sredobЗдоровье населения и среда обитания – ЗНиСОPublic Health and Life Environment – PH&LE2219-52382619-0788ФБУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора10.35627/22195238/2024-32-4-51-58sredob-2047Research ArticleМЕДИЦИНА ТРУДАOCCUPATIONAL MEDICINEРиск нарушения баланса микроэлементов при профессиональных аллергических заболеванияхRisk of Trace Element Imbalance in Cases of Occupational Allergic Diseaseshttps://orcid.org/0000-0002-0876-2304ЛисецкаяЛ. Г.LisetskayaL. G.

Лисецкая Людмила Гавриловна – к.б.н., научный сотрудник Лаборатории аналитической экотоксикологии и биомониторинга

ул. 12А микрорайон, д. 3а, г. Ангарск, Иркутская обл., 665826

Lyudmila G. Lisetskaya, Cand. Sci. (Biol.), Researcher, Laboratory of Analytical Ecotoxicology and Biomonitoring

3, 12A Mikrorayon, Angarsk, Irkutsk Region, 665826

lis_lu154@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6084-2101УшаковаО. В.UshakovaO. V.

Ушакова Оксана Валентиновна – к.м.н., заместитель главного врача клиники

ул. 12А микрорайон, д. 3а, г. Ангарск, Иркутская обл., 665826

Oksana V. Ushakova, Cand. Sci. (Med.), Deputy Chief Physician of the Clinic

3, 12A Mikrorayon, Angarsk, Irkutsk Region, 665826

ushakova_o_v@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0428-3063БодиенковаГ. М.BodienkovaG. M.

Бодиенкова Галина Михайловна – д.м.н., профессор, заведующая лабораторией иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований

ул. 12А микрорайон, д. 3а, г. Ангарск, Иркутская обл., 665826

Galina M. Bodienkova, Dr. Sci. (Med.), Prof., Head of the Laboratory of Immuno-Biochemical and Molecular Genetic Testing

3, 12A Mikrorayon, Angarsk, Irkutsk Region, 665826

 

immun11@yandex.ruФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»РоссияEast-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchRussian Federation2024210520243245158Copyright © Лисецкая Л.Г., Ушакова О.В., Бодиенкова Г.М., 20242024Лисецкая Л.Г., Ушакова О.В., Бодиенкова Г.М.Lisetskaya L.G., Ushakova O.V., Bodienkova G.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zniso.fcgie.ru/jour/article/view/2047Введение

Введение. Актуальность обусловлена малой изученностью механизмов формирования и особенностью клиники профессиональных аллергических заболеваний.

Цель исследования

Цель исследования: изучение уровня содержания эссенциальных микроэлементов в биологических субстратах пациентов с профессиональной аллергической патологией.

Материалы и методы

Материалы и методы. За период 2014–2018 гг. было исследовано содержание цинка и меди в пробах мочи, сыворотке крови и лимфоцитах у пациентов с профессиональной аллергической патологией кожи и органов дыхания. Анализ проводили атомно-абсорбционным методом. Относительный риск рассчитывали с помощью четырехпольной таблицы сопряжения.

Результаты

Результаты. У больных аллергическим контактным дерматитом и бронхиальной астмой профессионального генеза в сыворотке крови повышается концентрация цинка и уровень меди. При этом отмечено понижение элиминации меди и цинка с мочой. Количественные закономерности содержания микроэлементов в биосредах больных с аллергопатологией кожных покровов и дыхательной системы имеют однонаправленный характер по сравнению с группой сравнения. Анализ величин относительного риска показывает, что пониженный уровень меди в моче и цинка в сыворотке крови и лимфоцитах, а также повышенный уровень меди в сыворотке свидетельствуют о риске нарушения баланса микроэлементов в организме.

Заключение

Заключение. Реализация риска нарушения баланса микроэлементов в организме при профессиональных аллергических заболеваниях ассоциирована с развитием дисбаланса меди и цинка. Полученные данные в будущем позволят обосновать содержание микроэлементов в качестве дополнительных факторов, усугубляющих течение профессиональных аллергических заболеваний. 

Introduction

Introduction: The relevance of the study is attributed to the lack of knowledge of the mechanisms of development and specifics of the clinical picture of occupational allergic diseases.

