CC BY
28
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ РИСКА
УДК 613.64: 616.717 - 057
СИСТЕМА МЕДИАТОРОВ ИММУННОЙ РЕГУЛЯЦИИ КАК МАРКЕРОВ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ У ШКОЛЬНИКОВ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОГО ПОСТУПЛЕНИЯ СТРОНЦИЯ С ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ
О.В. Долгих1'2, А.В. Кривцов1, К.Г. Старкова1, В.А. Лучникова1, 12 1 12 1 О.А. Бубнова ' , Д.Г. Дианова , Н.В. Безрученко ' , Н.А. Вдовина
1 ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», Россия, 614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82
2 ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет», Россия, 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15
Проведена оценка иммунологических маркеров у школьников, экспонированных стронцием. Показано, что в условиях повышенного поступления стронция с питьевой водой индикация спонтанного и индуцированного уровня медиаторов in vitro позволяет выявить ранние функциональные нарушения иммунной системы. Установлено, что маркеры специфической гиперчувствительности и медиаторы межклеточной иммунной регуляции: IgG специфические к стронцию, цитокины IL-6, IL-10, IL-12, IL-17, a-TNF, GM-CSF, спонтанные и специфически стимулированные, RANKL, OPG - могут быть предложены для проведения идентификации риска нарушения здоровья в качестве ранних маркеров изменений иммунорегуляции у школьников, проживающих в зонах стронциевых геохимических провинций.
Ключевые слова: стронций, цитокины, маркеры.
Многочисленные исследования убедительно свидетельствуют о взаимосвязи между гигиеническими факторами и состоянием иммунного статуса населения [2, 3, 16]. Изменение состояния иммунной системы является одним из показателей адаптации организма практически здоровых людей к условиям загрязнения
окружающей среды химическими соединениями, в том числе металлами. Стабильный стронций входит в перечень химических веществ, обладающих иммунотропной и мутагенной активностью (токсикологические профайлы Агентства по регистрации токсичных веществ и заболеваний США (ЛТ8БИ), 2004, 2008).
© Долгих О.В., Кривцов А.В., Старкова К.Г., Лучникова В.А., Бубнова О.А., Дианова Д.Г., Безрученко Н.В., Вдовина Н.А., 2015
Долгих Олег Владимирович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом иммунобиологических методов диагностики, профессор кафедры экологии человека и безопасности жизнедеятельности (e-mail: [email protected]; тел. (342) 236-39-30).
Кривцов Александр Владимирович - кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией иммуногенети-ки (e-mail: [email protected]; тел. (342) 236-39-30).
Старкова Ксения Геннадьевна - кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией иммунологии и аллергологии (e-mail: [email protected]; тел. (342) 236-39-30).
Бубнова Ольга Алексеевна - младший научный сотрудник отдела иммунобиологических методов диагностики (e-mail: [email protected]; тел. (342) 236-39-30).
Дианова Дина Гумеровна - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточных методов диагностики (e-mail: [email protected]; тел. (342) 236-39-30).
Лучникова Виктория Александровна - младший научный сотрудник отдела иммунобиологических методов диагностики (e-mail: [email protected]; тел. (342) 236-39-30).
Вдовина Надежда Алексеевна - младший научный сотрудник отдела иммунобиологических методов диагностики (e-mail: [email protected]; тел. (342) 236-39-30).
Безрученко Надежда Владимировна - иммунолог отдела иммунобиологических методов диагностики (e-mail: [email protected]; тел. (342) 236-39-30).
