе	0,07			0,1			0,01
	Содержание никеля в атмосферном воздухе	0,05		0,01		0,06
	Содержание формальдегида в атмосферном воздухе	0,12			0,56			0,11	4,3

Окончание табл. 5

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	Содержание бензола в атмосферном воздухе	0,02			0,25	0,09	0,03	0,11	0,38
	Содержание толуола в атмосферном воздухе	0,05	0,54		0,28	0,06	0,11	0,05
	Содержание марганца в воздухе учебных помещений		3,15		0,29			0,24	2,65
	Содержание никеля в воздухе учебных помещений	0,09				0,04	0,01	0,01	0,27
	Содержание хрома в воздухе учебных помещений		1,28	0,03		0,03	0,1
	Содержание формальдегида в воздухе учебных помещений	0,21		0,21	0,26			0,02
	Содержание бензола в воздухе учебных помещений	0,01			0,14	0,15		0,11
	Содержание толуола в воздухе учебных помещений	0,03					0,06	0,02

Таблица 6

Результаты нейросетевого моделирования влияния приоритетных факторов риска на показатели иммунитета (фагоцитарная система и цитокины), %

Фактор риска		Абсолютный фагоцитоз (layers 10; 4, R 2 = 0,144)	Процент фагоцитоза (layers 18; 5, R 2 = 0,313)	Фагоцитарный индекс (layers 13; 13, R 2 = 0,108)	Фагоцитарное число (layers 5; 3, R 2 = 0,105)	IL-4 (layers 6; 5, R 2 = 0,485)	IL-6 (layers 12; 12, R 2 = 0,137)	IL-10 (layers 12; 9, R 2 = 0,112)	ИЛ-17 (layers 16; 11, R 2 = 0,374)	ИЛ-1ß (layers 12; 2, R 2 = 0,306)	ИНФγ (layers 8; 8, R 2 = 0,202)	ФНО (layers 8; 3, R 2 = 0,185)
1		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
& 1 1 5 1 О	Недельная учебная нагрузка	0,1		0,08			1,36	0,36	0,67
	Продолжительность малых перемен			0,28		1,48		0,67		0,33
	Продолжительность больших перемен	0,56		0,83			0,3		1,42	0,64	0,01	14,96
	Продолжительность использования ИД на уроке	0,01		0,05	0,01	0,2				0,13		2,46
	Суммарная продолжительность использования ИД в школе			0,08		0,05	0,12	0,17	0,92
	Продолжительность использования ПК на уроке	0,13	0,03		0,02		0,02			0,11	0,02	0,77
	Суммарная продолжительность использования ПК в школе	0,03			0,01			0,22		0,1		0,14
о	Посещение учреждений ДО		0,07	0,39		0,16		0,62
	Продолжительность ночного сна	0,28	0,53		0,14	3,63				0,56	0,75
	Ежемесячный доход на одного члена семьи		0,14				0,75	0,92	0,34
	Суммарное среднесуточное время взаимодействия с девайсами		0,01		0,02				0,06
	Периодичность занятий физкультурой, спортом	0,29		1,09	0,01	0,04	0,04		0,55		0,07	1,69
	Продолжительность занятий физкультурой, спортом		0,08	0,04	0,02		1,15	0,29				2,57
! 1	Содержание молока в среднесуточном наборе	0,08	0,02				0,05	0,01	0,1
	Содержание яиц в среднесуточном наборе	0,15	0,01	0,07	0,02	0,07	0,02			0,05	0,03	1,13
	Содержание овощей свежих в среднесуточном наборе			0,49				0,09			0,09
	Содержание фруктов свежих в среднесуточном наборе			0,04		0,05	0,04			0,03		1,78
	Содержание мяса в среднесуточном наборе							0,01			0,02
	Содержание кисломолочных продуктов в среднесуточном наборе	0,12		0,49	0,01	0,05			0,04	0,05	0,01	0,89
	Содержание кондитерских изделий в среднесуточном наборе			1,9		0,09	0,26	0,19

