sredobЗдоровье населения и среда обитания – ЗНиСОPublic Health and Life Environment – PH&LE2219-52382619-0788ФБУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора10.35627/2219-5238/2021-339-6-78-83sredob-574Research ArticleЭПИДЕМИОЛОГИЯEPIDEMIOLOGYИммунологический скрининг как этап формирования иммунокомпрометированной профессиональной когорты для вакцинации против пневмококковой инфекцииImmunity Testing as a Stage of Forming the Immunocompromised Occupational Cohort for Vaccination against Pneumococcal Diseasehttps://orcid.org/0000-0002-5872-2001БушуеваТ. В.BushuevaT. V.

Бушуева Татьяна Викторовна – кандидат медицинских наук, зав. НПО Лабораторно-диагностических технологий

ул. Попова, д. 30, г. Екатеринбург, 620014

Tatiana V. Bushueva, Candidate of Medical Sciences, Head of Scientific and Production Association of Laboratory and Diagnostic Technologies, Yekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial Workers of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing (Rospotrebnadzor

30 Popov Street, Yekaterinburg, 620014

bushueva@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9076-9742РослаяН. А.RoslayaN. A.

Рослая Наталья Алексеевна – доктор медицинских наук, главный профпатолог УрФО, доцент кафедры ОЗО УГМУ

ул. Репина, д. 1, г. Екатеринбург, 620028

Natalia A. Roslaya, D.M.Sc., Chief Occupational Pathologist of the Ural Federal District; Associate Professor; Department of Health Organization

1 Repin Street, Yekaterinburg, 620028

naroslaya@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2689-3006ВараксинА. Н.VaraksinA. N.

Вараксин Анатолий Николаевич – доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории математического моделирования в экологии и медицине, профессор

ул. Софьи Ковалевской д. 20, г. Екатеринбург, 620219

Anatoly N. Varaksin, D.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Chief Researcher, Laboratory of Mathematical Modeling in Ecology and Medicine

Street 20 Sofia Kovalevskaya, Yekaterinburg, 620219

varaksinanatolij2@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5518-2206ГагаринаМ. С.GagarinaM. S.

Гагарина Марина Сергеевна – врач-эпидемиолог отделения планирования и внедрения НИР

ул. Попова, д. 30, г. Екатеринбург, 620014

Marina S. Gagarina, epidemiologist, Department of Planning and Introduction of Research Work

30 Popov Street, Yekaterinburg, 620014

gagarina@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8397-194XШироковаО. В.ShirokovaO. V.

Широкова Ольга Валентиновна – кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник отделения планирования и внедрения НИР

ул. Попова, д. 30, г. Екатеринбург, 620014

Olga V. Shirokova, Candidate of Medical Sciences, Leading Researcher, Department of Planning and Introduction of Research Work

30 Popov Street, Yekaterinburg, 620014

shirokova@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8363-5498ШастинА. С.ShastinA. S.

Шастин Александр Сергеевич – научный сотрудник отдела организации медицины труда

ул. Попова, д. 30, г. Екатеринбург, 620014

Aleksandr S. Shastin, research scientist, Department for Organization of Occupational Medicine

30 Popov Street, Yekaterinburg, 620014

shastin@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0125-0063АртеменкоЕ. П.ArtemenkoE. P.

Артеменко Елизавета Павловна – лаборант-исследователь НПО Лабораторно-диагностических технологий

ул. Попова, д. 30, г. Екатеринбург, 620014

Elizaveta P. Artemenko, researcher, Scientific and Production Association of Laboratory and Diagnostic Technologies

30 Popov Street, Yekaterinburg, 620014

artemenkoep@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0173-6293ШалаумоваЮ. В.ShalaumovaYu. V.

Шалаумова Юлия Валерьевна – кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории математического моделирования в экологии и медицине

ул. Софьи Ковалевской д. 20, г. Екатеринбург, 620219

Yulia V. Shalaumova, Candidate of Technical Sciences, research scientist, Laboratory of Mathematical Modeling in Ecology and Medicine

Street 20 Sofia Kovalevskaya, Yekaterinburg, 620219

yulyash@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9990-7539ВедерниковаМ. С.VedernikovaM. S.

