zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2018-12-14-18zurniimtpe-1254Research ArticleСтатьиПрофессиональная бронхиальная астма от воздействия аэрозолей поливинилхлорида: фенотипы заболеванияOccupational bronchial asthma caused by exposure to polyvinyl chloride: phenotypes of the diseaseВасильеваО. С.VasilyevaOlga S.

ул. Островитянова, 1, Москва, 117997

1, Ostrovitianov str., Moscow, 117997

КузьминаЛ. П.KuzminaLyudmila P.

пр-т Буденного, 31, Москва, 105275; ул. Трубецкая, 8/2, Москва, 119991.

31, Budennogo Ave., Moscow, 105275; 8/1, Trubetskaya str., Moscow, 119991.

КоляскинаМ. М.KolyaskinaMaria M.

Коляскина Мария Михайловна, ст. науч. сотр. лаб. медико-биологических исследований ФГБНУ «НИИ МТ», препод. каф. мед. труда, авиац., космич. и водолазн. медицины ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России, канд. мед.наук. 

пр-т Буденного, 31, Москва, 105275; ул. Трубецкая, 8/2, Москва, 119991.

senior researcher of Laboratory of Medical and Biological Research, IRIOH; lecturer, Department of Occupational Medicine, Aviation, Space and Diving Medicine, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Cand. Med. Sci.

31, Budennogo Ave., Moscow, 105275; 8/1, Trubetskaya str., Moscow, 119991.

biochimiamt@mail.ruФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава РоссииРоссияPirogov Russian National Research Medical UniversityRussian FederationФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова»; ФГАОУ ВО «Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава РоссииРоссияIzmerov Research Institute of Occupational Health; I.M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityRussian Federation2018140220190121418Copyright © Васильева О.С., Кузьмина Л.П., Коляскина М.М., 20192019Васильева О.С., Кузьмина Л.П., Коляскина М.М.Vasilyeva O.S., Kuzmina L.P., Kolyaskina M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/1254Введение

Введение. Механизм развития профессиональной бронхиальной астмы (ПБА) от воздействия аэрозолей поливинилхлорида (ПВХ) до конца не ясен. Многогранность свойств компонентов, входящих в состав аэрозолей ПВХ, указывает на возможность развития ПБА у рабочих с участием как неиммунных, так и иммунных механизмов.

Цель исследование — изучение клинических и молекулярно-генетических особенностей формирования ПБА на рабочем месте мясоупаковщиков.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведено обследование 113 работников мясокомбината мужского и женского пола. Выявлена группа лиц (48 человек), имевших ежедневный контакт с токсико-аллергенными аэрозолями, которые в виде дыма выделялись в рабочую зону от расплавленной ПВХ — пленки в процессе упаковки мясной продукции. Всем обследованным были проведены клинико-функциональные исследования бронхолегочной системы и молекулярно-генетические исследования: выявление гипосекреторных аллелей гена α–1ИП; определение полиморфизма генов GSTМ1 и GSTТ1.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Исследование показало, что экспозиция продуктов деградации ПВХ вызывает раздражение и сенсибилизацию дыхательных путей, видимых слизистых и кожных покровов. У лиц, проработавших 5–10 лет, выявлены обратимые обструктивные нарушения вентиляции легких с гиперчувствительностью бронхов (ГЧБ) к производственным факторам (30 человек) и симптомами БА (18 человек) иммунного и неиммунного генеза. Определены фенотипы БА: профессиональная — иммунная и неиммунная (11 человек) и агравированная условиями труда (7 человек). Установлено, что индивидуальными факторами риска развития ПБА у мясоупаковщиков являются: наличие гипосекреторного PiMZ варианта гена α–1ИП и делеция генов глутатион-S-трансферазы (GSTМ1 0/0 и GSTТ1 0/0). Полученные данные свидетельствуют о том, что астма мясоупаковщиков является мультифакторным заболеванием.