Ионы стронция близки к ионам кальция и могут замещать последние в организме, что и является основным типом действия соединений этого элемента [1, 11, 12]. Стронций биологически конкурирует с кальцием. Показано, что ионы стронция, имея иной диаметр, нежели ионы кальция, способны блокировать ионные каналы для последнего, что может определить ингибирующее влияние стронция на иммунную реакцию, отмеченное для естественных киллеров, а также воздействие на другие клетки организма, прежде всего костную систему [7, 9]. Распознавание Т- и В-лимфоцитами небольших молекул, каковыми являются металлы, объясняют гаптенной гипотезой, согласно которой гаптены становятся полными антигенами, ко-валентно связываясь с большими протеинами или пептидами. Реакции адаптации проявляются на уровне различных и в первую очередь регуляторных систем, которые в последнее время рассматриваются в качестве функционально единых систем, определяющих поддержание гомеостаза [2, 3]. Одними из основных звеньев иммунитета, осуществляющих иммунный ответ на средовые, в том числе техногенные химические факторы, являются ре-гуляторные и эффекторные системы адаптивной ветви иммунитета. Поэтому для углубленного изучения состояния иммунного ответа на токсиканты в качестве индикаторных диагностических критериев сенсибилизации используют показатели специфического иммунитета — продуцируемые Т- и В-лимфоцитами ци-токины и специфические антитела, а также различные гуморальные медиаторы [10, 13, 15]. В ходе развития иммунных реакций происходит высвобождение медиаторов — цитокинов, эндогенных регуляторов и эффекторов иммунной системы [6, 14]. Цитокины являются сигнальными секретируемыми протеинами, которые участвуют в межклеточном и межсистемном взаимодействии, клеточном росте, дифференциации и активации; регулируют цитоток-сические (противовирусные и противоопухолевые), гуморальные, клеточно-опосредованные (Th1 или Th17) или аллергические (Th2) иммунные реакции, результат которых определяется балансом продуцируемых цитокинов с про-или противовоспалительными свойствами, также играют роль в процессах регуляции костного метаболизма [4, 5, 8]. Индикация спонтанного и индуцированного уровня медиаторов in vitro позволяет выявить функциональные адаптивные резервы иммунной системы в ус-
ловиях экспозиции средовых антигенов, в качестве которых выступают металлы [2].
Цель работы - определить маркерные показатели иммунологических нарушений у школьников в условиях повышенного поступления стронция с питьевой водой.
Материалы и методы. При углубленном изучении состояния здоровья школьников Пермского края выполнено генетическое и иммунологическое диагностическое обследование 113 детей в возрасте от 7 до 9 лет, постоянно проживающих в эндемичной зоне, характеризующейся повышенным содержанием стронция в подземных водах (1,2 ПДК). Группу контроля составили 57 детей, проживающих на территории, характеризующейся нормативным уровнем качества воды по содержанию стронция. Группа наблюдения и контрольная группа были сопоставимы по этническому, гендерному и возрастному составу, соматической заболеваемости и социальному статусу. Выборка обследуемых была достаточна для достоверного определения межгрупповых отличий.
Исследование биосред на содержание металлов (мг/дм3) выполнено методом масс-спектро-метрии с индуктивно связанной плазмой.
Содержание ^О специфических к стронцию определяли методом аллергосорбентного тестирования с ферментной меткой. На нитро-целлюлозной подложке производили конъюгацию тестируемого химического вещества с белком, в качестве контроля использовали 0,5 % раствор хлорида натрия. В дальнейшем производили инкубацию исследуемой сыворотки с антигенными комплексами, сорбированными на нитроцеллюлозной подложке, и связывание РаЪ-фрагментов специфических антител человека. На втором этапе иммуноферментного анализа для образования классического «сэндвича» в опытный и контрольный образец вносили конъюгированные с пероксидазой хрена моноклональные антитела к Бе-фрагменту ^О человека с последующим конкурентным связыванием специфических антител к химическому веществу со специфическими участками вариабельных доменов РаЪ-фрагментов монокло-нальных антител. После промывки лунок фосфатным буфером и проявления окраски посредством добавления хромогенного субстрата останавливали реакцию стоп-реагентом и производили удаление отработанных подложек, осуществляли фотометрическое измерение и регистрацию оптической плотности в опытном и контрольном образцах. Сопоставляли их с оп-
тической плотностью стандартных образцов с известной концентрацией иммуноглобулина G к белку куриного яйца. Для получения таких стандартных образцов параллельно изготовляли калибровочные диски, на которые конъюги-ровались образцы с известным содержанием человеческих антител IgG к белку куриного яйца. Использовали стандартные образцы IgG, конъюгат, хромогенный субстрат и стоп-реа-гент из набора реагентов для определения общего IgG*, специфического IgG .