Окончание табл. 6

1		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	Содержание рыбы в среднесуточном наборе		0,01			0,2					0,02
	Содержание хлеба пшеничного в среднесуточном наборе		0,03	0,58					0,17		0,01
	Содержание круп, бобовых в среднесуточном наборе	0,04			0,01	0,05	0,01	0,09	0,18		0,01
	Содержание макаронных изделий в среднесуточном наборе	0,19	0,06	0,42			0,11		0,06		0,03
	Содержание белков в суточном рационе	0,25				0,07				0,12	0,08
	Содержание Ккал в суточном рационе			0,68		0,43	0,74	0,4	2,66		0,01
	Содержание витамина В1 в суточном рационе	0,04	0,02						2,01		0,05	0,39
	Содержание витамина В2 в суточном рационе		0,02			0,25	0,09	0,29	2,23		0,03
	Содержание витамина А в суточном рационе	0,5	0,05	0,03		0,03			0,85	0,01
	Содержание железа в суточном рационе		0,01	0,19					0,15		0,05
	Содержание магния в суточном рационе	0,01			0,01	0,03			2,01		0,05
1 й § 8	Содержание марганца в атмосферном воздухе	0,13								0,1		1,09
	Содержание хрома в атмосферном воздухе	0,01				0,42	0,24					0,33
	Содержание никеля в атмосферном воздухе	0,15				0,21	0,19		0,01			1,88
	Содержание формальдегида в атмосферном воздухе						0,16	0,36		0,12
	Содержание бензола в атмосферном воздухе		0,01		0,01	0,1		0,18	0,98	0,26
	Содержание толуола в атмосферном воздухе	0,25	0,07		0,01	0,43		0,02		0,22
	Содержание марганца в воздухе учебных помещений		0,05					0,52	2,58		0,07
	Содержание никеля в воздухе учебных помещений			0,71	0,02					0,07		0,51
	Содержание хрома в воздухе учебных помещений		0,03	0,2		0,14	0,17	0,1
	Содержание формальдегида в воздухе учебных помещений	0,2		0,57			1,03				0,07	1,08
	Содержание бензола в воздухе учебных помещений			0,06	0,02	0,31	0,12	0,01				1,32
	Содержание толуола в воздухе учебных помещений		0,02	0,1				0,16	0,01		0,02

Таблица 7

Параметры регрессионных логистических моделей связи лабораторных иммунологических показателей с развитием аллергических заболеваний / нарушений поствакцинального иммунитета

Аллергическое заболевание / нарушение поствакцинального иммунитета	Иммунологический показатель	Направление	b 0	b 1	R 2	F	p
Аллергический ринит	CD3+-лимфоциты, отн.	Выше	-0,42	0,25	0,10	20,84	< 0,001
	CD3+CD25+-лимфоциты, отн.	Выше	-1,18	0,08	0,30	27,17	< 0,001
	IL-8	Выше	-2,72	0,34	0,38	19,77	< 0,001
Бронхиальная астма	CD16+56+-лимфоциты, отн.	Выше	-1,98	-0,04	0,17	61,40	< 0,001
	CD3+CD8+-лимфоциты, отн.	Выше	-4,48	0,07	0,22	73,80	< 0,001
	CD3+CD25+-лимфоциты, отн.	Выше	-4,21	0,18	0,25	20,13	< 0,001
	IgG	Выше	-1,93	-0,05	0,10	16,82	< 0,001
Атопический дерматит	CD3+-лимфоциты, отн.	Выше	-1,30	0,43	0,18	69,60	< 0,001
	CD3+CD25+-лимфоциты, отн.	Выше	-3,33	15,94	0,69	8,78	0,033
	CD16+56+-лимфоциты, отн.	Выше	-0,40	-0,02	0,16	59,26	< 0,001
IgG к коклюшу	IgG	Ниже	4,15	-0,36	0,43	14,10	0,005

Результаты нейросетевого моделирования связей лабораторных показателей нарушения иммунного гомеостаза со снижением уровня специфических антител класса G к герпетической инфекции ВПГ-1, ЦМВИ, кори, дифтерии, коклюшу и соблюдение принципа биологического правдоподобия позволили дополнить перечень показателей риск-ассоцииро-ванных нарушений поствакцинального иммунитета и установить лабораторные иммунологические показатели риск-ассоциированных нарушений постинфекционного иммунитета (табл. 8).

