zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2024-64-2-129-134expwkjzurniimtpe-3417Research ArticleПРАКТИЧЕСКОМУ ЗДРАВООХРАНЕНИЮFOR THE PRACTICAL MEDICINEИммунный и генетический профиль работников с метаболическим синдромом, контаминированных бензолом (на примере нефтехимической отрасли)Immune and genetic profile of workers with metabolic syndrome contaminated with benzene (based on the example of the petrochemical industry)https://orcid.org/0000-0002-6173-6017ОтавинаЕлена АлексеевнаOtavinaElena A.

Мл. научн. сотр. лаб. иммуногенетики ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

e-mail: eleninca@mail.ru

Junior researcher of laboratory for immunogenetic of Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies

e-mail: eleninca@mail.ru

eleninca@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4860-3145ДолгихОлег В.DolgikhOleg V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5850-7232АлексеевВадим Б.AlekseevVadim B.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6316-7850УхабовВиктор М.UhabovViktor M.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5596-4611МарковичНина И.MarkovichNina I.noemail@neicon.ruФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»РоссияFederal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management TechnologiesRussian FederationГБОУ ВПО «Пермский государственный медицинский университет им. Е.А. Вагнера» МЗ РФРоссияPerm State Medical University named after E.A. VagnerRussian Federation202414032024642129134Copyright © Отавина Е.А., Долгих О.В., Алексеев В.Б., Ухабов В.М., Маркович Н.И., 20242024Отавина Е.А., Долгих О.В., Алексеев В.Б., Ухабов В.М., Маркович Н.И.Otavina E.A., Dolgikh O.V., Alekseev V.B., Uhabov V.M., Markovich N.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/3417

Воздействие вредных химических факторов может способствовать развитию метаболических нарушений у работников нефтехимической отрасли. Условия нефтедобычи сопряжены с экспозицией эндокринными разрушителями, такими как ароматические углеводороды, эффекты которых ассоциированы, в том числе, с нарушениями иммуно-эндокринной регуляции.

Цель исследования — изучение особенностей иммунного и генетического статуса работников нефтедобывающего сегмента нефтехимической отрасли с метаболическим синдромом, контаминированных бензолом.

Обследовано 142 оператора предприятия нефтедобычи с метаболическим синдромом. Группа наблюдения включала работников (n=94), характеризующихся контаминацией биосред бензолом. Группу сравнения составили 48 человек, не контаминированных бензолом. Состояние клеточного иммунитета оценивалось методом проточной цитометрии (CD3+CD8+, CD3+CD95+, CD3+), цитокиновый профиль методом иммуноферментного анализа (IL-6). Полиморфизм генов исследовался методом ПЦР в реальном времени.

У работников с метаболическим синдромом, контаминированных бензолом, установлены особенности клинического течения метаболического синдрома, сопровождающиеся функциональными и лабораторными признаками атеросклеротического изменения сосудов, а также дисбаланс иммунного профиля, фенотипами которого выступали: увеличение абсолютного и относительного содержания CD3+CD8+-лимфоцитов (в 1,3–1,6 раз соответственно) (р<0,05), CD3+-лимфоцитов (в 1,2–1,3 раза) (р<0,05) относительно группы сравнения, дефицит кластера CD95+ по отношению к референтному интервалу и показателям группы сравнения (в 1,4–1,9 раза; р<0,05), гиперпродукция IL‑6 (в 1,6 раза; р<0,05) относительно значений соответствующих показателей группы рабочих, где контаминация бензолом отсутствовала. Генетический профиль работников (SNP), контаминированных бензолом, позволил установить повышенную в 1,4 раза распространённость С-аллеля гена FADS2 (OR=2,13; 95% CI: 1,05–4,29, p<0,05); в 2,3 раза G-аллеля (OR=3,30; 95% CI: 1,46–7,33, p<0,05) гена TP53.

Установленные у операторов нефтедобывающего сегмента нефтехимической отрасли с метаболическим синдромом, контаминированных бензолом, особенности иммунного статуса: повышение экспрессии кластеров CD3+ и CD8+-лимфоцитов, цитокина IL-6, снижение CD95+-рецепции лимфоцитов (p<0,05) сопровождались полиморфизмом кандидатных генов FADS2 rs174583 и TP53 rs1042522, ассоциированных с ожирением и апоптозом.

Этика

Этика. Исследование одобрено этическим комитетом ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН». Все пациенты проинформированы о цели проведения исследования, было получено добровольное информированное согласие.

