zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2024-64-7-438-446qzfzefzurniimtpe-3518Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESКлинико-патогенетические особенности и полиморфные варианты генов при различных фенотипах профессиональной бронхиальной астмыClinical and pathogenetic features and polymorphic gene variants in various phenotypes of occupational bronchial asthmahttps://orcid.org/0000-0002-2291-6453СтрижаковЛеонид АлександровичStrizhakovLeonid A.

Заместитель директора ФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова»; профессор кафедры внутренних болезней ФФМ Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова; руководитель Центра профпатологии Сеченовского Университета, д-р мед. наук

e-mail: strizhakov76@mail.ru; strizhakov@irioh.ru

Deputy Director, Izmerov Research Institute of Occupational Health; Professor of the Department of Internal Diseases of the Moscow State University named after M.V. Lomonosov; Head of the Center for Occupational Pathology of Sechenov University, Dr. of Sci. (Med.)

e-mail: strizhakov76@mail.ru; strizhakov@irioh.ru

strizhakov76@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1667-737XБабановСергей АнатольевичBabanovSergey A.

Зав. кафедрой профессиональных болезней и клинической фармакологии имени заслуженного деятеля науки Российской Федерации, профессора Косарева В.В. ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России, д-р мед. наук, профессор

e-mail: s.a.babanov@mail.ru

Head of the Department of Occupational Diseases and Clinical Pharmacology named after the Honored Scientist of the Russian Federation, Professor V.V. Kosarev, Federal State Budgetary Educational Institution of the Ministry of Health of the Russian Federation, Dr. of Sci. (Med.)., Professor

e-mail: s.a.babanov@mail.ru

s.a.babanov@mail.ruЛаврентьеваНаталья ЕвгениевнаLavrentievaNatalya E.

Доцент кафедры профессиональных болезней и клинической фармакологии имени заслуженного деятеля науки Российской Федерации профессора Косарева В.В. профессора Косарева В.В. ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России, канд. мед. наук

e-mail: lavrenteva.natalia@yandex.ru

Associate Professor of the Department of Occupational Diseases and Clinical Pharmacology named after the Honored Scientist of the Russian Federation, Professor V.V. Kosarev, Professor V.V. Kosarev of the Federal State Budgetary Educational Institution of the Ministry of Health of the Russian Federation, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: lavrenteva.natalia@yandex.ru

lavrenteva.natalia@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3438-6602БайковаАнтонина ГеннадьевнаBaikovaAntonina G.

Заведующий отделением профпатологии областного центра профпатологии ГБУЗ СО «Самарская городская больница № 5», канд. мед. наук

e-mail: a.s.bajkova@samsmu.ru

Head of the Department of Occupational Pathology of the Regional Center of Occupational Pathology of the Samara City Hospital No. 5, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: a.s.bajkova@samsmu.ru

a.s.bajkova@samsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4065-5875АгарковаАнна СергеевнаAgarkovaAnna S.

Лаборант кафедры профессиональных болезней и клинической фармакологии имени заслуженного деятеля науки Российской Федерации, профессора Косарева В.В. ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России

e-mail: medsamara@mail.ru

Laboratory assistant at the Department of Occupational Diseases and Clinical Pharmacology named after the Honored Scientist of the Russian Federation, Professor V.V. Kosarev of the Federal State Budgetary Educational Institution of the Russian Ministry of Health

e-mail: medsamara@mail.ru

medsamara@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1074-0841МелентьевАндрей ВладимировичMelentyevAndrey V.

Ведущий научный сотрудник, заместитель главного врача Института общей и профессиональной патологии им. академика А.И. Потапова ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, канд. мед. наук

e-mail: amedik@yandex.ru

Leading Researcher, Deputy Chief Physician of the Institute of General and Occupational Pathology named after academician A.I. Potapov, Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman, Cand. of Sci. (Med.)

