Оценка воздействия фенола на процессы иммунорегуляции у детей ex vivo

ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, г. Пермь, Россия

НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН, г. Москва, Россия

Поступление в организм низкомолекулярных химических веществ (в частности фенола) и их кумуляция могут приводить к нарушению иммунологической реактивности и искажению баланса регуляторных механизмов, что характеризуется изменением цитокинпродуцирующей активности мононуклеарных клеток [3]. Актуальным при этом является исследование спонтанной и индуцирован- ной продукции цитокинов, что позволяет оценить текущую активацию клеток иммунной системы и их потенциальную способность к секреции цитокинов [1, 2].

Цель исследования : оценка индуцированной фенолом продукцию цитокинов мононуклеарными клетками периферической крови в условиях экспериментальной экспозиции фенолом.

Материал и методы. Всего экспериментально изучены культуры иммуноцитов 85 детей дошкольного возраста (средний возраст 4,80±0,1 лет), проживающих на территориях с различным уровнем экспозиции фенолом. В основную группу вошли дети с повышенным уровнем содержания фенола в крови (превышающим региональный фоновый) и проживающие на территории интенсивного воздействия фенола (территория наблюдения). Группу сравнения составили дети с допустимым уровнем содержания фенола в крови и проживающие вне зоны влияния фенола (контрольная территория). Химический анализ крови детей на содержание фенола выполняли методом капиллярной газовой хроматографии. Определение специфического IgG к фенолу проводили методом иммуноферментного анализа. Для определения спонтанной и фенолиндуцированной продукции цитокинов 1 мл отобранной утром, натощак, периферической крови вносили во флакон, содержащий 4 мл стерильной питательной среды ДМЕМ с гепарином (2,5 Ед/мл) и гентамицином (100 мкг/мл). 1 мл полученной разбавленной крови в стерильных условиях переносили в отдельный флакон и использовали для определения спонтанной продукции цитокинов. Для анализа стимулированной фенолом продукции цитокинов во флаконы, содержащие 1 мл разбавленной крови, добавляли референтную концентрацию фенола (0,05 мг/мл). Фенол доводили до нужной концентрации путем разведения в растворе хлорида натрия (9 г/л). Все флаконы инкубировали в течение суток при 37°С, клетки крови осаждали на микроцентрифуге при 1000G и в течение 3 мин, супернатант после отделения осадка замораживали и хранили до проведения количественного анализа цитокинов. Концентрацию цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИЛ-17, ИФН-γ, ФНО-α) в исследуемых образцах оценивали методом твердофазного иммуноферментного анализа. Для статистической обработки результатов исследования применяли методы математической статистики с помощью программы Microsoft Office Excel и программы статистического анализа StatSoft Statistica 6.0. Результаты исследования представлены в виде среднего значения (М) и ошибки среднего (m). Достоверность различий между группами считали значимыми при р <0,05.

Результаты и обсуждение. Установлено, что кратность превышения содержания фенола в крови детей основной группы по отношению к группе сравнения составила 6,43 раз. Для доказательства участия фенола в развитии иммунных нарушений нами проведена количественная оценка специфических IgG-антител к фенолу. При этом обнаружено повышение в 1,2 раза уровня IgG специфического к фенолу у детей основной обследуемой группы по отношению к группе сравнения. Исследование спонтанной продукции цитокинов мононуклеарными клетками крови показало достоверное повышение секреции ИЛ-17 и тенденцию к повышению ИЛ-4 в сыворотке крови детей основной обследуемой группы по отношению к группе сравнения. Обратная тенденция регистрировалась при исследовании продукции ИЛ-1β, ФНОα и ИФНγ, уровень которых был ниже в 1,80; 1,91 и 7,46 раз соответственно в сыворотке крови детей основной груп- пы по отношению к группе сравнения. В результате исследования стимулированной фенолом продукции цитокинов мононуклеарами периферической крови у детей основной группы выявлена повышенная активация синтеза ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 и ФНОα по отношению к группе сравнения. В отношение ИФНγ и ИЛ-17 фенол не обладал цитокинпродуцирующей активностью. Таким образом, исследование показало, что фенол стимулирует цитокинпродуцирующую активность клеток иммунной системы и модулирует продукцию цитокинов, вызывая их дисбаланс. При этом у детей с изначально повышенной контаминацией биосред фенолом наблюдается более выраженный ответ на стимуляцию клеток данным гаптеном, что свидетельствует о наличии повышенной чувствительности иммуноцитов к фенолу. Дисбаланс цитокиновой продукции при этом характеризуется повышением стимулированной фенолом продукции ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ФНОα и снижением индуцированной экспрессии ИФНγ и ИЛ-17, что указывает на особенности иммуно-токсического эффекта экспозиции фенолом.