Выводы

Выводы: Анализ профанамнеза и профмаршрута, физикальных изменений и нарушения ФВД свидетельствуют о результате ежедневного раздражающего и сенсибилизирующего воздействия токсических паров, присутствующих на рабочем месте. Выявленные особенности развития БА позволили выделить разные фенотипы заболевания: истинная ПБА, иммунная (аллергической), неиммунная, БА, агравированная условиями труда. Выявленные связи между гипосекреторными вариантами α1-ИП, носительством нулевых аллелей генов глутатионтрансферазы (GSTM1 и GSTT  1), развитием ПБА и степенью ее тяжести, указывают на то, что астма упаковщиков является мультифакторным заболеванием.

Introduction

Introduction. Mechanism underlying development of occupational bronchial asthma (OA) caused by exposure to polyvinyl chloride (PVC) aerosols is not completely clear. Complex properties of PVC aerosols components indicate possible development of OA among workers via both non-immune and immune mechanisms.

Objective is to study clinical and genetic characteristics of occupational bronchial asthma development at meat packers’ workplace.

Materials and methods

Materials and methods. Examination covered 113 male and female meat-processing plant workers. A group (48 people) appeared to have daily contact with toxic-allergenic aerosols which were released as a smoke into the working area from molten PVC membrane during the meat products packing. All the examinees underwent clinical and functional tests of bronchopulmonary system and molecular genetic studies: identification of hyposecretory alleles of α–1IP gene; determination of genetic polymorphism of GSTM1 and GSTT 1.

Results and discussion

Results and discussion. The study proved that exposure to PVC degradation products causes irritation and sensitization of the respiratory tract, visible mucous membranes and skin. The examinees with 5–10 years of service demonstrated reversible obstructive pulmonary ventilation disorders with bronchial hypersensitivity to occupational factors (30 people) and symptoms of bronchial asthma (18 people) of immune and non-immune origin. The asthma phenotypes were determined: occupational — immune and non-immune (11 people) and aggravated by work conditions (7 people). The study proved that individual risk factors of occupational bronchial asthma in meat-packers are: hyposecretory PiMZ variant of α1-PI gene and deletion of glutathione-S-transferase genes (GSTM1 and GSTT 1). The findings prove that meatpackers’ asthma is a multifactorial disease.

Conclusion

Conclusion. Hyposecretory alleles of α1-PI gene appeared to participate in occupational bronchial asthma development. Identified relationships between hyposecretory variants of α1-PI gene, null alleles of glutathione-S-transferase genes (GSTM1 and GSTT 1) carriage, occupational bronchial asthma development and severity suggest that meat-packers’ asthma is a multifactorial disease. This could be an explanation of various phenotypes of occupational bronchial asthma. Problem of occupational bronchial asthma development due to influence of PVC pyrolysis products necessitates further wide clinical, hygienic and molecular genetic studies.

