Зайцева Нина Владимировна – академик РАН, д.м.н, профессор, научный руководитель
ул. Монастырская, д. 82, г. Пермь, 614045
Nina V. Zaitseva, Academician of the Russian Academy of Sciences, Prof., Dr. Sci. (Med.); Scientific Adviser
82 Monastyrskaya Street, Perm, 614045
Долгих Олег Владимирович – д.м.н., заведующий отделом иммунобиологических методов диагностики
ул. Монастырская, д. 82, г. Пермь, 614045
Oleg V Dolgikh, Dr. Sci. (Med.), Head of the Department of Immunobiological Diagnostic Methods
82 Monastyrskaya Street, Perm, 614045
Казакова Ольга Алексеевна – к.б.н., старший научный сотрудник, заведующая лабораторией иммуногенетики отдела иммунобиологических методов диагностики
ул. Монастырская, д. 82, г. Пермь, 614045
Olga A. Kazakova, Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher, Head of the Laboratory of Immunogenetics, Department of Immunobiological Diagnostic Methods
82 Monastyrskaya Street, Perm, 614045
Ганич Татьяна Сергеевна – м.н.с. лаборатории иммуногенетики отдела иммунобиологических методов диагностики
ул. Монастырская, д. 82, г. Пермь, 614045
Tatyana S. Ganich, Junior Researcher, Laboratory of Immunogenetics, Department of Immunobiological Diagnostic Methods
82 Monastyrskaya Street, Perm, 614045
Введение. Формирование аллергических реакций у детей может быть вызвано экспозицией металлами-аллергенами, длительное низкоуровневое ингаляционное поступление которых может запускать процессы гиперчувствительности.
Цель исследования: оценить иммуногенетический риск формирования аллергического ринита у детей в условиях низкоуровневой аэрогенной экспозиции хромом.
Материалы и методы. Выполнено исследование биосред (кровь) 147 школьников, проживающих в условиях аэрогенной экспозиции хромом на уровне 1,0 ПДКс.г. Деление выборки на две группы выполнено по критерию наличия аллергического ринита (АР) (J30.3) в анамнезе: 61 человек – группа наблюдения; 86 условно здоровых детей – группа сравнения. Для всех детей выполнена оценка уровня хрома в крови, иммунного статуса (IgE общий, IgE специфический, CD8+, CD25+, CD95+, ИЛ1b, ИЛ18), полиморфизма кандидатных генов PPARA G/C rs4253778 и SULT1A1 Arg213His rs9282861.
Результаты. Установлено, что дети с АР относительно условно здоровых детей характеризуются повышением контаминации крови хромом в 1,2 раза, общей сенсибилизаций IgE в 3,4 раза, специфической сенсибилизацией по критерию IgE к хрому в 1,2 раза, повышением уровня экспрессии активационных кластеров CD25+ лимфоцитов (R2 = 0,58 при p < 0,01) и ИЛ-18; снижением экспрессии CD8+ и CD95+ лимфоцитарных кластеров (R2 = 0,51 при p < 0,01). Для детей группы наблюдения выявлены аллели и генотипы, выступающие как факторы, формирующие риск ассоциированных с полиморфизмом кандидатных генов нарушений (RR = 1,2–1,8): C аллель гена PPARA (OR = 2,51; CI:1,28–4,94); A аллель (OR = 1,90; CI:1,19–3,03) и генотип AA (OR = 2,47; CI:1,16–5,24) гена SULT1A1.
Выводы. Установлено, что условия низкоуровневой аэрогенной экспозиции соединениями хрома на уровне 1,0 ПДКс.г. приводят к избыточной контаминации биосред хромом и дисбалансу иммунологического профиля на фоне SNP (однонуклеотидные полиморфизмы) генов детоксикации SULT1A1 Arg213His rs9282861 (А аллель) и антиоксидации PPARA G/C rs4253778 (С аллель) и формируют риск (RR = 1,2–1,8) развития у детей аллергического ринита (J30.3). Рекомендуется для задач ранней диагностики и последующей профилактики развития у детей АР (J30.3) в условиях низкоуровневой аэрогенной экспозиции соединениями хрома использовать следующие индикаторные показатели: IgE специфический к хрому, уровень экспрессии лимфоцитарных кластеров CD8+, CD25+, CD95+, цитокин ИЛ-18, полиморфизмы кандидатных генов детоксикации SULT1A1 и антиоксидации PPARA.
Introduction: Respiratory allergies in children can be induced by metal allergens, a long-term low-dose inhalation exposure to which can trigger hypersensitivity reactions.
Objective: To assess immunological and genetic risks of developing allergic rhinitis in children exposed to low airborne chromium concentrations.
Materials and methods: We tested blood samples of 147 schoolchildren experiencing chronic exposure to airborne chromium at the average annual maximum permissible level for blood chromium levels, the immune state (total IgE, specific IgE, CD8+, CD25+, CD95+, IL-1b, and IL-18), polymorphism of the candidate genes PPARA G/C rs4253778 and SULT1A1 Arg213His rs9282861. The sample was divided into two groups: the observation group including 61 children with allergic rhinitis (J30.3) in the medical history and the reference group of 86 hay fever-free controls.
Results: We established that the children suffering from allergic rhinitis had 1.2 times higher blood chromium levels, 3.4 times higher total IgE sensitization, 1.2 times higher chromium-specific IgE sensitization, elevated expression of the activation clusters of CD25+ lymphocytes (R2 = 0.58 at p < 0.01) and IL-18 but reduced expression of CD8+ and CD95+ lymphocyte clusters (R2 = 0.51 at p < 0.01) compared to the controls. We also found alleles and genotypes posing the risk of health impairments associated with polymorphisms of the candidate genes in the observation group (RR = 1.2–1.8), namely the C allele of the PPARA gene (OR = 2.51; CI: 1.28–4.94); the A allele (OR = 1.90; CI: 1.19–3.03), and AA genotype (OR = 2.47; CI: 1.16–5.24) of the SULT1A1 gene.
Conclusions: We established that the low-dose exposure to airborne chromium compounds at the average annual MPL accounts for excessive chromium concentrations in biological fluids and imbalance of the immunological profile against single nuclear polymorphisms of the detox gene SULT1A1 Arg213His rs9282861 (the А allele) and antioxidant gene PPARA G/C rs4253778 (the allele С) and poses risks (RR = 1.2–1.8) of allergic rhinitis for the exposed children. We suggest that chromium-specific IgE, levels of expression of CD8+, CD25+, CD95+ lymphocyte clusters, IL-18, polymorphisms of the candidate detox SULT1A1 and antioxidant PPARA genetic variations should be used for early diagnosis and subsequent prevention of hay fever in children upon low-dose exposure to airborne chromium compounds.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.