Состояние иммунного ответа и формирование носительства Streptococcus pneumoniae как факторы риска здоровью работников коксохимического и конвертерного производства
Автор: Бушуева Т.В., Карпова Е.П., Рослая Н.А., Гурвич В.Б., Лабзова А.К., Грибова Ю.В.
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Оценка риска в эпидемиологии
Статья в выпуске: 4 (44), 2023 года.
Бесплатный доступ
Вредные производственные факторы влияют на иммунологическую реактивность и повышают риск инфицирования респираторными патогенами. Цель работы - изучить механизмы и причины формирования носительства стрептококков, имеющих генетические детерминанты устойчивости к антибиотикам, как фактора риска нарушения здоровья работников коксохимического и конвертерного производства. Обследовано 136 работников предприятия черной металлургии. Проведен сравнительный анализ распространенности носительства Streptococcus pneumoniae, Streptococcus spp., генов резистентности к макролидам (Mef, ErmB) у работников конвертерного цеха и коксохимического производства. Сопоставлены результаты иммунологического обследования у работников с + Streptococcus pneumoniae и с - Streptococcus pneumoniae. Группа сравнения - работники ИТР. Установлено, что по сравнению с контрольной группой у работников коксохимического производства и конвертерного цеха S. pneumoniae выделяется чаще (p ˂ 0,05), бактериальная нагрузка Streptococcus spp. достоверно выше. Нагрузка геном Mef выше по сравнению с контролем у работников конвертерного цеха, в том числе у обследованных с + Streptococcus pneumoniae (p ˂ 0,05). Выявлено изменение иммунологической реактивности у работников с + Streptococcus pneumoniae по сравнению с контролем: у работников конвертерного цеха снижено абсолютное количество зрелых Т-лимфоцитов (CD3+), Т-хелперов (CD4+), Т-супрессоров / цитотоксических (CD8+), р ≤ 0,05; в гуморальном звене: снижено относительное и абсолютное количество В-лимфоцитов (CD19+) и уровень IgM, повышен IgG, р ≤ 0,05. Снижена бактерицидная активность нейтрофилов по показателю НСТ, р ≤ 0,05. У работников коксохимического цеха с + Streptococcus pneumoniae, по сравнению с контролем и референсным значением, достоверно повышен уровень IgG. Таким образом, носительство пневмококка как фактор риска здоровью работников конвертерного цеха сопровождается изменением иммунологической реактивности и более высокой нагрузкой геном Mef по сравнению с контролем, у работников коксохимического производства с + Streptococcus pneumoniae отличия выявлены только по уровню IgG.
Иммунитет, черная металлургия, промышленные аэрозоли, streptococcus pneumoniae, пневмококковая инфекция, гены резистентности к антибиотикам, иммунный статус, бактерицидная активность
Короткий адрес: https://sciup.org/142239925
IDR: 142239925 | УДК: 613.6.027 | DOI: 10.21668/health.risk/2023.4.11
Immune response status and development of Streptococcus pneumoniae carriage as health risk factors for workers engaged in coke production and basic oxygen steelmaking
Occupational hazards affect immunological reactivity and increase the risk of infection with respiratory pathogens. The purpose of our work was to study the mechanisms and causes of developing carriage of streptococci possessing genetic determinants of resistance to antibiotics as health risk factors for workers engaged in coke production and basic oxygen steelmaking. We examined 136 workers of a ferrous metals industry and compared the prevalence of the carriage of Streptococcus pneumoniae, Streptococcus spp. and macrolide resistance genes (Mef, ErmB) in those engaged in coke production and basic oxygen steelmaking. We also collated the results of immunological examination of the carriers and non-carriers of S. pneumoniae. The control cohort was formed of engineering and technical personnel. We established that, compared with the controls, Streptococcus pneumoniae was a more frequent finding in the workers engaged in coke production and basic oxygen steelmaking (p ˂ 0.05). The cycle threshold value of Streptococcus spp. in them was also statistically higher. The Mef gene was more abundant in the steelmakers, including those carrying Streptococcus pneumoniae (p ˂ 0.05), and a change in immunological reactivity was detected in the cases carrying Streptococcus pneumoniae. In those engaged in basic oxygen steelmaking, significant changes were detected at the cellular level expressed by a reduced absolute number of mature T-lymphocytes (CD3+), T-helpers (CD4+), and T-suppressor/cytotoxic cells (CD8+) (p ≤ 0.05). At the humoral level, both the relative and absolute number of B-lymphocytes (CD19+) and the level of IgM were reduced, while that of IgG was, on the opposite, increased (p ≤ 0.05). In the coke plant workers carrying Streptococcus pneumoniae, the level of IgG was significantly higher than the control and reference values. We conclude that Streptococcus pneumoniae carriage in the steelmakers as a health risk factor was accompanied by a change in immunological reactivity and higher abundance of the Mef gene compared to the controls while in the coke production workers the related differences were detected only in the IgG level.