Анализ маркеров клеточной регуляции IL-6, IL-10, IL-17, системы a-TNF, GM-CSF, VEGF в сыворотке, а также оценка секреции данных цитокинов путем активации мононук-леарных клеток цельной крови ex vivo стронцием исследовали методом ИФА с использованием тест-систем для определения цитокинов и «ЦИТОКИН-СТИМУЛ-БЕСТ» фирмы «Век-тор-Бест» (г. Новосибирск) на анализаторе «Elx808IU». Действие комплекса митогенов и стронция (стронций 0,01 мг/мл) на продукцию цитокинов иммунокомпетентными клетками крови оценивали с помощью индекса влияния, который рассчитывали как отношение продукции цитокина клетками крови, стимулированных этими активаторами, к уровню спонтанной продукции
Маркеры костного метаболизма RANKL и OPG определяли методом ИФА с использованием тест-систем «ampli-sRANKL» и «Osteo-progerin» фирмы «Biomedica» (Австрия).
Содержание IL-12 вычисляли с помощью иммуноферментных наборов «hIL-12+p40» (BioSource Europe S.A., Бельгия), которые позволяют выполнять определение общего уровня IL-12 путем измерения биоактивного гетероди-мера p35-p40 и антагониста гомодимера p40-p40; стандарты в наборе прокалиброваны по Международному стандарту 95/544 для человеческого IL-12 (NIBSC, Herfordshire, UK, EN6 3QG).
Статистический анализ полученных данных проводился с использованием пакета прикладных программ Statistica (V.6.0). Результаты исследований обрабатывали методом вариационной статистики с расчетом средней арифметической и её стандартной ошибки. Достовер-
* Инструкция по применению набора реагентов ^О общий - ИФА-БЕСТ А 8662, ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск, Россия.
Инструкция по применению. Набор реагентов для качественного иммуноферментного определения аллерген-специфических ^О антител в сыворотке крови, «Иммуно-текс», г. Ставрополь, Россия.
ность различий оценивали с помощью критерия I Стьюдента. Различия считали достоверными при значении р<0,05. Проводили корреляционный анализ (система парных линейных математических моделей) зависимостей «гап-тен — специфический иммунный ответ». При отсутствии нормального распределения выборочных данных, при малом числе наблюдений использовали непараметрический критерий Манна—Уитни. Изучение статистических взаимосвязей проводили путем расчета коэффициентов корреляции Спирмена (те). Характер статистического распределения по выборкам устанавливали по критерию согласия — %2. Качественные данные представлены в виде абсолютных или относительных (%) частот, количественные признаки представлены как М±т (среднее арифметическое ± ошибка среднего). Различия между группами считали значимыми при ^<0,05. Проверка статистических гипотез выполнялась при критическом уровне р<0,05.
Результаты и их обсуждение. Анализ качества воды хозяйственно-питьевого водоснабжения детских учреждений на исследуемой территории (г. Кунгур) свидетельствовал о превышении концентрации стронция относительно территории сравнения (п. Сива) в 7 раз (7,49±0,38 и 0,91±0,15 мг/л соответственно).
В крови детей, проживающих в зоне с повышенным содержанием стронция, установлена кратность превышения данного элемента относительно группы сравнения в 3,9 раза (0,125±0,021 и 0,031±0,003 мкг/см3 соответственно; референтный интервал 0,01—0,077 мкг/см3).
Проведенные клинико-лабораторные исследования выявили наличие патологических изменений со стороны иммунной системы школьников на исследуемой территории: установлен повышенный по сравнению с возрастной нормой уровень специфической сенсибилизации к стронцию по критерию ^О (содержание специфического ^О к стронцию — 0,142±0,03 усл. ед. при норме <0,10), в группе контроля — 0,107±0,014.