Objective

Objective: To establish the levels of essential trace elements in biological substrates of patients with occupational allergies.

Materials and methods

Materials and methods: In 2014–2018, we analyzed zinc and copper levels in urine, blood serum, and lymphocytes of patients with occupational allergic skin and respiratory diseases by the atomic absorption method. Relative risk was calculated using a four-field contingency table.

Results

Results: In patients with work-related allergic contact dermatitis and bronchial asthma, zinc and copper concentrations in blood serum increased while urinary excretion of these elements decreased. Quantitative patterns of the concentrations of trace elements in body fluids of the patients with skin and respiratory allergies were unidirectional compared to the reference group. Relative risk values showed that lower levels of copper in urine and zinc in blood serum and lymphocytes, as well as higher serum copper indicated the risk of trace element imbalance in the body.

Conclusion

Conclusion: The risk of trace element imbalance due to occupational allergic diseases is associated with impaired copper and zinc balance. Our findings prove that the levels of microelements are additional factors that aggravate the course of occupational allergic disorders.

эссенциальные микроэлементыпрофессиональные аллергические заболеваниярискessential trace elementsoccupational allergic diseasesriskReferencesde Lima CMF, Hernandes GHY, Navajas S, Swarowsky G, Kalil J, Galvão CES. Occupational allergic disease: Socio-epidemiological aspects from a specialized outpatient clinic in the city of San Paulo, Brazil. Rev Bras Med Trab. 2017;15(4):297-302. doi: 10.5327/Z1679443520170095de Lima CMF, Hernandes GHY, Navajas S, Swarowsky G, Kalil J, Galvão CES. Occupational allergic disease: Socio-epidemiological aspects from a specialized outpatient clinic in the city of San Paulo, Brazil. Rev Bras Med Trab. 2017;15(4):297-302. doi: 10.5327/Z1679443520170095Anderson SE, Long C, Dotson GS. Occupational allergy. Eur Med J (Chelmsf). 2017;2(2):65-71.Anderson SE, Long C, Dotson GS. Occupational allergy. Eur Med J (Chelmsf). 2017;2(2):65-71.Warshaw EM, Ruggiero JL, Atwater AR, et al. Occupational contact dermatitis in dental personnel: A retrospective analysis of the North American Contact Dermatitis Group data, 2001 to 2018. Dermatitis. 2022;33(1):80-90. doi: 10.1097/DER.0000000000000847Warshaw EM, Ruggiero JL, Atwater AR, et al. Occupational contact dermatitis in dental personnel: A retrospective analysis of the North American Contact Dermatitis Group data, 2001 to 2018. Dermatitis. 2022;33(1):80-90. doi: 10.1097/DER.0000000000000847Bølling AK, Sripada K, Becher R, Bekö G. Phthalate exposure and allergic diseases: Review of epidemiological and experimental evidence. Environ Int. 2020;139:105706. doi: 10.1016/j.envint.2020.105706Bølling AK, Sripada K, Becher R, Bekö G. Phthalate exposure and allergic diseases: Review of epidemiological and experimental evidence. Environ Int. 2020;139:105706. doi: 10.1016/j.envint.2020.105706Лаврентьева Н.Е, Азовскова Т.А. Аллергические заболевания профессионального генеза у работников фармацевтического производства // Охрана труда и техника безопасности в учреждениях здравоохранения. 2012. № 9. С. 032–035. EDN PULNUF.Lavrent’eva NE, Azovskova TA. [Occupational allergic diseases in workers of pharmaceutical industry and health care.] Sanitarnyy Vrach. 2012;(9):32-35. (In Russ.)Измерова Н.И., Кузьмина Л.П., Чистова И.Я., Ивченко Е.В., Цидильковская Э.