Список литературы Состояние иммунного ответа и формирование носительства Streptococcus pneumoniae как факторы риска здоровью работников коксохимического и конвертерного производства
- Occupational exposure to dust and to fumes, work as a welder and invasive pneumococcal disease risk / K. Torén, P.D. Blanc, R.N. Naidoo, N. Murgia, I. Qvarfordt, O. Aspevall, A. Dahlman-Hoglund, L. Schioler // Occup. Environ. Med. -2020. - Vol. 77, № 2. - P. 57-63. DOI: 10.1136/oemed-2019-106175
- Cumulative occupational exposure to inorganic dust and fumes and invasive pneumococcal disease with pneumonia / K. Torén, P.D. Blanc, R. Naidoo, N. Murgia, L. Stockfelt, L. Schioler // Int. Arch. Occup. Environ. Health. - 2022. - Vol. 95, № 8. - P. 1797-1804. DOI: 10.1007/s00420-022-01848-6
- 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
- Ищенко O.B. Влияние аэротоксикантов на выброс цитокинов лейкоцитами при хронических обструктивных заболеваниях легких // Медицинская иммунология. - 2022. - Т. 24, № 6. - С. 1237-1248. DOI: 10.15789/1563-0625-EOT-2390
- Season and size of urban particulate matter differentially affect cytotoxicity and human immune responses to Mycobacterium tuberculosis / S. Sarkar, C.E. Rivas-Santiago, O.A. Ibironke, C. Carranza, Q. Meng, A. Osornio-Vargas, J. Zhang, M. Torres [et al.l // PLoS One. - 2019. - Vol. 14, № 7. - P. e0219122. DOI: 10.1371/journal.pone.0219122
- Efflux pump inhibitors in controlling antibiotic resistance: Outlook under a heavy metal contamination context / T.H.T. Nguyen, H.D. Nguyen, M.H. Le, T.T.H. Nguyen, T.D. Nguyen, D.L. Nguyen, Q.H. Nguyen, T.K.O. Nguyen [et al.] // Molecules. - 2023. - Vol. 28, № 7. - P. 2912. DOI: 10.3390/molecules28072912
- Механизмы бактерицидного действия в реализации общих антибактериальных эффектов катионов металлов в культуре Streptococcus pyogenes / С.Б. Чекнев, Е.И. Вострова, С.В. Кисиль, М.А. Сарычева, А.В. Востров // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2018. - Т. 95, № 2. - С. 3-9. DOI: 10.36233/0372-9311-2018-2-3-9
- Multicentric analysis of erythromycin resistance determinants in invasive Streptococcus pneumoniae; associated serotypes and sequence types in India / R. Varghese, J.L. Daniel, A. Neeravi, P. Baskar, A. Manoharan, B. Sundaram, V. Man-chanda, K. Saigal [et al.] // Curr. Microbiol. - 2021. - Vol. 78, № 8. - P. 3239-3245. DOI: 10.1007/s00284-021-02594-7
- Особенности формирования местного иммунитета верхних дыхательных путей у рабочих чёрной металлургии / Т.В. Бушуева, Н.А. Рослая, А.Н. Вараксин, Е.П. Карпова, М.С. Ведерникова, А.К. Лабзова, Ю.В. Грибова, Р.Р. Сахаутдинова [и др.] // Гигиена и санитария. - 2022. - Т. 101, № 12. - С. 1499-1504. DOI: 10.47470/0016-99002022-101-12-1499-1504
- Potential role of polycyclic aromatic hydrocarbons in air pollution-induced non-malignant respiratory diseases / M. Lag, J. 0vrevik, M. Refsnes, J.A. Holme // Respir. Res. - 2020. - Vol. 21, № 1. - P. 299. DOI: 10.1186/s12931-020-01563-1
- Evidence of selective activation of aryl hydrocarbon receptor nongenomic calcium signaling by pyrene / B.C. Brinchmann, E. Le Ferrec, W.H. Bisson, N. Podechard, H.S. Huitfeldt, I. Gallais, O. Sergent, J.A. Holme [et al.] // Bio-chem. Pharmacol. - 2018. - Vol. 158. - P. 1-12. DOI: 10.1016/j.bcp.2018.09.023
- Overview on the role of heavy metals tolerance on developing antibiotic resistance in both Gram-negative and Grampositive bacteria / R. Biswas, U. Halder, A. Kabiraj, A. Mondal, R. Bandopadhyay // Arch. Microbiol. - 2021. - Vol. 203, № 6. - P. 2761-2770. DOI: 10.1007/s00203-021-02275-w
- Влияние поллютантов на распространение генов устойчивости к антибиотикам в окружающей среде / Т.Н. Ажогина, С.Г. Скугорева, А.А.К. Аль-Раммахи, Н.В. Гненная, М.А. Сазыкина, И.С. Сазыкин // Теоретическая и прикладная экология. - 2020. - № 3. - С. 6-14. DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-006-014
- Распространение и механизмы устойчивости к макролидам Streptococcus pyogenes, выделенных у детей / Л.К. Катосова, А.В. Лазарева, Т.А. Хохлова, О.А. Пономаренко, Н.М. Алябьева // Антибиотики и химиотерапия. -2016. - Т. 61, № 3-4. - С. 23-29.