Обобщив полученные данные, установили перечни иммунологических показателей риск-ассоциированных АЗ и нарушений противоин-фекционного иммунитета. Так, иммунологическими показателями риск-ассоциированных АЗ в условиях сочетанного воздействия факторов риска образовательного процесса, окружающей среды, питания и образа жизни являются: повышение относительного содержания CD3+-, CD3+CD25+-лимфоцитов, снижение относительного содержания CD16+56+-лимфоцитов. Вероятность развития нарушений противоинфекционного иммунитета, ассоциированных с воздействием комплекса рассматриваемых факторов, оценена по следующим иммунологическим показателям: повышение относительного содержания CD3+CD8+-, CD3+CD95+-лимфоцитов, снижение уровня IgG, абсолютного фагоцитоза, фагоцитарного индекса, IL-17, IL-1ß, ФНО.

Общими механизмами модификации у детей противоинфекционного иммунитета и аллергической реактивности, связанной с особенностями современного воспитательно-образовательного процесса и качеством среды обитания, является

дисбаланс гуморального и клеточного звена с активацией клеточно-опосредованных реакций адаптивного иммунного ответа, что характеризуется увеличением относительного содержания CD3+- и CD3+CD25+-лимфоцитов (иммунологические показатели риск-ассоциированных аллергических заболеваний) и CD3+CD8+-лимфоцитов (иммунологический показатель модификации противоин-фекционного иммунитета). Об ослаблении активности системы неспецифической защиты при модификации противоинфекционного иммунитета в условиях воздействия факторов окружающей среды, современного образовательного процесса, питания и образа жизни свидетельствует снижение абсолютного фагоцитоза и фагоцитарного индекса, при модификации аллергической реактивности – снижение количества натуральных киллеров, традиционно относящихся к клеточным компонентам системы врожденного иммунитета.

Результаты выполненного многофакторного логистического моделирования позволили установить, что изолированный вклад особенностей современного образовательного процесса в вероятность развития риск-ассоциированного АР составил 61,8 %, химических факторов – 30,6 %, факторов образа жизни – 7,6 %; в вероятность развития БА, ассоциированной с воздействием комплекса рассматриваемых факторов, вклад образовательного процесса – 35,7 %, химических факторов – 33,1 %, образа жизни – 31,2 %. Лидирующие позиции по вкладу в вероятность развития риск-ассоциирован-ного АД занимают особенности образовательного процесса (74,0 %), на втором месте – факторы образа жизни (18,4 %), на третьем – химические факторы (7,6 %).

Таблица 8

Результаты нейросетевого моделирования зависимости вероятности изменения уровня специфических антител класса G к герпесвирусным и вакциноуправляемым инфекциям от иммунологических показателей, %

Иммунологический показатель	IgG к ВПГ (layers 15; 11, R 2 = 0,323)	IgG к ЦМВ (layers 11; 5, R 2 = 0,143)	IgG к кори (layers 15; 10, R 2 = 0,323)	IgG к дифтерии (layers 5; 2, R 2 = 0,514)	IgG к коклюшу (layers 5; 2, R 2 = 0,508)
CD3+CD8+-лимфоциты, отн.	1,79	4,89	37,78	0,24	7,05
CD19+-лимфоциты, отн.			1,41	4,55	25,52
CD3+CD95+-лимфоциты, абс.				1,40	277,78
CD3+CD95+-лимфоциты, отн.	3,58	34,72		2,70
IgG	15,84		7,15	2,58
Абсолютный фагоцитоз	3,94			0,98	16,92
Процент фагоцитоза				2,49
Фагоцитарный индекс	20,54			0,03	4,41
Фагоцитарное число		2,23			28,17
IL-4		17,26	0,81
IL-6		16,01
IL-10			45,89
IL-17	1,56	36,43		0,05	43,13
IL-1ß	1,11	8,54	2,10	30,94
ИНФ-γ		0,93			13,55
ФНО	2,28		37,33		23,31