e-mail: amedik@yandex.ru

amedik@yandex.ruФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова»; ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)РоссияIzmerov Scientific Research Institute of Occupational Health; Lomonosov Moscow State University; Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian FederationФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияSamara State Medical UniversityRussian FederationГБУЗ СО «Самарская городская больница № 5»РоссияState Budgetary healthcare Institution of the Samara region "Samara City Hospital No. 5"Russian FederationФГБНУ «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана»РоссияState Budgetary healthcare Institution of the Samara region "Samara City Hospital No. 5"Russian Federation202421082024647438446Copyright © Стрижаков Л.А., Бабанов С.А., Лаврентьева Н.Е., Байкова А.Г., Агаркова А.С., Мелентьев А.В., 20242024Стрижаков Л.А., Бабанов С.А., Лаврентьева Н.Е., Байкова А.Г., Агаркова А.С., Мелентьев А.В.Strizhakov L.A., Babanov S.A., Lavrentieva N.E., Baikova A.G., Agarkova A.S., Melentyev A.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/3518Актуальность

Актуальность. В настоящее время профессиональная бронхиальная астма рассматривается как фенотипически и генотипически неоднородное заболевание. Оценка клинических данных, особенностей иммунопатогенеза и молекулярное генотипирование открывают новые возможности в оценке развития, прогнозирования особенностей течения и персонализированного подхода к фармакотерапии профессиональной бронхиальной астмы, а также в разработке индивидуальной стратегии её профилактики.

Цель исследования — определение клинических, иммунологических и генетических маркёров риска развития профессиональной бронхиальной астмы (ПА) в условиях воздействия сенсибилизирующих веществ по результатам оценки полиморфных вариантов rs2069812 гена IL5 и полиморфных вариантов rs1837253 гена TSLP.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследование были включены 170 больных с различными фенотипами ПА и 50 человек группы контроля. Определение уровней цитокинов IL-17, TNF-α, IFN-γ, VEGF, общего IgE, С-реактивного белка и фибронектина в сыворотке крови проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа с применением наборов и реагентов (ООО «Протеиновый контур», «Вектор-Бест», «Диатекс-Э», «ДИА-плюс», «Pharmacia diagnostika», «eBioscience»). Генотипирование выполнено методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием праймеров и зондов, разработанных с помощью программы PrimerQuest (Intergrated DNA Technologies, Inc.).

Результаты

Результаты. Впервые установлены особенности клинических и иммунологических проявлений при аллергическом, неаллергическом фенотипах профессиональной бронхиальной астмы, а также фенотипах сочетания профессиональной бронхиальной астмы с профессиональной хронической обструктивной болезнью лёгких и метаболическим синдромом (МТ), выявлены генетические маркёры риска ПА в условиях воздействия сенсибилизирующих веществ: полиморфные варианты rs2069812 гена IL-5 и полиморфные варианты rs1837253 гена TSLP. Это позволяет рекомендовать определение данных иммунологических показателей и генетических маркёров при проведении углублённых периодических медицинских осмотров у лиц, работающих в условиях воздействия сенсибилизирующих и раздражающих веществ, для дифференциальной диагностики при различных фенотипах профессиональной бронхиальной астмы.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Исследование имеет региональные (Самарская область) и профессиональные (по детализации условий труда в изучаемых группах сравнения) ограничения.

Заключение

Заключение. Выявленные клинические, иммунологические и генотипические особенности при различных фенотипах профессиональной бронхиальной астмы, установленные профили генотипов профессиональной бронхиальной астмы могут оптимизировать подход к ранней диагностике, прогнозированию и профилактике и фармакотерапии данного заболевания, а также расширить перечень иммунологических показателей и генетических исследований используемых при проведении предварительных и периодических медицинских осмотров, углублённом обследовании больных профессиональной бронхиальной астмой в клиниках профессиональных заболеваний и центрах профпатологии, использовании новых значимых критериев для прогнозирования течения заболевания.

Этика

Этика. Исследование выполнено в рамках комплексной темы кафедры профессиональных болезней и клинической фармакологии имени заслуженного деятеля науки Российской Федерации профессора В.В. Косарева Самарского государственного медицинского университета «Системный подход к ранней диагностике, профилактике и прогнозированию воздействия на состояние здоровья работающих производственных факторов малой интенсивности» (номер государственного учёта АААА-А18-118122190069-6, дата постановки на учёт 21.12.2018 г.). Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации 23.11.2021 г.

