zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2023-63-7-455-461erfdgizurniimtpe-3233Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESОценка иммунологических показателей и уровня постоянного потенциала головного мозга у пациентов с вибрационной болезньюAssessment of the immunological parameters and DC-potential level in patients with vibration diseasehttps://orcid.org/0000-0002-2025-8303БоклаженкоЕлена ВалерьевнаBoklazhenkoElena V.

Научный сотрудник лаб. иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиене, ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», канд. мед. наук.

e-mail: immun11@yandex.ru

Research assistant at the laboratory of immuno-biochemical and molecular genetic studies in Hygiene, East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Cand. of Sci. (Med.). 

e-mail: immun11@yandex.ru

immun11@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0428-3063БодиенковаГалина М.BodienkovaGalina M.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4842-6791ШевченкоОксана И.ShevchenkoOksana I.noemail@neicon.ruФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»РоссияEast-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchRussian Federation202307082023637455461Copyright © Боклаженко Е.В., Бодиенкова Г.М., Шевченко О.И., 20232023Боклаженко Е.В., Бодиенкова Г.М., Шевченко О.И.Boklazhenko E.V., Bodienkova G.M., Shevchenko O.I.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/3233Введение

Введение. В течение последних десятилетий широко изучаются вопросы поразительного сходства нервной и иммунной систем, как систем, обеспечивающих адекватное реагирование целостного организма на изменения окружающей среды, воздействие факторов производственной среды.

Цель исследования — оценка фенотипического состава лимфоцитов, цитокинов и уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга у пациентов с вибрационной болезнью, обусловленной воздействием локальной вибрации.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведено нейро-иммунологическое обследование 26 мужчин с вибрационной болезнью, сформировавшейся при воздействии локальной вибрации. Группу сравнения представили 15 мужчин, не подвергавшихся в профессиональной деятельности воздействию вибрации. Показатели цитокинового статуса (IL-2, IL-4, IL-8, INF-γ) определяли в сыворотке крови методом ИФА. Регистрацию УПП проводили с помощью метода нейроэнергокартирования.

Результаты

Результаты. Установлена взаимосвязь повышенного содержания иммунокомпетентных клеток СD3+, СD4+, СD8+, СD95+ и IL-8 с увеличением УПП в лобных (центральной, правой и левой гемисферах), центральном корковом, правом-левом теменном отделах головного мозга. Также, установлена зависимость между пониженным содержанием СD20+, INF-γ и повышенными уровнями УПП в правой и левой височных, левой теменной долях головного мозга у пациентов с ВБ от локальной вибрации.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Недостатком данной работы являются малочисленные группы работающих.

Заключение

Заключение. Выявленные взаимосвязи иммунологических показателей с увеличением УПП в различных отделах головного мозга у обследованных пациентов, могут свидетельствовать о том, что формирование вибрационной патологии сопровождается как сдвигами периферического клеточного иммунитета, так и нарушениями гомеостатической устойчивости межцентральных отношений в коре больших полушарий, что может являться признаком нейровоспалительного процесса и развития цитотоксических реакций.

Этика

Этика. Исследование проведено с соблюдением этических норм в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации.

Участие авторов

Участие авторов:Боклаженко Е.В. — концепциия и дизайн исследования, сбор и обработка данных, написание текста;Бодиенкова Г.М. — концепциия и дизайн исследования, сбор и обработка данных, написание текста, редактирование;Шевченко О.И. — сбор и обработка данных, написание текста.

Финансирование работы

Финансирование работы. Работа выполнена за счёт финансовых средств, выделенных в рамках Государственного задания ФГБНУ ВСИМЭИ.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией данной статьи.

Дата поступления

Дата поступления: 29.05.2023 / Дата принятия к печати: 05.06.2023 / Дата публикации: 05.08.2023

Introduction

Introduction. Over the past decades, scientists have been studying questions about the phenomenal similarity of the nervous and immune systems, as systems that ensure an adequate response of the body to environmental changes, the impact of production factors.

The study aims to assess the phenotypic composition of lymphocytes, cytokines and the level of constant potential of the brain in patients with vibration disease (VD) due to the impact of local vibration.

Materials and methods

Materials and methods. The authors have conducted a neuro-immunological examination of 26 men with vibration disease formed when exposed to local vibration. The comparison group consisted of 15 men who were not exposed to vibration in their professional activities. The authors determined cytokine status indicators (IL-2, IL-4, IL-8, INF-γ) in serum by a solid-phase enzyme immunosorbent method. Registration of DC-potential level was carried out using the neuro-energy mapping method.