С., Коляскина М.М. Профессиональные заболевания кожи как социально-экономическая проблема // Медицина труда и промышленная экология. 2013. № 7. С. 28–33.Izmerova NI, Kouzmina LP, Tchistova IYa, et al. Occupational skin diseases as social-economic problem. Meditsina Truda i Promyshlennaya Ekologiya. 2013;(7):28-33. (In Russ.)Бодиенкова Г.М., Рукавишников В.С., Ушакова О.В. Актуальные вопросы профессиональной аллергопатологии в современный период // Медицина труда и промышленная экология. 2010. № 1. С. 11–14.Bodyenkova GM, Rukavishnikov VS, Ushakova OV. Topical problems of occupational allergic diseases nowadays. Meditsina Truda i Promyshlennaya Ekologiya. 2010;(1):11-14. (In Russ.)Бодиенкова Г.М., Прокшец О.В., Тюткина Г.А. Особенности профессиональной аллергической патологии в Иркутской области. // Профессия и здоровье : Материалы II Всероссийского конгресса, Иркутск, 18–19 сентября 2003 года. Иркутск: ООО „Дельта”, 2004. С. 169–171. EDN RVXSTB.Bodyenkova GM, Prokshets OV, Tyutkina GA. [Features of occupational allergic pathology in the Irkutsk region.] In: Profession and Health: Proceedings of the 2nd All-Russian Congress, Irkutsk, September 18–19, 2003. Irkutsk: Delta LLC; 2004:169-171. (In Russ.)Борисова А.И., Идиятуллина Э.Ф., Гимранова Г.Г., Бакиров А.Б., Шагалина А.У., Масягутова Л.М. Иммуноглобулин Е как предиктор ранней сенсибилизации работников, контактирующих с промышленными аэрозолями // Санитарный врач. 2018. № 4. С. 22–25Borisova AI, Idiyatullina EF, Gimranova GG, Bakirov AB, Shagalina AU, Masyagutova LM. Immunoglobulin E as a predictor of early sensibilization in workers exposed to industrial aerosols. Sanitarnyy Vrach. 2018;(4):22-25. (In Russ.)Ерина И.А., Садретдинов Р.А. О клинической и дифференциальной диагностике профессиональных дерматозов. // Синергия наук. 2018. № 29. С. 717–720Erina IA, Sadretdinov RA. On the clinic picture and differential diagnosis of occupational dermatoses. Sinergiya Nauk. 2018;(29):717-720. (In Russ.)Берест И.Е., Тананакина Т.П. Роль микроэлементного гомеостаза в патогенезе заболеваний верхних дыхательных путей // РМЖ. Медицинское обозрение. 2019. № 3(2-1). С. 27–29.Berest IE, Tananakina TP. The role of microelemental homeostasis in the pathogenesis of upper respiratory tract diseases. RMZh. Meditsinskoe Obozrenie. 2019;3(21):27-29. (In Russ.)Парахонский А.П. Влияние изменения концентраций химических элементов на патогенез аллергических заболеваний // Проблемы теории и практики современной науки : Материалы VI Международной научно-практической конференции: Сборник научных трудов, Таганрог, 18 мая 2016 года / ООО «НОУ «Вектор науки». Таганрог: Издательство „Перо”, 2016. С. 20–24. EDN TZZGSM.Parakhonskiy AP. [The effect of changes in the concentration of chemical elements on the pathogenesis of allergic diseases.] In: Issues of the Theory and Practice of Modern Science: Proceedings of the 6th International Scientific and Practical Conference, Taganrog, May 18, 2016. Moscow: Pero Publ.; 2016:20-24. (In Russ.)Малюгина А.О., Мартынов Д.Д. Аллергические профессиональные заболевания работников // Вестник современных исследований. 2018. № 6.1(21). С. 38–40.Malyugina AO, Martynov DD. [Allergic occupational diseases in workers.] Vestnik Sovremennykh Issledovaniy. 2018;(6.1(21)):38-40. (In Russ.)Ariaee N, Farid R, Shabestari F, Shabestari M, Jabbari Azad F. Trace elements status in sera of patients with allergic asthma. Rep Biochem Mol Biol. 2016;5(1): 20–25.Ariaee N, Farid R, Shabestari F, Shabestari M, Jabbari Azad F. Trace elements status in sera of patients with allergic asthma. Rep Biochem Mol Biol. 2016;5(1):20–25.Guo CH, Liu PJ, Hsia S, Chuang CJ, Chen PC. Role of certain trace minerals in oxidative stress, inflammation, CD4/CD8 lymphocyte ratios and lung function in asthmatic patients. Ann Clin Biochem. 