zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2024-64-1-57-62nuhkbfzurniimtpe-3386Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF REPORTSОценка некоторых онкомаркеров и цитокинов у работающих в производстве винилхлоридаEvaluation of some oncomarkers and cytokines in vinyl chloride workershttps://orcid.org/0000-0003-0428-3063БодиенковаГалина МихайловнаBodienkovaGalina M.

Заведующая лабораторией иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиене, ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», д-р мед. наук, профессор

e-mail: immun11@yandex.ru

The Head of the Laboratory of Immuno-Biochemical and Molecular Genetic Research in Hygiene, East Siberian State Medical University "East Siberian Institute of Medical and Environmental Research", Dr. of Sci. (Med.), Professor

e-mail: immun11@yandex.ru

immun11@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2025-8303БоклаженкоЕлена В.BoklazhenkoElena V.noemail@neicon.ruФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»РоссияEast-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchRussian Federation2024160220246415762Copyright © Бодиенкова Г.М., Боклаженко Е.В., 20242024Бодиенкова Г.М., Боклаженко Е.В.Bodienkova G.M., Boklazhenko E.V.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/3386

В настоящее время серьёзно обозначена проблема риска развития онкопатологии на химических предприятиях. Многочисленные работники химических производств, в том числе винилхлорида и поливинилхлорида (ВХ и ПВХ) подвергаются воздействию комплекса химических соединений, обладающих, в том числе канцерогенным действием и оказывающих влияние на многие системы организма. Система иммунитета обладает способностью к распознаванию злокачественных клеток с последующей активацией и гиперактивацией иммунных реакций, включая выработку цитокинов. До настоящего времени недостаточно изученными остаются детали контроля цитокинов и тем более способы манипулирования противоопухолевым иммунным ответом.

Цель исследования — оценка изменений сывороточных концентраций некоторых онкомаркеров, цитокинов и их взаимоотношений у высокостажированных работников производства винилхлорида.

Определение сывороточных концентраций онкомаркеров (СА 19-9; РЭА) и интерлейкинов (IL-1β, IL-2, IL-4, IL-8, TNF-α, INF-γ) осуществляли с помощью метода твердофазного иммуноферментного анализа.

В результате исследования выявлено, что наиболее высокие концентрации карбогидратного антигена (СА 19-9) характерны для стажированных рабочих, а при анализе у них уровня ракового эмбрионального антигена (РЭА) обращает на себя внимание, тенденция к его повышению, что существенно повышает вероятность манифестации у работающих онкопатологии. Также у большинства работников указанного производства наблюдалась гиперпродукция IL-4, IL-8, TNF-α, INF-γ на фоне снижения IL-1β и IL-2. При этом нарастание концентрации СА 19-9 сопровождалось снижением IL-8 и INF-γ, что может обусловливать сохранение рисков развития онкологических заболеваний.

Таким образом, оценка изменений в содержании маркеров онкопатологии, медиаторов воспаления и их взаимоотношений у работающих в производстве ВХ и ПВХ свидетельствует и подтверждает роль нарушений механизмов иммунорегуляции, лежащих в основе формирования различной патологии, в том числе онкологической. Дальнейшее изучение механизмов цитокиновой регуляции противоопухолевого иммунного ответа будет способствовать совершенствованию способов ранней диагностики и профилактики нарушений в организме работающих на канцерогенных предприятиях.

Этика

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

Участие авторов

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

Финансирование

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

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 22.12.2023 / Дата принятия к печати: 26.12.2023 / Дата публикации: 12.02.2024

Currently, there is a serious problem of the risk of developing oncopathology in chemical enterprises. Numerous workers in the chemical industry, including vinyl chloride and polyvinyl chloride (VC and PVC), are exposed to a complex of chemical compounds that, among other things, have carcinogenic effects and affect many body systems. The immune system has the ability to recognize malignant cells with subsequent activation and hyperactivation of immune responses, including cytokine production. To date, the details of cytokine control and, moreover, the ways of manipulating the antitumor immune response remain insufficiently studied.

The study aims to evaluate changes in serum concentrations of certain cancer markers, cytokines and their relationships in highly trained vinyl chloride production workers.