Results

Results. We have established a relationship between the increased content of CD3+, CD4+, CD8+, CD95+ and IL-8 immunocompetent cells with an increase in DC-potential level in the frontal (central, right and left hemispheres), central cortical, right-left parietal parts of the brain. The researchers also established a relationship between a reduced content of CD20+, INF-γ and increased levels of DC-potential level in the right and left temporal, left parietal lobes of the brain in patients with VD from local vibration.

Limitations

Limitations. The disadvantage of this work is the small groups of employees.

Conclusion

Conclusion. The revealed correlations of the content of immunological indicators with an increase of DC-potential level in various parts of the brain in the examined patients may indicate that the formation of vibrational pathology is accompanied by both shifts in peripheral cellular immunity and violations of the hemeostatic stability of intercentral relations in the cerebral cortex, which may be a sign of the neuroinflammatory process and the development of cytotoxic reactions.

Ethics

Ethics. The study was conducted in compliance with Ethical standards in accordance with the Helsinki Declaration of the World Medical Association.

Contribution

Contribution:Boklazhenko E.V. — research concepts and design, data collection and processing, writing the text;Bodienkova G.M. — research concepts and design, data collection and processing, writing the text, editing;Shevchenko O.I. — data collection and processing, writing the text.

Funding

Funding. The work was carried out at the expense of financial resources allocated within the Framework of the State Task of the East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research.

Conflict of interests

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.