- Семенов С.А., Хасанова Г.Р. Факторы риска формирования резистентности Streptococcus pneumoniae к антибиотикам // Практическая медицина. - 2020. - Т. 18, № 6. - С. 113-118. DOI: 10.32000/2072-1757-2020-6-113-118
- Effects of lead and cadmium on the immune system and cancer progression / M. Ebrahimi, N. Khalili, S. Razi, M. Keshavarz-Fathi, N. Khalili, N. Rezaei // J. Environ. Health Sci. Eng. - 2020. - Vol. 18, № 1. - P. 335-343. DOI: 10.1007/s40201-020-00455-2
- Exposure to welding fumes and lower airway infection with Streptococcus pneumonia / R. Suri, J. Periselneris, S. Lanone, P.C. Zeidler-Erdely, G. Melton, K.T. Palmer, P. Andujar, J.M. Antonini [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. -2016. - Vol. 137, № 2. - P. 527-534.е7. DOI: 10.1016/j.jaci.2015.06.033
- Antibiotic resistance surveillance systems: A review / O.O. Diallo, S.A. Baron, C. Abat, P. Colson, H. Chaudet, J.-M. Rolain // J. Glob. Antimicrob. Resist. - 2020. - Vol. 23. - P. 430-438. DOI: 10.1016/j.jgar.2020.10.009
- Zhang Z., Clarke T.B., Weiser J.N. Cellular effectors mediating Th17-dependent clearance of pneumococcal colonization in mice // J. Clin. Invest. - 2009. - Vol. 119, № 7. - P. 1899-1909. DOI: 10.1172/JCI36731
- Polycyclic aromatic hydrocarbons affect rheumatoid arthritis pathogenesis via aryl hydrocarbon receptor / X. Xi, Q. Ye, D. Fan, X. Cao, Q. Wang, X. Wang, M. Zhang, Y. Xu, C. Xiao // Front. Immunol. - 2022. - Vol. 13. - P. 797815. DOI: 10.3389/fimmu.2022.797815
- Щубелко Р.В., Зуйкова И.Н., Шульженко А.Е. Мукозальный иммунитет верхних дыхательных путей // Иммунология. - 2018. - Т. 39, № 1. - С. 81-88. DOI: 10.18821/0206-4952-2018-39-1-81-88
- Зайцева Н.В., Долгих О.В., Дианова Д.Г. Особенности иммунологических и генетических нарушений человека в условиях дестабилизации среды обитания: монография. - Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2016. - 300 с.
- Эффективность пневмококковой вакцины у иммунокомпетентных и иммунокомпроментированных пациентов / М.П. Костинов, А.М. Костинов, Д.В. Пахомов, В.Б. Полищук, А.М. Костинова, А.Д. Шмитько, А.А. Тарасова // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2019. - № 5. - С. 72-83. DOI: 10.36233/0372-93112019-5-72-83
- Взаимодействие бактериальных внеклеточных микровезикул и эукариотических клеток / Д.С. Шлыкова, В.М. Писарев, А.М. Гапонов, А.В. Тутельян // Медицинская иммунология. - 2020. - Т. 22, № 6. - С. 1065-1084. DOI: 10.15789/1563-0625-IOB-2079