Каждый участник исследования дал информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании и публикацию персональной медицинской информации в обезличенной форме в журнале «Медицина труда и промышленная экология».

Участие авторов

Участие авторов:Стрижаков Л.А. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;Бабанов С.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных, написание текста, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;Лаврентьева Н.Е. — написание текста, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;Байкова А.Г. — сбор и обработка данных, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;Агаркова А.С. — написание текста, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;Мелентьев А.В. — написание текста, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 12.03.2024 / Дата принятия к печати: 09.06.2024 / Дата публикации: 20.08.2024

Introduction

Introduction. Currently, scientists consider occupational bronchial asthma as a phenotypically and genetically heterogeneous disease. The assessment of clinical data, features of immunopathogenesis and molecular genotyping opens up new opportunities in assessing the development, predicting the features of the course and a personalized approach to pharmacotherapy of occupational bronchial asthma, as well as in developing an individual strategy for its prevention.

The study aims to determine clinical, immunological and genetic markers of the risk of developing occupational bronchial asthma (OBA) under exposure to sensitizing substances based on the results of an assessment of polymorphic variants rs2069812 of the IL5 gene and polymorphic variants rs1837253 of the TSLP gene.

Materials and methods

Materials and methods. The study included 170 patients with different OBA phenotypes and 50 people in the control group. The levels of cytokines IL-17, TNF-α, IFN-γ, VEGF, total IgE, C-reactive protein and fibronectin in blood serum were determined by solid-phase enzyme immunoassay using kits and reagents (Protein Contour LLC, Vector-Best, Diatex-E, DIA‑plus», «Pharmacologicia diagnostika», «eBioscience»). The authors have performed genotyping by polymerase chain reaction in real time using primers and probes developed using the PrimerQuest program (Integrated DNA Technologies, Inc.).

Results

Results. For the first time, researchers established the features of clinical and immunological manifestations in allergic, non-allergic phenotypes of occupational bronchial asthma, as well as phenotypes of combination of occupational bronchial asthma with occupational chronic obstructive pulmonary disease and metabolic syndrome (MS), genetic markers of the risk of developing OBA when exposed to sensitizing substances were also identified: polymorphic variants rs2069812 of the IL-5 gene and polymorphic variants rs1837253 of the TSLP gene. This allows us to recommend the determination of these immunological parameters and genetic markers during in-depth periodic medical examinations in persons working under the influence of sensitizing and irritating substances for differential diagnosis in various phenotypes of occupational bronchial asthma.

Limitation

Limitation. The study has regional (Samara region) and professional (in terms of detailing the working conditions in the studied comparison groups) limitations.

Conclusion

Conclusion. The revealed clinical, immunological and genotypic features in various phenotypes of occupational bronchial asthma, the established genotypic profiles of occupational bronchial asthma make it possible to optimize the approach to early diagnosis, prognosis, prevention and pharmacotherapy of this disease, as well as expand the list of immunological indicators and genetic studies used during preliminary and periodic medical examinations, in-depth examination of patients with occupational bronchial asthma in occupational disease clinics and occupational pathology centers, the use of new significant criteria for predicting the course of the disease.

Ethics

Ethics. The study was carried out within the Framework of the complex topic of the Department of Occupational Diseases and Clinical Pharmacology named after Honored Scientist of the Russian Federation Professor V.V. Kosarev of Samara State Medical University «A systematic approach to early diagnosis, prevention and prediction of the impact of low-intensity production factors on the health of workers» (State registration number AAAA18-118122190069-6, date of statement registered on December 21, 2018). The study was approved by the local Ethics Committee of the Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation on 11/23/2021. Each participant of the study gave informed voluntary written consent to participate in the study and publish personal medical information in an impersonal form in the journal «Russian Journal of Occupational Health and industrial Ecology» («Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya»).

