Риск формирования дисбаланса популяционного состава лимфоцитов и специфической сенсибилизации у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в арктической зоне России

Автор: Долгих О.В., Никоношина Н.А.

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Рубрика: Оценка риска в гигиене

Статья в выпуске: 4 (44), 2023 года.

Бесплатный доступ

Климатогеографические детерминанты Арктической зоны способны усугублять действие антропогенных химических факторов и индуцировать нарушения здоровья детского населения даже при низких уровнях их экспозиции. Обследован 1291 ребенок в возрасте 3-6 лет. Группа A: 608 детей, проживающих на урбанизированной территории Арктической зоны. Группа B: 204 ребенка на условно чистой территории Арктической зоны. Группа С: 308 детей на урбанизированной территории средней широты. Группа D: 171 ребенок на условно чистой территории средней широты. Определение содержания бенз(а)пирена в атмосферном воздухе и в крови проводили методом ВЭЖХ. Определение T- (CD3+) и В-лимфоцитов (CD19+) - методом проточной цитофлюориметрии. Условия аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном (0,6 ПДКсс) детей в Арктической зоне при его поступлении в дозе 7,11·10-3 мкг/(кг·день) приводят к формированию контаминации крови бенз(а)пиреном, снижению содержания Т-лимфоцитов (СD3+) (OR (CI) = 2,99 (2,00-4,46); RR (CI) = 1,94 (1,47-2,56); p = 0,024) на фоне гиперэкспрессии B-лимфоцитов (CD19+) (OR (CI) = 2,55 (1,83-3,56); RR (CI) = 1,68 (1,36-2,06); p = 0,019) и IgG к бенз(а)пирену (OR (CI) = 53,33 (27,56-103,20); RR (CI) = 15,11 (8,24-27,72); p = 0,001) по отношению к детям на условно чистой территории (p

Еще

Бенз(а)пирен, аэрогенная экспозиция, иммунитет, лимфоциты, арктика, дети, igg к бенз(а)пирену, сенсибилизация

Короткий адрес: https://sciup.org/142239936

IDR: 142239936   |   DOI: 10.21668/health.risk/2023.4.06

Текст научной статьи Риск формирования дисбаланса популяционного состава лимфоцитов и специфической сенсибилизации у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в арктической зоне России

Техногенные химические факторы оказывают негативное воздействие на состояние здоровья населения. Их хроническое воздействие обусловливает ранние дезадаптационные иммунологические и ней-рогуморальные нарушения гомеостаза, что повышает риск развития экологически зависимых патологий в перспективе [1]. Бенз(а)пирен является одним из наиболее распространенных загрязняющих веществ в окружающей среде. Это вещество 1-го класса опасности с выраженными иммунотоксическими и канцерогенными свойствами, характеризующееся высокой степенью биоаккумуляции [2].

Однако воздействие любых техногенных факторов не является изолированным. Оно реализуется на фоне определенных климатогеографических условий конкретных территорий, которые могут усугублять токсическое действие гаптенов [3, 4]. Так, территория Арктической зоны характеризуется экс-

Долгих Олег Владимирович – доктор медицинских наук, заведующий отделом иммунобиологических методов диагностики (e-mail: ; тел.: 8 (342) 236-39-30; ORCID: .

Никоношина Наталья Алексеевна – младший научный сотрудник лаборатории иммунологии и аллергологии, аспирант (e-mail: ; тел.: 8 (342) 236-39-30; ORCID: .

тремальными климатогеографическими условиями с пониженной температурой воздуха в течение всего года (длительная морозная зима и короткое прохладное лето) и выраженной фотопериодической сезонной асимметрией («полярный день» – в весенне-летний период, «полярная ночь» – в осеннезимний период), что без учета техногенной нагрузки значительно снижает адаптационный потенциал и обусловливает развитие так называемого «синдрома полярного напряжения», или «северного стресса [5].

При этом сочетанное воздействие неблагоприятных климатогеографических детерминант и техногенных факторов в Арктической зоне обусловливает ранние нарушения состояния здоровья населения даже при содержании тех или иных веществ в атмосферном воздухе данной территории в пределах гигиенических нормативов [6]. Кроме того, дети дошкольного возраста подвержены влиянию внешнесредовых факторов различной природы в гораздо большей степени, чем взрослые, что обусловлено несовершенством адаптационных и детоксикационных систем организма [7].