По результатам углубленного изучения воздействия стронция на цитокинпродуцирую-щую активность иммунокомпетентных клеток крови детей выявлена разница в динамике стимулированной стронцием продукции медиаторов в условиях предварительной сенсибилизации стронцием и при её отсутствии (табл. 1).
* Разница достоверна по сравнению с группой контроля (р<0,05).
Таблица 1
Спонтанная и индуцированная продукция цитокинов клетками периферической крови школьников, значение медианы (25-75-й перцентиль), пг/см3 (эксперимент)
Параметр Группа Цитокины
1Ь-6 1Ь-10 1Ь-12 1Ь-17
Спонтанная продукция Контроль 637,5 (262,5-957,5) 5,765 (4,075-12,42) 48,84 (43,12-67,95) 2,26 (1,8575-2,62)
Наблюдение 415 (144-997,5) 4,45 (3,67-7,08) 18,53 (7,89-29,01) * 2,41 (1,33-2,8)
Продукция, индуцированная стронцием Контроль 101500(81000-166750) 5,61 (4,1625-8,91) 37,41 (25,0-81,69) 2,47 (2,20-2,55)
Наблюдение 52500(39100-86325) * 5 (4,05-11,22) 24,38 (13-45,36) 1,45 (1,18-1,84) *
Индекс влияния
Стронций Контроль 143,38 (93,58-530,92) 0,90 (0,54-1,51) 1,03 (0,61-1,42) 1,04 (0,89-1,39)
Наблюдение 201,96 (55,04-423,89) 1,09 (0,79-2,00) 1,29 (0,85-1,77) 0,79 (0,37-1,36) *
П р и м е ч а н и е: * - разница достоверна по сравнению с группой контроля при значении р<0,05.
Анализ индуцируемой продукции провос-палительного 1Ь-6, цитокина, участвующего в процессах костного ремоделирования, показал, что в обследуемой группе индуцированная стронцием продукция 1Ь-6 достоверно ниже уровня контрольной группы. Под влиянием стронция секреция цитокина возрастает в обеих группах. При этом в обследуемой группе школьников кратность значения стимуляции (201) выше, чем у школьников контрольной группы (143). Индекс влияния стронция на синтез 1Ь-6 как раннего медиатора, показывающего выраженную реакцию в условиях активации, превышает данный показатель остальных изучаемых цитокинов.
Не установлено влияние стронция на синтез противовоспалительного 1Ь-10, спонтанные значения не имеют достоверного различия, но в обследуемой группе уровень данного цитокина выше, чем в контрольной, в 1,3 раза.
Спонтанный уровень провоспалительного 1Ь-12, участвующего в дифференцировке ТШ в сторону ТЫ и осуществляющего клеточную защиту, в обследуемой группе ниже, чем в контрольной (р<0,05). Индуцированная стронцием продукция в обеих группах не имеет достоверной разницы по сравнению со спонтанной, но более значимые изменения в выработке цито-кина обнаруживаются в группе наблюдения: ИВ стронция - 1,29, в контрольной - 1,03.
Не выявляется резервный потенциал 1Ь-17 в группе детей, имеющих предварительную сенсибилизацию стронцием, наблюдается угнетение экспрессии 1Ь-17 после инкубации с металлом (р<0,05).
Спонтанная продукция а-ТКБ группы обследования статистически значимо ниже таковой в группе контроля. Уровень стронцийиндуциро-ванной продукции данного цитокина в обследуемой группе также ниже контрольной (р<0,05) (табл. 2).
Таблица 2
Параметр Группа Цитокины
а-Т№ ам-с8Б УБОБ
Спонтанная продукция Контроль 38,69 (13,19-59,66) 1,25 (0,85-2,38) 124,71 (63,82-199,56)
Наблюдение 3,62 (2,84-16,08) * 1,88 (0,57-4,50) 84,11 (28,16-170,72)
Продукция, индуцированная стронцием Контроль 60,41 (32,12-105,87) 23,75 (4,66-44,56) 145,21 (32,00-216,29)
Наблюдение 7,69 (3,59-20,53) * 3,38 (1,19-13,08) * 79,73 (21,21-115,39)
Индекс влияния
Стронций Контроль 1,38 (0,72-4,51) 26,26 (4,21-52,43) * 0,84 (0,57-1,13)
Наблюдение 1,26 (0,86-3,63) 2,26 (0,99-7,77) 0,62 (0,44-1,66)
П р и м е ч а н и е: * - разница достоверна по сравнению с группой контроля при значении р<0,05.