Участие авторов

Участие авторов:Отавина Е.А. — сбор и обработка материала, статистическая обработка, написание и редактирование текста;Долгих О.В. — концепция, дизайн исследования, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи;Алексеев В.Б. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование

Финансирование. Финансирование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 26.12.2023 / Дата принятия к печати: 20.01.2024 / Дата публикации: 15.03.2024

Exposure to harmful chemical factors of production can contribute to the development of metabolic disorders in workers in the petrochemical industry. Oil production conditions are associated with exposure to endocrine disruptors, such as aromatic hydrocarbons, whose effects are associated, among other things, with disorders of immuno-endocrine regulation.

The aim of the study was to analyze the features of the immune and genetic status of workers in the oil-producing segment of the petrochemical industry with metabolic syndrome contaminated with benzene.

142 operators of the oil production enterprise with pathology with metabolic syndrome were examined. The observation group included workers (n=94) characterized by contamination of the biological medium with benzene. The comparison group consisted of 48 people who were not contaminated with benzene. The state of cellular immunity was assessed by flow cytometry (CD3+CD8+, CD3+CD95+, CD3+), cytokine profile by enzyme immunoassay (IL‑6). Gene polymorphism was studied by real-time PCR.

In workers with metabolic syndrome contaminated with benzene, the features of the clinical course of the metabolic syndrome, accompanied by functional and laboratory signs of atherosclerotic vascular changes, as well as an imbalance of the immune profile, whose phenotypes were: an increase in the absolute and relative content of CD3+CD8+ lymphocytes (1.3–1.6 times, respectively) (p<0.05), CD3+ lymphocytes (1.2–1.3 times) (p<0.05) relative to the comparison group, CD95+ cluster deficiency in relation to the reference interval and the indicators of the comparison group (1.4–1.9 times; p<0.05), IL-6 hyperproduction (1.6 times; p<0.05) relative to the values of the corresponding indicators of the group of workers where benzene contamination was absent. The genetic profile of workers (SNP) contaminated with benzene allowed us to establish a 1.4-fold increased prevalence of the C-allele of the FADS2 gene (OR=2.13; 95% CI: 1.05–4.29, p<0.05); 2.3 times the G-allele (OR=3.30; 95% CI: 1.46–7.33, p<0.05) of the TP53 gene.

Established in operators of the oil-producing segment of the petrochemical industry with metabolic syndrome contaminated with benzene, features of the immune status: an increase in the expression of CD3+ and CD8+ lymphocyte clusters, IL-6 cytokine, and a decrease in CD95+ lymphocyte reception (p<0.05) were accompanied by polymorphisms of candidate genes FADS2 (rs174583) and TP53 (rs 1042522) associated with obesity and apoptosis.

Ethics

Ethics. The study was approved by the ethics committee of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies. All patients were informed about the purpose of the study, and voluntary informed consent was obtained.

Contribution

Contribution:Otavina E.A. — the collection and processing of material, statistical processing, writing the text;Dolgikh O.V. — concept, study design, editing, responsibility for the integrity of all parts of the article;Alekseev V.B. — the concept and design of the study, writing a text, editing;All authors — are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Funding

Funding. The study had no funding.

Cоnflict оf interests

Cоnflict оf interests. The authors declare no conflict of interests.