Иммунная система играет важнейшую роль в защитно-адаптивных реакциях организма, определяет его интегральную реактивность в модифицированных условиях среды, становясь первичной мишенью при воздействии климатогеографических и техногенных факторов. Следовательно, изменения популяционного состава лимфоцитов могут являться ранними информативными маркерами сочетанного воздействия стрессорных факторов различной природы, характеризующими нарушения врожденного (NK-клетки) и адаптивного (Т- и В-лимфо-циты) иммунного ответа [8, 9].

Следовательно, проведение комплексной сравнительной оценки популяционного состава лимфоцитов и специфической сенсибилизации у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в Арктической зоне и на территории средней широты, является актуальным аспектом разработки системы индикаторных показателей ранних нарушений состояния здоровья детей, формирующихся в условиях техногенной нагрузки на территориях с особыми климатогеографическими условиями.

Цель исследования – выполнить сравнительную оценку популяционного состава лимфоцитов и специфической сенсибилизации у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пи-реном в Арктической зоне Российской Федерации.

Материалы и методы. Выполнено клиниколабораторное обследование 1291 ребенка в возрасте от 3 до 6 лет. Обследованный контингент разделен на четыре группы по критериям уровня аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном и климатогеографических особенностей территорий проживания. В группу A включены 608 детей, проживающие на промышленно развитой территории в Арктической зоне (69° с.ш.) в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном.

Группу B составили 204 ребенка, проживающие на условно чистой территории Арктической зоны (69° с.ш.). В группу С включены 308 детей, проживающих на промышленно развитой территории средней широты (56° с.ш.) в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном. Группу D составил 171 ребенок, проживающий на условно чистой территории средней широты (51° с.ш.).

Исследование выполнено с соблюдением этических требований Хельсинкской декларации ВМА 2000 г. и протокола Конвенции Совета Европы о правах человека и биомедицине 1999 г. Исследование одобрено ЛЭК ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол № 23 от 20.12.2021). Для участников исследования было получено информированное согласие.

Определение содержания бенз(а)пирена в атмосферном воздухе территорий проживания обследованного контингента (А, B, C, D) проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на приборе Agilent 1200 (Agilent Technologies Inc., США) в соответствии с МУК 4.1.1273-03 «Измерение массовой концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны методом ВЭЖХ с флуориметриче-ским детектированием».

Определение концентрации бенз(а)пирена в крови детей проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на приборе Agilent 1200 (Agilent Technologies Inc., США) в соответствии с МУК 4.1.3040-12 «Определение массовой концентрации бенз(а)пирена в крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии».

Изучение популяционного состава лимфоцитов у обследованных детей по критерию содержания Т-(CD3+), В-лимфоцитов (CD19+) и NK-клеток проводили методом проточной цитофлюориметрии на приборе FACSCalibur (Becton Dickinson, США) с использованием универсальной программы CellQuestPrO.

Статистическая обработка полученных результатов проведена с использованием методов описательной математической статистики и реализована с помощью пакета прикладных программ Statistica 10.0 (StatSoft, USA). Характер распределения данных в обследованных выборках анализировали с использованием критерия Шапиро – Уилка. Для оценки уровня достоверности различий полученных данных применяли параметрический t -критерий Стьюдента в случае нормального распределения данных или U -критерий Манна – Уитни для значений показателей с ненормальным распределением. Результаты исследования представлены в виде среднего арифметического ( X ) и стандартной ошибки ( SE ) значений проанализированных показателей. Для оценки связи исследуемых ответов с воздействием фактора рассчитывали отношение шансов

( OR ), относительный риск ( RR ) и их 95%-ные доверительные интервалы ( CI ). Для установления причинно-следственной связи между экспозицией бенз(а)пиреном и выявленными ответами организма применяли методику парного регрессионного анализа с расчетом коэффициента детерминации R 2. Различия между выборками считали достоверными при р < 0,05.

