Полиморфизм гена CYP1A1 (rs4646421) и особенности иммунного профиля у детей в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Воздействие бенз(а)пирена формирует особый фенотип иммунного профиля у детей. Изучение особенностей иммунной системы, ассоциированных с полиморфизмом генов детоксикации, актуально в условиях рисков для здоровья, связанных с загрязнением окружающей среды.

Материалы и методы. Выполнено клинико-лабораторное обследование 479 детей в возрасте 3–6 лет. Группу наблюдения составили 308 детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном. В группу сравнения включён 171 ребёнок из условно чистой территории. Определение концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе и в крови проводили методом ВЭЖХ. Изучение полиморфизма CYP1A1 (rs4646421) — методом ПЦР в реальном времени. Фенотипирование CD3+CD4+-лимфоцитов выполнено методом проточной цитометрии, IgG к бенз(а)пирену — методом аллергосорбентного тестирования.

Результаты. Аэрогенная экспозиция бенз(а)пиреном в дозе 8,76 • 10–2 мкг/(кг • день) обусловливает изменения иммунного профиля (гиперпродукция IgG к бенз(а)пирену, дефицит экспрессии CD3+CD4+-лимфоцитов и снижение CD4+/CD8+), ассоциированные с Т-аллелем и СТ-генотипом гена CYP1A1 (rs4646421) (OR(CI) = 2,35–6,65; p < 0,05). Дети с СТ-генотипом гена CYP1A1 (rs4646421) отличаются наиболее выраженными изменениями иммунного профиля (избыток IgG к бенз(а)пирену; снижение CD3+CD4+ и CD4+/CD8+ на фоне максимальной контаминации крови бенз(а)пиреном по отношению к другим генотипическим группам (OR(CI) = 1,64–3,08; p < 0,05).

Ограничения исследования. Ограничения связаны с необходимостью увеличения выборки и верификации полученных результатов в последующих наблюдениях.

Заключение. К особенностям иммунного профиля у носителей СТ-генотипов гена CYP1A1 (rs4646421) детей в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном в среднесуточной дозе 8,76 • 10–2 мг/(кг • день) следует отнести формирование специфической сенсибилизации к бенз(а)пирену, дефицит кластеров клеточной дифференцировки: CD3+CD4+-лимфоцитов, снижение CD4+/CD8+, ассоциированные с контаминацией крови бенз(а)пиреном, которые указывают на вероятность реализации наследственной предрасположенности и формирование нарушений иммунной регуляции, сопряжённых с экспозицией бенз(а)пиреном.

Соблюдение этических стандартов. 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 г.). Для участников исследования было получено информированное согласие.

Участие авторов:
Никоношина Н.А. — генотипирование, оценка иммунного профиля, статистическая обработка, написание и редактирование текста;
Долгих О.В. — концепция и дизайн исследования, написание и редактирование текста.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование: Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 09.10.2023 / Принята к печати: 15.11.2023 / Опубликована: 08.12.2023

Об авторах

Наталья Алексеевна Никоношина

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Автор, ответственный за переписку.
Email: nat08.11@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7271-9477

Младший научный сотрудник лаборатории иммунологии и аллергологии, аспирант ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 614045, Российская Федерация, г. Пермь, ул. Монастырская, д. 82

e-mail: nat08.11@yandex.ru

Россия

Олег Владимирович Долгих

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: oleg@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4860-3145

Доктор медицинских наук, заведующий отделом иммунобиологических методов диагностики ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 614045, Российская Федерация, г. Пермь, ул. Монастырская, д. 82