аэрозоли поливинилхлоридапрофессиональная бронхиальная астма мясоупаковщиковфенотипымультифакторное заболеваниеpolyvinyl chloride aerosolsoccupational asthma of meat packersphenotypesmultifactorial diseaseReferencesTarlo S., Cullinan P., Nemery B. Occupational and Environmental Lung Diseases: Diseases from Work, Home, Outdoor and Other Exposures; 2010. http://search.barnesandnoble.com/Occupational-and-Environmental-Lung-Diseases/SusanTarlo/e/97804705115945Tarlo S., Cullinan P., Nemery B. Occupational and Environmental Lung Diseases: Diseases from Work, Home, Outdoor and Other Exposures; 2010. http://search.barnesandnoble.com/Occupational-and-Environmental-Lung-Diseases/SusanTarlo/e/97804705115945Xaver Baur. Bronchial asthma and COPD due to irritants in the workplace — an evidence-based approach. J of Occup. Med. and Toxicology. 2012; 7 (9): 73–9.Xaver Baur. Bronchial asthma and COPD due to irritants in the workplace — an evidence-based approach. J of Occup. Med. and Toxicology. 2012; 7 (9): 73–9.Burge PS. Occupational asthma. In: Barnes P, Rodger IW, Thomson WNC, end. Asthma: Basic Mechanisms and Clinical Management. London, Academic Press. 1988: 465–82.Burge PS. Occupational asthma. In: Barnes P, Rodger IW, Thomson WNC, end. Asthma: Basic Mechanisms and Clinical Management. London, Academic Press. 1988: 465–82.Nemery B. Occupational asthma for clinicians. Breathe. 2004; 1: 25–32.Nemery B. Occupational asthma for clinicians. Breathe. 2004; 1: 25–32.Pauli G., Bessot J.C., KopferschmittM.C., el. al. Meat wrapper’s asthma: identifi cation of the cause agent. Clin Allergy. 1980; 10: 263Pauli G., Bessot J.C., KopferschmittM.C., el. al. Meat wrapper’s asthma: identifi cation of the cause agent. Clin Allergy. 1980; 10: 263Malo J.L., Cartier A. Pineault L. Dugas M. Desjardins A. Occupation asthma due to polyethylene shrink wrapping (paper wrapper’s asthma). Thorax. 1992; 47: 759Malo J.L., Cartier A. Pineault L. Dugas M. Desjardins A. Occupation asthma due to polyethylene shrink wrapping (paper wrapper’s asthma). Thorax. 1992; 47: 759Butala JH, David RM, Gans G, McKee RH, Guo TL, Peachee VL, et al. 2004. Phthalate treatment does not infl uence levels of IgE or Th2 cytokines in B6C3F1 mice. Toxicology. 2001: 77–85.Butala JH, David RM, Gans G, McKee RH, Guo TL, Peachee VL, et al. 2004. Phthalate treatment does not infl uence levels of IgE or Th2 cytokines in B6C3F1 mice. Toxicology. 2001: 77–85.What are phthalates and do they cause asthma? science4public. September 25, 2014. https://sciencetranslationblog.wordpress.com/2014/09/25/what-are-phthalates-and-do-they-cause-asthma.What are phthalates and do they cause asthma? science4public. September 25, 2014. https://sciencetranslationblog.wordpress.com/2014/09/25/what-are-phthalates-and-do-they-cause-asthma.Jouni J.K., Jaakkola and Trudy L. Knight. Th e Role of Exposure to Phthalates from Polyvinyl Chloride Products in the Development of Asthma and Allergies: A Systematic Review and Metaanalysis. Environ Health Perspect. 2008; 116: 845–53.Jouni J.K., Jaakkola and Trudy L. Knight. Th e Role of Exposure to Phthalates from Polyvinyl Chloride Products in the Development of Asthma and Allergies: A Systematic Review and Metaanalysis. Environ Health Perspect.2008; 116: 845–53.The association between phthalate exposure and asthma. https://www.sciencedirect.com/science/journal/1607551X 2012; 28 (7) Supplement: S28-S36.The association between phthalate exposure and asthma. https://www.sciencedirect.com/science/journal/1607551X 2012; 28 (7) Supplement: S28-S36.Phthalates