Результаты и их обсуждение. По результатам сравнительной гигиенической оценки качества атмосферного воздуха на территориях проживания обследованных детей установлено, что содержание бенз(а)пирена на урбанизированной территории в Арктической зоне составляет 0,6 ПДКсс, на условно чистой территории данного региона – 0,01 ПДКсс; на урбанизированной территории средней широты – 7,4 ПДК сс , на условно чистой территории средней широты – 0,7 ПДК сс 1. Следовательно, качество атмосферного воздуха на территории проживания детей группы С характеризуется превышением гигиенических нормативов по содержанию бенз(а)пирена, в то время как на территориях A, B, D качество атмосферного воздуха соответствует требованиям санитарно-эпидемиологических правил и нормативов. Среднесуточная доза экспозиции бенз(а)пиреном при ингаляционном воздействии с атмосферным воздухом детского населения промышленно развитой территории в Арктической зоне (группа А) в 60,3 раза превышает аналогичный показатель у детей, проживающих на условно чистой территории данного региона (группа В) ( p = 0,001) на фоне 12,3-кратного снижения по отношению к значению, выявленному у детского населения промышленного центра на территории средней широты (группа С) ( p = 0,001), и 1,2-кратного снижения по отношению к детям, проживающим на условно чистой территории данного региона (группа D).

Среднесуточная доза экспозиции бенз(а)пире-ном при ингаляционном воздействии с атмосферным воздухом детского населения промышленно развитой территории средней широты (группа С) в 12,3 раза превышает аналогичный показатель у детей, проживающих на промышленно развитой территории в Арктической зоне (группа А), и в 38,2 раза – у детей, проживающих на условно чистой территории средней широты (группа D) (p = 0,001) (табл. 1).

В результате выполненного химико-аналитического исследования крови детского населения Арктической зоны установлено, что уровень контаминации крови бенз(а)пиреном у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)-пиреном (группа А), в 1,8 раза превышает значение данного показателя у детей, проживающих на условно чистой территории данного региона (группа В) ( p = 0,049). В свою очередь, концентрация бенз(а)пирена в крови детского населения промышленно развитой территории средней широты (группа С) в 2,2 раза превышает аналогичное значение у детей на соответствующей условно чистой территории (группа D) ( p = 0,013). При этом уровень контаминации крови бенз(а)пиреном у детей группы А, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в среднесуточной дозе 7,11·10-3 мкг/(кг·день) на фоне пониженной среднегодовой температуры и фотопериодической асимметрии в Арктической зоне, является сопоставимым с аналогичным показателем у детей группы С, проживающих в условиях внешнесредового воздействия бенз(а)пирена в среднесуточной дозе 87,6·10-3 мкг/(кг·день) на территории умеренного климатического пояса с циркадным ритмом естественной освещенности.

В результате проведенного иммунологического обследования детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном, выявлены изменения популяционного состава лимфоцитов по критерию содержания Т- и В-клеток, реализующиеся на фоне специфической гиперсенсибилизации к данному ПАУ (табл. 2).

Таблица 1

Среднесуточные дозы аэрогенной экспозиции и уровень контаминации крови бенз(а)пиреном у детей, проживающих в Арктической зоне и на территории средней широты

Группа A, n = 608

Группа B, n = 204

Группа С, n = 308

Группа D, n = 171

Суточные дозы бенз(а)пирена при ингаляционном воздействии с атмосферным воздухом, мкг/(кг·день)

7,11·10-3              1

1,18·10-4              1

8,76·10-2             1

2,29·10-3

Концентрация бенз(а)пирена в крови, мкг/дм3 (референтный уровень –

0 мкг/дм3)

0,002244 ± 0,000416

0,001277 ± 0,000258

0,00242 ± 0,000378

0,001094 ± 0,000382

Таблица 2

Иммунный профиль детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в Арктической зоне и на территории средней широты

Группа A, n = 608

Группа B, n = 204

p (A/B)

Группа С, n = 308

Группа D, n = 171

p (C/D)

CD3+-лимфоциты, % (референтный уровень – 55–84 %)

66,00 ± 1,02

70,42 ± 1,62

0,024         1

67,07 ± 1,92

72,71 ± 1,93

0,039

CD19+-лимфоциты, % (референтный уровень – 6–25 %)

16,63 ± 0,73

13,09 ± 0,65

0,019

16,01 ± 0,61

14,04 ± 0,77

0,046

IgG к бенз(а)пирену, усл. ед. (референтный уровень – 0–0,3 усл. ед.)