Contribution

Contribution:Strizhakov L.A. — the concept and design of the study, writing the text, editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article;Babanov S.A. — research concept and design, data collection and processing, text writing, editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article;Lavrentieva N.E. — writing the text, editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article;Baikova A.G. — data collection and processing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the articleAgarkova A.S. — writing the text, editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article;Melentyev A.V. — writing the text, editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interests

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

Received

Received: 12.03.2024 / Accepted: 09.06.2024 / Published: 20.08.2024

профессиональная бронхиальная астмаклинические особенностииммунологический профильоценка полиморфных вариантов rs2069812 гена IL-5 и полиморфных вариантов rs1837253 гена TSLPoccupational bronchial asthmaclinical featuresimmunological profileevaluation of polymorphic variants rs2069812 of the IL-5 gene and polymorphic variants rs1837253 of the TSLP geneReferencesВасильева О.С., Соркина Н.С. Профессиональная бронхиальная астма. В кн.: Измеров Н.Ф., Чучалин А.Г. ред. Профессиональные заболевания органов дыхания: национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015: 338–363.Vasil’eva O.S., Sorkina N.S. Professional bronchial asthma. In: Izmerov N.F., Chuchalin A.G. red. Occupational diseases of the respiratory system: national guidelines. M.: GEOTAR-Media; 2015: 338–363 (in Russian).Спирин В.Г., Величковский Б.Т., Васильева О.С. Профессиональная бронхиальная астма. В кн.: Спирин В.Г., Величковский Б.Т., Васильева О.С. Гигиена труда и профессиональные заболевания органов дыхания у работников животноводства и кормопроизводства. Саратов: Саратов. гос. аграр. ун-т им. Н.И. Вавилова; 2002: 111–124.Spirin V.G., Velichkovskiy B.T., Vasil’eva O.S. Occupational bronchial asthma. V kn.: Spirin V.G., Velichkovskiy B.T., Vasil’eva O.S. Occupational hygiene and respiratory diseases in livestock and feed production workers. Saratov: Saratov. gos. agrar. un-t im. N.I. Vavilova; 2002: 111–124 (in Russian).Мухин Н.А., Бабанов С.А. ред. Профессиональные болезни. Руководство для врачей. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2018.Mukhin N.A., Babanov S.A. red. Occupational diseases. A guide for doctors. M.: GEOTAR-Media; 2018 (in Russian).Измеров Н.Ф. ред. Профессиональная патология. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2011.Izmerov N.F. red. Occupational pathology. National Leadership. M.: GEOTAR-Media; 2011 (in Russian).Бабанов С.А., Будаш Д.С., Байкова А.Г., Бараева Р.А. Периодические медицинские осмотры и профессиональный отбор в промышленной медицине. Здоровье населения и среда обитания. 2018; 5(302): 48–53.Babanov S.A., Budash D.S., Baykova A.G., Baraeva R.A. Periodic medical examinations and professional selection in industrial medicine. Zdorov’e naseleniya i sreda obitaniya. 2018; 5(302): 48–53 (in Russian).Стрижаков Л.А., Бабанов С.А., Будаш Д.С., Лебедева М.В., Байкова А.Г., Вострокнутова М.Ю. и др. Иммунологические особенности и прогнозирование при современных формах профессиональных заболеваний лёгких. Медицина труда и промышленная экология. 2020; 60 (2): 81–88.Strizhakov L.A., Babanov S.A., Budash D.S., Lebedeva M.V., Baykova A.G., Vostroknutova M.Yu. et al. Immunological features and prognosis in modern forms of occupational lung diseases. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2020; 60(2): 81–88 (in Russian).Бабанов С.А., Стрижаков Л.А., Байкова А.Г. Вострокнутова М.Ю., Агаркова А.С., Острякова Н.А. и др. Профессиональная бронхиальная астма (астма на рабочем месте): диагностика, экспертиза связи заболевания с профессией, лечение. Врач. 2021; 32(7): 17–24.Babanov S.A., Strizhakov L.A., Baykova A.G., Vostroknutova M.Yu., Agarkova A.S., Ostryakova N.A. et al. Occupational bronchial asthma (workplace asthma): diagnosis, examination of the connection of the disease with the profession, treatment. Vrach. 