Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector1670510.33396/1728-0869-2018-3-10-15ArticlesСтатьиResearch ArticleINFLUENCE OF AIR ENVIRONMENT CHEMICAL IMPUTITIES ON EXPRESSION OF TOLL-LIKE RECEPTORS AND CYTOKINE LEVELS OF ADOLESCENTSВлияние химических примесей воздушной среды на экспрессию толл-подобных рецепторов и уровень цитокинов у детей подросткового возрастаMasnavievaL BМаснавиеваЛ Б

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиене

Masnavieva_Luda@mail.ruEfimovaN VЕфимоваН ВKudaevaI VКудаеваИ ВEast-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchВосточно-Сибирский институт медико-экологических исследований15032018253NO3 (2018)№3 (2018)101523102019Copyright ©; 2018, Human EcologyCopyright ©; 2018, Экология человека2018Human EcologyЭкология человекаhttps://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/16705

Emissions from oil refining, chemical industry, heat power industry, which are located in the Irkutsk region, cause a high level of air pollution in these areas. Personalized approach to assessing the risk of health disorders allows to set taxis to external influence. The aim of this study was to assess the level of expression of toll-like receptors (TLR) and cytokine content in adolescents with different risk of formation of the immune system disorders caused by the individual inhalant chemical load. Methods. The calculation of the individual chemical load, hazard quotient (HQ) of pollutants and hazard indexes (HI) and dysimmunity for 244 adolescents was carried out based on the data on air pollution and indoor air pollution, the organization of educational process and leisure time, anthropometric and spirometric indices. The content of interleukins-2 and -10, alpha and gamma interferons in the serum of adolescents was studied by the method of enzyme immunoassay. The level of expression of TLR-2 and TLR-4 was assessed by polymeric chain reaction. Results. Persons with an increased risk of developing the immune system pathology were identified as a result of calculating the individual chemical load. It has been stated that the risk of immunity disorders in adolescents living in industrial cities of the Irkutsk region was due to the presence of formaldehyde, nitrogen and sulfur dioxide in the air. While assessing the role of atmospheric and indoor air pollution level in the formation of HQ it was detected that indoor air pollution with formaldehyde was of primary importance. An increase in interleukin-2 and gamma-interferon concentration and decrease in the interleukin-10 concentration was stated with an increase of the air pollution level by chemical impurities that affect the immune system. Conclusion. Thus, the presence of relationships between the indicators of the immune system and increase of their expression with an increase of HI indicates mechanisms contingency of pro-and anti-inflammatory process in the development of adaptive reactions in adolescents under the influence of chemical air pollutants.

Выбросы предприятий нефтеперерабатывающей, химической промышленности и теплоэнергетики, расположенных в Иркутской области, приводят к высокому уровню загрязнения атмосферного воздуха на данных территориях. Персонифицированный подход в оценке риска нарушений здоровья позволяет установить ответную реакцию организма на внешнее воздействие. Цель работы состояла в оценке уровня экспрессии толл-подобных рецепторов (TLR) и содержания цитокинов у детей подросткового возраста с различным риском формирования нарушений иммунной системы, вызванным индивидуальной ингаляционной химической нагрузкой. Методы. Расчет индивидуальной химической нагрузки, коэффициентов опасности (HQ) воздействия полютантов и индексов опасности (HI) нарушений иммунитета для 244 подростков осуществлялся с учетом данных о загрязнении атмосферного воздуха и воздуха помещений, организации учебного процесса и отдыха, антропометрических и спирометрических показателей. Методом иммуноферментного анализа изучено содержание интерлейкинов-2 и -10, альфа- и гамма-интерферонов в сыворотке крови подростков, методом полимеразной цепной реакции оценен уровень экспрессии TLR-2 и TLR-4. Результаты. В результате расчета индивидуальной химической нагрузки выявлены лица с повышенным риском развития патологии иммунной системы. Установлено, что риск нарушений иммунитета у подростков, проживающих в промышленных городах области, обусловлен наличием в воздушной среде формальдегида, диоксидов азота и серы. При оценке роли уровня загрязнения атмосферного воздуха и воздуха помещений в формировании HQ воздействия данных загрязнителей выявлено первостепенное значение загрязнения воздуха помещений формальдегидом. Установлено повышение содержания интерлейкина-2 и гамма-интерферона, снижение концентрации интерлейкина-10 при увеличении уровня загрязнения воздушной среды химическими примесями, тропными к иммунной системе. Вывод. Наличие связей между показателями иммунной системы, увеличение их силы с повышением индекса опасности указывают на сопряженность механизмов про- и противовоспалительного процесса в развитии адаптационных реакций у подростков в условиях воздействия загрязнителей воздушной среды.