0,204 ± 0,019

0,080 ± 0,005

0,001         1

0,196 ± 0,02

0,074 ± 0,01

0,001

П р и м е ч а н и е : р (A/B) – уровень значимости различий между группами А и В; р (C/D) – уровень значимости различий между группами C и D.

Клеточный иммунный профиль 52,6 % (320) детей в группе А и 79,9 % (246) детей в группе С характеризуется снижением содержания Т-лимфоцитов (CD3+) по отношению к значениям в группах сравнения B ( OR ( CI ) = 2,99 (2,00–4,46); RR ( CI ) = 1,94 (1,47–2,56); p = 0,024) и D ( OR ( CI ) = 15,99 (10,01–25,51); RR ( CI ) = 4,01 (2,95–5,45); p = 0,039) соответственно. Значение данного показателя у детей, проживающих в Арктической зоне (группы A и В), незначительно снижено по отношению к таковому у детей, проживающих в умеренных широтах (группы C и D) ( p (A/C) = 0,623; p (B/D) = 0,367). Минимальное содержание CD3+-лимфоцитов отмечается в группе детей, проживающих в условиях низкодозовой (7,11·10-3 мкг/(кг·день)) аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в Арктической зоне (группа А), максимальное значение – у детей, проживающих на условно чистой территории средней широты (группа D).

Напротив, у 56,1 % (341) детей в группе А и 53,3 % (164) детей в группе С, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном, установлено достоверное повышение содержания В-лимфоцитов (CD19+) по отношению к группам B ( OR ( CI ) = 2,55 (1,83–3,56); RR ( CI ) = 1,68 (1,37–2,07); p = 0,019) и D ( OR ( CI ) = 1,49 (1,02–2,17); RR ( CI ) = 1,23 (1,01–1,50); p = 0,046) соответственно. При этом значение данного показателя у детей группы А, проживающих в условиях низкодозовой аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в Арктической зоне, незначительно повышено по отношению к соответствующему значению в группе детей C, проживающих в условиях высокодозовой аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном на территории средней широты ( p = 0,521). Однако у детей в группе В, проживающих на условно чистой территории в Арктической зоне, наблюдается незначительное снижение содержания В-лимфоцитов (CD19+) по отношению к аналогичной группе на территории средней широты (группа D) ( p = 0,348). Максимальное содержание В-лимфоцитов (CD19+) отмечается у детей, проживающих в условиях низкодозовой аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в Арктической зоне (группа А), минимальное значение – у детей, проживающих на условно чистой территории средней широты (группа D).

Иммунный профиль 73 % (444) детей в группе А и 93,2 % (287) детей в группе C отличается повышенным уровнем специфического IgG к бенз(а)пи-рену по отношению к референтному уровню (0–0,3 усл. ед. ), группам сравнения B ( OR ( CI ) = 53,33 (27,56–103,20); RR ( CI ) = 15,11 (8,24–27,72); p = 0,001) и D ( OR ( CI ) = 453,73 (167,94–1225,84); RR ( CI ) = 31,86 (13,42–75,62); p = 0,001) соответственно, что указывает на формирование специфической гиперсенсибилизации на промышленно развитых территориях ( p = 0,001). При этом уровень IgG к бенз(а)пирену, выявленный в условиях аэрогенной экспозиции данным ПАУ в среднесуточной дозе 7,11·10-3мкг/(кг·день) в Арктической зоне (группа А), не только является сопоставимым с его содержанием при воздействии данного гаптена в среднесуточной дозе 87,6·10-3 мкг/(кг·день) на территории умеренных широт (группа С), но и незначительно превышает его ( p = 0,77). Однако регрессионный анализ данных в модели зависимости «маркер экспозиции – маркер эффекта» показал, что связь повышения IgG к бенз(а)пирену как маркера эффекта с повышением уровня контаминации крови бенз(а)пиреном (маркер экспозиции) в случае высокодозовой экспозиции бенз(а)пиреном на территории средней широты является более тесной ( R2 = 0,92; p = 0,001), чем при низкодозовой экспозиции в условиях Арктической зоны ( R2 = 0,87; p = 0,001) (табл. 3).