2021; 32(7): 17–24 (in Russian).Ненашева Н.М. Фенотипы бронхиальной астмы и выбор терапии. Практическая пульмонология. 2014; 2: 2–11.Nenasheva N.M. Phenotypes of bronchial asthma and the choice of therapy. Prakticheskaya pul’monologiya. 2014; 2: 2–11 (in Russian).Henneberger P.K., Redlich C.A., Callahan D.B., Harber P., Lemiere C., Martin J. et al. An official American thoracic society statement: work-exacerbated asthma. American journal of respiratory and critical care medicine. 2011; 184(3): 368–378. https://doi.org/10.1164/rccm.812011STHenneberger P.K., Redlich C.A., Callahan D.B., Harber P., Lemiere C., Martin J. et al. An official American thoracic society statement: work-exacerbated asthma. American journal of respiratory and critical care medicine. 2011; 184(3): 368–378. https://doi.org/10.1164/rccm.812011STKogevinas M., Zock J.P., Jarvis D., Kromhout H., Lillienberg L., Plana E., et al. Exposure to substances in the workplace and new-onset asthma: an international prospective population-based study (ECRHS-II). Lancet. 2007; 370(9584): 336–341. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(07)61164-7Kogevinas M., Zock J.P., Jarvis D., Kromhout H., Lillienberg L., Plana E., et al. Exposure to substances in the workplace and new-onset asthma: an international prospective population-based study (ECRHS-II). Lancet. 2007; 370(9584): 336–341. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(07)61164-7Lemiere C., Forget A., Dufour M.H., Boulet L.P., Blais L. Characteristics and medical resource use of asthmatic subjects with and without workrelated asthma. J Allergy Clin Immunol. 2007; 120(6): 1354–1359. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2007.07.043Lemiere C., Forget A., Dufour M.H., Boulet L.P., Blais L. Characteristics and medical resource use of asthmatic subjects with and without workrelated asthma. J Allergy Clin Immunol. 2007; 120(6): 1354–1359. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2007.07.043Maestrelli P., Saetta M., Mapp C., Fabri L.M. Mechanisms of occupational asthma. Clin. Exp. Allergy. 1997; 27(1): 47–54. https://doi.org/10.1111/j.1365-2222.1997.tb01826.xMaestrelli P., Saetta M., Mapp C., Fabri L.M. Mechanisms of occupational asthma. Clin. Exp. Allergy. 1997; 27(1): 47–54. https://doi.org/10.1111/j.1365-2222.1997.tb01826.xTilles S.A., Jerath Tatum A. Differential diagnosis of occupational asthma. Immunol. Allergy Clin. N. Am. 2003; 23: 167–176. https://doi.org/10.1016/s0889-8561(02)00089-9Tilles S.A., Jerath Tatum A. Differential diagnosis of occupational asthma. Immunol. Allergy Clin. N. Am. 2003; 23: 167–176. https://doi.org/10.1016/s0889-8561(02)00089-9Sastre J., Vandesplas O., Park H.S. Pathogenesis of occupational asthma. Eur. Respir. J. 2003; 22: 364–367. https://doi.org/10.1183/09031936.03.00045103Sastre J., Vandesplas O., Park H.S. Pathogenesis of occupational asthma. Eur. Respir. J. 2003; 22: 364–367. https://doi.org/10.1183/09031936.03.00045103Silveira E., Taft C., Sundh V., Waern M., Palsson S., Steen B. Performance of the SF-36 health survey in screening for depressive and anxiety disorders in an elderly female Swedish population. Qual Life Res. 2005; 14(5): 1263–1274. https://doi.org/10.1007/s11136-004-7753-5Silveira E., Taft C., Sundh V., Waern M., Palsson S., Steen B. Performance of the SF-36 health survey in screening for depressive and anxiety disorders in an elderly female Swedish population. Qual Life Res. 2005; 14(5): 1263–1274. https://doi.org/10.1007/s11136-004-7753-5Schatz M., Hsu J.W., Zeiger R.S., Chen W., Dorenbaum A., Chipps B.E. et al. Phenotypes determined by cluster analysis in severe or intractable asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2014; 133(6): 1549–1556. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.10.006Schatz M., Hsu J.W., Zeiger R.S., Chen W., Dorenbaum A., Chipps B.E. et al. Phenotypes determined by cluster analysis in severe or intractable asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2014; 133(6): 1549–1556. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.10.006

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