2011;48(Pt 4):344-351. doi: 10.1258/acb.2011.010266Guo CH, Liu PJ, Hsia S, Chuang CJ, Chen PC. Role of certain trace minerals in oxidative stress, inflammation, CD4/CD8 lymphocyte ratios and lung function in asthmatic patients. Ann Clin Biochem. 2011;48(Pt 4):344-351. doi: 10.1258/acb.2011.010266Hallamaa R, Peräniemi S. Trace element analysis in sera of horses with allergic dermatitis and in matched healthy controls with special attention to Zn, Ni and Ti. Open J Anim Sci. 2022;12(1):129-144. doi: 10.4236/ojas.2022.121010Hallamaa R, Peräniemi S. Trace element analysis in sera of horses with allergic dermatitis and in matched healthy controls with special attention to Zn, Ni and Ti. Open J Anim Sci. 2022;12(1):129-144. doi: 10.4236/ojas.2022.121010Seo HM, Kim YH, Lee JH, Kim JS, Park YM, Lee JY. Serum zinc status and its association with allergic sensitization: The Fifth Korea National Health and Nutrition Examination Survey. Sci Rep. 2017;7(1):12637. doi: 10.1038/s41598-017-13068-xSeo HM, Kim YH, Lee JH, Kim JS, Park YM, Lee JY. Serum zinc status and its association with allergic sensitization: The Fifth Korea National Health and Nutrition Examination Survey. Sci Rep. 2017;7(1):12637. doi: 10.1038/s41598-017-13068-xGuo CH, Liu PJ, Lin KP, Chen PC. Nutritional supplement therapy improves oxidative stress, immune response, pulmonary function, and quality of life in allergic asthma patients: An open-label pilot study. Altern Med Rev. 2012;17(1):42–56.Guo CH, Liu PJ, Lin KP, Chen PC. Nutritional supplement therapy improves oxidative stress, immune response, pulmonary function, and quality of life in allergic asthma patients: An open-label pilot study. Altern Med Rev. 2012;17(1):42–56.Urushidate S, Matsuzaka M, Okubo N, et al. Association between concentration of trace elements in serum and bronchial asthma among Japanese general population. J Trace Elem Med Biol. 2010;24(4):236–242. doi: 10.1016/j.jtemb.2010.06.001Urushidate S, Matsuzaka M, Okubo N, et al. Association between concentration of trace elements in serum and bronchial asthma among Japanese general population. J Trace Elem Med Biol. 2010;24(4):236–242. doi: 10.1016/j.jtemb.2010.06.001Khanbabaee G, Omidian A, Imanzadeh F, Adibeshgh F, Ashayeripanah M, Rezaei N. Serum level of zinc in asthmatic patients: A case-control study. Allergol Immunopathol (Madr). 2014;42(1):19–21. doi: 10.1016/j.aller.2012.07.008Khanbabaee G, Omidian A, Imanzadeh F, Adibeshgh F, Ashayeripanah M, Rezaei N. Serum level of zinc in asthmatic patients: A case-control study. Allergol Immunopathol (Madr). 2014;42(1):19–21. doi: 10.1016/j.aller.2012.07.008Urushidate S, Matsuzaka M, Okubo N, et al. Association between concentration of trace elements in serum and bronchial asthma among Japanese general population. J Trace Elem Med Biol. 2010;24(4):236–242. doi: 10.1016/j.jtemb.2010.06.001Urushidate S, Matsuzaka M, Okubo N, et al. Association between concentration of trace elements in serum and bronchial asthma among Japanese general population. J Trace Elem Med Biol. 2010;24(4):236–242. doi: 10.1016/j.jtemb.2010.06.001Yousef AM, Elmorsy E. Serum zinc level in bronchial asthma. Egypt J Chest Dis Tuberc. 2017;66:1-4. doi: 10.1016/J.EJCDT.2016.10.009Yousef AM, Elmorsy E. Serum zinc level in bronchial asthma. Egypt J Chest Dis Tuberc. 