Полученные результаты, свидетельствующие о достоверном снижении адаптивного клеточного иммунитета по критерию Т-лимфоцитов (CD3+) на фоне гиперпродукции специфического IgG к бенз(а)пирену, сопряженной с избыточным содержанием B-лимфоцитов (CD19+) у детей в группах A и С, проживающих на урбанизированных территориях, по отношению к детям в группах B и D, проживающих на условно чистых территориях, указывают на признаки угнетения и истощения клеточного эффекторного иммунитета, ассоциированные с формированием специфической гаптенной гиперсенсибилизации в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном.

Реализация иммунотропного эффекта бенз(а)пи-рена сопряжена с его связыванием с арилуглеводородным рецептором Ahr и последующей активацией фермента цитохрома Р450 CYP1А, участвующего

Таблица 3

Маркер экспозиции

Маркер эффекта

Направление изменения показателя

b 0

b 1

F

p

R2

Бенз(а)пирен

Группа А + B

IgG к бенз(а)пиренуп   Повышение

-1,835

24,339

3154,24 п 0,001п 0,874

Группа C + D

IgG к бенз(а)пиренуп   Повышение

-0,954

-29,661

4126,32 п 0,001п 0,920

Параметры моделей зависимости «маркер экспозиции – маркер эффекта»

в детоксикации и элиминации ПАУ и их метаболитов. Однако активация данного фермента приводит к образованию более токсичных метаболитов бенз(а)пирена, а именно бенз(а)пирен-7,8-диол-9,10-эпоксида (BPDE) – соединения с более выраженными канцерогенными и иммунотоксическими свойствами, нарушающего баланс процессов пролиферации и запрограммированной гибели лимфоцитов [10]. Кроме того, CYP1А-опосре-дованный метаболизм ПАУ приводит к образованию активных форм кислорода на фоне угнетения экспрессии редокс-чувствительного транскрипционного фактора антиоксидантной защиты Nrf2 и, как следствие, развитию оксидативного стресса, что также может быть причиной угнетения иммунного ответа [11]. При этом бенз(а)пирен может напрямую влиять на процессы иммунной регуляции, нарушая процессы Ca2+-зависимой передачи сигналов между иммуноцитами. Избыточные концентрации бенз(а)пирена способствуют активации протеинтирозинкиназы (PTK) и последующему инозитолтрифосфат (IT3)-зависимому аномальному высвобождению свободных ионов Ca2+ из эндоплазматического ретикулума на фоне угнетения аденилатциклаза-цАМФ (AC-сAMP)-сигнального пути, что приводит к снижению уровня экспрессии ядерных транскрипционных факторов NF-κb и CREB, регулирующих процессы воспаления, апоптоз, бактериолизис и фагоцитоз [12, 13].

Несмотря на то, что бенз(а)пирен является гаптеном с выраженными иммуносупрессивными свойствами, установлена его роль в аллергизации и развитии специфической гиперсенсибилизации на фоне компенсаторной активации гуморального звена иммунного ответа. Так, в данном исследовании показано, что иммунный профиль детей, проживающих в условиях избыточной экспозиции бенз(а)пиреном, характеризуется избыточной продукцией специфического IgG к бенз(а)пирену при одновременном повышении уровня антител классов IgG и IgA, а также процентного содержания предшественников плазматических клеток – В-лимфоцитов (CD19+). Реализация сенсибилизирующих свойств бенз(а)пи-рена также сопряжена с его связыванием с Ahr-рецептором, играющим важную роль в модуляции иммунного ответа, что запускает как провоспали-тельные, так и противовоспалительные процессы [14]. Активация Ahr-рецептора различными ПАУ носит провоспалительный характер, что вызывает гиперсекрецию слизи, нарушение регуляции антигенпрезентирующих клеток, миграцию клеток Лангерганса, активацию эффекторных Т-лимфоцитов, а также гиперэкспрессию цитокинов IL-5, IL-13 и IL-17, усиление IgE-опосредованного высвобождения гис- тамина, а также продукции IL-4 базофилами. Воздействие бенз(а)пирена может усиливать дегрануляцию тучных клеток и последующее высвобождение гистамина, усугубляя симптомы, характерные для бронхиальной астмы. Кроме того, экспозиция бенз(а)пиреном может усугубить вызванные аллергенами клещей симптомы аллергического дерматита, усиливая интенсивность Th2-зависимого иммунного ответа. При этом связывание ПАУ с AhR-рецепторами дендритных клеток связано с угнетением продукции ряда провоспалительных цитокинов эффекторными Т-клетками и, напротив, активацией противовоспалительных опухолестимулирующих М2-макрофагов, продуцирующих факторы роста и репарации тканей TGF-β и IL-10 [15, 16].