Спонтанная и индуцированная продукция цитокинов клетками периферической крови школьников, значение медианы (25-75-й перцентиль), пг/см3 (эксперимент)
Концентрация ОМ-С8Б, секретируемого спонтанно, в обеих группах не имеет достоверных различий. В условиях активации стронцием происходит стимуляция экспрессии фактора роста, однако у обследуемых детей она достоверно более низкая.
Значение медианы спонтанной концентрации эндотелиального ростового фактора УБОБ у детей группы наблюдения ниже, чем в контрольной. Индуцированный синтез фактора более значим в группе контроля.
Проведены исследования влияния стронция на остеометаболизм путем определения содержания медиаторов ремоделирования костной ткани ИЛМКЬ, остеопротегерина, 1Ь-17, а-Т№, определен дисбаланс у детей, экспонированных стронцием, между маркерами, характеризующийся соотношением ИЛМКЬ/остео-протегерин, что ассоциируется со сниженной способностью поддерживать формирование и активацию остеокластов (табл. 3).
Отношение ИЛМКЬ/остеопротегерин у группы наблюдения (0,16 (0,13—0,32)) было выше аналогичного значения у детей группы контроля (0,10 (0,02—0,18)). Также установлено изменение содержания 1Ь-17 в кровотоке, цитокина, одной из функций которого, как маркера иммунной регуляции остеометаболизма, является индукция экспрессии ИЛМКЬ. Концентрация 1Ь-17 у детей группы наблюдения в 1,29 раза выше, чем в группе контроля. В кровотоке обследованных групп наблюдения отмечается достоверно повышенная концентрация а-ТКБ по сравнению с контрольной группой.
Отмечается отрицательная корреляция (г=—0,72; р<0,05) между содержанием стронция и уровнем остеопротегерина. Корелляционные связи между содержанием стронция и уровнем
Таблица 3
Сравнительная оценка содержания маркеров костного ремоделирования в крови школьников, значение медианы (25—75-й перцентиль), пг/ см3
Показатель Группа
наблюдения контрольная
Ampli-sRANKL, пг/см3 8,48 (3,52-11,71) 5,53 (1,29-13,15)
Остеопротегерин, пг/см3 20,80 (19,05-48,55) 85,05 (71,13-105,28) *
Ampli-sRANKL/ Остеопротегерин 0,16 (0,13-0,32) 0,10 (0,02-0,18)
Интерлейкин-17, пг/см3 1,09±0,14 0,85 ±0,12
a-TNF, пг/см3 1,57 (1,45-2,245) 0,49 (0,39-0,76) *
П р и м е ч а н и е: * — разница достоверна по сравнению с группой наблюдения при значении р<0,05.
КЛМКЬ/остеопротегерин (г=0,53; р<0,05) являются положительными.
Отношение КЛККЬ/остеопротегерин в группе наблюдения (у школьников — 0,11) было достоверно выше аналогичного в контрольной группе (0,06).
Выводы. В результате проведенных исследований установлено, что маркеры специфической гиперчувствительности и медиаторы межклеточной иммунной регуляции: ^О специфические к стронцию, цитокины 1Ь-6, 1Ь-10, 1Ь-12, 1Ь-17, а-ЮТ, ОМ-С8Б, спонтанные и специфически стимлированные, 1Ь-17, а-ТКБ в кровотоке, ИЛМКЬ, ОРО могут быть предложены для проведения идентификации риска нарушения здоровья в качестве ранних маркеров нарушений иммунорегуляции у школьников, проживающих в зонах стронциевых геохимических провинций.