Received

Received: 26.12.2023 / Accepted: 20.01.2024 / Published: 15.03.2024

работники нефтедобычиметаболический синдромбензолкластеры клеточной дифференцировкигенетический полиморфизмoil production workersmetabolic syndromebenzeneclusters of cellular differentiationgenetic polymorphismReferencesТрошина Е.А. Иммуноэндокринология — вопросы и вызовы сегодняшнего дня. Проблемы эндокринологии. 2020; 66(4): 4–8. https://doi.org/10.14341/probl12615Troshina E.A. Immunoendocrinology — issues and challenges of today. Probl Endokrinol (Mosk). 2020; 66(4): 4–8. https://doi.org/10.14341/probl12615 (in Russian).Михайлова И.В., Смолягин А.И., Красиков С.И., Караулов А.В. Влияние бензола на иммунную систему и некоторые механизмы его действия. Иммунология. 2014; 35(1): 51–5.Mikhylova I.V., Smolyagin A.I., Krasikov S.I., Karaulov A.V. Impact of benzene on the immune system and some of the mechanisms of its action. Immunologiya. 2014; 35(1): 51–5 (in Russian).Оруджов Р.А., Джафарова Р.Э. Изменение состояния нервной системы и показателей периферической крови на фоне интоксикации бензолом в эксперименте. Анализ риска здоровью. 2017; 4: 108–116. https://doi.org/10.21668/health.risk/2017.4.12Orujov R.А., Dzhafarova R.E. Changes in the nervous system state and peripheral blood parameters under benzene intoxication during an experiment. Health Risk Analysis. 2017; 4: 108–116. https://doi.org/10.21668/health.risk/2017.4.12 (in Russian).Wen H., Yuan L., Wei C., Zhao Y., Qian Y., Ma P., Ding S., Yang X., Wang X. Effects of combined exposure to formaldehyde and benzene on immune cells in the blood and spleen in Balb/c mice. Environ Toxicol Pharmacol. 2016; 45: 265–73. https://doi.org/10.1016/j.etap.2016.05.007Wen H., Yuan L., Wei C., Zhao Y., Qian Y., Ma P., Ding S., Yang X., Wang X. Effects of combined exposure to formaldehyde and benzene on immune cells in the blood and spleen in Balb/c mice. Environ Toxicol. Pharmacol. 2016; 45: 265–73. https://doi.org/10.1016/j.etap.2016.05.007Лужецкий К.П., Устинова О.Ю., Маклакова О.А., Палагина Л.Н. Особенности эндокринных нарушений у детей, проживающих в условиях высокого риска ингаляционного воздействия бензола, фенола и без(а)пирена. Анализ риска здоровью. 2014; (2): 97–103.Luzhetsky K.P., Ustinova O.Yu., Maklakova O.A., Palagina L.N. Characteristics of endocrine disoders in children, living in conditions of high level risk of inhalation exposure to benzene, phenol, benzo(a)pyrene. Health Risk Analysis. 2014; 9(2): 97–103 (in Russian).Dolgikh O.V., Zaitseva N.V., Nikonoshina N.A. Conditions of aerogenic exposition to benzol and genetic status as factors of formation of immune profile features in men with vegetative regulation impairments. В сборнике: 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference — SGEM 2020. Conference Proceedings. 2020: 73–80.Dolgikh O.V., Zaitseva N.V., Nikonoshina N.A. Conditions of aerogenic exposition to benzol and genetic status as factors of formation of immune profile features in men with vegetative regulation impairments. In: 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference — SGEM 2020. Conference Proceedings; 2020: 73–80 (in Russian).Dolgikh O.V., Zaitseva N.V., Nosov A.E., Krivtsov A.V., Dianova D.G., Kazakova O.A., Otavina E.A., Alikina I.N. Analysis of the role of carriership of polymorphic genotypes of ESR1, ENOS, and APOE4 genes in the development of arterial hypertension in men. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2018; 164(6): 753–756.Dolgikh O.V., Zaitseva N.V., Nosov A.E., Krivtsov A.V., Dianova D.G., Kazakova O.A., Otavina E.A., Alikina I.N. Analysis of the role of carriership of polymorphic genotypes of ESR1, ENOS, and APOE4 genes in the development of arterial hypertension in men. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2018; 164 (6): 753–756 (in Russian).Шарапова Н.В., Петрова А.А., Карманова Д.С., Красиков С.И. Влияние нетоксических доз бензола на липидный спектр крови в эксперименте. Вестник новых медицинских технологий. 2019; 26(1): 104–107. https://doi.org/10.24411/1609-2163-2019-16332Sharapova N.V., Petrova A.A., Karmanova D.S., Krasikov S.I. The effect of non-toxic doses of benzene on blood lipid profile in the experiment. Journal of new medical technologies. 2019; 26(1): 104–107. https://doi.org/10.24411/1609-2163-2019-16332 (in Russian).Cui Y., Mo Z., Ji P., Zhong J., Li Z., Li D., Qin L., Liao Q., He Z., Guo W., Chen L., Wang Q., Dong G., Chen W., Xiao Y., Xing X. Benzene Exposureт Leads to Lipodystrophy and Alters Endocrine Activity In Vivo and In Vitro. Front. Endocrinol. 