В свою очередь, постоянное проживание в экстремальных климатогеографических условиях Арктической зоны, даже без учета техногенной нагрузки, приводит к значительному снижению адаптационных резервов человека, в основе которых лежат неспецифические филогенетически запрограммированные стереотипные реакции, которые влияют на гомеостаз организма в нестабильных условиях окружающей среды. Истощение адаптационного потенциала организма в таких условиях может стать причиной развития так называемого «синдрома полярного напряжения», или «северного стресса», характеризующегося нарушениями метаболизма, детоксикацией, эндокринными и неврологическими нарушениями, десинхронизацией биоритмов и иммуносупрессией [5, 17].

Стоит отметить, что иммунотоксические свойства бенз(а)пирена ранее подробно описаны в обсервационных и экспериментальных исследованиях [10, 18, 19], однако в литературе нет сведений о модификации его действия в условиях воздействия дополнительных стрессовых факторов – низкой температуры и особого светового режима. Также имеются отдельные отечественные работы о нарушениях иммунного профиля в экстремальных климатогеографических условиях Арктической зоны, однако они затрагивают преимущественно взрослый контингент – местное население и вахтовых рабочих [9, 20], в то время как особенности иммунного статуса детского населения северных территорий остаются менее изученными.

Важно отметить, что изменения содержания Т- и B-лимфоцитов, а также уровня продукции IgG к бенз(а)пирену, выявленные в условиях аэрогенной экспозиции данным ПАУ в среднесуточной дозе 7,11·10-3 мкг/(кг·день) в Арктической зоне (группа А), сопоставимы при воздействии данного гаптена в среднесуточной дозе 87,6·10-3 мкг/(кг·день) на территории умеренных широт (группа С), что подтвер- ждает гипотезу о том, что экстремальные климатогеографические факторы усугубляют действие полициклических ароматических углеводородов и индуцируют нарушения здоровья детского населения даже при низкодозовой их экспозиции.

Выводы. По результатам сравнительной гигиенической оценки качества атмосферного воздуха на территориях проживания обследованных детей установлено, что уровень экспозиции бенз(а)пиреном на урбанизированной территории в Арктической зоне составляет 0,6 ПДК сс , на условно чистой территории в Арктической зоне – 0,01 ПДК сс , на урбанизированной территории средней широты – 7,4 ПДК сс , на условно чистой территории средней широты – 0,7 ПДК сс . Уровень контаминации крови бенз(а)пире-ном у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции данным ПАУ в среднесуточной дозе 7,11·10-3 мкг/(кг·день) на урбанизированной территории Арктической зоны (группа А), в 1,8 раза превышает его значение у детей на условно чистой территории данного региона (группа B) ( p < 0,05) и является сопоставимым со значением, выявленным у детей, проживающих в условиях внешнесредового воздействия бенз(а)пирена в среднесуточной дозе 87,6·10-3 мкг/(кг·день) на территории средней широты. Клеточный иммунный профиль детского населения урбанизированной территории в Арктической зоне (группа А) характеризуется признаками угнетения его Т-клеточного компонента ( OR ( CI ) = 2,99 (2,00–4,46); RR ( CI ) = 1,94 (1,47–2,56); p = 0,024), а гуморальный – специфической гиперсенсибилизацией по критерию IgG к бенз(а)пирену ( OR ( CI ) = 53,33 (27,56–103,20); RR ( CI ) = 15,11 (8,24–27,72); p = 0,001), ассоциированной с избытком В-лимфоцитов