are everywhere, and a tidal wave of new research has documented their wide-ranging negative health impacts, but what are the real risks? https://www.theguardian.com/lifeandstyle/2015/feb/10/phthalates-plastics-chemicals-research-analysisPhthalates are everywhere, and a tidal wave of new research has documented their wide-ranging negative health impacts, but what are the real risks? https://www.theguardian.com/lifeandstyle/2015/feb/10/phthalates-plastics-chemicals-research-analysisAnette Kocbach Bølling, Jørn A Holme, Carl Gustaf Bornehag, Unni C Nygaard, Randi J Bertelsen, Eewa Nånberg, Johanna Bodin, Amrit Kaur Sakhi, Cathrine Thomsen, and Rune Becher. Pulmonary phthalate exposure and asthma — is PPAR a plausible mechanistic link? EXCLI J. 2013; 12: 733–59.Anette Kocbach Bølling, Jørn A Holme, Carl Gustaf Bornehag, Unni C Nygaard, Randi J Bertelsen, Eewa Nånberg, Johanna Bodin, Amrit Kaur Sakhi, Cathrine Thomsen, and Rune Becher. Pulmonary phthalate exposure and asthma — is PPAR a plausible mechanistic link? EXCLI J. 2013; 12: 733–59.Кузьмина Л.П., Безрукавникова Л.М., Лазарашвили Н.А., Софронова Е.В. Новые технологии ДНК-диагностики генетического биохимического полиморфизма. Актуальные проблемы «Медицины труда». Сборник трудов института. Под редакцией академика РАМН Н.Ф. Измерова. М.; 2006: 504–17.Kuz’mina L.P., Bezrukavnikova L.M., Lazarashvili N.А., Sofronova E.V. New technologies of DNA-diagnosis of genetic biochemical polymorphism. In: Izmerov N.F., Acad., ed. Аktual’nye problemy «Meditsiny truda». Collected works of the Institute. Moscow; 2006: 504–17 (in Russian).I-Jen Wang, JJ Karmaus, Su-Lien Chen, J W Holloway, S Ewart. Effects of phtalates exposure on asthma may be mediated through alternations in DNA methylation. Clin Epigenetics. 2015; 7(1): 23–8.I-Jen Wang, JJ Karmaus, Su-Lien Chen, J W Holloway, S Ewart. Effects of phtalates exposure on asthma may be mediated through alternations in DNA methylation. Clin Epigenetics. 2015; 7(1): 23–8.Кузьмина Л.П., Ковчан О.В., Елов А.А., Черкасов Е.Г. Аллель — специфичный ПЦР-скрининг Z и S мутаций гена α1-ингибитора протеиназ. Конференция «Актуальные вопросы гематологии и трансфузиологии»: Сб. тезисов. Санкт-Петербург; 2002.Kuz’mina L.P., Kovchan O.V., Yolov А.А., Cherkasov E.G. Allele-specifi c PCR-screening of Z and S-mutations of α1-PI gene.Conference «Topical problems of hematology and transfusiology»: Collected articles. St. Petersburg; 2002 (in Russian).Васильева О.С., Черняк А.В., Неклюдова Г.В., Науменко Ж.К., Рослая Н.А. Клинико-функциональные методы обследования в диагностике профессиональных бронхолегочных заболеваний. В кн: «Профессиональные заболевания органов дыхания» под ред. акад. РАН Н.Ф. Измерова, акад. РАН А.Г. Чучалина. Москва, «Гэотар-Медиа» 2015: 607–34.Vasil’eva O.S., Chernyak А.V., Neklyudova G.V., Naumenko Zh.K., Roslaya N.А. Clinical and functional methods in diagnosis of occupational broncho-pulmonary diseases. In: N.F. Izmerov, RA Sc Acad., А.G. Chuchalin, RA Sc Acad., eds. Occupational diseases of respiratory organs. Moscow, «Gehotar-Media» 2015: 607–34 (in Russian).Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г. Молекулярные механизмы нозологической синтропии профессиональной бронхиальной астмы. В кн: «Профессиональные заболевания органов дыхания» под ред. акад. РАН Н.Ф. Измерова, акад. РАН А.