Ведерникова Мария Сергеевна – лаборант-исследователь НПО Лабораторно-диагностических технологий

ул. Попова, д. 30, г. Екатеринбург, 620014

Maria S. Vedernikova, researcher, Scientific and Production Association of Laboratory and Diagnostic Technologies

30 Popov Street, Yekaterinburg, 620014

vedernikovams@ymrc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8517-2607ЛабзоваА. К.LabzovaA. K.

Лабзова Алла Константиновна – научный сотрудник НПО Лабораторно-диагностических технологий

ул. Попова, д. 30, г. Екатеринбург, 620014

Alla K. Labzova, researcher, Scientific and Production Association of Laboratory and Diagnostic Technologies

30 Popov Street, Yekaterinburg, 620014

labzovaak@ymrc.ruФБУН «Екатеринбургский медицинский – научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» РоспотребнадзораРоссияYekaterinburg Medical Research Center for Prophylaxis and Health Protection in Industrial WorkersRussian FederationФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияUral State Medical UniversityRussian FederationФГБУН Институт промышленной экологии Уральского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of Industrial Ecology of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202110072021067883Copyright © Бушуева Т.В., Рослая Н.А., Вараксин А.Н., Гагарина М.С., Широкова О.В., Шастин А.С., Артеменко Е.П., Шалаумова Ю.В., Ведерникова М.С., Лабзова А.К., 20212021Бушуева Т.В., Рослая Н.А., Вараксин А.Н., Гагарина М.С., Широкова О.В., Шастин А.С., Артеменко Е.П., Шалаумова Ю.В., Ведерникова М.С., Лабзова А.К.Bushueva T.V., Roslaya N.A., Varaksin A.N., Gagarina M.S., Shirokova O.V., Shastin A.S., Artemenko E.P., Shalaumova Y.V., Vedernikova M.S., Labzova A.K.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/574Введение

Введение. Специфичность взаимодействия Streptococcus pneumoniae с различными эпителиальными клетками полностью не изучена, но при этом показано, что в 49 % случаев различных нозологических заболеваний органов дыхания данный вид стрептококка является причиной бактериального воспаления. Ранее было выявлено, что воздействие аэрогенных факторов на производстве повышает средний многолетний уровень заболеваемости внебольничной пневмонией среди рабочих.

Цель работы

Цель работы: обосновать подходы к разработке критериев иммунокомпрометированности рабочих, подвергающихся воздействию хризотил-асбеста, для последующей вакцинации против пневмококковой инфекции.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведен анализ 304 случаев заболеваемости внебольничной пневмонией рабочих предприятия по добыче и переработке хризотил-асбеста, данные о которых получены в «Информационной системе эпидемиологического надзора» о случаях внебольничной пневмонии ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» с 2005 по 2016 г., с иммунологическим обследованием 240 человек, работающих на предприятии.

Результаты

Результаты. Показано, что чаще внебольничной пневмонией болеют рабочие основных профессий (217 переболевших, что составляет 71,4 %) по сравнению с рабочими контрольной группы (87 случаев – 28,6 %). Выявлено что при увеличении стажа достоверно повышается синтез секреторного иммуноглобулина А у рабочих основных групп. Показано достоверное снижение бактерицидности нейтрофилов с увеличением стажа у рабочих в карьере.

Выводы

Выводы. Воздействие пыли, содержащей хризотил-асбест, приводит к напряжению адаптивных и защитно-компенсаторных механизмов, снижению резистентности с формированием повышенной восприимчивости к вирусно-бактериальным инфекциям, развитию вторичной иммунной недостаточности у стажированных рабочих основных профессий, что способствует повышенной заболеваемости внебольничной пневмонией.

Background

Background: The specificity of Streptococcus pneumoniae interaction with different epithelial cells has not been fully studied. Yet, it has been demonstrated that this type of streptococcus induced bacterial inflammation in 49 % of cases of various respiratory diseases. Previous studies indicate that inhalation exposure to occupational risk factors accounts for a higher average long-term incidence rate of community-acquired pneumonia among workers.

The objective of our study was to substantiate approaches to developing criteria for establishing the immunocompromised status of workers exposed to chrysotile asbestos for subsequent vaccination against pneumococcal disease.

