Air pollution and immunologic indices in children with allergic diseases

Full Text

Целью нашей работы являлось изучение взаимосвязи между степенью загрязнения атмосферного воздуха и комплексом иммунологических показателей у детей с аллергическими заболеваниями.

Проведено комплексное иммунологическое обследование 131 ребенка в возрасте от 3 до 11 лет (у 64 из них диагностированы аллергодерматозы, у 37 — респираторные аллергозы; 30 детей были практически здоровыми). Дети проживали в четырех жилых зонах Казани, различающихся количественной и качественной характеристикой загрязненности атмосферы. Степень загрязнения атмосферного воздуха оценивали по условному показателю Р, используя данные Татарского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и лаборатории Центра госсанэпиднадзора Казани за 1989—1992 гг. В атмосферном воздухе загрязненных зон определялись от 0,035 до 0,125 мг/м³ диоксида азота, от 2,5 до 16,9 мг/м³ оксида углерода, от 0,16 до 0,45 мг/м³ пыли, от 0,096 до 0,27 мг/м³ сажи, от 0,15 до 0,48 мг/м³ (I, II зоны) диоксида серы, от 0,005 до 0,067 мг/м³ (I, III) формальдегида, от 0,056 до 0,79 мг/м³ (II) аммиака, 0,09 мг/м³ (II) ксилола и от 0,01 до 0,26 мг/м³ (II) ацетона. В I, наиболее загрязненной зоне, где расположены предприятия стройиндустрии и автобаза, Р составил 20,1. Во II зоне имеются предприятия машино- и приборостроения (Р = 14,8). III зона отличается наличием крупной автомагистрали, автомобильного парка и котельной, работающей на газе (Р= 8,2). На территории IV, контрольной, зоны источников промышленных выбросов и крупной автомагистрали не имеется, а загрязняющие вещества в составе атмосферного воздуха (оксид углерода, пыль, диоксид азота) определялись в концентрациях на уровне или ниже предельно допустимых величин (Р=1,5).

Группы детей формировали по принципу направленного отбора в связи с необходимостью достижения желаемой однородности по всем показателям (полу, возрасту, клинической структуре, тяжести течения, сопутствующим заболеваниям), кроме места проживания, что позволило с большей достоверностью выявленные изменения в иммунном статусе связать с влиянием загрязнения атмосферного воздуха. К моменту обследования дети с аллергическими заболеваниями находились в стадии неполной клинической ремиссии. Группу практически здоровых составили дети без аллергически измененной реактивности и хронических заболеваний.

Комплексное иммунологическое обследование проводилось по 16 параметрам и включало изучение клеточного и гуморального звеньев иммунитета, также фагоцитарной активности (фагоцитарный индекс, фагоцитарное число). Количество Т-лимфоцитов вычисляли методом спонтанного розеткообразования с эритроцитами барана — Е-РОЛ [4]. Исследовали субпопуляции лимфоцитов, чувствительные и резистентные к теофиллину (ТФЧ-Е-РОЛ и ТФР-Е-РОЛ). Количество ТФР-Е-РОЛ (субпопуляция, обогащенная хелперами) определяли путем подсчета количества Е-РОЛ после инкубации лимфоцитов с раствором теофиллина, в контроле использовали среду 199. Разность между числом Е-РОЛ в контрольной пробе и ТФР-Е-РОЛ принимали за ТФЧ-Е-РОЛ (субпопуляция, обогащенная супрессорами) [3, 5]. Функциональную активность Т-лимфоцитов изучали в реакции бласттрансформации лимфоцитов (РБТЛ) с фитогемагглютинином (ФГА) и конканавалином (Кон А) [1]. В-лимфоциты идентифицировали на основе реакции розеткообразования с эритроцитами быка, нагруженных антителами и комплементом (ЕАС-РОЛ). Функцию В-лимфоцитов оценивали по концентрации сывороточных иммуноглобулинов А, м, G, определяемых по Манчини (1965), иммуноглобулинов Е — методом иммуноферментного анализа, уровень циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) — в реакции осаждения полиэтиленгликолем 6000 [2], фагоцитоз — с латексом.

Исследования иммунного статуса проводили в иммунологической лаборатории КНИИЭМ и в лаборатории кафедры детских болезней лечебного факультета КГМУ. Для выявления закономерностей влияния загрязнения атмосферного воздуха на иммунный статус детей с аллергическими заболеваниями использовали корреляционный анализ и сравнивали средние значения иммунологических показателей в загрязненных и контрольной зонах.

Анализ результатов в группе детей с аллергическими заболеваниями показал (табл. 1, 2), что загрязнение атмосферного воздуха оказывает наиболее выраженное влияние на количество ТФЧ-Е-РОЛ, уровень IgE и величину иммунорегуляторного индекса (ТФР-Е-РОЛ/ ТФЧ-Е-РОЛ). Средние значения этих показателей в наиболее загрязненной и контрольной зонах различаются в 3,5— раза (Р<0,001), а коэффициенты корреляции со степенью загрязнения атмосферы Р составляют 0,50—0,66. Существенно также влияние загрязнения атмосферного воздуха на содержание IgM (r=0,34), средний уровень которого в I зоне в 1,5 раза выше, чем в контрольной (Р <0,001). Выявлено влияние степени загрязнения атмосферного воздуха на абсолютное и относительное количество Т-лимфоцитов, их функциональную активность в РБТЛ с Кон А и относительное количество В-лимфоцитов. Коэффициенты корреляции — 0,22—0,42, а средние значения этих показателей между I и контрольной зонах различаются на 20—30% (Р<0,05).