2017;66:1-4. doi: 10.1016/J.EJCDT.2016.10.009Ma R, Shen Y, Hou L, et al. [The correlation of allergic rhinitis and trace elements in Ningxia region.] Zhonghua Er Bi Yan Hou Tou Jing Wai Ke Za Zhi. 2014;49(12):1017-1020. (In Chinese.)Ma R, Shen Y, Hou L, et al. [The correlation of allergic rhinitis and trace elements in Ningxia region.] Zhonghua Er Bi Yan Hou Tou Jing Wai Ke Za Zhi. 2014;49(12):1017-1020. (In Chinese.)Катаманова Е.В., Ефимова Н.В., Сливницына Н.В., Белова Л.Ю. Условия труда и состояние здоровья у педагогов. Пилотное исследование // Гигиена и санитария. 2020. Т. 99. № 10. С. 1100–1005. doi: 10.47470/0016-9900-2020-99-10-1100-1105Katamanova EV, Efimova NV, Slivnitsyna NV, Belova LYu. Working conditions and health status in teachers. Pilot research. Gigiena i Sanitariya. 2020;99(10):11001005. (In Russ.) doi: 10.47470/0016-9900-2020-99-101100-1105Кадырова Р.М., Надирбекова Р.А., Чечетова С.В., Джолбунова З.К. Относительный риск развития тяжелой формы дизентерии у детей // Вестник Кыргызской государственной медицинской академии имени И.К. Ахунбаева. 2018. № 2. С. 137–141.Kadyrova RM, Nadirbekova RA, Chechetova SV, Dzholbunova ZK. [Relative risk of developing severe forms of dysentery in children.] Vestnik KSMA n.a. I.K. Akhunbaev. 2018;(2):137-141. (In Russ.)Gunizi H, Savas HB, Genc S. Trace elements (Zn and Cu) and oxidative stress in pediatric patients with persistent allergic rhinitis. J Coll Physicians Surg Pak. 2022;32(3):324-328. doi: 10.29271/jcpsp.2022.03.324Gunizi H, Savas HB, Genc S. Trace elements (Zn and Cu) and oxidative stress in pediatric patients with persistent allergic rhinitis. J Coll Physicians Surg Pak. 2022;32(3):324-328. doi: 10.29271/jcpsp.2022.03.324Toyran M, Kaymak M, Vezir E, et al. Trace element levels in children with atopic dermatitis. J Investig Allergol Clin Immunol. 2012;22(5):341-344.Toyran M, Kaymak M, Vezir E, et al. Trace element levels in children with atopic dermatitis. J Investig Allergol Clin Immunol. 2012;22(5):341-344.Barthel A, Ostrakhovitch EA, Walter PL, Kampkötter A, Klotz LO. Stimulation of phosphoinositide 3-kinase/ Akt signaling by copper and zinc ions: Mechanisms and consequences. Arch Biochem Biophys. 2007;463(2):175182. doi: 10.1016/j.abb.2007.04.015Barthel A, Ostrakhovitch EA, Walter PL, Kampkötter A, Klotz LO. Stimulation of phosphoinositide 3-kinase/ Akt signaling by copper and zinc ions: Mechanisms and consequences. Arch Biochem Biophys. 2007;463(2):175182. doi: 10.1016/j.abb.2007.04.015Hojyo S, Fukada T. Roles of zinc signaling in the immune system. J Immunol Res. 2016;2016:6762343. doi: 10.1155/2016/6762343Hojyo S, Fukada T. Roles of zinc signaling in the immune system. J Immunol Res. 2016;2016:6762343. doi: 10.1155/2016/6762343Prasad AS. Lessons learned from experimental human model of zinc deficiency. J Immunol Res. 2020;2020:9207279. doi: 10.1155/2020/9207279Prasad AS. Lessons learned from experimental human model of zinc deficiency. J Immunol Res. 2020;2020:9207279. doi: 10.1155/2020/9207279Rosenkranz E, Hilgers RD, Uciechowski P, Petersen A, Plümäkers B, Rink L. Zinc enhances the number of regulatory T cells in allergen-stimulated cells from atopic subjects. Eur J Nutr. 2017;56(2):557-567. doi: 10.1007/s00394-015-1100-1Rosenkranz E, Hilgers RD, Uciechowski P, Petersen A, Plümäkers B, Rink L. Zinc enhances the number of regulatory T cells in allergen-stimulated cells from atopic subjects. Eur J Nutr. 2017;56(2):557-567. doi: 10.1007/s00394-015-1100-1

The authors declare that there are no conflicts of interest present.