2022; 13: 937281. https://doi.org/10.3389/fendo.2022.937281Cui Y., Mo Z., Ji P., Zhong J., Li Z., Li D., Qin L., Liao Q., He Z., Guo W., Chen L., Wang Q., Dong G., Chen W., Xiao Y., Xing X. Benzene Exposure Leads to Lipodystrophy and Alters Endocrine Activity In Vivo and In Vitro. Front. Endocrinol. 2022; 13: 937281. https://doi.org/10.3389/fendo.2022.937281Тополянская С.В. (2020). Роль интерлейкина 6 при старении и возрастоассоциированных заболеваниях. Клиницист. 2020; 14(3–4): 10–17. https://doi.org/10.17650/1818-8338-2020-14-3-4-K-633Topolyanskaya S.V. Interleukin 6 in aging and age-related diseases. The clinician. 2020; 14(3–4): 10–17. https://doi.org/10.17650/1818-8338-2020-14-3-4-K-633 (in Russian).Гимранова Г.Г., Бакиров А.Б., Масягутова Л.М. Особенности иммунного статуса у работников нефтедобывающей промышленности. Acta Biomedical Scientifica. 2010; 4: 85–90.Gimranova G.G., Bakirov A.B., Masyagutova L.M. The immune status specificities in petrochemical workers. Acta Bomedical Scientifica. 2010; 4: 85–90 (in Russian).Khodarahmi M., Javidzade P., Farhangi M.A., Hashemzehi A., Kahroba H. Interplay between fatty acid desaturase2 (FADS2) rs174583 genetic variant and dietary antioxidant capacity: cardio-metabolic risk factors in obese individuals. BMC Endocr Disord. 2022; 22(1): 167. https://doi.org/10.1186/s12902-022-01075-7Khodarahmi M., Javidzade P., Farhangi M.A., Hashemzehi A., Kahroba H. Interplay between fatty acid desaturase2 (FADS2) rs174583 genetic variant and dietary antioxidant capacity: cardio-metabolic risk factors in obese individuals. BMC Endocr. Disord. 2022; 22(1): 167. https://doi.org/10.1186/s12902-022-01075-7Mazoochian L., Mohammad Sadeghi, Hamid Mir, Pourfarzam Morteza. The effect of FADS2 gene rs174583 polymorphism on desaturase activities, fatty acid profile, insulin resistance, biochemical indices, and incidence of type 2 diabetes. Journal of Research in Medical Sciences. 2018; 23(1): 47. https://doi.org/10.4103/jrms.JRMS_961_17Mazoochian L., Mohammad S., Hamid M., Pourfarzam M. The effect of FADS2 gene rs174583 polymorphism on desaturase activities, fatty acid profile, insulin resistance, biochemical indices, and incidence of type 2 diabetes. Journal of Research in Medical Sciences. 2018; 23(1): 47. https://doi.org/10.4103/jrms.JRMS_961_17Amin M.M., Rafiei N., Poursafa P., Ebrahimpour K., Mozafarian N., Shoshtari-Yeganeh B., et al. Association of Benzene Exposure with Insulin Resistance, SOD, and MDA as Markers of Oxidative Stress in Children and Adolescents. Environ Sci Pollut Res Int. 2018; 25: 34046–52. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3354-7Amin M.M., Rafiei N., Poursafa P., Ebrahimpour K., Mozafarian N., Shoshtari-Yeganeh B. et al. Association of Benzene Exposure with Insulin Resistance, SOD, and MDA as Markers of Oxidative Stress in Children and Adolescents. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2018; 25: 34046–52. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3354-7Shen M., Lan Q., Zhang L., Chanock S., Li G., Vermeulen R., Rappaport S.M., Guo W., Hayes R.B., Linet M., Yin S., Yeager M., Welch R., Forrest M.S., Rothman N., Smith M.T. Polymorphisms in genes involved in DNA double-strand break repair pathway and susceptibility to benzene-induced hematotoxicity. Carcinogenesis. 2006; 27(10): 2083. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16728435/Shen M., Lan Q., Zhang L., Chanock S., Li G., Vermeulen R., Rappaport S.M., Guo W., Hayes R.B., Linet M., Yin S., Yeager M., Welch R., Forrest M.S., Rothman N., Smith M.T. Polymorphisms in genes involved in DNA double-strand break repair pathway and susceptibility to benzene-induced hematotoxicity. Carcinogenesis. 2006; 27(10): 2083. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16728435/Волков А.Н., Падюкова А.Д., Зинчук П.В., Кутихин А.Г. Полиморфизм гена опухолевого супрессора tp53 среди здоровых доноров и больных раком прямой кишки. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2019; 2(162): 45–49. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-162-2-45-49Volkov A.N., Padukova A.D., Zinchuk P.V., Kutikhin A.G. Polymorphysm of tumor suppressor gene tp53 among healthy donors and patients with rectal cancer. Clinical gastroenterology. 2019; 2(162): 45–49. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-162-2-45-49 (in Russian).

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