Список литературы
1. Венгеровский А.И., Хлусов И.А., Нечаев К.А. Молекулярные механизмы действия бисфосфонатов и стронция ранелата // Экстер. и клин. фармак. - 2014. - Т. 77 (9). - С. 43-46.
2. Долгих О.В., Предеина Р.А., Дианова Д.Г. Экспериментальная оценка влияния фенолов на иммуно-регуляцию ex vivo // Анализ риска здоровью. - 2014. - № 1. - С. 73-81.
3. Особенности лимфоцитарно-клеточного звена у детей, проживающих на техногенно-нагруженных территориях / О.В. Долгих, Н. В. Зайцева, Д.Г. Дианова, Т.С. Лыхина, А.В. Кривцов, А.М. Гугович // Биол. мембраны. - 2012. - Т. 29 (5). - С. 349-353.
4. Approaches to the evaluation of chemical-induced immunotoxicity / K Krzystyniak [et. al.] // Environ Health Perspect. - 1995. - Vol. 103, suppl 9. - P. 17-22.
5. Caverzasio J., Thouverey C. Activation of FGF receptors is a new mechanism by which strontium ranelate induces osteoblastic cell growth // Cell. Physiol. Biochem. - 2011. - Vol. 27 (3-4). - С. 243-250.
6. Cytokine release and cytotoxicity in human keratinocytes and fibroblasts induced by phenols and sodium dodecyl sulfate / C.S. Newby [et. al.] // Journal of Investigative Dermatology. - 2000. - Vol. 115. - Р. 292-298.
7. Fromigue О., Hay Е., Barbara А. Calcium sensing receptor-dependent and receptor-independent activation of osteoblast replication and survival by strontium ranelate // JCMM. - 2009. - Vol. 13 (8B). - Р. 2189-2199.
8. Strontium enhances osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells and in vivo bone formation by activating Wnt/catenin signaling / F. Yang, D. Yang, J. Tu, Q. Zheng, L. Cai, L. Wang // Stem cells. - 2011. - doi: 10.1002/stem.646.
9. Strontium ranelate decreases RANKL-induced osteoclastic differentiation in vitro: involvement of the calcium sensing receptor / A. Caudrillier, A.-S. Hurtel-Lemaire, A. Wattel, F. Cournarie, C. Godin, L. Petit, J.-P. Petit, E. Ter-williger, S. Kamel, E.M. Brown, R. Mentaverri, M. Brazier // Mol. pharmacol. - 2010. - Vol. 4. - P. 569-576.
10. Switching Akt: From survival signaling to deadly response / M. Los, S. Maddika, B. Erb, K. Schulze-Osthoff // BioEssays. - 2009. - Vol. 31 (5). - P. 492-495.
11. The calcium-sensing receptor is involved in strontium ranelate-induced osteoclast apoptosis. New insights into the associated signaling pathways / A.S. Hurtel-Lemaire, R. Mentaverri, A. Caudrillier, F. Cournarie, A. Wattel, S. Kamel, E.F. Terwilliger, E.M. Brown, M. Brazier // JBC. - 2009. - Vol. 284. - P. 575-584.
12. The inhibitory effect of strontium-doped calcium polyphosphate particles on cytokines from macrophages and osteoblasts leading to aseptic loosening in vitro / C. Huang, L. Li, X. Yu, Z. Gu, X. Zhang // Biomed. mater. -2014. - Vol. 9 (2). doi: 10.1088/1748-6041/9/2/025010.
13. Tucci P. Caloric restriction: is mammalian life extension linked to p53? // AGING. - 2012. - № 8. -P. 525-534.
14. Wnt signaling through inhibition of P-catenin degradation in an intact axin1 complex / V.S. Li, S.S. Ng, P.J. Boersema, T.Y. Low, W.R. Karthaus, J.P. Gerlach, S. Mohammed, A.J. Heck, M.M. Maurice, T. Mahmoudi, H. Clevers // Cel. - 2012. - Vol. 149. - P. 1245-1256.