Г. Чучалина. Москва; «Гэотар-Медиа» 2015: 180–7.Kuz’mina L.P., Khotuleva А.G. Molecular mechanisms of nosologic syntropia of occupational bronchial asthma. In: N.F. Izmerov, RA Sc Acad., А.G. Chuchalin, RA Sc Acad., eds. Occupational diseases of respiratory organs. Moscow, «Gehotar-Media» 2015: 180–7 (in Russian).Bernstein IL, Bernstein DI, Chan-Yeung M, Malo JL. Defi nition and classifi cation of asthma in the workplace. In: Asthma in the workplace, 4th ed., Malo J.L., Chan-Yeung M., Bernstein D.I. (Eds), CRC Press, Boca Raton, FL; 2013: 1–5.Bernstein IL, Bernstein DI, Chan-Yeung M, Malo JL. Defi nition and classifi cation of asthma in the workplace. In: Asthma in the workplace,4 th ed., Malo J.L., Chan-Yeung M., Bernstein D.I. (Eds), CRC Press, Boca Raton, FL; 2013: 1–5.Global initiative for asthma. (GINA 2018). http://www.ginasthma.com.Global initiative for asthma. (GINA 2018). http://www.ginasthma.com.Чучалин А.Г., Айсанов З.Р., Белевский А.С., Бушманов А.Ю. Васильева О.С., Мазитова Н.Н.и соавт. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению бронхиальной астмы. РРО. Пульмонология. 2014; 2: 11–32.Chuchalin А.G., Аjsanov Z.R., Belevskij А.S., Bushmanov А.Yu. Vasil’eva O.S., Mazitova N.N. et al. Federal clinical recommendations on diagnosis and treatment of bronchial asthma. RRO. Pul’monologiya. 2014; 2: 11–32 (in Russian).Профессиональная бронхиальная астма. Российская Ассоциация врачей и специалистов Медицины труда. М.; 2017.Occupational bronchial asthma. Russian Association of doctors and specialists in occupational medicine. Moscow; 2017 (in Russian).Dinesh R., Iver Vivek N. Occupational asthma: diagnostic challenges and management dilemmas. Current Opinion in Pulmonary Medicine: March 2017, 23 (2): 177–83.Dinesh R., Iver Vivek N. Occupational asthma: diagnostic challenges and management dilemmas. Current Opinion in Pulmonary Medicine: March 2017, 23 (2): 177–83.British guidelines on the management of asthma. Revised 2017. https://www.brit-thoracic.org/ukBritish guidelines on the management of asthma. Revised 2017. https://www.brit-thoracic.org/ukLemiere C., Bernstein D. Occupational asthma: Management, prognosis and prevention. 2017. www.uptodate.com/contents/occup.asthma.Lemiere C., Bernstein D. Occupational asthma: Management, prognosis and prevention. 2017. www.uptodate.com/contents/occup.asthma.Васильева О.С., Соркина Н.С. Профессиональная бронхиальная астма. В кн: Профессиональные заболевания органов дыхания под ред. акад. РАН Н.Ф. Измерова, акад. РАН А.Г. Чучалина. Москва, «Гэотар-Медиа»; 2015: 338–63.Vasil’eva O.S., Sorkina N.S. Occupational bronchial asthma. In: N.F. Izmerov, RA Sc Acad., А.G. Chuchalin, RA Sc Acad., eds. Occupational diseases of respiratory organs.Moscow, «Gehotar-Media» 2015: 338–63 (in Russian).Коптяева Ю.В. Связь полиморфизма генов GSTT1 и GSTM1 с тяжестью атопической бронхиальной астмы. Сборник статей по материалам V конгресса молодых ученых и специалистов «Наука о человеке». Под ред. Л.М. Огородовой, Л.В. Капилевича. Томск, СибГМУ; 2004.Koptyaeva Yu.V. Relationships of genes GSTT 1 and GSTM1 polymorphisms with severity of atopic bronchial asthma. In: L.M. Ogorodova, L.V. Kapilevich, eds. Collected articles on materials of V Congress of young scientists and specialists «Science of human». Tomsk, SibGMU; 2004 (in Russian).Васильева О.С., Кузьмина Л.П., Кулемина Е.А., Коляскина М.М. Клинические и молекулярно-генетические аспекты формирования бронхиальной астмы мясоупаковщиков. Пульмонология. 2012; 3: 39–45Vasil’eva O.S., Kuz’mina L.P., Kulemina E.А., Kolyaskina M.M. Clinical and molecular genetic aspects of bronchial asthma development in meat-packers. Pul’monologiya. 2012; 3: 39–45 (in Russian).

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