Таблица 1. Изменение иммунологических показателей у детей с аллергическими заболеваниями в зависимости от степени загрязнения атмосферного воздуха (М±m)

Не обнаружено статистически значимой корреляции (коэффициенты корреляции менее 0,20; Р>0,05) между показателем степени загрязнения атмосферного воздуха Р и абсолютным количеством В-лимфоцитов, содержанием ТФР-Е-РОЛ, уровнями IgA, IgG и ЦИК. Однако в I зоне уровень IgA был понижен у 48,6% детей с аллергией, повышен — у 11,1%, в контрольной — соответственно у 41,6% и у 4,2%. Пониженные значения IgG в I зоне отмечены у 7,1% детей, повышенные — у 18,5%, в контрольной — соответственно у 8,3% и у 4,2%. Уровень ЦИК в I зоне повышен у 33,2% детей с аллергией, во II и III зонах — у 20,0%, в контрольной — у 8,3%.

Итак, с повышением степени загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами уменьшаются количество Т-лимфоцитов (относительное и абсолютное), ТФЧ-Е-РОЛ и их функциональная активность. Поскольку содержание ТФР-Е-РОЛ при этом не изменяется, то иммунорегуляторный индекс повышается. Возрастают также относительное количество В-лимфоцитов, уровни IgM и IgE. Это свидетельствует о том, что у детей с аллергическими заболеваниями повышенная загрязненность атмосферного воздуха, с одной стороны, угнетает многие показатели клеточного звена иммунитета, а с другой — повышает функцию гуморального звена, что проявляется интенсивным синтезом иммуноглобулинов преимущественно классов IgE и IgM. При этом от степени загрязнения атмосферного воздуха больше зависит иммунный статус в целом, чем отдельные иммунологические показатели (коэффициент множественной корреляции R = 0,80).

На рисунке представлена иммунограмма детей с аллергическими заболеваниями, на лучах которой отложены средние значения иммунологических показателей, выраженные в единицах нормы. Зависимость иммунного статуса от степени загрязнения атмосферного воздуха проявляется на иммунограмме характерной деформацией.

Рис. 1. Иммунограмма детей с аллергией.

Влияние затрязнения атмосферного воздуха на иммунный статус обнаруживается и у здоровых детей (табл. 2). Оставаясь в пределах нормы, уменьшаются относительное количество Т-лимфоцитов (r= –0,55), ТФР-Е-РОЛ, (r = –0,48) и ТФЧ-Е-РОЛ (r=–0,43). Поскольку тенденция к понижению имеет место как для ТФЧ-Е-РОЛ, так и для ТФР-Е-РОЛ, то иммунорегуляторный индекс не меняется. С показателями гуморального звена иммунитета у здоровых детей статистически значимых взаимосвязей не выявлено.

Таблица 2. Коэффициенты корреляции между степенью загрязнения атмосферного воздуха и иммунологическими показателями у детей

* P < 0,05

Таким образом, иммунологические показатели изменяются под действием загрязняющих атмосферный воздух веществ. У детей с аллергией эти изменения выражаются в угнетении клеточного и в активации гуморального звеньев иммунитета, то есть отклонения иммунологических показателей, характерные для аллергических заболеваний, более заметны в районах с повышенной аэрогенной нагрузкой.Итак, повышение степени загрязнения атмосферного воздуха неодинаково влияет на клеточное и гуморальное звенья иммунитета детей с аллергическими заболеваниями и здоровых. У детей с аллергией уменьшается количество Т-лимфоцитов, ТФЧ-Е-РОЛ, имеют место нарушение иммунорегуляторного индекса в сторону повышения и гиперпродукция IgE и IgM. У здоровых детей в аналогичных условиях прослеживается тенденция к уменьшению относительного количества Т-лимфоцитов и иммунорегуляторных клеток без нарушения их соотношения и гиперпродукции иммуноглобулинов.

Выявленные изменения в иммунной системе у детей связаны, вероятно, с интенсивной антигенной стимуляцией комплексом загрязняющих атмосферный воздух веществ. Отмеченные тенденции подчеркивают важность реализации воздухоохранных мероприятий, направленных на снижение не только концентраций веществ, оказывающих аллергизирующее действие (формальдегид, ксилол и др.), но и комплексного показателя загрязненности атмосферного воздуха. В отношении детей данной группы особенно важно проводить профилактические мероприятия, направленные на снижение пищевых, лекарственных, вакцинальных и других антигенных воздействий. Особенности иммунного статуса детей с аллергическими заболеваниями, проживающих в районах с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, необходимо учитывать при коррекции иммунологических нарушений.

About the authors

А. G. Shamova

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan

T. G. Malanicheva

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Kazan

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Fig. 1. Immunogram of children with allergies.

Download (691KB)

Indexing metadata