15. Yurchenko M., Shlapatska L.M., Sidorenko S.P.. The multilevel regulation of CD95 signaling outcome // Exp. oncol. - 2012. - Vol. 34 (3). - P. 200-2011.
16. Zaytseva N.V., Dianova D.G., Dolgykh O.V. Effects of cellular immunity in conditions of surplus supply of strontium with consumed water // EJNH. - 2014. - № 1. - C. 7-8.
References
1. Vengerovskiy A.I., Hlusov I.A., Nechaev K.A. Molekuljarnye mehanizmy dejstvija bisfosfonatov i stron-cija ranelata [Molecular mechanisms of bisphosphonate and strontium ranelate action], Jekcpep. i klin. fapmak, 2014, no, 77 (9), pp. 43-46.
2. Dolgikh O.V., Predeina R.A., Dianova D.G. Jeksperimental'naja ocenka vlijanija fenolov na immunoregul-jaciju ex vivo [Experimental evaluation of phenol effect on ex vivo immunoregulation]. Analiz riska zdorov'ju, 2014, no. 1, pp. 73-81.
3. Dolgikh O.V., Zaitseva N. V., Dianova D.G., Lyhina T.S., Krivtsov A.V., Gugovich A.M. Osobennosti limfo-citarno-kletochnogo zvena u detej, prozhivajushhih na tehnogenno-nagruzhennyh territorijah [Peculiarities of lymphocyte cell level in children living in technologically laden areas]. Biol, membrany, 2012, no. 29 (5), pp. 349-353.
4. Krzystyniak K. [et. al.] Approaches to the evaluation of chemical-induced immunotoxicity. Environ Health Perspect,, 1995, vol. 103, suppl 9, pp. 17-22.
5. Caverzasio J., Thouverey C. Activation of FGF receptors is a new mechanism by which strontium ranelate induces osteoblastic cell growth. Cell, Physiol, Biochem., 2011, no. 27 (3-4), pp. 243-250.
6. Newby C.S. [et. al.] Cytokine release and cytotoxicity in human keratinocytes and fibroblasts induced by phenols and sodium dodecyl sulfate. Journal of Investigative Dermatology, 2000, vol. 115, pp. 292-298.
7. Fromigué O., Hay E., Barbara A. Calcium sensing receptor-dependent and receptor-independent activation of osteoblast replication and survival by strontium ranelate. JCMM, 2009, no. 13 (8B), pp. 2189-2199.
8. Yang F., Yang D., Tu J., Zheng Q., Cai L., Wang L. 2011. Strontium enhances osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells and in vivo bone formation by activating Wnt/catenin signaling. Stem cells. 2011, doi: 10.1002/stem.646.
9. Caudrillier A., Hurtel-Lemaire A.-S., Wattel A., Cournarie F., Godin C., Petit L., Petit J.-P., Terwilliger E., Kamel S., Brown E. M., Mentaverri R., Brazier M. Strontium ranelate decreases RANKL-induced osteoclastic differentiation in vitro: involvement of the calcium sensing receptor. Mol, pharmacol, 2010, no. 4, pp. 569-576.
10. Los M., Maddika S., Erb B., SchulzeOsthoff K. Switching Akt: From survival signaling to deadly response. BioEssays, 2009, no. 31 (5), pp. 492-495.
11. Hurtel-Lemaire A.S., Mentaverri R., Caudrillier A., Cournarie F., Wattel A., Kamel S., Terwilliger E.F., Brown E.M., Brazier M. The calcium-sensing receptor is involved in strontium ranelate-induced osteoclast apop-tosis. New insights into the associated signaling pathways. JBC, 2009, no. 284, pp. 575-584.
12. Huang C., Li L., Yu X., Gu Z., Zhang X. The inhibitory effect of strontium-doped calcium polyphosphate particles on cytokines from macrophages and osteoblasts leading to aseptic loosening in vitro. Biomed, mater, 2014, no. 9 (2). doi: 10.1088/1748-6041/9/2/025010.
