Введение. Обоснование прогностических и предиктивных молекулярных биомаркеров нарушений регуляторных механизмов гомеостаза является актуальным для решения задач ранней диагностики и профилактики приоритетных неинфекционных заболеваний. Цель исследования. выявление омик-маркеров негативных эффектов со стороны нервной системы у детей, подвергающихся сочетанному воздействию аэрогенного химического фактора и факторов образовательной среды. Материалы и методы исследования. Изучены: показатели содержания химических веществ в атмосферном воздухе и воздухе внутришкольных помещений; напряженность учебного процесса; белки плазмы крови, характеризующие негативные эффекты со стороны нервной системы у детей 7-10 лет при сочетанном воздействии факторов образовательной среды начальной ступени обучения с различными вицами общеобразовательных программ и гигиенических условий. Результаты. У школьников группы наблюдения установлено: повышенное в 1,2-2,4 раза содержание марганца, никеля, свинца, хрома, бензола, ксилола и фенола относительно показателей у детей группы сравнения. Концентрация фенола в крови обоснована в качестве маркера ингаляционной экспозиции. Установлены показатели нарушений образовательного процесса в виде неравномерности распределения учебной нагрузки, увеличения максимально допустимой нагрузки, увеличения в 1,2 раза интеллектуальных нагрузок, сокращения перерыва между основными и факультативными занятиями, усиления интенсивности режима обучения в 1,5 раза. Получены масс-спектры пептидов, отражающих изменения гомеостаза на молекулярном уровне. В результате установления прямой причинно-следственной связи между увеличением относительной массы ингибитора сериновой протеазы Kazal-типа 5 и повышенным содержанием фенола в крови, действием интеллектуальных нагрузок, режима и распределения учебной нагрузки ингибитор сериновой протеазы Kazal-типа 5 обоснован в качестве омик-маркера сочетанного аэрогенного воздействия фенола и факторов образовательной среды. Выводы. Увеличение относительной массы ингибитора сериновой протеазы Kazal-типа 5 при сочетанном аэрогенном воздействии фенола и факторов образовательного процесса является молекулярным показателем прогностически неблагоприятного вовлечения его в патогенез развития функциональных нарушений нервной системы в виде вегетососудистой дистонии.
Introduction: The rationale of prognostic and predictive molecular biomarkers of malfunctioning of homeostatic control mechanisms is important for solving the tasks of early diagnosis and prevention of priority noncom-municable diseases. Our objective was to detect omic markers of adverse effects of a combined exposure to airborne contaminants and factors of educational environment on the nervous system of children. Materials and methods: We studied school outdoor and indoor concentrations of certain air pollutants, the intensity of the educational process, and plasma proteins characterizing nervous system adverse effects in children aged 7-10 with a combined exposure to various factors of educational environment in the primary school with various types of educational programs and hygienic conditions. Results: We established that blood manganese, nickel, lead, chromium, benzene, xylene, and phenol levels among the schoolchildren of the study group were 1.2-2.4 times higher than those in the control group. The phenol concentration in blood is a proven marker of the inhalation exposure. We also identified such violations of the educational process as uneven distribution of study loads, an increase in the maximum permissible load, a 1.2-fold increase in intellectual loads, shortening of the break between basic and optional classes, and a 1.5-fold increase in intensity of the training mode. We obtained mass spectra of the peptides reflecting changes in homeostasis on the molecular level. As a result of establishing a direct causal relationship between the increase in the relative mass of a Kazal-type 5 serine protease inhibitor, the increased blood phenol level, effects of intellectual loads, routine and distribution of the training load, the Kazal-type 5 serine protease inhibitor was proved to be an omic marker of the combined exposure to ambient phenol and the factors of educational environment. Conclusions: An increase in the relative mass of the Kazal-type 5 serine protease inhibitor following the combined exposure to airborne phenol and educational factors is a molecular indicator of its prognostically unfavorable involvement into the pathogenesis of functional disorders of the nervous system in the form of vegetative-vascular dystonia.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.