Аэрогенная экспозиция бенз(а)пиреном детей как фактор модификации генетически детерминированной клеточной гибели

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Изучение особенностей генетически детерминированной гибели клеток у детей в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном является актуальным в аспекте идентификации иммунологических и генетических маркёров воздействия техногенных химических факторов.

Материалы и методы. Обследованы 569 детей дошкольного возраста. Группа наблюдения — дети, проживающие в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном (n = 384), группа сравнения — дети, проживающие на условно чистой территории (n = 185). Определение содержания бенз(а)пирена в атмосферном воздухе и в крови проводили методом ВЭЖХ. Определение AnnexinV-FITC+7AAD–, AnnexinV-FITC+7AAD+, Bax, Bcl-2, CD95+, p53, TNFR выполняли методом проточной цитофлуориметрии, изучение полиморфизма генов FAS (rs1159120) и TP53 (rs1042522) — методом ПЦР в реальном времени.

Результаты. Аэрогенная экспозиция бенз(а)пиреном (7,4 ПДКсс) при его поступлении в дозе 0,000163 мг/(кг × день) обусловливает повышение уровня контаминации крови детей относительно группы сравнения и референтного уровня. Изменения иммунного профиля обследованного контингента (повышение содержания маркёров апоптоза AnnexinV-FITC+7AAD–-клеток, CD3+CD95+-лимфоцитов, р53, TNFR на фоне компенсаторной гиперпродукции антиапоптотического белка Bcl-2) ассоциированы с С-аллелем (OR = 1,38; 95% CI = 1,02–1,88; p < 0,05) и с СС-генотипом (OR = 2,53; 95% CI = 1,72–3,72; p < 0,05) гена FAS (rs1159120), а также с С-аллелем (OR = 1,96; 95% CI = 1,53–2,53; p < 0,05) и СС-генотипом (OR = 2,53; 95% CI = 1,72–3,72; p < 0,05) гена TP53 (rs1042522).

Ограничения исследования. Ограничения на проведение исследований, связанные c возможностью применения выбранных методов, характеристиками объектов исследования, отсутствовали.

Заключение. Ассоциированные с контаминацией крови бенз(а)пиреном изменения иммунного профиля (избыток AnnexinV-FITC+7AAD–-клеток и CD3+CD95+-лимфоцитов, р53, TNFR, Bcl-2), сопряжённые с С-аллелем (OR = 1,38; 95% CI = 1,02–1,88; p < 0,05) и СС-генотипом (OR = 2,53; 95% CI = 1,72–3,72; p < 0,05) гена FAS (rs1159120), а также с С-аллелем (OR = 1,96; 95% CI = 1,53–2,53; p < 0,05) и СС-генотипом (OR = 2,53; 95% CI = 1,72–3,72; p < 0,05) гена TP53 (rs1042522), формируют риски нарушений запрограммированной клеточной гибели у детей, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции бенз(а)пиреном, при его поступлении в дозе более 0,000163 мг/(кг × день).

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.). Было получено информированное согласие законных представителей участников исследования.

Участие авторов:
Долгих О.В. — концепция и дизайн исследования, написание и редактирование текста;
Никоношина Н.А. — сбор и обработка материала, статистическая обработка, 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: 09.03.2023 / Принята к печати: 31.05.2023/ Опубликована: 20.06.2023

Об авторах

Олег В. Долгих

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: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4860-3145
Россия

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

Email: nat08.11@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7271-9477

Мл. науч. сотр. лаб. иммунологии и аллергологии, аспирант ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения».