13. Tucci P. Caloric restriction: is mammalian life extension linked to p53? AGING, 2012, no. 8, pp. 525-534.
14. Li V.S., Ng S.S., Boersema P.J., Low T.Y., Karthaus W.R., Gerlach J.P., Mohammed S., Heck A.J., Maurice M.M., Mahmoudi T., Clevers H. Wnt signaling through inhibition of P-catenin degradation in an intact axin1 complex. Cel., 2012, vol. 149, pp. 1245-1256.
15. Yurchenko M., Shlapatska L.M., Sidorenko S.P. The multilevel regulation of CD95 signaling outcome. Exp. oncol, 2012, no. 34 (3), pp. 200-2011.
16. Zaytseva N.V., Dianova D.G., Dolgykh O.V. 2014. Effects of cellular immunity in conditions of surplus supply of strontium with consumed water. EJNH, no. 1, pp. 7-8.
NEUROTRANSMITTER SYSTEM OF IMMUNE REGULATION AS A MARKER OF IMMUNOLOGICAL DISORDERS IN PUPILS IN THE CONDITIONS OF INCREASED ENTRY OF STRONTIUM WITH DRINKING WATER
О.V. Dolgikh1,2, ^V. Krivtsov1, KG. Starkova1, VA. Luchnikova1, О.А. Bubnova1,2, 1 1,2 1 D.G. Dianova , N.V. Bezruchenko , N.A. Vdovina
1 FBSI "Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies", Russian Federation, Perm, 82 Monastyrskaya St., 614045
2 FBSEI HPE "Perm State National Research University", Russian Federation, Perm, 15 Bukireva St., 614990
The evaluation of immunological markers in schoolchildren exposed to strontium is performed. It is shown that under the conditions of increased administration of strontium with drinking water the indication of spontaneous and induced levels of neurotransmitters in vitro allows to detect early functional disorders of the immune system. It was found that the following markers of specific hypersensitivity and mediators of intercellular immune regulation (IgG specific to strontium, cytokines IL-6, IL-10, IL-12, IL-17, a-TNF, GM-CSF, spontaneous and specifically stimulated, RANKL, OPG( may be proposed for the identification of health risk as early markers of immune disorders in school children living in areas of strontium geochemical provinces.
Key words: strontium, cytokines, markers.
© Dolgikh O.V., Krivtsov A.V., Starkova K.G., Luchnikova V.A., Bubnova O.A., Dianova D.G., Bezruchenko N.V., Vdovina N.A., 2015
Dolgikh Oleg Vladimirovich - Doctor of Medicine, Professor, Head of Immunobiological Diagnostic Methods Department, Professor of Human Ecology and Life Safety Department (e-mail: [email protected]; tel. (342) 236-39-30).
Kryvtsov Aleksandr Vladimirovich - Candidate of Medicine, Head of Immunogenetics Laboratory (e-mail: [email protected]; tel. (342) 236-39-30).
Starkova Kseniya Gennadievna - Candidate of Medicine, Head of Immunology and Allergology Laboratory (e-mail: [email protected]; tel. (342) 236-39-30).
Bubnova Olga Alekseevna - Junior Researcher, Immunobiological Diagnostic Methods Department (e-mail: [email protected]; tel. (342) 236-39-30).
Dianova Dina Gumerovna - Candidate of Medicine, Senior Researcher in the Laboratory of Cellular Diagnostic Methods (e-mail: [email protected]; tel. (342) 236-39-30).
Luchnikova Viktoria Aleksandrovna - Junior Researcher, Immunobiological Diagnostic Methods Department (e-mail: [email protected]; tel. (342) 236-39-30).
Vdovina Nadezhda Alekseevna - Junior Researcher, Immunobiological Diagnostic Methods Department (e-mail: [email protected]; tel. (342) 236-39-30).
Bezruchenko Nadezhda Vladimirovna - immunologist of Immunobiological Diagnostic Methods Department, Master's student in the Biological Faculty (e-mail: [email protected]; tel. (342) 236-39-30).