riskadolescentsair pollutionimmune systemtoll-like receptorscytokineрискиподросткизагрязнение воздушной средыиммунная систематолл-подобные рецепторыцитокиныАнохин Ю. Н. Экологический принцип морфофункциональной организации иммунной системы // Экология человека. 2005. № 10. С. 39-42.Байдакова Е. В., Унгуряну Т. Н., Бузинов Р. В., Гудков А. Б. Заболеваемость бронхиальной астмой населения Архангельской области // Экология человека. 2011. № 12. С. 8-13Егорова В. Н., Бабаченко И. В., Дегтярёва М. В., Попович А. М. Интерлейкин-2: обобщенный опыт клинического применения. Санкт-Петербург: Ультра Принт, 2012. 98 с.Ковальчук Л. В., Свитич О. А., Ганковская Л. В., Мироншиченкова А. М., Ганковский В. А. Роль Toll-подобных рецепторов в патогенезе инфекционных заболеваний человека // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2012. № 2. С. 147-153.Ланин Д. В., Зайцева Н. В. Особенности иммунной и нейроэндокринной регуляции у детей, проживающих в условиях аэротехногенного воздействия фенола, метанола и формальдегида // Российский иммунологический журнал. 2015. Т. 9, № 2. С. 74-76.Мироновская А. В., Бузинов Р. В., Гудков А. Б. Прогнозная оценка неотложной сердечно-сосудистой патологии у населения северной урбанизированной территории // Здравоохранение Российской Федерации. 2011. № 5. С. 66-67.Никанов А. Н., Кривошеев Ю. К., Гудков А. Б. Влияние морской капусты и напитка «Альгапект» на минеральный состав крови у детей - жителей г. Мончегорска // Экология человека. 2004. № 2. С. 30-32.Никитин Ю. П., Хаснулин В. И., Гудков А. Б. Современные проблемы северной медицины и усилия учёных по их решению // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Медико-биологические науки. 2014. № 3. С. 63-72.Ревич Б. А. К определению перечня приоритетных загрязняющих веществ в окружающей среде городов России // Токсикологический вестник. 2002. № 5. С. 6-12.Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. P 2.1.10.1920-04. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 143 с.Унгуряну Т. Н., Лазарева Н. К., Гудков А. Б., Бузинов Р. В. Оценка напряжённости медико-экологической ситуации в промышленных городах Архангельской области // Экология человека. 2006. № 2 С. 7-10.EPA. URL: https://www3.epa.gov/ttn/atw/hlthef/ chromium.html (дата обращения: 12.04.2016).Geraghty P., Dabo A. J., D’Armiento J. TLR4 protein contributes to cigarette smoke-induced matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) expression in chronic obstructive pulmonary disease // J. Biol. Chem. 2011. Vol. 286, N 34. P. 3021 1-30218.Hajat A., Allison M., Diez-Roux A. V. Long-term exposure to air pollution and markers of inflammation, coagulation, and endothelial activation: a repeat-measures analysis in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) // Epidemiology. 2015. Vol. 26, N 3. P. 310-320.Handzel Z. T. Effects of environmental pollutants on airways, allergic inflammation and the immune response // Rev. Environ. Health. 2000. Vol. 15, N 3. С. 325-336.Medzhitov R., Janeway C. Innate immuniry // N. Engl. J. Med. 2000. N 343. P. 338-344.Meng Y., Yu C. H., Li T., Li W., Cai S. X., Li X. Expression and significance of Toll-like receptor-4 in rats lung established by passive smoking or associated with intratracheal instillation of lipopolysaccharide // Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2013. Vol. 93, N 28. P. 2230-2234.Mostafavi N., Vlaanderen J., Chadeau-Hyam M. et al. Inflammatory markers in relation to long-term air pollution // Environ. Int. 2015. Vol. 81. P. 1-7.Review of the Environmental Protection Agency’s Draft IRIS Assessment of Formaldehyde. Washington, D. C.: The national academies press, 201 1. 194 p.Wei H., Tan K., Sun R., Yin L., Zhang J, Pu Y. Aberrant Production of Th1/Th2/Th 17-Related Cytokines in Serum of C57BL/6 Mice after Short-Term Formaldehyde Exposure // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2014. Vol. 11, N 10. Р. 10036-10050.WHO. 2006. Air Quality Guidelines. Global Update 2005. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe. 484 p. URL: http://www.euro.who.int/data/assets/pdf_ file/0005/78638/E90038.pdf (дата обращения: 04.04.2016).