Materials and methods

Materials and methods: We analyzed data on 304 cases of community-acquired pneumonia registered in 2005–2016 among chrysotile miners and millers, obtained from the Information System of Epidemiological Surveillance maintained by the Center for Hygiene and Epidemiology in the Sverdlovsk Region. In addition, we screened 240 employees for prevaccination immunity using immunoassay tests.

Results

Results: We established a higher incidence of community-acquired pneumonia in miners and millers (217 cases or 71.4 %) compared to the control cohort consisting of auxiliary staff (87 cases or 28.6 %). We also noted that the longer length of employment was associated with an increased secretory IgA synthesis in both miners and millers and a significant decrease in the bactericidal action of neutrophils in miners.

Conclusion

Conclusion: Chrysotile asbestos exposure leads to adaptive stress, strain of protective and compensatory mechanisms, poor resistance causing increased susceptibility to viral and bacterial diseases, and the development of secondary immunodeficiency in experienced workers of the main occupations, all contributing to higher incidence of community-acquired pneumonia.

иммуноглобулинНСТ-тестфагоцитозлейкоцитылимфоцитысекреторный иммуноглобулин Апневмококковая инфекцияхризотил-асбестimmunoglobulinNBT testphagocytosisleukocyteslymphocytessecretory IgApneumococcal diseasechrysotile asbestosReferencesShukla SD, Budden KF, Neal R, Hansbro PM. Microbiome effects on immunity, health and disease in the lung. Clin Transl Immunology. 2017;6(3):e133. doi: 10.1038/cti.2017.6Shukla SD, Budden KF, Neal R, Hansbro PM. Microbiome effects on immunity, health and disease in the lung. Clin Transl Immunology. 2017;6(3):e133. doi: 10.1038/cti.2017.6Бушуева Т.В., Рослая Н.А., Анкудинова А.В. и др. Иммунологические факторы риска развития внебольничной пневмонии у рабочих, контактирующих с хризотил-асбестом // Здоровье населения и среда обитания. 2020. № 9 (330). С. 79–83.Bushueva TV, Roslaya NA, Ankudinova AV, et al. Immunological risk factors for community-acquired pneumonia in chrysotile asbestos workers. Zdorov′e Naseleniya i Sreda Obitaniya. 2020;(9(330)):79–83. (In Russian). doi: 10.35627/2219-5238/2020-330-9-79-83Рослая Н.А., Бушуева Т.В., Лабзова А.К. Особенности секреторных факторов защиты слизистых оболочек у рабочих групп риска по развитию бронхолегочной патологии // Профессия и здоровье: Материалы XI Всероссийского Конгресса / Гл. ред. Н.Ф. Измеров. Москва, 27–29 ноября 2012 года. Издательство: Фирма «РЕИНФОР» 2012. С. 389–391.Roslaya NA, Bushueva TV, Labzova AK. [Features of secretory factors of mucosal protection in working groups at risk of bronchopulmonary pathology.] In: Occupation and Health: Proceedings of the XI All-Russian Congress, Moscow, November 27–29, 2012. Izmerov NF, ed. Moscow: REINFOR Publ., 2012:389–391. (In Russian).Magouliotis DE, Tasiopoulou VS, Molyvdas PA, Gourgoulianis KI, Hatzoglou C, Zarogiannis SG. Airways microbiota: Hidden Trojan horses in asbestos exposed individuals? Med Hypotheses. 2014;83(5):537–40. doi: 10.1016/j.mehy.2014.09.006Magouliotis DE, Tasiopoulou VS, Molyvdas PA, Gourgoulianis KI, Hatzoglou C, Zarogiannis SG. Airways microbiota: Hidden Trojan horses in asbestos exposed individuals? Med Hypotheses. 