e-mail: nat08.11@yandex.ru

Россия

Список литературы

  1. Deng Y.L., Liao J.Q., Zhou B., Zhang W.X., Liu C., Yuan X.Q., et al. Early life exposure to air pollution and cell-mediated immune responses in preschoolers. Chemosphere. 2022; 286(Pt. 3): 131963. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131963
  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. Деев Р.В., Билялов А.И., Жампеисов Т.М. Современные представления о клеточной гибели. Гены и клетки. 2018; 13(1): 6–19. https://doi.org/10.23868/201805001 https://www.elibrary.ru/ynqdvj
  4. Старкова К.Г., Долгих О.В., Легостаева Т.А., Ухабов В.М. Риск формирования аллергии и ее иммунные фенотипы у детей с полиморфизмом гена MMP9 Q279R. Анализ риска здоровью. 2022; (4): 168–76. https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.4.16 https://www.elibrary.ru/lhospn
  5. Chang Y., Siddens L.K., Heine L.K., Sampson D.A., Yu Z., Fischer K.A., et al. Comparative mechanisms of PAH toxicity by benzo[a]pyrene and dibenzo[def,p]chrysene in primary human bronchial epithelial cells cultured at air-liquid interface. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2019; 379: 114644. https://doi.org/10.1016/j.taap.2019.114644
  6. 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
  7. Зайцева Н.В., Никоношина Н.А., Долгих О.В. Особенности иммунного профиля и полиморфизма кандидатных генов у детского населения при промышленной контаминации биосред ртутью. Гигиена и санитария. 2021; 100(10): 1133–8. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-10-1133-1138
  8. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2018 году». М.: Кадастр; 2019.
  9. Состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России за 2017г.: Ежегодник. СПб.; 2018.
  10. Ву А.Х.Б., ред. Клиническое руководство Тица по лабораторным тестам. Пер. с англ. М.: Лабора; 2013.
  11. Myers J.N., Harris K.L., Rekhadevi P.V., Pratap S., Ramesh A. Benzo(a)pyrene-induced cytotoxicity, cell proliferation, DNA damage, and altered gene expression profiles in HT-29 human colon cancer cells. Cell Biol. Toxicol. 2021; 37(6): 891–913. https://doi.org/10.1007/s10565-020-09579-5
  12. 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
  13. Kumar A., Sinha N., Kodidela S., Zhou L., Singh U.P., Kumar S. Effect of benzo(a)pyrene on oxidative stress and inflammatory mediators in astrocytes and HIV-infected macrophages. PLoS One. 2022; 17(10): e0275874. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0275874
  14. Liu D., Zhao Y., Qi Y., Gao Y., Tu D., Wang Y., et al. Benzo(a)pyrene exposure induced neuronal loss, plaque deposition, and cognitive decline in APP/PS1 mice. J. Neuroinflammation. 2020; 17(1): 258. https://doi.org/10.1186/s12974-020-01925-y
  15. Gao M., Zheng A., Chen L., Dang F., Liu X., Gao J. Benzo(a)pyrene affects proliferation with reference to metabolic genes and ROS/HIF-1α/HO-1 signaling in A549 and MCF-7 cancer cells. Drug Chem. Toxicol. 2022; 45(2): 741–9. https://doi.org/10.1080/01480545.2020.1774602
  16. Bukowska B., Duchnowicz P. Molecular Mechanisms of Action of Selected Substances Involved in the Reduction of Benzo[a]pyrene-Induced Oxidative Stress. Molecules. 2022; 27(4): 1379. https://doi.org/10.3390/molecules27041379
  17. Lin Y.C., Wu C.Y., Hu C.H., Pai T.W., Chen Y.R., Wang W.D. Integrated hypoxia signaling and oxidative stress in developmental neurotoxicity of benzo[a]pyrene in zebrafish embryos. Antioxidants (Basel). 2020; 9(8): 731. https://doi.org/10.3390/antiox9080731
  18. Allmann S., Mayer L., Olma J., Kaina B., Hofmann T.G., Tomicic M.T., et al. Benzo[a]pyrene represses DNA repair through altered E2F1/E2F4 function marking an early event in DNA damage-induced cellular senescence. Nucleic. Acids. Res. 2020; 48(21): 12085–101. https://doi.org/10.1093/nar/gkaa965
  19. Singh R., Letai A., Sarosiek K. Regulation of apoptosis in health and disease: the balancing act of BCL-2 family proteins. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2019; 20(3): 175–93. https://doi.org/10.1038/s41580-018-0089-8
  20. Sukumaran P., Nascimento Da Conceicao V., Sun Y., Ahamad N., Saraiva L.R., Selvaraj S., et al. Calcium signaling regulates autophagy and apoptosis. Cells. 2021; 10(8): 2125. https://doi.org/10.3390/cells10082125
  21. Hussar P. Apoptosis regulators Bcl-2 and caspase-3. Encyclopedia. 2022; 2(4): 1624–36. https://doi.org/10.3390/encyclopedia2040111
  22. Wang M., Su P. The role of the Fas/FasL signaling pathway in environmental toxicant-induced testicular cell apoptosis: An update. Syst. Biol. Reprod. Med. 2018; 64(2): 93–102. https://doi.org/10.1080/19396368.2017.1422046
  23. Abuetabh Y., Wu H.H., Chai C., Al Yousef H., Persad S., Sergi C.M., et al. DNA damage response revisited: the p53 family and its regulators provide endless cancer therapy opportunities. Exp. Mol. Med. 2022; 54(10): 1658–69. https://doi.org/10.1038/s12276-022-00863-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Долгих О.В., Никоношина Н.А., 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.