В результате проведения количественной оценки вероятности снижения IgG-антител к герпетической инфекции ВПГ-1 на основе нейросетевого моделирования было установлено, что образ жизни и питание, вклад, которых составил 28,9; 26,2 % соответственно, оказывают максимальное влияние на состояние гуморального иммунитета к герпетической инфекции, вклад качества атмосферного воздуха и особенностей образовательного процесса – 13,7 и 13,5 % соответственно. Среди факторов образа жизни максимальным вкладом обладает недостаточная продолжительность ночного сна (10,0 %), среди факторов питания – высокое содержание кондитерских изделий в среднесуточном продуктовом наборе (вклад 4,8 %) и низкое содержание магния в суточном рационе (вклад 2,9 %), среди химических факторов окружающей среды – повышенное содержание формальдегида в атмосферном воздухе (вклад 7,5 %). Наибольшие вклады в снижение IgG-антител к ЦМВИ вносят факторы питания (44,0 %), современного образовательного процесса (17,9 %), химические факторы (12,5 % – качество воздуха учебных помещений) и образа жизни (12,3 %). Низкая энергетическая ценность суточного рациона и недостаточное содержание круп, бобовых в среднесуточном рационе выделяются на фоне других нарушений в структуре и качестве питания наибольшим вкладом (9,1 и 2,9 % соответственно) в нарушение гуморального ответа на ЦМВИ. В группе факторов образовательного процесса по значимости вклада лидировало снижение продолжительности больших перемен (вклад 9,5 %), качества воздуха учебных помещений – повышенное содержание марганца (вклад 9,2 %), образа жизни – недостаточная продолжительность ночного сна (вклад 5,3 %).

Лидирующие позиции по вкладу в снижение содержания специфических антител класса G к кори занимают факторы образовательного процесса (вклад 30,8 %), в том числе снижение продолжительности больших перемен (вклад 26,7 %); питания (вклад 30,3 %), в том числе недостаточное содержание кисломолочных продуктов в среднесуточном наборе пищевых продуктов (вклад 6,4 %) и железа в суточном рационе (вклад 4,4 %). Вклад качества атмосферного воздуха составляет 12,4 %, в том числе повышенное содержание марганца (вклад 8,1 %), образа жизни – 11,4 %, в том числе снижение продолжительности занятий физкультурой, спортом (3,2 %). Максимальным вкладом в изменение содержания специфических антител к токсину дифтерии обладают группы факторов образа жизни (вклад 29,4 %), образовательного процесса (вклад 20,5 %), окружающей среды (вклад 19,9 %). Среди факторов образа жизни по значимости лидирует недостаточная продолжительность ночного сна (вклад 16,7 %), среди факторов образовательного процесса – снижение продолжительности больших перемен (вклад 11,2 %), среди факторов окружающей среды – по- вышенное содержание формальдегида в атмосферном воздухе (вклад 7,2 %). Питание оказывает максимальное влияние на снижение содержания IgG-антител к коклюшу, его вклад достигает 34,0 %. На фоне нарушений структуры питания выделяется недостаточное потребление кисломолочных продуктов (вклад 2,6 %) и низкая калорийность суточного рациона (вклад 5,1 %). На втором месте по вкладу в снижение гуморального иммунитета к коклюшу находятся факторы образовательного процесса (вклад 21,9 %), в том числе недостаточная продолжительность больших перемен (вклад 19,1 %), на третьем – факторы образа жизни (вклад 18,4 %), в том числе недостаточная продолжительность ночного сна (вклад 8,5 %).

Выводы. Таким образом, в общеобразовательных организациях с углубленным содержанием обучения выполнение объема инновационной образовательной деятельности часто достигается за счет перегрузки учащихся вследствие нарушения гигиенических принципов организации учебного процесса. Высокая «физиологическая стоимость» обучения, обусловленная повышенной нагрузкой, длительным нахождением в школе, увеличением затрат времени на подготовку домашних заданий, широкой вовлеченностью в систему дополнительного образования, вносит существенный вклад в изменение образа жизни, характера питания школьников.