( OR ( CI ) = 2,55 (1,83–3,56); RR ( CI ) = 1,68 (1,36–2,06); p = 0,019) по отношению к группе B, проживающей на условно чистой Арктической территории ( p < 0,05). При этом низкодозовая аэрогенная экспозиция бенз(а)пиреном 7,11·10-3 мкг/(кг·день) на урбанизированной территории Арктической зоны у детей сопряжена с высоким уровнем контаминации крови бенз(а)пиреном, что формирует повышенный риск RR (1,68–15,11) формирования дисбаланса популяционного состава лимфоцитов (Т- и В-клетки) и специфической гиперсенсибилизации к бенз(а)пирену по критерию IgG, сопоставимого с аналогичными показателями у детей, проживающих в условиях внешнесредового воздействия бенз(а)пирена в среднесуточной дозе 87,6·10-3 мкг/(кг·день) на территории умеренного климатического пояса с циркадным ритмом естественной освещенности (группа С) ( p > 0,05), что подтверждает способность неблагоприятных климатогеографических факторов потенцировать негативные эффекты ПАУ. Таким образом, выявленные изменения популяционного состава лимфоцитов (CD3+- и CD19+-кластеры клеточной дифференцировки) и специфические реагины (IgG к бенз(а)пирену) отражают риск развития нарушений иммунорегуляции и могут использоваться в качестве индикаторных для задач диагностики и профилактики нарушений здоровья у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в Арктической зоне России.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Список литературы Риск формирования дисбаланса популяционного состава лимфоцитов и специфической сенсибилизации у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в арктической зоне России