The authors have determined serum concentrations of cancer markers (CA 19-9; CEA) and interleukins (IL-1β, IL-2, IL-4, IL-8, TNF-α, INF-γ) using the method of solid-phase enzyme immunoassay.

As a result of the study, the researchers found that the highest concentrations of carbohydrate antigen (CA 19-9) are characteristic of trained workers, and when analyzing their level of embryonic cancer antigen (CEA), its tendency to increase attracts attention, which significantly increases the likelihood of cancer pathology in workers. Also, in most workers of this production, we observed hyperproduction of IL-4, IL-8, TNF-α, INF-γ against the background of a decrease in IL-1β and IL-2. At the same time, an increase in the concentration of CA 19-9 was accompanied by a decrease in the levels of IL-8 and INF-γ, which may lead to the preservation of cancer risks.

Thus, the assessment of changes in the content of markers of oncopathology, inflammatory mediators and their relationships among workers in the production of VC and PVC indicates and confirms the role of violations of the mechanisms of immunoregulation underlying the formation of various pathologies, including oncological ones. Further study of the mechanisms of cytokine regulation of the antitumor immune response will contribute to improving the methods of early diagnosis and prevention of disorders in the body of workers at carcinogenic enterprises.

Ethics

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

Contribution

Contribution:Bodienkova G.M. — research concepts and design, data collection and processing, writing the text, the editing;Boklazhenko E.V. — research concepts and design, 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 Federal State Budgetary Educational Institution VSIMEI.

