Низкоуровневые аэрогенные экспозиции соединениями хрома как фактор реализации генетического и иммунологического риска формирования аллергического ринита у детей

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.

1. Пережогин А.Н., Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В., Пустовалова О.В. Оценка нарушений со стороны критических органов и систем у детей с повышенным содержанием хрома в крови // Гигиена и санитария. 2021. Т. 100. № 10. С. 1128-1132. doi: 10.47470/0016-9900-2021-100-10-1128-1132

2. Старкова К.Г., Долгих О.В., Эйсфельд Д.А., Аликина И.Н., Никоношина Н.А., Челакова Ю.А. Индикаторные показатели особенностей иммунной регуляции у детей в условиях загрязнения среды обитания металлами // Гигиена и санитария. 2019. № 2. С. 178–182. doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-2-178-182

3. Реброва С.А. Аллергический ринит: патогенез, диагностика, лечение // Consilium Medicum. 2023. Т. 25. № 3. C. 147-151. doi: 10.26442/20751753.2023.3.202047

4. Genchi G, Lauria G, Catalano A, Carocci A, Sinicropi MS. The double face of metals: The intriguing case of chromium. Appl Sci. 2021;11(2):638. doi: 10.3390/app11020638

5. Новиков В.Е., Левченкова О.С., Пожилова Е.В. Роль активных форм кислорода в физиологии и патологии клетки и их фармакологическая регуляция // Обзоры по клинич. фармакол. и лек. терапии. 2014. № 4. С. 13-21.

6. Узбеков М.Г. Перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы при психических заболеваниях. Сообщение I // Социальная и клиническая психиатрия. 2014. Т. 24. № 4. С. 97-103.

7. Pavesi T, Moreira JC. Mechanisms and individuality in chromium toxicity in humans. J Appl Toxicol. 2020;40(9):1183-1197. doi: 10.1002/jat.3965

8. Shrivastava R, Upreti RK, Seth PK, Chaturvedi UC. Effect of chromium on the immune system. FEMS Immunol Med Microbiol. 2002;34(1):1-7. doi: 10.1111/j.1574-695X.2002.tb00596.x

9. Гришина Т.И., Филатова Г.А. Иммунная система человека как механизм обеспечения жизнедеятельности // Вестник РГМУ. 2013. Т. 5-6. C. 96-100.

10. Нугуманова Ш.М. Изучение заболеваемости детского населения при воздействии фактора внешней среды // Вестник Карагандинского университета. Серия «Биология. Медицина. География». 2015. № 3(79). С. 137-141.

11. 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. С. 168-176. doi: 10.21668/health.risk/2022.4.16

12. Iyer M, Anand U, Thiruvenkataswamy S, et al. A review of chromium (Cr) epigenetic toxicity and health hazards. Sci Total Environ. 2023;882:63483. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.163483

13. О состоянии и об охране окружающей среды Пермского края в 2023 году: Государственный доклад. Пермь: Министерство природных ресурсов, лесного хозяйства и экологии Пермского края, 2023. С. 222.

14. Михайлова И.В., Смолягин А.И., Красиков С.И., Ермолина Е.В., Боев В.М. Иммунологические и биохимические аспекты воздействия хрома на организм крыс Вистар // Токсикологический вестник. 2015. № 3(132). С. 21-25.

15. Aiyer RG, Kumar G. Nasal manifestation in chromium industry workers. Indian J Otolaryngol Head Neck Surg. 2003;55(2):71-73. doi: 10.1007/BF02974605

16. Lin SC, Tai CC, Chan CC, Wang JD. Nasal septum lesions caused by chromium exposure among chromium electroplating workers. Am J Ind Med. 1994;26(2):221-228. doi: 10.1002/ajim.4700260207

17. Pawankar R, Mori S, Ozu C, Kimura S. Overview on the pathomechanisms of allergic rhinitis. Asia Pac Allergy. 2011;1(3):157-167. doi: 10.5415/apallergy.2011.1.3.157

18. Смолягин А.И., Михайлова И.В., Ермолина Е.В., Красиков С.И., Боев В.М. Экспериментальное исследование влияние бензола и хрома на иммунную систему организма // Экологическая иммунология. 2013. № 1. С. 57-60.

19. Karaulov AV, Smolyagin AI, Mikhailova IV, et al. Assessment of the combined effects of chromium and benzene on the rat neuroendocrine and immune systems. Environ Res. 2022;207:112096. doi: 10.1016/j.envres.2021.112096

20. Gelardi M, Guarino R, Taliente S, Quaranta N, Carpentieri A, Passalacqua G. Allergic and nonallergic rhinitis and skin sensitization to metals: Is there a link? Eur Ann Allergy Clin Immunol. 2017;49(3):106-109.

21. Liu J, Zhao R, Ye Z, et al. Relationship of SULT1A1 copy number variation with estrogen metabolism and human health. J Steroid Biochem Mol Biol. 2017;174:169-175. doi: 10.1016/j.jsbmb.2017.08.017

22. Ширинский И.В., Ширинский В.С. Плейотропные свойства PPAR-α: от экспериментов к клинике // Медицинская иммунология. 2021. № 3. С. 439-454. doi: 10.15789/1563-0625-PEO-2222