В условиях отсутствия обеспечения двух фаз отдыха (снижение продолжительности перемен в 1,3–2 раза), несоответствия учебной нагрузки возрастным возможностям (превышение максимальной допустимой недельной нагрузки на 5,5–19,2 %), перегрузки центральной нервной системы, приводящей к общему утомлению (превышение нормативов продолжительности работы с ЭСО в 1,2–2,2 раза), нарушения оптимальных условий обучения (превышения относительно RfC _хр в атмосферном воздухе территорий расположения и воздухе учебных помещений среднего содержания марганца и формальдегида в 1,8–8,5 раза, в единичных пробах – содержания никеля и хрома до 3,6 раза; присутствия бензола и толуола в концентрациях, не превышающих RfC хр ), нерационального питания, нарушения режима сна, снижения физической и повышения цифровой активности у учащихся увеличивается за период обучения в школе риск развития АЗ в 1,3 раза, недостаточной выработки IgG к герпесвирусам, свидетельствующей об угрозе активации, – в 2,3 раза, повышения доли серонегативных лиц к антигенам кори и дифтерии – в 3,1–5,4 раза ( OR = 1,33–5,40; DI = 1,02–11,14).

Установлены патогенетические закономерности модификации и перечень лабораторных иммунологических показателей риск-ассоциированных АЗ и нарушений противоинфекционного иммунитета. Для детей с АЗ в условиях воздействия рассматриваемых факторов свойственна более выраженная активация клеточного адаптивного иммун- ного ответа (↑CD3+-, CD3+CD25+-лимфоцитов, отн.) и снижение естественной цитотоксической активности (↓CD16+56+-лимфоцитов, отн.). Иммунный статус школьников с риск-ассоциирован-ными нарушениями противоинфекционного иммунитета отличается преобладанием цитотоксического эффекторного механизма иммунного ответа (↑CD3+CD8+-лимфоцитов, отн.), усилением механизмов программируемой гибели клеток (↑CD3+ CD95+-лимфоцитов, отн.), снижением реактивности гуморального звена иммунитета (↓IgG), ослаблением активности системы неспецифической защиты (↓абсолютный фагоцитоз, ФЧ, ФИ, процент фагоцитоза), дисрегуляцией межклеточной кооперации (↓IL-17, IL-1ß, ФНО). Общими иммунологическими механизмами модификации противоин-фекционного иммунитета и аллергической реактивности, связанной с воздействием факторов среды обитания и образовательного процесса, являются активация клеточно-опосредованных реакций адаптивного иммунного ответа (↑CD3+-, CD3+CD25+-лимфоцитов, отн. и ↑CD3+CD8+-лим-фоцитов, отн.) и снижение фагоцитарной активности (↓абсолютный фагоцитоз, ФИ и ↓CD16+56+-лимфоцитов, отн.).

Максимальный изолированный вклад в вероятность развития риск-ассоциированных АЗ составляют особенности современного образовательного процесса – 35,7–74,0 %, изолированные вклады химических факторов и образа жизни сопоставимы – 7,6–33,1 и 7,6–31,2 % соответственно.

Ранжирование факторов риска, определяющих вероятность снижения гуморального постинфекционного и поствакцинального иммунитета, показало, что максимальный вклад в снижение IgG-антител к герпесвирусным инфекциям вносит группа факторов питания (26,2–44,0 %), на втором месте – факторы образа жизни (12,3–28,9 %), на третьем – факторы образовательного процесса (13,5–17,9 %), на четвертом – химические факторы (9,2–13,7 %). Роли факторов в снижении IgG-антител к вакциноуправляемым инфекциям распределились следующим образом – образовательный процесс (20,5–30,8 %) и питание (14,6–34,0 %), образ жизни (11,4–29,4 %), химические факторы (6,5–19,9 %).

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.