  • Environmental pollutants and the immune response / T. Suzuki, T. Hidaka, Y. Kumagai, M. Yamamoto // Nat. Immunol. - 2020. - Vol. 21, № 12. - P. 1486-1495. DOI: 10.1038/s41590-020-0802-6
  • Benzo[a]pyrene induces NLRP1 expression and promotes prolonged inflammasome signaling / R. Kohno, Y. Nagata, T. Ishi-hara, C. Amma, Y. Inomata, T. Seto, R. Suzuki // Front. Immunol. - 2023. - Vol. 14. - P. 1154857. DOI: 10.3389/fimmu.2023.1154857
  • Ilardo M., Nielsen R. Human adaptation to extreme environmental conditions // Curr. Opin. Genet. Dev. - 2018. -Vol. 53. - P. 77-82. DOI: 10.1016/j.gde.2018.07.003
  • Методические подходы к оценке риска здоровью населения в условиях сочетанного воздействия климатических факторов и обусловленного ими химического загрязнения атмосферы / П.З. Шур, А.А. Хасанова, М.Ю. Цинкер, Н.В. Зайцева // Анализ риска здоровью. - 2023. - № 2. - С. 58- 68. DOI: 10.21668/health.risk/2023.2.05
  • Петрова П.Г. Эколого-физиологические аспекты адаптации человека к условиям севера // Вестник СевероВосточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Серия: Медицинские науки. - 2019. - № 2 (15). - С. 29-38. DOI: 10.25587/SVFU.2019.2 (15).31309
  • Карпин В.А., Гудков А.Б., Шувалова О.И. Анализ воздействия климатотехногенного прессинга на жителей северной урбанизированной территории // Экология человека. - 2018. - Т. 25, № 10. - С. 9-14. DOI: 10.33396/1728-0869-2018-10-9-14
  • Сетко Н.П., Сетко А.Г., Булычева Е.В. Адаптационная медицина детей и подростков: монография. - Оренбург: ОрГМУ, 2018. - 515 с.
  • Морозова О.С., Сергеева Т.Б., Щеголева Л.С. Клеточный иммунитет у женщин старшей возрастной группы, проживающих на Крайнем Севере // Журнал медико-биологических исследований. - 2020. - Т. 8, № 3. - С. 235-240. DOI: 10.37482/2687-1491-Z014
  • Early life exposure to air pollution and cell-mediated immune responses in preschoolers / Y.-L. Deng, J.-Q. Liao, B. Zhou, W.-X. Zhang, C. Liu, X.-Q. Yuan, P.-P. Chen, Y. Miao [et al.] // Chemosphere. - 2022. - Vol. 286, Pt 3. - P. 131963. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.131963
  • Abd El-Fattah E.E., Abdelhamid A.M. Benzo[a]pyrene immunogenetics and immune archetype reprogramming of lung // Toxicology. - 2021. - Vol. 463. - P. 152994. DOI: 10.1016/j.tox.2021.152994
  • AHR/ROS-mediated mitochondria apoptosis contributes to benzo[a]pyrene-induced heart defects and the protective effects of resveratrol / Y. Huang, J. Zhang, Y. Tao, C. Ji, S. Aniagu, Y. Jiang, T. Chen // Toxicology. - 2021. - Vol. 462. -P. 152965. DOI: 10.1016/j.tox.2021.152965
  • The toxic effects of benzo[a]pyrene on activated mouse T cells in vitro / S. Guan, Y. Huang, Z. Feng, L. Xu, Y. Jin, J. Lu // Immunopharmacol. Immunotoxicol. - 2017. - Vol. 39, № 3. - P. 117-123. DOI: 10.1080/08923973.2017.1299173
  • Immunotoxicity pathway and mechanism of benzo[a]pyrene on hemocytes of Chlamys farreri in vitro / F. Lei, Y. Tian, J. Miao, L. Pan, R. Tong, Y. Zhou // Fish Shellfish Immunol. - 2022. - Vol. 124. - P. 208-218. DOI: 10.1016/j.fsi.2022.04.009
  • The aryl hydrocarbon receptor in asthma: friend or foe? / O. Poulain-Godefroy, M. Bouté, J. Carrard, D. Alvarez-Simon, A. Tsicopoulos, P. de Nadai // Int. J. Mol. Sci. - 2020. - Vol. 21, № 22. - P. 8797. DOI: 10.3390/ijms21228797
  • Benzo(a)pyrene Enhanced Dermatophagoides Group 1 (Der f 1) -Induced TGFP1 Signaling Activation Through the Aryl Hydrocarbon Receptor-RhoA Axis in Asthma / E. Wang, W. Tu, D.C. Do, X. Xiao, S.B. Bhatti, L. Yang, X. Sun, D. Xu [et al.] // Front. Immunol. - 2021. - Vol. 12. - P. 643260. DOI: 10.3389/fimmu.2021.643260
  • Yanagisawa R., Koike E., Takano H. Benzo[a]pyrene aggravates atopic dermatitis-like skin lesions in mice // Hum. Exp. Toxicol. - 2021. - Vol. 40, Suppl. 12. - P. S269-S277. DOI: 10.1177/09603271211036123
  • Солонин Ю.Г., Бойко Е.Р. Медико-физиологические проблемы в Арктике // Известия Коми научного центра УрО РАН. - 2017. - № 4 (32). - С. 33-40.
  • Маркеры иммунной регуляции у детей в условиях экспозиции алюминием / О.В. Долгих, К.Г. Старкова, И.Н. Аликина, Ю.А. Челакова, М.А. Гусельников, Н.А. Никоношина // Вестник Пермского университета. Серия: Биология. - 2019. - № 1. - С. 96-100. DOI: 10.17072/1994-9952-2019-1-96-100
  • Аликина И.Н., Долгих О.В. Модификация параметров жизнеспособности иммуноцитов у детей, ассоциированная с сочетанным воздействием химических техногенных и экстремальных климатических факторов // Анализ риска здоровью. - 2021. - № 3. - С. 129-135. DOI: 10.21668/health.risk/2021.3.12
  • Адаптивный иммунный статус у представителей различных социально-профессиональных групп жителей Европейского Севера Российской Федерации / Л.С. Щёголева, О.Е. Сидоровская, Е.Ю. Шашкова, М.В. Некрасова, С.Н. Балашова // Экология человека. - 2017. - Т. 24, № 10. - С. 46-51. DOI: 10.33396/1728-0869-2017-10-46-51
Еще
Статья научная