Received

Received: 29.05.2023 / Accepted: 05.06.2023 / Published: 05.08.2023

вибрационная болезньлимфоцитыцитокиныиммунореактивностьметод нейроэнергокартированияуровень постоянного потенциалаголовной мозгvibration diseaselymphocytescytokinesimmunoreactivityneuro-energy mapping methodDC-potential levelbrainReferencesМаркова Е.В., Колосова Н.Г., Козлов В.А. Клеточный иммунный ответ и ориентировочно-исследовательское поведение у экспериментальных животных. Вестн. Урал. мед. акад. науки. 2010; 2/1(29): 48–49.Markova E.V., Kolosova N.G., Kozlov V.A. Cellular immune response and indicative research behavior in experimental animals. Vestnik Ural’skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki. 2010; 2/1(29): 48–9 (in Russian).Schölvinck M.L., Leopold D.A., Brookes M.J., Khader P.H. The contribution of electrophysiology to functional connectivity mapping. NeuroImage. 2013; 80; 297–306. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2013.04.010Schölvinck M.L., Leopold D.A., Brookes M.J., Khader P.H. The contribution of electrophysiology to functional connectivity mapping. NeuroImage. 2013; 80; 297–306. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2013.04.010Князева И.В., Соколова Л.П., Шмырев В.И., Борисова Ю.В., Денисов Д.Б. Адаптационные возможности поддержания гомеостаза у пациентов с когнитивными расстройствами на фоне психовегетативного синдрома. Междунар. ж. прикл. и фундам. исслед. 2014; 10: 165.Knjazeva I.V., Sokolova L.P., Shmyrev V.I., Borisova Yu.V., Denisov D.B. Adaptive possibilities of maintaining homeostasis in patients with cognitive impairment in the background of psychovegetative syndrome. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental’nyh issledovanij. 2014; 10: 165 (in Russian).Грибанов А.В., Джос Ю.С., Афанасенкова Н.В. Очерки психофизиологии детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью: монография. Архангельск: Поморский гос. ун-т им. М.В. Ломоносова; 2009.Gribanov A.V., Dzhos Yu.S., Afanasenkova N.V. Essays in psychophysiology of children with deficit of attention hyperactivity disorder. Arkhangelsk: Pomorskiy gos. un-t im. M.V. Lomonosova; 2009 (in Russian).Депутат И.С., Нехорошкова А.Н., Грибанов А.В. Большевидцева И.Л., Старцева Л.Ф. Анализ распределения уровня постоянного потенциала головного мозга в оценке функционального состояния организма (Обзор). Экол. человек. 2015; 22(10): 27–36. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2015-10-27-36Deputat I.S., Nekhoroshkova A.N., Gribanov A.V. Bolshevidceva I.L., Startseva L.F. Analysis of dc-potential level in assessment of body functional state (review). Ekologiya cheloveka. 2015; 22(10): 27–6 (in Russian). https://doi.org/10.33396/1728-0869-2015-10-27-36Созаева Д.И., Бережанская С.Б. Основные механизмы взаимодействия нервной и иммунной систем. Клинико-экспериментальные данные. Кубанский научно медицинский вестник. 2014; 3(145): 145–150.Sozaeva D.I., Berezhanskay S.B. The basic mechanisms of interaction nervous and immune systems. Clinico-experimental data. Kubanskiy nauchno meditsinskiy vestnik. 2014; 3(145): 145–0 (in Russian).Перекрест С.В., Гаврилов Ю.В., Абрамова Т.В., Новикова Н.С., Корнева Е.А. Активация клеток гипоталамических структур при введении антигенов различной природы (по экспрессии c-fos гена). Медицинская иммунология. 2006; 8(5–6): 631–636.Perekrest S.V., Gavrilov Yu.V., Abramova T.V. Novikova N.S., Korneva E.A. Activation of cells from hypothalamic structures after injection of antigens different in their nature (by the c-fos expression). Meditsinskaya immunologiya. 2006; 8(5–6): 631–6 (in Russian).Lekander M., Fredrikson M., Wik G. Neuroimmune relations in patients with fibromyalgia: A positron emission tomography study. Neurosci Lett. 2000; 282(3): 193–196. https://doi.org/10.1016/S0304-3940(00)00901-0Lekander M., Fredrikson M., Wik G. Neuroimmune relations in patients with fibromyalgia: A positron emission tomography study. Neurosci Lett. 2000; 282(3): 193–6. https://doi.org/10.1016/S0304-3940(00)00901-0Шевченко О.И., Бодиенкова Г.М., Лахман О.Л., Боклаженко Е.В. Взаимосвязь показателей цитокинового профиля и изменений нейроэнергообмена у пациентов с вибрационной болезнью. Экол. человек. 2020; 11: 14–19. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-11-14-19Shevchenko O.I., Bodienkova G.M., Lakhman O.L., Boklazhenko E.V. Relationship of cytokine profile indicators and changes in neuroenergy exchange in patients with vibration disease. Ekologiya cheloveka. 2020; 11: 14–9 (in Russian). https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-11-14-19Абрамов В.В., Ершов О.В., Смык А.В. Взаимосвязь функциональной асимметрии иммунной системы и ЦНС при формировании иммунного ответа. Нейроиммунология. 2009; 7(1): 6–7.Abramov V.V., Ershov O.V., Smyk A.V. Relationship of functional asymmetry of the immune system and the CNS in the formation of the immune response. Neyroimmunologiya. 2009; 7(1): 6–7 (in Russian).Измеров Н.Ф., Бухтияров И.В., Прокопенко Л.В., Измерова Н.И., Кузьмина Л.П. Труд и здоровье (монография). М.: ЛитТерра; 2014.Izmerov N.F., Bukhtiyarov I.V., Prokopenko L.V., Izmerova N.I., Kuz’mina L.P. Work and health (monograph). Moskva: LitTerra; 2014 (in Russian).Рукавишников В.С., Панков В.А., Кулешова М.В. и др. Теории сенсорного конфликта при воздействии физических факторов: основные положения и закономерности формирования. Мед. труда и пром. экол. 2015; 4: 1–6.Rukavishnikov V.S., Pankov V.A., Kuleshova M.V., Katamanova E.V., Kartapol’tseva N.V., Rusanova D.V. et. al. On theory of sensory conflict under exposure to physical factors: main principles and concepts of formation. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2015; 4: 1–6 (in Russian).Pankov V.A., Kuleshova M.V. Endocrine and antioxidant systems in occupational stress at hand-arm vibration exposure workers. Trace Elem. Electrolytes. 2021; 38(3): 152.Pankov V.A., Kuleshova M.V. Endocrine and antioxidant systems in occupational stress at hand-arm vibration exposure workers. Trace Elem. Electrolytes. 2021; 38(3): 152.Потеряева Е.Л., Несина И.А., Люткевич А.А., Егорова Л.С., Тепляков Г.В. Программы оздоровления лиц, работающих в условиях высокого профессионального риска. Мед. труда и пром. экол. 2010; 8: 6–10.Poteryaeva E.L., Nesina I.A., Liutkevitch A.A., Teplyakov C.V., Egorova L.S. Programs for better health of individuals exposed to increased occupational risk. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2010; 8: 6–10 (in Russian).Курчевенко С.И., Бодиенкова Г.М., Лахман О.Л. Сравнительная характеристика субпопуляционного состава лимфоцитов и белка теплового шока у пациентов с вибрационной болезнью. Росс. иммунол. жур. 2019; 13(2–2): 846–848. https://doi.org/10.31857/S102872210006677-9Kurchevenko S.I., Bodienkova G.M., Lakhman O.L. Comparative characteristics of the subpopulation composition of lymphocytes and heat shock protein in patients with vibration disease. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal. 2019; 13(2): 846–8 (in Russian). https://doi.org/10.31857/S102872210006677-9Holschneidera D.P., Scremin O.U., Chialvo D.R. Kay B.P., Maarek J-M.I. Flattened cortical maps of cerebral function in the rat: A region-of interest approach to data sampling, analysis and display. Neurosci Lett. 2008; 434(2): 179–184. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2008.01.061Holschneidera D.P., Scremin O.U., Chialvo D.R. Kay B.P., Maarek J-M.I. Flattened cortical maps of cerebral function in the rat: A region-of interest approach to data sampling, analysis and display. Neurosci Lett. 2008; 434(2): 179–4. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2008.01.061Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Энергетическая физиология мозга. М.: Антидор: 2003.Fokin V.F., Ponomareva N.V. Energetic physiology of the brain. Moskva: Antidor: 2003 (in Russian).Daniel J. Brat, Anita C. Bellail, Erwin G. Van Meir. The role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis. Neuro Oncol. 2005; 7(2): 122–133. https://doi.org/10.1215/S1152851704001061Daniel J. Brat, Anita C. Bellail, Erwin G. Van Meir. The role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis. Neuro Oncol. 2005; 7(2): 122–3. https://doi.org/10.1215/S1152851704001061Девойно Л.В., Идова Г.В., Альперина Е.Л. Психонейроиммуномодуляция: поведение и иммунитет. Роль «нейромедиаторной установки мозга». Н: Наука; 2009.Devoino L.V., Idova G.V., Alperina E.L. Psychoneuroimmunomodulation: behavior and immunity. A role for the «neuromediator pattern of the brain». Novosibirsk: «Nauka»; 2009 (in Russian).Умрюхин А.Е. Антитела в механизмах вегетативных и поведенческих функций организма. Фундаментальные исследования. 2013; 3–2: 425–430.Umryukhin A.E. Antibodies in mechanisms of autonomic functions and behavior. Fundamental’nye issledovaniya. 2013; 3-2: 425–30 (in Russian).Бабанов С.А., Бараева Р.А., Будаш Д.С., Байкова А.Г. Состояние иммунного профиля и цитокины при вибрационной болезни. РМЖ «Медицинское обозрение». 2018; 1(II): 108–112.Babanov S.A., Baraeva R.A., Budash D.S., Baikova A.G. Immune profile condition and cytokines in vibration disease. RMZh «Medicinskoe obozrenie». 2018; 1(II): 108–12 (in Russian).Могилевская К.Э., Николенко В.Ю., Ласткова Н.Д. Особенности функционального состояния нервной системы у горнорабочих, подвергающихся воздействию локальной вибрации. Архив клинической и экспериментальной медицины. 2018; 27(3): 78–84.Mogilevskaya K.E., Nikolenko V.Yu., Lastkova N.D. Features of the functional state of the nervous system in miners exposed to local vibration. Arhiv klinicheskoj i eksperimental’noj mediciny. 2018; 27(3): 78–4 (in Russian).Almajwal A., Alam I., Zeb F., Fatima S. Energy Metabolism and Allocation in Selfish Immune System and Brain: A Beneficial Role of Insulin Resistance in Aging. Food and Nutrition Sciences. 2019; 10: 64–80. https://doi.org/10.4236/fns.2019.101006Almajwal A., Alam I., Zeb F., Fatima S. Energy Metabolism and Allocation in Selfish Immune System and Brain: A Beneficial Role of Insulin Resistance in Aging. Food and Nutrition Sciences. 2019; 10: 64–80. https://doi.org/10.4236/fns.2019.101006Бедерева Н.С., Гезалова Н.В., Шилов С.Н. Особенности нейрометаболических реакций и активационных процессов коры головного мозга у младших школьников с различными темпераментными характеристиками в условиях школьных нагрузок. Сибирский вестник специального образования. 2013; 1(9): 25–37.Bedereva N.S., Gezalova N.V., Shilov S.N. Peculiarities of neurometabolic reactions and activation processes of the cerebral cortex in primary school children with various temperamental characteristics in terms of school loads. Sibirskii vestnik special’nogo obrazovaniia. 2013; 1(9): 25–37 (in Russian).Шаяхметова Э.Ш., Муфтахина Р.М. Исследование динамики показателей энергообмена головного мозга у единоборцев в ходе тренировочных и соревновательных нагрузок. Успехи современного естествознания. 2013; 11: 83–86.Shaiahmetova Ye.Sh., Muftahina R.M. Study of the dynamics of energy performance of the brain in single combat during training and competition loads. Uspehi sovremennogo estestvoznaniia. 2013; 11: 83–86 (in Russian).

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