2014;83(5):537–40. doi: 10.1016/j.mehy.2014.09.006Ledda C, Costa C, Matera S, et al. Immunomodulatory effects in workers exposed to naturally occurring asbestos fibers. Mol Med Rep. 2017;15(5):3372–8. doi: 10.3892/mmr.2017.6384Ledda C, Costa C, Matera S, et al. Immunomodulatory effects in workers exposed to naturally occurring asbestos fibers. Mol Med Rep. 2017;15(5):3372–8. doi: 10.3892/mmr.2017.6384Wang Y, Wang G, Li Y, et al. Structural insights into secretory immunoglobulin A and its interaction with a pneumococcal adhesin. Cell Res. 2020;30(7):602–609. doi: 10.1038/s41422-020-0336-3Wang Y, Wang G, Li Y, et al. Structural insights into secretory immunoglobulin A and its interaction with a pneumococcal adhesin. Cell Res. 2020;30(7):602–609. doi: 10.1038/s41422-020-0336-3Novick S, Shagan M, Blau K, et al. Adhesion and invasion of Streptococcus pneumoniae to primary and secondary respiratory epithelial cells. Mol Med Rep. 2017;15(1):65–74. doi: 10.3892/mmr.2016.5996Novick S, Shagan M, Blau K, et al. Adhesion and invasion of Streptococcus pneumoniae to primary and secondary respiratory epithelial cells. Mol Med Rep. 2017;15(1):65–74. doi: 10.3892/mmr.2016.5996Arakawa S, Suzukawa M, Watanabe K, et al. Secretory immunoglobulin A induces human lung fibroblasts to produce inflammatory cytokines and undergo activation. Clin Exp Immunol. 2019;195(3):287–301. doi: 10.1111/cei.13253Arakawa S, Suzukawa M, Watanabe K, et al. Secretory immunoglobulin A induces human lung fibroblasts to produce inflammatory cytokines and undergo activation. Clin Exp Immunol. 2019;195(3):287–301. doi: 10.1111/cei.13253Cassir N, Pascal L, Ferrieux D, et al. Outbreak of pneumococcal pneumonia among shipyard workers in Marseille, France, January to February 2020. Euro Surveill. 2020;25(11):2000162. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.11.2000162Cassir N, Pascal L, Ferrieux D, et al. Outbreak of pneumococcal pneumonia among shipyard workers in Marseille, France, January to February 2020. Euro Surveill. 2020;25(11):2000162. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.11.2000162Moreno AT, Oliveira ML, Ho PL, et al. Crossreactivity of antipneumococcal surface protein C (PspC) antibodies with different strains and evaluation of inhibition of human complement factor H and secretory IgA binding via PspC. Clin Vaccine Immunol. 2012;19(4):499–507. doi: 10.1128/CVI.05706-11Moreno AT, Oliveira ML, Ho PL, et al. Crossreactivity of antipneumococcal surface protein C (PspC) antibodies with different strains and evaluation of inhibition of human complement factor H and secretory IgA binding via PspC. Clin Vaccine Immunol. 2012;19(4):499–507. doi: 10.1128/CVI.05706-11Grigg J, Miyashita L, Suri R. Pneumococcal infection of respiratory cells exposed to welding fumes; Role of oxidative stress and HIF-1 alpha. PLoS One. 2017;12(3):e0173569. doi: 10.1371/journal.pone.0173569Grigg J, Miyashita L, Suri R. Pneumococcal infection of respiratory cells exposed to welding fumes; Role of oxidative stress and HIF-1 alpha. PLoS One. 2017;12(3):e0173569. doi: 10.1371/journal.pone.0173569Кацнельсон Б.А., Алексеева О.Г., Привалова Л.И., Ползик Е.В. Пневмокониозы: патогенез и биологическая профилактика. Екатеринбург: УрО РАН, 1995. 325 с.Katsnelson BA, Alekseyeva OG, Privalova LI, Polzik EV. [Pneumoconiosis: Pathogenesis and Biological Prophylaxis.] Yekaterinburg: UrO RAN Publ., 1995. (In Russian).Гордеева Р.В., Кузьменко О.В., Филимонов С.Н., Киреева Л.Н., Воеводина Е.В. Купирование воспалительного процесса в бронхах на этапе реабилитации больных профессиональной хронической обструктивной болезнью легких // Медицина в Кузбассе. 2017. Т. 16. № 4. С. 51–55.Gordeyeva RV, Kuzmenko OV, Filimonov SN, Kireeva LN, Voevodina EV. Builing the inflammatory process in bronches at the phase of patients rehabilitation with professional chronic obstructive lung disease. Meditsina v Kuzbasse. 