Conflict of interests

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

Received

Received: 22.12.2023 / Accepted: 26.12.2023 / Published: 12.02.2024

онкомаркерыцитокинывинилхлоридполивинилхлоридстажированные работникифактор рискаонкопатологияканцерогеноопасные производстваcancer markerscytokinesvinyl chloridepolyvinyl chlorideinternsrisk factoroncopathologycarcinogenic industriesReferencesИзмеров Н.Ф. Национальная система медицины труда как основа сохранения здоровья работающего населения России. Здравоохранение Российской Федерации. 2008; 1: 7–8.Izmerov N.F. The national occupational medicine system as a basis for maintaining the health of russia’s working people. Zdravookhranenie Rossiyskoy Federatsii. 2008; 1: 7–8 (in Russian).Смирнова Н.А. К вопросу о костных изменениях при хронической интоксикации олефинами и хлористым винилом. Вестн. Рентгенол. Радиол. 1961; 36: 63–66.Smirnova N.A. To the question of bone changes in chronic intoxications with olefines and vinyl chloride. Vestn Rentgenol Radiol. 1961; 36: 63–66 (in Russian).Wilson R.H., McCormick W.E., Tatum C.F., Creech J.L. Occupational acroosteolysis. JAMA. 1967; 201(8): 577–581. https://doi.org/10.1001/jama.201.8.577Wilson R.H., McCormick W.E., Tatum C.F., Creech J.L. Occupational acroosteolysis. JAMA. 1967; 201(8): 577–581. https://doi.org/10.1001/jama.201.8.577Мещакова Н.М., Шаяхметов С.Ф., Дьякович М.П., Сорокина Е.В. Особенности нарушений здоровья у работников современного производства поливинилхлорида в динамике медицинского обследования. Сибирский медицинский журнал. 2012; 113(6): 126–128.Meshchakova N.M., Shayakhmetov S.F., Dyakovich M.P., Sorokina E.V. Health disorder features in workers of modern polyvinyl chloride productions in dynamics of medical examinations. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal. 2012; 113(6): 126–128 (in Russian).Онищенко Г.Г. Актуальные задачи гигиенической науки и практики в сохранении здоровья населения. Гигиена и санитария. 2015; 3: 5–9.Onishchenko G.G. Actual tasks of hygienic science and practice in preserving public health. Gigiena i sanitariya. 2015; 3: 5–9 (in Russian).Тимофеева С.С., Бодиенкова Г.М. Канцерогенные риски производства винилхлорида. XXI Век. Техносферная безопасность. 2017; 2(2): 57–67.Timofeeva S.S., Bodienkova G.M. Carcinogenic risks of vinyl chloride production. XXI Vek. Tekhnosfernaya bezopasnost’. 2017; 2(2): 57–67 (in Russian).Ефимова Н.В., Рукавишников В.С., Панков В.А., Пережогин А.Н., Шаяхметов С.Ф., Мещакова Н.М. и др. Оценка канцерогенного риска для работников предприятий Иркутской области. Гигиена и санитрия. 2016; 95(12): 1163–1167.Efimova N.V., Rukavishnikov V.S., Pankov V.A., Perezhogin A.N., Shayahmetov S.F., Meshchakova N.M. i dr. Assessment of carcinogenic risk for employees of enterprises in the Irkutsk region. Gigiena i sanitariya. 2016; 95(12): 1163–1167 (in Russian).Лескина Л.М., Головкова Н.П. Канцерогенный риск у работающих и населения. Мед. труда и пром. экол. 2015; 9: 83–86.Leskina L.M., Golovkova N.P. Carcinogenic risk in workers and the population. Med. truda i prom. ekol. 2015; 9: 83–86 (in Russian).Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена — филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России; 2014.Kaprin A.D., Starinskiy V.V., Petrova G.V. Malignancies in Russia (morbidity and mortality). Moscow: P.A. Herzen MNII — branch of the Federal State Budgetary Institution «NMIRC» of the Ministry of Health of Russia; 2014 (in Russian).Токсико-гигиенические аспекты влияния условий труда на здоровье работающих в производстве винилхлорида и поливинилхлорида. Мещакова Н.М. и др.; под общей ред. С.Ф. Шаяхметова. Иркутск: НЦРВХ СО РАМН; 2014.Meshchakova N.M. Toxic and hygienic aspects of the influence of working conditions on the health of workers in the production of vinyl chloride and polyvinyl chloride. under the general ed. S.F. Shayakhmetova. Irkutsk: NCPCH SB RAMS; 2014 (in Russian).Li Jing, Qingping He, Jian-Zhong Zhang, P. Andy Li. Temporal Profile of Astrocytes and Changes of Oligodendrocyte-Based Myelin Following Middle Cerebral Artery Occlusion in Diabetic and Non-diabetic Rats. Int. J. Biol. Sci. 2013; 9(2): 190–199. https://doi.org/10.7150/ijbs.5844Li Jing, Qingping He, Jian-Zhong Zhang, P. Andy Li. Temporal Profile of Astrocytes and Changes of Oligodendrocyte-Based Myelin Following Middle Cerebral Artery Occlusion in Diabetic and Non-diabetic Rats. Int. J. Biol. Sci. 2013; 9(2): 190–199. https://doi.org/10.7150/ijbs.5844Курляндский Б.