e-mail: oleg@fcrisk.ru

Россия

Список литературы

  1. Kohno R., Nagata Y., Ishihara T., Amma C., Inomata Y., Seto T., et al. Benzo[a]pyrene induces NLRP1 expression and promotes prolonged inflammasome signaling. Front. Immunol. 2023; 14: 1154857. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1154857
  2. Suzuki T., Hidaka T., Kumagai Y., Yamamoto M. Environmental pollutants and the immune response. Nat. Immunol. 2020; 21(12): 1486–95. https://doi.org/10.1038/s41590-020-0802-6
  3. Артеменков А.А. Дезадаптивные генетикоэволюционные процессы в популяциях человека промышленных городов. Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2020; 28(2): 234–48. https://doi.org/10.23888/PAVLOVJ2020282234-248 https://elibrary.ru/lfszla
  4. Маснавиева Л.Б., Ефимова Н.В., Кудаева И.В. Риск развития сенсибилизации к экополлютантам у подростков с наследственным химическим грузом. Анализ риска здоровью. 2021; (2): 123–31. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.2.12 https://elibrary.ru/zqwwpb
  5. Крийт В.Е., Сладкова Ю.Н., Мельнов С.Б., Рейнюк В.Л., Пятибрат А.О. Результаты исследований генотоксических эффектов диоксинов в зависимости от полиморфизмов генов детоксикации ксенобиотиков и стажа работы пожарных. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2022; 30(5): 65–75. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-5-65-75 https://elibrary.ru/onyyaf
  6. Казакова О.А., Долгих О.В. Особенности полиморфизма генов I и II фазы детоксикации у женщин с диагнозом «самопроизвольный аборт», контаминированных фенолом. Российский иммунологический журнал. 2021; 24(1): 85–90. https://doi.org/10.46235/1028-7221-243-PRI https://elibrary.ru/nvtuaf
  7. Grishanova A.Y., Perepechaeva M.L. Aryl hydrocarbon receptor in oxidative stress as a double agent and its biological and therapeutic significance. Int. J. Mol. Sci. 2022; 23(12): 6719. https://doi.org/10.3390/ijms23126719
  8. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2018 году». М.; 2019.
  9. Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России за 2017 г.: Ежегодник. СПб.; 2018.
  10. Ву А.Х.Б., ред. Клиническое руководство Тица по лабораторным тестам. Пер. с англ. М.: Лабора; 2013.
  11. Мирошников М.В., Султанова К.Т., Макарова М.Н., Макаров В.Г. Сравнительный обзор активности ферментов системы цитохрома P450 человека и лабораторных животных. Прогностическая ценность доклинических моделей in vivo. Трансляционная медицина. 2022; 9(5): 44–77. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2022-9-5-44-77 https://elibrary.ru/izgdrt
  12. Barnes J.L., Zubair M., John K., Poirier M.C., Martin F.L. Carcinogens and DNA damage. Biochem. Soc. Trans. 2018; 46(5): 1213–24. https://doi.org/10.1042/BST20180519
  13. Ammar R.B., Al Saeedi F.J., Ahmed E.A., Rajendran P. Benzo(a)pyrene-induced ROS-mediated lung cancer. In: Chakraborti S., Ray B.K., Roychoudhury S., eds. Handbook of Oxidative Stress in Cancer: Mechanistic Aspects. Singapore: Springer; 2022: 463–76. https://doi.org/10.1007/978-981-15-9411-3_37
  14. Abd El-Fattah E.E., Abdelhamid A.M. Benzo[a]pyrene immunogenetics and immune archetype reprogramming of lung. Toxicology. 2021; 463: 152994. https://doi.org/10.1016/j.tox.2021.152994
  15. Lei F., Tian Y., Miao J., Pan L., Tong R., Zhou Y. Immunotoxicity pathway and mechanism of benzo[a]pyrene on hemocytes of Chlamys farreri in vitro. Fish Shellfish Immunol. 2022; 124: 208–18. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2022.04.009
  16. Poulain-Godefroy O., Bouté M., Carrard J., Alvarez-Simon D., Tsicopoulos A., de Nadai P. The aryl hydrocarbon receptor in asthma: friend or foe? Int. J. Mol. Sci. 2020; 21(22): 8797. https://doi.org/10.3390/ijms21228797
  17. Wang E., Tu W., Do D.C., Xiao X., Bhatti S.B., Yang L., et al. Benzo(a)pyrene enhanced dermatophagoides group 1 (Der f 1)-induced TGFβ1 signaling activation through the aryl hydrocarbon receptor-RhoA axis in asthma. Front. Immunol. 2021; 12: 643260. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.643260
  18. Dračínská H., Indra R., Jelínková S., Černá V., Arlt V.M., Stiborová M. Benzo[a]pyrene-induced genotoxicity in rats is affected by co-exposure to Sudan I by altering the expression of biotransformation enzymes. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22(15): 8062. https://doi.org/10.3390/ijms22158062
  19. Kaya Z., Gursoy S. Association between CYP1A1 polymorphisms and esophageal cancer susceptibility: a case-control study. In Vivo. 2023; 37(2): 868–78. https://doi.org/10.21873/invivo.13155
  20. National Center for Biotechnology Information. CYP1A1 (rs4646421). ALFA Allele Frequency. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs4646421

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Никоношина Н.А., Долгих О.В., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.