2017;16(4):51–55. (In Russian).Голубкова А.А., Сомова А.В. Роль Streptococcus pneumoniae в этиологии внебольничных пневмоний в крупном промышленном регионе Российской Федерации // Тихоокеанский медицинский журнал. 2018. № 3 (73). С. 29–33.Golubkova AA, Somova AV. Role of Streptococcus pneumoniae in the etiology of community-acquired pneumonia in a large industrial region of the Russian Federation. Tikhookeanskiy Meditsinskiy Zhurnal. 2018;(3(73)):29–33. (In Russian). doi: 10.17238/PmJ1609-1175.2018.3.29-33Титова О.Н., Кузубова Н.А., Лебедева Е.С., Преображенская Т.Н. Влияние иммуносупрессии на эффекторы воспаления в бронхоальвеолярном смыве при моделировании хронической обструктивной болезни легких у крыс // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2019. Т. 105. № 6. С. 771–779.Titova ON, Kuzubova NA, Lebedeva ES, Preobrazhenskaya TN. Effect of immunosuppression on the bronchoalveolar lavage effectors of inflammation in chronic obstructive pulmonary disease modeling in rats. Rossiyskiy Fiziologicheskiy Zhurnal im. I.M. Sechenova. 2019;105(6):771–779. (In Russian). doi: 10.1134/S0869813919060086Kim GL, Seon SH, Rhee DK. Pneumonia and Streptococcus pneumoniae vaccine. Arch Pharm Res. 2017;40(8):885–893. doi: 10.1007/s12272-017-0933-yKim GL, Seon SH, Rhee DK. Pneumonia and Streptococcus pneumoniae vaccine. Arch Pharm Res. 2017;40(8):885–893. doi: 10.1007/s12272-017-0933-yХаитов М.Р., Ильина Н.И., Лусс Л.В., Бабахин А.А. Мукозальный иммунитет респираторного тракта и его роль при профессиональных патологиях // Медицина экстремальных ситуаций. 2017. Т. 61. № 3. С. 8–24.Khaitov MR, Ilyna NI, Luss LV, Babakhin AA. Mucosal immunity of the respiratory tract and its role in occupational pathologies. Meditsina Ekstremal′nykh Situatsiy. 2017;61(3):8–24. (In Russian).Ramos-Sevillano E, Ercoli G, Brown JS. Mechanisms of naturally acquired immunity to Streptococcus pneumoniae. Front Immunol. 2019;10:358. doi: 10.3389/fimmu.2019.00358Ramos-Sevillano E, Ercoli G, Brown JS. Mechanisms of naturally acquired immunity to Streptococcus pneumoniae. Front Immunol. 2019;10:358. doi: 10.3389/fimmu.2019.00358Jo BS, Lee J, Cho Y, et al. Risk factors associated with mortality from pneumonia among patients with pneumoconiosis. Ann Occup Environ Med. 2016;28:19. doi: 10.1186/s40557-016-0103-6Jo BS, Lee J, Cho Y, et al. Risk factors associated with mortality from pneumonia among patients with pneumoconiosis. Ann Occup Environ Med. 2016;28:19. doi: 10.1186/s40557-016-0103-6Брико Н.И., Фельдблюм И.В. Иммунопрофилактика инфекционных болезней в России: состояние и перспективы совершенствования. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2017. Т. 16. № 2 (93). С. 4–9.Briko NI, Feldblum IV. Immunoprophylaxis of infectious diseases in Russia: condition and perspective of improvement. Epidemiologiya i Vaktsinoprofilaktika. 2017;16(2):4–9. (In Russian). doi: 10.31631/2073-3046-2017-16-2-4-9Horácio AN, Silva-Costa C, Diamantino-Miranda J, et al. Portuguese Group for the Study of Streptococcal Infections. Population structure of Streptococcus pneumoniae causing invasive disease in adults in Portugal before PCV13 availability for adults: 2008–2011. PLoS One. 2016;11(5):e0153602. doi: 10.1371/journal.pone.0153602Horácio AN, Silva-Costa C, Diamantino-Miranda J, et al. Portuguese Group for the Study of Streptococcal Infections. Population structure of Streptococcus pneumoniae causing invasive disease in adults in Portugal before PCV13 availability for adults: 2008–2011. PLoS One. 2016;11(5):e0153602. doi: 10.1371/journal.pone.0153602

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