А., Невзорова Н.И., Машбиц Ф.Д., Мулина М.В. Подходы к определению вероятностных значений эффективных бластомогенных доз хлорпарафина ХП-470. Гигиена и санитария. 1979; 7: 68–70.Kurlyandskiiĭ B.A., Nevzorova N.I., Mashbits F.D., Mulina M.V. Approaches to determining probabilistic values of effective blastomogenic doses of chlorparaffin KhP-470. Gigiena i sanitariya. 1979; 7: 68–70 (in Russian).Antweiler H. Studies on the metabolism of vinyl chloride. Environm. Health Perspect. 1976; 17: 217–219.Antweiler H. Studies on the metabolism of vinyl chloride. Environm. Health Perspect. 1976; 17: 217–219.Федотова И.В. О распространенности злокачественных новообразований среди рабочих, занятых в производствах винилхлорида и поливинилхлорида. Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1983; 4: 30–32.Fedotova I.V. On the prevalence of malignant neoplasms among workers employed in the production of vinyl chloride and polyvinyl chloride. Gigiena truda i professional’nye zabolevaniya. 1983; 4: 30–32 (in Russian).Hsieh H.I., Chen P.C., Wong R.H., Du C.L., Chang Y.Y., Wang J.D. et al. Mortality from liver cancer and leukaemia among polyvinyl chloride workers in Taiwan: an updated study. Occup. Environ. Med. 2011; 68(2): 120–125. https://doi.org/10.1136/oem.2010.056978Hsieh H.I., Chen P.C., Wong R.H., Du C.L., Chang Y.Y., Wang J.D. et al. Mortality from liver cancer and leukaemia among polyvinyl chloride workers in Taiwan: an updated study. Occup. Environ. Med. 2011; 68(2): 120–125. https://doi.org/10.1136/oem.2010.056978Рыжова Н.И., Ильницкий А.П., Тихомиров Ю.П., Турусов В.С. Материалы к обоснованию ПДК винилхлорида в атмосферном воздухе населенных мест по критерию канцерогенности. Токсикол. вестн. 1997; 2: 20–24.Ryzhova N.I., Il’nitskiy A.P., Tikhomirov Yu.P., Turusov V.S. Materials for justifying the MAC of vinyl chloride in the atmospheric air of populated areas according to the criterion of carcinogenicity. Toksikologicheskii vestnik. 1997; 2: 20–24 (in Russian).Lee C.C., Bhandare J.C., Winston J.M., House W.B., Peters P.J., Dixon R.L. et al. Inhalation toxicity of vinyl chloride and vinylidene chloride. Environm. Health Perspect. 1977; 21: 25–32. https://doi.org/10.1289/ehp.772125Lee C.C., Bhandare J.C., Winston J.M., House W.B., Peters P.J., Dixon R.L. et al. Inhalation toxicity of vinyl chloride and vinylidene chloride. Environm. Health Perspect. 1977; 21: 25–32. https://doi.org/10.1289/ehp.772125Трошин В.В. Вопросы патогенеза и классификации хронических энцефалопатий от воздействия производственных нейротоксикантов (обзор литературы). Мед. труда и пром. экол. 2009; 7: 21–26.Troshin V.V. Questions of pathogenesis and classification of chronic encephalopathies from exposure to production neurotoxicants (literature review). Med. truda i prom. ekol. 2009; 7: 21–26 (in Russian).Кудаева И.В., Бударина Л.А., Маснавиева Л.Б. Закономерности нарушений биохимических процессов при воздействии нейротоксических веществ различной природы. Мед. труда и пром. экол. 2008; 8: 7–11.Kudaeva I.V., Budarina L.A., Masnavieva L.B. Patterns of disorders of biochemical processes under the influence of neurotoxic substances of various nature. Med. truda i prom. ekol. 2008; 8: 7–11 (in Russian).Nosko M., Spasovski M., Pernov K., Matakieva M., Khandzhieva M., Natskovet L. et al. Evaluation of occupational risk for workers producing polyvinyl chloride resin pipes, profiles and fixtures. Probl. Khig. 1989; 14: 103–108.Nosko M., Spasovski M., Pernov K., Matakieva M., Khandzhieva M., Natskovet L. et al. Evaluation of occupational risk for workers producing polyvinyl chloride resin pipes, profiles and fixtures. Probl. Khig. 1989; 14: 103–108.Абакушина Е.В., Кузьмина Е.Г. Стресс-индуцированные молекулы MICA/B и их роль в развитии онкологических заболеваний. Молекул. мед. 2012; 2: 16–20.Abakushina E.V., Kuz’mina E.G. Stress-induced molecules MICA/B and their role in the development of oncological diseases. Molekulyarnaya meditsina. 2012; 2: 16–20 (in Russian).Travers P., Walport M., Shlomchik. M.J. The Immune System in Health and Science. Immuno-Biology 6th ed. New York: Garland Science Publishing; 2005.Travers P., Walport M., Shlomchik M.J. The Immune System in Health and Science. Immuno-Biology 6th ed. New York: Garland Science Publishing; 2005.Жулай Г.А., Олейник Е.К. Регуляторные Т-клетки и канцерогенез. Иммунология. 2013; 1: 61–64.Zhulay G.A., Oleynik E.K. Regulatiry T-cells carcinogenesis. Immunologiya. 2013; 1: 61–64 (in Russian).Мещакова Н.М., Шаяхметов С.Ф., Лемешевская Е.П., Журба О.М. Влияние экспозиционных химических нагрузок на показатели здоровья у работников современного производства поливинилхлорида. Гигиена и санитария. 2019; 98(10): 1074–1078. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-10-1074-1078Meshchakova N.M., Shayahmetov S.F., Lemeshevskaya E.P., Zhurba O.M. Score exposition of chemical loads and their association with occupational risks in the modern manufacture of polyvinyl chloride. Gigiena i sanitariya. 2019; 98(10): 1074–1078 (in Russian). https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-10-1074-1078Du R., Cheng D., Lin Lin, Jichao Sun, Kui Peng, Yu Xu et al. Association between serum CA 19-9 and metabolic syndrome: A cross-sectional study. Journal of diabetes. 2017; 9(11): 1040–1047. https://doi.org/10.1111/1753-0407.12523Du R., Cheng D., Lin Lin, Jichao Sun, Kui Peng, Yu Xu et al. Association between serum CA 19-9 and metabolic syndrome: A cross-sectional study. Journal of diabetes. 2017; 9(11): 1040–1047. https://doi.org/10.1111/1753-0407.12523Hayat M.A. Methods of Cancer Diagnosis, Therapy, and Prognosis. Springer Netherlands; 2010.Hayat M.A. Methods of Cancer Diagnosis, Therapy, and Prognosis. Springer Netherlands; 2010.Черний В.И., Нестеренко А.Н. Нарушения иммунитета при критических состояниях. Особенности диагностики. Внутр. мед. 2007; 3(3): 11–14.Cherniy V.I., Nesterenko A.N. Immune disorders in critical conditions. Diagnostic features. Vnutrennyaya meditsina. 2007; 3(3): 11–14 (in Russian).Lin R.Y., Astiz M.E., Saxon J.C., Rackow E.C. Altered leukocyte immunophenotypes in septic shock. Studies of HLA-DR, CD11b, CD14, and IL-2R expression. Chest. 1993; 104(3): 847–853. https://doi.org/10.1378/chest.104.3.847Lin R.Y., Astiz M.E., Saxon J.C., Rackow E.C. Altered leukocyte immunophenotypes in septic shock. Studies of HLA-DR, CD11b, CD14, and IL-2R expression. Chest. 1993; 104(3): 847–853. https://doi.org/10.1378/chest.104.3.847Sandoval-Montes C., Santos-Argumedo L. CD38 is expressed selectively during the activation of a subset of mature T-cells with reduced proliferation but improved potential to produce cytokines. Leukocyte Biol. 2005; 77(4): 513–521. https://doi.org/10.1189/jlb.0404262Sandoval-Montes C., Santos-Argumedo L. CD38 is expressed selectively during the activation of a subset of mature T-cells with reduced proliferation but improved potential to produce cytokines. Leukocyte Biol. 2005; 77(4): 513–521. https://doi.org/10.1189/jlb.0404262Ghanbari M., Momen Maragheh S., Aghazadeh A., Mehrjuyan S.R., Hussen B.M., Abdoli Shadbad M. et al. Interleukin-1 in obesity-related low-grade inflammation: From molecular mechanisms to therapeutic strategies. International Immunopharmacology. 2021; 96: 107765. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2021.107765Ghanbari M., Momen Maragheh S., Aghazadeh A., Mehrjuyan S.R., Hussen B.M., Abdoli Shadbad M. et al. Interleukin-1 in obesity-related low-grade inflammation: From molecular mechanisms to therapeutic strategies. International Immunopharmacology. 2021; 96: 107765. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2021.107765Liu C., Chu D., Kalantar‐Zadeh K., George J., Young H.A., Liu G. Cytokines: From Clinical Significance to Quantification. Advanced Science. 2021; 8(15): 2004433. https://doi.org/10.1002/advs.202004433Liu C., Chu D., Kalantar‐Zadeh K., George J., Young H.A., Liu G. Cytokines: From Clinical Significance to Quantification. Advanced Science. 2021; 8(15): 2004433. https://doi.org/10.1002/advs.202004433Бережной А.Е., Гнучев Н.В., Георгиев Г.П., Козлов А.М., Ларин С.С. Молекулярные механизмы взаимодействия опухоли и иммунной системы. Вопр. онкол. 2008; 54(6): 669–683.Berezhnoy A.E., Gnuchev N.V., Georgiev G.P., Kozlov A.M., Larin S.S. Molecular mechanisms of interaction between the tumor and the immune system. Voprosy onkologii. 2008; 54(6): 669–683 (in Russian).

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